INTA 46-Español - Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial

OFERTA TECNOLÓGICA
Ref.: 46
MÉTODO PARA EL CONTROL DE LOS PARÁMETROS DE ENTRADA A UN
SISTEMA DE CONTROL DE UN VEHÍCULO AÉREO
RESUMEN
Un grupo español ha desarrollado un sistema de control para vehículos aéreos no tripulados
(UAVs) que incluye un método que evita que los parámetros que entran al controlador, tanto en
el caso de que se sigan trayectorias (control automático), como en un pilotaje semiautomático o
manual, estén fuera de unos rangos operacionales predefinidos.
las entradas no estén fuera de estos
rangos.
DESCRIPCIÓN
El Laboratorio de Mecánica de vuelo del
Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial
(INTA) ha desarrollado un método que
permite mantener los parámetros de
entrada al controlador de un vehículo no
tripulado
dentro
de
unos
rangos
predefinidos, que tengan en cuenta las
capacidades del vehículo, de forma que la
respuesta del mismo sea lo más segura
posible.
Cuando un vehículo aéreo no tripulado se
encuentra en volando en modo automático,
trata de seguir unas determinadas
trayectorias, fijas a ejes tierra,
a una
velocidad determinada, esta puede ser
respecto del aire o respecto a tierra.
Generalmente las trayectorias se planifican
con antelación considerando determinadas
condiciones, que durante el vuelo pueden
verse
alteradas.
Entre
estas
consideraciones
pueden
estar
las
condiciones atmosféricas, las actuaciones
del motor, etc. lo que puede dar lugar a
condiciones de vuelo imposibles de seguir
de forma segura. Para evitar esto se
dispone de un modelo inverso del vehículo
que comprueba que las entradas al
controlador
correspondientes
al
seguimiento de la trayectoria se encuentran
dentro de los rangos predefinidos y en
caso de que estén fuera de las mismas se
modifican por otras que si lo estén de forma
que se aleje lo menos posible de la
trayectoria deseada.
Cuando
se
pilota
de
forma
semiautomática o manual (con comandos
de alto nivel) también se comprueba que
ASPECTOS INNOVADORES
Un vehículo aéreo no tripulado se
controla desde una estación en tierra o
mediante un sistema de control autónomo.
En el primer caso los comandos los genera
un operario desde la estación y en el
segundo se generan a bordo a partir de
unas
trayectorias
predefinidas.
Dependiendo de la condición de vuelo
estos
comandos
pueden
resultar
imposibles o peligrosos para la aeronave.
Cuando esto ocurre los sistemas actuales
recalculan las trayectorias, cuando el
vehículo vuela de forma autónoma. Cuando
está siendo controlado desde tierra, o bien
se presentan avisos al operario o bien
tienen limitaciones fijas para algunos
parámetros. En este caso se mantiene la
trayectoria original y cuando el seguimiento
de la misma es arriesgado se modifica por
otra lo más próxima posible que se pueda
seguir de forma segura
Las ventajas de la invención es que
permite que la aeronave intente el
seguimiento de todo tipo de trayectorias sin
que ello suponga un peligro para el vuelo,
permitiendo un aumento de los errores a la
trayectoria deseada cuando el seguimiento
de la misma es inviable por distintas
causas. Al mismo tiempo se permiten todo
tipo de entradas al sistema (en lo referente
a actitud y velocidad), cuando es operada
directamente por un operador o piloto de
forma que se asegura que no se mandarán
condiciones que estén fuera de las
permitidas, lo cual permite que el piloto u
operador pueda ser una persona sin mucha
experiencia. Por otro lado, todo esto se
lleva a cabo con un coste computacional
bajo y sin modificar las trayectorias
comandadas al sistema de guiado.
VENTAJAS COMPETITIVAS
Entre las principales ventajas de este
método es el grado de protección que se
obtiene con un coste computacional muy
bajo. Esto implica que no es necesario
llevar un ordenador tan potente a bordo, lo
cual conlleva una reducción de costes
además de una reducción de peso y por
tanto de tamaño del avión.
SITUACIÓN
El Instituto busca transferir la tecnología a
través de la realización de acuerdos
licencia. Se ha presentado solicitud de
patente.
Este producto podría ser interesante para
empresas relacionadas con el sector de los
UAV que precise del desarrollo de sus
sistemas de control. El coste de
equipamiento y personal sería reducido.
Otra de las ventajas es que el piloto o el
operador que planifica las misiones, pueda
ser una persona sin mucha experiencia ya
que en ningún caso se mandaran
condiciones de vuelo fuera de la envolvente
predefinida y por tanto peligrosas para la
aeronave.
INVESTIGADOR RESPONSABLE
D. María Jesús Morales de la Rica
Área de Ensayos en Vuelo y Armamento
PERSONA DE CONTACTO EN LA OTRI
Doña Mercedes Sánchez Álvarez
Teléfono : +34 91 520 65 45
Fax :
+34 91 520 19 39
E-mail : [email protected]
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