articulo corregido

Vehículos aéreos no tripulados.
Sargento 2/o de Cadetes Norberto Jonathan Barrueta Reyes.
Escuela Militar de Transmisiones.
Abstract:
Today it’s very common to hear of
unmanned aerial vehicles (UAV) also know as
VANT, for its acronym in Spanish (Vehículos
Aéreos no Tripulados), UAS (unmanned flight
systems), or "drones"; and the reason for this is
that in recent years there have been very
thorough research and development, as these
represent a breakthrough in modern technology
for many applications that can be used.
También, tomando en cuenta la forma en que los
misiles cruceros eran dirigidos denota una amplia
similitud con la forma de control en un VANT. Con
lo anterior se demuestra que en un inicio los drones,
como otros grandes inventos de la humanidad,
fueron impulsados con fines bélicos.
Resumen:
Hoy en día es muy común oír hablar de
vehículos aéreos no tripulados (VANT) también
llamados UAV (por sus siglas en inglés Unmanned
Aerial Vehicles), UAS (Sistemas de vuelo no
tripulados), o “drones”; y la razón de esto es que en
los últimos años se han realizado investigaciones y
desarrollos muy completos, puesto que estos
representan un gran avance en la tecnología moderna
por la muchas aplicaciones en que se pueden utilizar.
Introducción
Los vehículos aéreos no tripulados son
aeronaves con la capacidad de emprender vuelo sin
la necesidad de tener un piloto abordo. Estos
pueden ser controlados de manera remota o
inclusive volar de manera autónoma basándose en
planes de vuelo previamente programados en un
sistema de control al cual podría llamarse piloto
automático. La autonomía en la que estos vehículos
pueden volar se relaciona directamente con la
programación realizada ya que la complejidad
utilizada en los algoritmos desarrollados permitirá
que
estos
vehículos
puedan
responder
satisfactoriamente a sucesos inesperados mientras
se encuentran en la ruta trazada como plan de
vuelo.
Antecedentes.
Los antecedentes de estas aeronaves nos
remontan a las dos guerras mundiales; donde en un
principio solo fueron utilizados como blancos
móviles de entrenamiento, pasando después a
formar parte como material bélico funcionando
como aviones kamikazes e inclusive bombarderos.
Fig. 1 Archivo fotográfico del departamento de Defensa
de los E.U.
A pesar que desde un principio el diseño,
fabricación y desarrollo de los VANT fue
primordialmente para usos militares, en los últimos
años estas investigaciones han sido retomadas no
solo para funciones en la guerra, sino que también
han encontrado una gran aplicación y aceptación en
tareas civiles; desde simples grabaciones públicas
hasta apoyo en la búsqueda y rescate durante
desastres naturales.
Clasificación
La multiplicidad de tareas en las que son
destinados estos vehículos trae consigo la
necesidad de crear diferentes tipos para satisfacer
misiones específicas. Esto nos lleva a realizar una
clasificación. Iniciando con una a la cual
podríamos llamar como principal, realizándola con
base en el número de motores; existiendo con esto
vehículos multi-rotores y de ala fija. En estas
divisiones se engloban todos los drones,
satisfaciendo cada una con un conjunto de tareas
específicas las cuales son otorgadas acorde a sus
bondades y desventajas.
No obstante de una división principal,
como fue mencionado en el párrafo anterior, por la
gran gama de UAV que existen en el mercado se ha
tratado de realizar una clasificación más específica
de los mismos. Personas importantes en el tema
como Peter Van Blyenburgh (presidente de la
Asociación Internacional para Sistemas de
Vehículos no tripulados), los han clasificado en
función de su máxima altitud de alcance e incluso
de su duración de vuelo, inclusive la Organización
del Tratado del Atlántico Norte (OTAN), al querer
regular las licencias de los mismos, además de
tomar estas dos variables agregan una extra la cual
es el peso del despegue. Otros los clasifican por la
misión a desempeñar, por la forma de obtener la
sustentación, por el motor que utilizan, el
combustible con el que son alimentados; en fin de
acuerdo a la variable que se tome se pueden
clasificar de diferentes maneras. Pero para este
artículo se tomara en cuenta el tipo de control como
variable de clasificación, de la cual surgen las
siguientes clases [1]:





Autónomo y adaptativo: El VANT es
gobernado por sus sistemas de abordo, por
lo cual tiene la capacidad de re-planificar
su plan de vuelo en función de los cambios
producidos en su entorno.
Monitorizado: El VANT opera de manera
autónoma, un operador controla la
retroalimentación del mismo. El operador
no puede controlar el VANT (no controla
sus mandos), pero puede tomar decisiones
por él.
Supervisado: El UAV realiza unas pocas
operaciones de forma autónoma. El
control recae en su gran mayoría sobre el
operador.
Autónomo
no-adaptativo
(o
pre
programado): El UAV obedece a una
rutina pre-programada, y no tiene la
capacidad de cambiar esa rutina para
adaptarla a los cambios externos.
Mando directo por un operador(R/C): El
UAV responde directamente a los mandos
de un operador.
La tecnología que se ha desarrollado
respecto a la fabricación de UAV autónomos ha
generado diferentes desarrollos dando las
siguientes opciones en su implementación [2]:

Fusión de Sensores: Este es realizado por
la combinación de la información captada
por diferentes dispositivos, para ser
utilizados en el control del vehículo.

Comunicaciones: Se desarrolla con la
coordinación de múltiples agentes en la
presencia de información que sea
imprecisa e incompleta.

Planeamiento de Vuelos: Su función es
determinar el camino optimo que deberá
seguir el vehículo, a la vez de que cumple
con ciertas restricciones impuestas por los
objetivos y la misión, tales como
obstáculos o consumo de combustible.

Generación de trayectorias: Este tipo de
vehículos determina la maniobra óptima
para llegar o seguir a un objeto
determinado.

Programación y asignación de tareas:
Determina la distribución óptima de tareas
entre un grupo de agentes, satisfaciendo
las necesidades en tiempo y equipo.

Tácticas cooperativas: Formula una
secuencia óptima y una distribución
especial de actividades entre los diferentes
agentes, con el fin de garantizar el éxito de
la misión.
Estado del arte.
El desarrollo de este tipo de tecnología
tiene como principal inconveniente el costo que
representa. Esto deja que solo algunos países
tengan la posibilidad de invertir en investigaciones
de este tipo ejemplo de esto Estados Unidos.
Anexando, además, a las naciones que tienen como
una de sus principales fuentes de ingreso el
comercio de material bélico como lo es Israel.
En nuestro país la investigación,
desarrollo y uso los UAVs como apoyo en las
tareas cotidianas sigue siendo poco común, en su
mayoría por la falta de impulso económico en este
tipo de desarrollos. Pero no obstante existe un
avance en la búsqueda de introducir a México
como desarrollador de nuevas tecnologías ejemplo
de esto son múltiples tesis desarrolladas desde nivel
ingeniería hasta nivel doctorado; en las que tienen
como tema central avances en aspectos
concernientes a las UAVs.
Otro ejemplo del desarrollo de nuestro
país dentro del campo de las aeronaves no
tripuladas es la empresa Hydra Technologies de
México. Esta empresa trabaja en conjunto con el
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(CONACYT), el Instituto Politécnico Nacional
(IPN), la Universidad Autónoma de Guadalajara
(UAG) y el Instituto Tecnológico y de Estudios
Superiores de Occidente (ITESO); demostrando
una vez más que las instituciones educativas y de
investigación mexicanas permanecen trabajando.
Esta empresa cuenta con 4 modelos diferentes de
aeronaves no tripuladas entre ellas destaca el S4
Ehécat. Este modelo ha sido reconocido con
diversos galardones como lo es “el reconocimiento
Al Contribuidor Sobresaliente, otorgado por la
Asociación Internacional para Sistemas de
Vehículos no tripulados”, el 9 de agosto de 2007.
Este premio es entregado a la contribución
tecnológica más sobresaliente del año.
En general nuestro país aún está por detrás
en los avances de los VANT, en comparación de
otras naciones, las cuales se podrían considerar
como la meta a alcanzar.
Fig. 5 Cuadricoptero modelo E.M.T.–1 tema de
titulación en la Escuela Militar de Transmisiones.
Aplicaciones
Se pueden aplicar en ambientes de alta
toxicidad química y radiológicos en desastres tipo
Chernóbil, en los que sea necesario tomar muestras
con alto peligro de vidas humanas y realizar tareas
de control de ambiente.
Fig. 2 VANT modelo S-4 Ehécatl
Ya que los drones tienen orígenes bélicos
las Fuerzas Armadas de nuestro país no podían
quedar atrás dentro de este desarrollo. Mostrando
la búsqueda de estar siempre a la vanguardia la
Marina Armada de México ha desarrollado 2
VANT de tipo ala fija, los cuales utilizan en caso
de desastres naturales y como apoyo en las
operaciones militares contra la delincuencia
Las aeronaves cumplen con las normas
regulatorias establecidas en el Tratado de Cielos
Abiertos de 1992[2] que permiten los vuelos de
VANT sobre todo el espacio aéreo de sus
signatarios.
Además, pueden cooperar en misiones de
control del narcotráfico y contra el terrorismo.
También podrían grabar vídeos de alta
calidad para ser empleados como medios de prueba
en un juicio internacional.
En el ámbito de la observación de la tierra los UAV
tienen múltiples aplicaciones y posibilidades en el
mercado civil:




Fig. 3 VANT fabricado por la Marina Armada de México


Internet: distribución de señal gratuita de
internet17
Cartografía: realización de ortofotomapas
y de modelos de elevaciones del terreno
de alta resolución.
Agricultura: gestión de cultivos.
Servicios forestales: seguimiento de las
áreas boscosas, control de incendios.
Geología.
Hidrología.





Medio ambiente: estado de la atmósfera.
Control de obras y evaluación de su
impacto.
Seguimiento
de
la
planificación
urbanística.
Gestión del patrimonio.
Seguridad y control fronterizo.
También se aprovecha la ventaja de que su
duración máxima volando solo es limitada por su
combustible y por su sistema de vuelo, sin tener las
limitaciones correspondientes a tener tripulación.
Fig. 4 Micro dron de la empresa DHL
Referencias

[1] http://blog.sandglasspatrol.com/index
.php/articulos/41-militar/758-uavsclasificacion-tendencias-y-normativa-deespacio-aereo
 [2] Escamilla Nuñez, Rafael «Diseño,
Construcción, Instrumentación y Control
de un Vehículo Aéreo no Tripulado».pg.
1-2 Tesis de Ingeniería. ESIME, 2010.
Fig. 4 Simulación de un dron en apoyo a un
naufragio.
Conclusiones
El desarrollo de los VANT, que en
ocasiones podría parecer tienen inteligencia propia,
posee como principal impulso la búsqueda
constante de medios o herramientas para evitar
poner en riesgo la integridad del recurso humano
con el cual se dispone para el desarrollo de trabajos
con alto índice de peligrosidad.
Es de vital importancia que las
instituciones educativas de nivel superior y en
particular del área de ingeniería, así como de
investigación en nuestro país continúen con el
ímpetu de avanzar en los conocimientos de estas
nuevas herramientas para con esto poder generar el
conocimiento que requiere la fabricación y empleo
de los VANT de una manera más común. Como se
ha mostrado en resientes días con empresas como
DHL que empezara con el uso de esta herramienta
para la entrega de paquetes.
Fuentes

Flores Colunga, Ramón Gerardo.
«Modelado, control e implementación de
mini vehículos aéreos autónomos
convertibles». Tesis de Maestría.
CINVESTAV, 2010.
 http://uvsinfo.com/index.php?option=com_content
&view=article&id=2&Itemid=7
 http://apeironuav.org/?p=205
 http://aerolineasmex.es.tl/HydraTechnologies-de-M-e2-xico.htm
 http://quo.mx/noticias/2012/08/17/mexic
o-crea-primer-avion-no-tripulado
 http://aerolineasmex.es.tl/HydraTechnologies-de-M-e2-xico.htm
 http://dhl.com