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Aplicaciones de drones en el Perú, experiencias de la
PUCPAndrés Flores
Grupo de Sistemas aéreos no tripuladosPontificia Universidad Católica del Perú
Ingeniero Electrónico Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería de la PUCP Coordinador del Grupo de Investigación de Sistemas Aéreos no Tripulados GI-SANT.
Andrés Flores
Somos un equipo multidisciplinario dedicado a la investigación, desarrollo y aplicación de las tecnologías involucradas en los Sistemas aéreos no tripulados.
GI-SANT
Grupo de Sistemas Aéreos no Tripulados PUCP
¿Que es un Sistema Aéreo no Tripulados?
Drones en la PUCP
Drones en el glaciar Suyuparina
Impulsar la investigación, desarrollo e innovación de los SANT, incluidas las opciones de arquitectura, diseño, construcción y los sensores necesarios para las diferentes aplicaciones.
Buscar la integración de diversas tecnologías para lograr un SANT viable para propósitos específicos.
GI-SANT
Laboratorio de Sistemas Aéreos no Tripulados
Drone, término popular. UAS Unmmaned Aircraft System UAV Unmanned Aircraft Vehicle. RPA , Remotely piloted Aircraft. Término
Oficial SANT, Sistema Aéreo no tripulado.
¿Que es un Sistema Aéreo no Tripulado?
Aeronave sin piloto humano a bordo. Es piloteada por piloto desde tierra o de
manera automática. Posee sistemas electrónicos de control y de
comunicaciones en la aeronave y en tierra. Posee sistemas que le permite realizar
alguna tarea específica.
Definición de Sistema Aéreo no Tripulado
Ala fija. Multirotor. Globos.
Tipos de SANT
Han sido desarrollados inicialmente para fines militares.
Ejemplo: Predator, encargado por la CIA en la década de los años 80.
Aplicaciones militares
Visión Actual
Permiten observar y explorar desde el cielo pudiendo realizar diversos análisis dependiendo de los sensores a bordo.
Los sistemas aéreos no tripulados (UAS) están revolucionando la forma de explorar nuestro entorno global.
Son una oportunidad para desarrollar investigaciones de punta de manera interdisciplinaria.
Componentes de un SANT
Trabajo interdisciplinarIngeniería de materiales Ingeniería
electrónica
Ingeniería mecatrónica
Ingeniería aeronaútica
Ingeniería telecomunicaciones
Ingeniería mecánica
Disciplina de aplicación. Ejemplos: Agricultura, medio ambiente, arqueología.
Agricultura de Precisión Arqueología Fabricación de un Quadcopter con impresión 3D. Levantamiento Topográfico en Santa María Apoyo a estudios de Antropología. Monitoreo de especies en Selva. Tapirnet. Volcanes Glaciares
Experiencias en la PUCP
Tomar decisiones respecto al uso de insumos para una mayor productividad.
Proyecto PUCP-CIP (2008-2011) . Con financiamiento FINCYT. Se desarrollaron aeronaves Se desarrolló una Cámara Multiespectral. Proyecto PNIA en Ancash actualmente en
ejecución
Agricultura de Precisión
Primera versión de avión a combustible, con capacidad de carga útil de 5 Kg.
Kadet modificado - Envergadura: 2,40 m.- Longitud: 1,80 m.- Peso: 3,2 kg., aprox.
Segunda versión de avión carga útil 5kg, con motor eléctrico brushless
Kadet modificado - Envergadura: 2,40 m.- Longitud: 1,80 m.- Peso: 3,2 kg., aprox.
Tercera versión de avión
Super Squire modificado
Carga útil: 1Kg.
Motor eléctrico brushless- Longitud: 1,30 m.- Envergadura: 1,97 m.- Peso: 1,5 kg.
HelicópteroAlign T-REX 600 GF KIT
Carga útil: 1 Kg.
Longitud: 1,2m.
Altura: 0.4m
X8- Envergadura: 2,12 m.- Peso: 3,5 kg., aprox.- Vuelo programado basado en PIXHAWK de 3DR
Determinación de imágenes NDVI
• Para poder determinar el estado de los cultivos se requiere el uso de índices vegetativos.
• Existen diversos índices vegetativos que relacionan la imágenes obtenidas en diferentes longitudes de onda.
• NDVI, SAVI, PVI, etc.
http://www.odis.ca/ndvi.html
NIR Image
VIS Red Image
Caña de Azúcar - Paramonga
Ruta de vuelo programable
Uva de Mesa - Nazca
Arqueología
Profesor Luis Jaime Castillo Uso de SANTs para el registro topográfico de
ruinas arqueológicas. Generación de modelos 3D.
Construcción de un prototipo de Quadcopter. Desarrollo de un autómata que permita la interacción robot humano (HRI). Diseño y construcción en menos de 2 meses gracias a la impresora 3D Fortus 400mc de la PUCP.
Impresión 3D
http://www.youtube.com/watch?v=L8VskajLmiE
Proyecto TAPIRNET
Proyecto en colaboración Grupo de Telecomunicaciones Rurales de la PUCP y el Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana, IIAP
Desarrollar una metodología de inventarios de mamíferos en la Reserva Nacional Allpahuayo Mishana en el Kilómetro 26 de la Carretera Iquitos Nauta.
https://www.youtube.com/watch?v=O9ZuVfbofbY
Objetivo: Conocer la característica del terreno de 40 hectáreas para la construcción de un centro tecnológico.
Herramientas: Hexacóptero DJI S800 EVO Cámara Sony NEX7 24.3 Megapixeles.Software Photoscan AgisoftSoftware GlobalMapper
Levantamiento Topográfico en Santa María
Modelo 3D
Ortofoto y DEM
Curvas de Nivel
Topografía convencional
Comparación
Proyecto Sherezade
Trabajo multidisciplinario que integra contenidos antropológicos, transmedia, storytelling y video.
El Roller Derby es un deporte de estrategia, velocidad y habilidad adquirida por el entrenamiento y disciplina.
Proyecto Sherezade
Registrar entrenamientos y partidos. Los partidos son espectáculos de estrategia y pueden ser apreciados desde distintos ángulos con la ayuda de sistemas aéreos no tripulados.
https://www.youtube.com/watch?v=6NRzNNH9rhk
Monitoreo de Volcanes. Proyecto en ejecución con el Instituto Geofísico del Perú
Medir calidad de Aire en Minas. Proyecto del Grupo Innovación Tecnológica - PUCP
Monitoreo de glaciares. Proyecto a elaborar con la UNSAAC y Universidad de
Zurich Sistema de información para agricultores de Ancash
Proyecto PNIA en ejecución.
Volar en los Andes
Hemos sido convocados para asumir el reto de registrar información de la actividad de los glaciares.
Se ha realizado un experimento preliminar en el glaciar Suyuparina.
Monitoreo de Glaciares
Glaciar Suyuparina
Ubicada en la Cordillera de Vilcanota5120 msnm
QAIRA
Características
• Hexacóptero• Peso: 5Kgs.• Dimensiones: 1 metro de diámetro.• Prototipo fabricado como tema de tesis de Ing.
Mecatrónica.• Materiales: Aluminio y piezas fabricadas por
impresión 3d en policarbonato.• Cálculos realizados para la elección de motores,
hélices y baterías para vuelos a 5000 msnm.
Características
Diseñado con el propósito de volar a 5000 msnm.
Autores:• Mónica Abarca, Ing. Mecatrónica• Carlos Saito, Ing. Aeronáutico.• Francisco Cuellar, Candidato a Doctor en
Robótica.
Equipada con sistema Ardupilot de 3D Robotics basado en el procesador ATMega328.
Dispone de sensores inerciales y GPS para la navegación.
Controla los motores
Autopiloto
Equipada con una pequeña computadora basada en Raspberry Pi basado en procesador ARM1176.
Cámara full HD 1080p de 5 Mpixeles.
Carga útil
Vuelo experimental en el glaciar
• Se realizaron experimentos exitosos en el glaciar.
• Se comprobó el funcionamiento del diseño a mas de 5000 msnm.
• Se adquirieron imágenes para la generación de un modelo 3d.
• Se registró información acerca de los parámetros de vuelo, consumo de baterías en alturas elevadas.
Mosaico obtenido a partir de 64 imágenes
