Método y dispositivo para la gestión de misión de un UAV

OFERTA TECNOLÓGICA
Ref.: 39
MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA LA GESTIÓN DE MISIÓN DE UN
VEHÍCULO AÉREO NO TRIPULADO
RESUMEN
Un grupo español de investigación ha desarrollado un método y un dispositivo que permite el
manejo de unos elementos que definen la misión de vuelo de forma que se pueda tomar en
todo momento a bordo de vehículos aéreos no tripulados (UAV), la decisión de apartarse de la
ruta deseada a otras rutas previstas según determinados criterios. El Instituto busca realizar
acuerdos de licencia.
DESCRIPCIÓN
La presente invención consiste en un
sistema de Gestión de Misión de un
vehículo aéreo no tripulado, que maneja
unos elementos de misión, proporcionados
a priori por una Planificación de Misión, que
contempla en todo instante la posibilidad de
apartarse de una ruta que define la misión
(ruta nominal) a otras rutas auxiliares
según el punto de misión en que se
encuentre y la causa que implique la
separación del plan previsto, programando
una transición segura a estas rutas.
La misión estará formada por una colección
ordenada de puntos de ruta, que forman
una ruta nominal, que servirá como
referencia al vehículo para realizar la
misión en condiciones normales, y una o
varias colecciones ordenadas de puntos de
ruta que forman rutas auxiliares de la
misión.
Las causas que originan la necesidad de
apartarse de la ruta nominal de la misión
pueden ser variadas. En cada caso
necesitará
contar
con
diferentes
trayectorias que, aunque no asegurarían el
cumplimiento
de
la
misión,
sí
proporcionarían la recuperación de la
aeronave de forma segura. Se establecen
unas relaciones entre cada punto de ruta
de la ruta nominal con una o varias rutas
auxiliares, así como el punto de entrada a
la misma. Estas relaciones dependen del
tipo de causa que obligue al no
cumplimiento de la misión nominal. Se
genera a bordo en tiempo real una
transición segura desde el punto de vista
de impacto con el terreno y las actuaciones
del avión.
En función de la precisión del sistema de
guiado y control, se conocerá un tubo de
incertidumbre alrededor de la trayectoria
dentro del cual podremos asegurar que en
condiciones normales se situará el vehículo
en todo momento con un cierto margen de
seguridad. De esta manera, siempre que el
avión esté siguiendo una de las rutas
reprogramadas, basándose en una correcta
planificación de la misma, se asegurará
que se sigue de forma segura y sin
encontrar obstáculos con el terreno al estar
dentro de ese tubo de seguridad.
Las únicas partes de la misión en las que
quedaría
indeterminado
serían
las
transiciones entre rutas. Para ello, el
sistema genera las transiciones de forma
segura que evite maniobras fuera de las
capacidades del avión y obstáculos en el
terreno. Si la trayectoria de entrada a la
nueva ruta requiere un ángulo de subida
superior al que puede dar el avión, subirá
siguiendo
una
trayectoria
circular
ascendente hasta alcanzar una altura
óptima para dirigirse después al punto de
entrada a esta ruta. Si por el contrario
requiere un ángulo de descenso elevado,
se dirigirá hasta el punto de entrada a la
nueva ruta para posteriormente descender
siguiendo una trayectoria
circularmente
descendente.
La tecnología consiste de las siguientes
partes:
A. Módulo
de
gestión
de
incidencias. Es el encargado de
gestionar las posibles incidencias
que puedan necesitar la separación
de la ruta deseada, y notificar la
misma al módulo de supervisión de
misión.
B. Módulo de gestión de datos de
misión. Es el encargado de
gestionar la información contenida
en los datos de la misión,
proporcionando al sistema de
supervisión de misión los diferentes
puntos de ruta que se van
completando la misión y los puntos
de las rutas auxiliares asociados a
cada uno de ellos. Consta de:
a. Módulo de gestión de ruta
nominal.
b. Módulo de gestión de rutas
auxiliares.
C. Módulo
de
gestión
de
transiciones. Es el encargado de
manejar la misión desde el
momento en que se aparta de la
ruta nominal hasta que entra en la
ruta
auxiliar
correspondiente,
asegurando que la misma se
realiza de forma segura. Consta
de:
a. Módulo de captura vertical.
b. Módulo
de
captura
horizontal
D. Módulo
de
gestión
de
referencias.
Su
misión
es
proporcionar al sistema de guiado y
control del vehículo las trayectorias
y velocidad de referencia a partir
de los puntos de ruta o de las
referencias de la transición. Consta
de:
a. Manejador de puntos de
ruta.
b. Generador de trayectoria
horizontal.
c. Generador de trayectoria
vertical.
d. Manejador de referencia
tridimensional.
E. Módulo
de
supervisión
de
misión. Es el encargado de
controlar y gestionar el resto de
módulos del Sistema de Gestión de
Misión.
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Evita la necesidad de disponer de
un sistema complejo embarcado de
reprogramación de trayectoria.
Reduce
los
requisitos
computacionales
del
sistema
embarcado.
Permite disponer de un plan de
vuelo completo predeterminado:
esto elimina incertidumbres y
resulta muy útil en aplicaciones
civiles para el control de tráfico
aéreo.
Si hay comunicación con la
estación de tierra, el operario no
requerirá especial experiencia para
comandar la recuperación o el
retorno más idóneo, que habrá sido
previsto con anterioridad por el
planificador de misión.
SITUACIÓN
La
tecnología
está
disponible
para
demostración. Y se ha presentado solicitud
de patente.
El INTA busca transferir la tecnología a
través de la realización de acuerdos de
licencia.
El INTA busca un acuerdo de licencia de la
tecnología. Se dispone de un demostrador
tecnológico
en
funcionamiento.
Dependiendo del sector de aplicación de la
tecnología puede ser necesaria una
transformación del prototipo, que bien
podría
realizar
la
propia
empresa
dependiendo de su capacidad tecnológica
o bien, el grupo de investigación del INTA
en el caso de que la empresa lo requiera.
VENTAJAS COMPETITIVAS
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Evita la necesidad de conocer un
modelo
digital
del
terreno
embarcado.
INVESTIGADOR RESPONSABLE
PERSONA DE CONTACTO EN LA OTRI
D. Francisco Javier Ángel Martínez
D. Mercedes Sánchez Álvarez
Teléfono : +34 91 520 65 45
Fax :
+34 91 520 19 39
E-mail : [email protected]
Carretera de Ajalvir, Km 4
28850 Torrejón de Ardoz
Madrid- España
Departamento de aeronaves y armamento.