Pampaseg 2015 - Drones

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DI Javier RomnIng Julin PerelliEzequiel FloresHernn Juares

Quines somos

Dron: concepto y aplicaciones

Constru tu propio dron!

Privacidad, proteccin y leyes

Donde no llega la leyProtegete: exploit-a-drone

Contenidos

Dron(e) / Vehculo no tripuladoRover

UAV: Unmanned Aerial VehicleCuadricptero / hexa / octa

Avin

Conceptos

Controlado remotamenteRadio

Satlite

Autnomo

Hbrido

Conceptos

Hobby (Radio Control)

Aplicaciones

Cine / tomas areas

Aplicaciones

Campo (NO radio Control sino herramienta)

Aplicaciones

Delivery

Aplicaciones

Ayuda al rescate Monitoreo de especies en peligroUsos militares / reconocimientoAgrimensuraInspeccin y sensado de qumicos en alturaPeriodismo de riesgo

Aplicaciones

Bajo peso = bajo costoTransportablesTareas de helicpteros o avionesPequeos, pueden andar en calles o bosquesNo arriesgan vidasTripulacin en tierra mas grande

Qu los hace especiales

ComunicacionesDelay / lagImprevistosMITMJamming

Desventajas

Construccin de un cuadricptero

Construccin de un quad

Frame / Cuadro / Estructura / Chasis

Sensores (inclinacin + altitud)

Actuadores (motores + hlices)

Computadora / controladora

Batera

Carga (cmara / sensor adicional)

Comando radio control

Partes de un cuadricptero

Hexacptero impreso 3D con brazos modulares

Frames

Cuadricoptero + taza al revs como carcasa.

Frames

Caos de fibra de carbono. Octacptero

Frames

Cuadro de aluminio y centro en plstico

Frames

Formas Bsicas

Computadora / Controladora (Arduino)1. Adquisicin de datosleer sensores2. Filtroavg / complementario / kalman3. Control automticoPID, realimentacin de estados, etc4. Salida a actuadoresmover motores / hlices

Partes del quad

Computadora / Controladora (Arduino)1. Adquisicin de datosleer sensores, I/O2. Filtroavg / complementario / kalman3. Control automticoPID, realimentacin de estados, etc4. Salida a actuadoresmover motores / hlices

Partes del quad

100 Hz0.01 s10 ms10 mili seg

Actitud: ngulos que describen la inclinacin en los 3 ejes. Ruido!

Sensor de Actitud

Funcionamiento basicoaccel + gyro

Sensor de actitud

Ruido filtro complementario accel + gyro

Sensor de actitud

Computadora / Controladora (Arduino)Control PID

Partes del quad

Motores Outrunner 15000RPM / 12V / 20A

Funcionamiento del quad

Construccin de un cuadricptero

Construccin de un quad

ESC 12V / 30A
16*15.000RPM on/off 16*250 rps(seg)4000 on/off

Funcionamiento del quad

Propellers (CW CCW)

Funcionamiento del quad

Subir: aumentar potencia igual en cada motor

Funcionamiento del quad

Modificar pitch o roll: avanzar

Funcionamiento del quad

Modificar yaw: cambiar torque de motores

Funcionamiento del quad

BateraLi-ion != LiPoC discharge rate2200mAh || 30C1C => 2.2A durante 1h30C => 30C * 2.2Ah = 66A @ 1h/30 = 2 min66/4 = 16A / motor~15 minutos de vuelo

Partes del quad

Batera3s3 celdas3.7v12.6v

Partes del quad

Batera

Partes del quad

Partes del quad

Batera

Partes del quad

Arduino nanoPotencimetros y switchesRadio 2.4Ghz (30m alcance)Paquetes de comunicacinHalf duplex: Comunicacin por turnos.

Radiocontrol

Radiocontrol

Costo ~3500$AR (oct 2014)Horas hombre ~600hs (4 meses)Proyecto complejo:Programacin, Teora de control, Muestreo, Electrnica, Fsica, Materiales, Economa, Filtros, Ferretera, Testing, Auto-motivacin

Conclusiones

MultiwiiArduplane (~2006)Arducopter, ardurover3DRobotics pixHawkLinux software foundationPor que arduino?

Hay software libre

DJI Phantom

Parrot.AR

Chinos

Hay productos

Estamos en PampaSeg

Hablemos de seguridad!

PampaSeg

Un quad es como una cortadorade pasto que vuela - Un flaco.

Conflictos legales

Conflictos legales

Conflictos legales

Conflictos legales

Uso de drones con fines comerciales
Canada, Sudafrica: No hay limites.Australia: 20m de las personas.USA: ProhibidoIndia: Prohibido, pero no hacen caso.UK: prohibido a 55pounds o camara)Categora de TrabajoPiloto + especificaciones de construccin

Leyes

Argentina:Admin. Nacional de Aviacin Civil (ANAC)
a) Pequeos, hasta 10 kgb) Medianos, 10 a 150 kgc) Grandes, ms de 150 kg

uso recreativo o no recreativo

Leyes

Leyes

Leyes

Leyes

Leyes

Leyes

Leyes

Vuelo autnomo no permitidoNo recreativo requiere licencia

Cracking

Crack it

Cracking

Recuerdan el problema de comunicacin?

2 formas de explotarlo:- Estudiar protocolo + mimic- Interferir y ver que pasa (jamming)

Casos de pirateo

Parrot AR se comunica con el control via wifi

Caso de pirateo: Parrot.AR

Parrot AR se comunica con el control via wifi

aircrack-nghttp://samy.pl/skyjack/

Caso de pirateo: Parrot.AR

Cypress CYRF6936

Reverse

Caso de pirateo: DJI Phantom

Tericamente, se puede hacer reverse y crackear comunicacin V202https://github.com/execuc/v202-receiver

Caso de pirateo: Genrico

Caso de pirateo: Guerra

Cuando no se conoce el drone1. JammingEliminar RX, pasa a modo autnomo.2. spoofing GPSEngaar la ubicacin.3. Atrapar el dron confundido.

Caso de pirateo: Guerra

IranU.S._RQ-170_incident

Caso de pirateo: Iran - USA

http://www.dronesurvivalguide.org/

Caso de defensa: Guerra

http://www.dronesurvivalguide.org/

Caso de defensa: Guerra

.

Caso de defensa: al-qaeda

Fuego directo, noDrone seeking drone (kamikaze)Tanzas desplegadasGPS SpoofingCubrirse en sombrasBajo arbolesMantas anti infrarojo

Casos de ataque

Casos de ataque: jamming

Casos de ataque: jamming

Dron: concepto y aplicaciones

Constru tu propio dron!

Privacidad, proteccin y leyes

Donde no llega la ley: Anarchy Reverse, Jamming, GPS spoofing

Recapitulacin

Preguntas?

Gracias Pampaseg!