DRONES: tecnología de alto vuelo

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Los drones se han convertido en una tecnología disruptiva, que ha experimentado un crecimiento exponencial en usos y en cantidad de aeronaves disponibles.

Las pequeñas aeronaves no tripuladas conocidas como drones fueron desarrolladas para el uso militar. Sin embargo, por sus características y a la gran cantidad de posibles usos y las ventajas que brindan, su uso se extendió al sector civil. Su potencial es enorme y el crecimiento de sus implementaciones apenas empieza.

Durante el siglo 20, las investigaciones y desarrollos en al ámbito militar permitieron también la aplicación de innovaciones tecnológicas en el campo civil. Los satélites de vigilancia permitieron los sistemas GPS, los investigadores en el sector de defensa desarrollaron protocolos de intercambio de información que fueron fundamentales para que surgiera y se desarrollara el internet;para el desarrollo de la aeronáutica civil, ha sido primordial el uso de investigaciones del campo militar. Los vehículos aéreos no tripulados, mejor conocidos como drones, entran en la misma categoría. Fueron inicialmente diseñados para propósitos de reconocimiento, posteriormente se amplió su uso en el campo civil para múltiples usos.

QUE SON LOS DRONES

Un drone en términos tecnológicos es una aeronave no tripulada. Más formalmente los drones son conocidos como Vehículos Aéreos no Tripulados (VANT) o (UAV – UnmannedAerialVehicles). En esencia, un drone es un robot volador que puede ser controlado de forma remota o volar de manera autónoma a través de planes de control de vuelo basados en software y sistemas que trabajan en conjunto tales como sensores y GPS a bordo. En el pasado reciente los VANT estaban más asociados con el sector militar, fueron usados inicialmente en prácticas como blancos aéreos, labores de inteligencia y más controversialmente como plataforma de armamento.

Fig. 1 .- Drones avanzado
     Fig. 1 .- Drone avanzado

Existen VANT de usos tanto civiles como comerciales, pero los primeros fueron en aplicaciones militares. Estos vehículos aéreos no tripulados, surgieron en Estados Unidos como aviones de combate denominados “Vehículos Aéreos de Combate no Tripulados (UCAV, por sus siglas en inglés). Sus primeras versiones fueron bastante básicas y debido a que sólo seguían el sistema de navegación interno, al igual que los insectos, los militares optaron por referirse a los UCAV como “drones”.

Aunque el termino drone se asocia directamente con vehículos aéreos, estos también se pueden desarrollar para actividades acuáticas y terrestres.

ASÍ ES COMO TRABAJA UN DRONE

Para describir cómo operan los drones, es necesario diferenciarlos de sus predecesores: los helicópteros a control remoto. De acuerdo con Michel Perry, ejecutivo de la empresa fabricante de drones DJI, la diferencia clave entre ambos dispositivos aéreos es que los drones tienen cierto nivel de autonomía, lo que significa que pueden volar, planear o navegar sin la intervención directa del piloto (Pullen, J.P., 2016).

Cuando el piloto está comprometido en cada fase del proceso de vuelo, técnicamente ese tipo de aeronave no es un drone. La capacidad de auto estabilización y la capacidad de mantener una posición proporcionada por GPS, es el nivel de autonomía que hace realmente a los drones un dispositivo inteligente.

Otra diferencia entre modelos aeronáuticos y drones es que estos últimos tienen rotores múltiples y aunque los helicópteros a control remoto pueden tener varios propulsores. Los drones de uso aficionado (no los operados por los gobiernos o de uso militar) requieren deestos rotores múltiples para lograr la autonomía requerida para un Vehículo Aéreo no Tripulado (UAV).

Con la disponibilidad de rotores múltiples se obtiene mayor seguridad, en caso de falla de un motor, la aeronave aún puede mantenerse en vuelo con los motores restantes que trabajaran concertadamente para compensar la pérdida. Adicionalmente, en la medida de mayor cantidad de rotores, mayor será la capacidad de despegue generada por la aeronave, lo cual permite llevar una carga pesada, esto es de utilidad cuando es necesario adicionar una cámara al drone. Finalmente, el tener más rotores permite a los diseñadores reducir el tamaño de las aspas, lo que contribuye a mejor maniobrabilidad y mayor seguridad.

Por su parte es necesario tener una fuente de energía para mantener los propulsores girando. Los drones vienen típicamente con baterías removibles que suministran cerca de 20 minutos de autonomía de vuelo, modelos más avanzados actualmente otorgan hasta 30 minutos de autonomía. Algunos modelos tienen capacidad para batería extra, lo cual duplica el tiempo de vuelo. Mayor poder significa mayor peso, lo cual es la causa del por qué los drones tiene poco tiempo de autonomía de vuelo. Sería ideal que pudieran volar por varias horas, sin embargo una batería así actuaría como un ancla y lo mantendría en tierra (Pullen, J.P., 2016).

Para poder despegar, los drones requieren un controlador, también necesario para aterrizaje o navegación. Estos controles tienen diversas formas, desde los similares a los controles de videojuegos hasta teléfonos inteligentes y tabletas. Independientemente de cómo luzcan, los controladores tienen que comunicarse con el drone y típicamente lo hacen utilizando señales de radio. Usualmente emplean la banda de radio frecuencia de 2.4 gigahertz. Para comunicarse con la aeronave, muchos controladores para drones utilizan WiFi, la cual puede transmitir también en el espectro de banda de 2.4 gigahertz.

Los drones han adoptado algunas tecnologías a bordo que fueron desarrolladas para los teléfonos inteligentes. Uno de ellos es el uso de un chip GPS en la aeronave que transmite su ubicación al controlador, éste también registra la ubicación del punto de despegue en caso que el drone necesite regresar de manera no asistida. Los sistemas de giroscopios que son cruciales para mantener la aeronave estabilizada y acelerómetros (para medir la aceleración: Tasa de cambio de la velocidad).

Los acelerómetros son muy importantes en los drones, estos dispositivos se han hecho más pequeños, más asequibles y poderosos, lo que permite recopilar y transmitir más información.

El altímetro le hace saber al drone a que altura se encuentra. Cuando se fija la posición del drone, este chip mantiene la aeronave a la altura establecida. En conjunto con el chip GPS ayudan al drone a mantener en los ejes x, z, corrigiendo el curso cuando el viento sopla fuertemente.

Todos estos sensores a bordo mantienen el drone en el aire y hacen que vuelva a tierra de la manera más segura.

Publicado por: https://www.worldenergytrade.com

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