Introducción: Aviación autónoma no tripulada

El Vehiculo aéreo no tripulado (UAV)

El UAV es un vehiculo aéreo no tripulado donde el control del vehiculo es completamente autónomo. A diferencia de la conducción por carretera, en el aire es completamente viable automatizar el control, las ventajas de un vehiculo sin piloto humano son evidentes: gran flexibilidad en cuanto a dimensiones de la aeronave, capacidad de asumir riesgos que con un piloto humano serian inasumibles y consecuentemente reducción drástica de los costes.

Los mercados cambian y es fácil imaginar que en unos años gran parte de la aviación comercial será no tripulada como sucede actualmente con la aviación militar. Desde las aplicaciones como el transporte de mercancías hasta los mas sencillas de vigilancia reducirán los costes con sistemas no tripulados.

El concepto del UAV tiene varias décadas pero es ahora con el desarrollo de los microcontroladores (pequeños ordenadores completos en un solo encapsulado) y de los sensores inerciales de tecnología de estado sólido cuando es posible fabricar estas maquinas a un precio asequible.

Innovación:

A medida que la tecnología evoluciona, aquello que antes solo era posible mediante tecnologías y presupuestos militares hoy es factible con materiales y tecnologías disponibles en el mercado a precios altamente competitivos.

Aunque, en la práctica, los UAVs no atraviesan nuestros cielos, el hecho es que a estas alturas del desarrollo tecnológico el implementar un sistema de guiado no tripulado no supone una innovación en si. La documentación existente sobre este tema es abundante.

Sin embargo es evidente que en el desarrollo de los UAVs queda mucho por trabajar, y el hecho que lo demuestra es que esta tecnología no se ha introducido en el mercado civil. Para que esto suceda es necesario rediseñar el concepto UAV militar y adaptarlo a el mercado civil:

• Dotar a la avionica de gran capacidad de decisión sobre distintos aspectos del vuelo y emergencias en ausencia de comunicaciones con tierra.
• Eliminación completa de los mandos tradicionales del avión (puesto de mando remoto)
• Eliminación de la necesidad de transmisión de video, antenas direccionales...
• Garantizar la seguridad tanto de la aeronave como de la población en caso de fallo del link de datos.
• Gran sencillez en la gestión de la misión

La verdadera innovación consiste en desarrollar la tecnología que aporte la fiabilidad, simplicidad, economía... que permita aplicar un el concepto UAV al competitivo mercado civil.

Aplicaciones:

Las aplicaciones son infinitas, es sencillo hacer una larga lista de aplicaciones:

• Investigación, educación y formación - Plataforma ideal y de coste contenido para infinidad de desarrollos y líneas de investigación relacionadas con el control y dinámica del vuelo, la navegación aérea, propulsión, experimentación a gran altitud... (Es fundamental captar la atención del sector educativo y en especial de la UPV donde su joven  titulación de aeronáutica cursa su tercer año)
• Transporte de mercancías aéreo de bajo coste - El eficiencia energética del vuelo puede ser muy superior a la del transporte por carretera, sin embargo el transporte aéreo actual tiene un coste muy elevado debido a la velocidad de vuelo (muchas veces condicionada por aspectos laboral de la tripulación) y el costoso mantenimiento.
• Control de trafico por carretera
• Policial, vigilancia policial ciudadana - Sobrevuelo a media altura y potentes cámaras motorizadas.
• Vigilancia forestal y prevención de incendios.
• Vigilancia fronteriza y costera.
• Fotografía aérea - agrícola, inmobiliario…
• Filmación de video aéreo - Productoras de TV, Prensa rosa?, no hay que negar que seria un sector interesado y que mueve mucho dinero en todo el mundo.
• Desastres, emergencias, búsquedas de personas - A diferencia de la aviación general, la aviación no tripulada tiene la propiedad de volar durante largos periodos de tiempo a baja velocidad por lo que el UAV no deja de vigilar la zona durante días, por ejemplo una búsqueda de personas desaparecidas pondría permanecer día y noche mediante cámaras de infrarrojos lo cual multiplicaría la eficacia de la búsqueda.
• Telecomunicaciones - seudo-satélite de comunicaciones de emergencia o de uso puntual. (volando a mínima velocidad puede permanecer días en el aire haciendo círculos sobre una misma posición a gran altitud)
• Agrícolas - fumigaciones, siembras...
• Publicitario - Llevando pancartas o escribiendo mensajes con humo.
• Humanitario - Transporte de material humanitario a zonas de alto riesgo.
• Militar - Finalmente haré mención a las aplicaciones militares que son el origen de esta tecnología y que todos conocemos por las noticias en TV, en los últimos años se están desarrollando aviones de un gran nivel de sofisticación como el X-45 de Boing que pretende sustituir a los actuales aviones de caza tripulados,  complejas aplicaciones que no son objetivo de nuestro proyecto.

Objetivo:

El objetivo es desarrollar un sistema autónomo no tripulado para cualquier aeronave (aviones, helicópteros, dirigibles…) y posteriormente desarrollar aeronaves especificas para aplicaciones concretas.

Fases del Proyecto:

Fase 1: Implementación del sistema de guiado autónomo de vehiculo aéreo no tripulado: Sistema de navegación inercial Strap-Down con sensores inerciales de estado solido.

Fase 2: Controlador de misión inteligente a bordo SURVIVAL.

Fase 3: Diseño y construcción de vehículos aéreos para las aplicaciones especificas.

Imagen y repercusión mediática:

La naturaleza del proyecto garantiza una alta visibilidad a nivel mediático: Notas de prensa, conferencias en eventos tecnológicos o aeronáuticos, noticias en publicaciones tecnológicas, retos de distancia, altura y  participación en eventos aeronáuticos y competiciones...

Como se puede imaginar, el UAV, debido a su potencial táctico, tiene capacidades propias de captar la atención de los medios que no tienen muchos otros proyectos deportivos o tecnológicos.

Viabilidad y capacidades del grupo de desarrollo:

• Capacidad propia de desarrollo de software embebido (microchip 16, 18, dsPIC, Philips LPC2xxx ARM7... y sobre Windows (Microsoft .NET frameworks)
• Capacidad de diseño electrónico, fabricación PCB profesionales
• Capacidad de diseño mecánico 3D, Solidworks, Rhinoceros...
• Capacidad de mecanizado CNC propia (solo prototipado).

Experiencia en aeromodelismo, contactos con la aviación deportiva valenciana.

Colaboraciones:

Debido a la repercusión mediática del proyecto la colaboración puede resultar interesante para empresas tecnológicas relacionadas con el proyecto.

Otro interesante objetivo de las colaboraciones es la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) donde hace 3 años se inicio la titulación de ingeniería aeronáutica.

Conclusión:

Es un proyecto ambicioso, con un alto potencial de crecimiento a medio plazo y basado en tecnologías disponibles y cuyo éxito a nivel técnico esta asegurado con un presupuesto moderado.

En el aspecto comercial el potencial del proyecto es enorme tanto a nivel nacional como internacional. La relación con empresas e instituciones interesadas en aplicar la tecnología es fundamental parta el éxito del proyecto.

Valencia, 7 de Enero de 2008