INVESTIGACIÓN Y ANALISIS DE CONTROLADORES DE VUELO PARA DRONES.

Transcripción

1 07/07/2015 INVESTIGACIÓN Y ANALISIS DE CONTROLADORES DE VUELO PARA DRONES. Haciendo una investigación de varias firmas con la intención de determinar las características, cualidades y prestaciones de servicio para la utilización de "Control de vuelo para Drones".

2 CUADRO COMPARATIVO DE TAMAÑO EN DRONES Dependiendo de la capacidad de tamaño es la carga y la autonomía de vuelo, esto quiere decir que entre más grande la aeronave mayor la capacidad de carga y el tiempo de vuelo, la cantidad de rotores es para consolidar la estabilidad de la aeronave pero aumenta el consumo de energía, en las imagen es tenemos el ejemplo de una Handy Cam Sony 3D.

3 LAS MARCAS INVOLUCRADAS Y SUS CARACTERÍSTICAS 1.- CONTROLADORES DJI Es una firma originaria de EEUU, especializada en "Drones" aéreos hasta ahora, cuenta con Software propio para calibración y operación de vuelo autónomo, tiene la cualidad de manipular 4, 6 y 8 rotores, control estabilizador de balanceo para cámara "Gimball", se puede programar la aeronave para vuelo independiente según autonomía de vuelo, en caso de fallos se puede programar de acuerdo a necesidades. Es un sistema cerrado a programación y con cualidades que sólo el fabricante puede alterar. No puede integrarse sistemas de control anexos por el momento en los modelos que se manejan actualmente. Comercialmente es una firma de precio por encima de las demás con calidad que garantiza la estabilidad del equipo y la integridad de la aeronave, alta sensibilidad de posicionamiento GPS y horizonte en vuelo. Modelos más conocidos DJI: Versión Naza M-Lite, es el modelo más económico de la línea de DJI con capacidad de vuelo hasta para 6 rotores máximo. Estabilizador y control de movimiento "Gimball" de la cámara. Múltiples tipos de vuelo. Control inteligente de orientación. Modo a prueba de fallo. Protección de bajo voltaje..

4 Versión Naza M-V2, capacidad de vuelo hasta para 6 y 8 rotores excluye el "Estabilizador Gimball de la cámara" al utilizar los 8 rotores. Múltiples tipos de vuelo. Control inteligente de orientación. Modo a prueba de fallo. Protección de bajo voltaje. Control de estabilización y movimiento de cámara. Capacidad de comunicación vía Bluetooth datos para estación terrestre vía IPad..

5 Versión Naza M-A2, capacidad de vuelo hasta para 8 rotores. Múltiples tipos de vuelo. Control inteligente de orientación. Modo a prueba de fallo. Protección de bajo voltaje. Control de estabilización y movimiento de cámara. Alta capacidad de precisión GPS y Capacidad de comunicación vía Bluetooth datos para estación terrestre vía IPad y Smartphone. 2.- CONTROLADORES DIY PIXHAWK ARDUPILOT Es una firma originaria de EEUU, esta firma está especializada en varios tipos de Drones, aéreos, terrestres y marinos. Tiene su propio Software para configuración de vehículo de diferentes tipos, calibración y operación de ruta autónoma, su cualidad en vehículos aéreos es de manejar 3, 4, 6 y 8 rotores con diferentes configuraciones. Su característica principal es la flexibilidad de configuración para diferentes necesidades, además de ser un código abierto a programación con funciones basadas en plataforma Arduino (va orientada especialmente en programación), la computadora de vuelo tiene capacidad de integrarle sistemas como sensores que ayudan a controlar, determinar y navegar, sistemas de aproximación y distancia, velocidad aérea, control estabilizador para cámara "Gimbal". Por sus prestaciones es un equipo interesante orientado a vehículos no tripulados. Su precio es accesible para sus prestaciones, aún tiene áreas en experimentación por los cuales se requiere más conocimiento en la operación autónoma.

6 Modelos más conocidos DIY: Versión Arupilot Ver 2.6, Ver. 2.7 y el PixHawk son los modelos más conocidos de la línea con capacidad de vuelo hasta para 8 rotores y otros sistemas autónomos. Múltiples tipos de vuelo. Control inteligente de orientación. Modo a prueba de fallo. Protección de bajo voltaje. Control de estabilización y movimiento de cámara. Funciones extras para aprovechar programación, comunicación, telemetría, ejecución de funciones mecánicas programadas. Ventajas de l sistema Ardupilot V2.X Pixhawk V.X es su gran capacidad de expansión de canales y programación, puede realizar en concreto rutas y además realizar funciones específicas en cada canal.

7 Prestaciones de filmación: Implementación de transmisión de video para control de vuelo en tiempo real, con pantalla o googles, 5.4 Ghz con rango hasta 3000 metros de alcance. Es volar dentro de la aeronave y saber lo que está viendo la cámara, trabajamos modelos GoPro, Sony y otras marcas comerciales de línea profesional. Comunicación de datos Transmisión de datos de telemetría para vuelo, así conoce el piloto las características de vuelo y no pierde la noción de lo que sucede en la aeronave.

8 RESULTADOS DE ANALISIS. Las pruebas de campo realizadas para los controladores son las siguientes: 1.- Facilidad de uso; Instalación, armado, puesta en marcha. 2.- Configuración; Control de modo de vuelo, programación de vuelo, arranque automático de vuelo autónomo y manual. 3.- Maniobrabilidad; facilidad de manejo, estabilidad, recuperación. 4.- Estabilidad; Posicionamiento GPS, exactitud de posicionamiento, resistencia a condiciones. 5.- Prestaciones, control de manejo de cámara, estabilizador de cámara, canales de uso alterno. Controlador Facilidad Maniobrabilidad Estabilidad Prestación Resultado Naza M-Lite Recomendado para 4 rotores y control cámara Naza M- V Recomendado para 6 rotores y control cámara Naza M-A Recomendado para 8 rotores y control cámara PixHawk Problemas con GPS, Ardupliot V Problemas con GPS, Ardupilot V Problemas con GPS, 8 Recomendado para funciones Robótica y usos específicos, problemas en México por GPS, solo 3 satélites estables. 8 Recomendado para funciones Robótica y usos específicos, problemas en México por GPS, solo 3 satélites estables. 8 Recomendado para funciones Robótica y usos específicos, problemas en México por GPS, solo 3 satélites estables.

9 Resultados Finales: El modelo Naza M-A2 es el mejor en condiciones extremas y de precisión para la aeronave de ocho rotores y logra gran capacidad de vuelo, es altamente recomendable para uso de Filmación y recolección de fotografía, puede lograr ser altamente satisfactorio en la prestación del servicio. Su costo es el mayor por encima de lo comercial y justifica su precio para inversiones profesionales. El modelo Naza M-V2 es el segundo mejor en prestaciones, estabilidad, manejo, exactitud y resistencia a vientos, su capacidad logra 8 rotores pero lo limita a uso a solo 6 rotores con el uso de manejo de la cámara y el estabilizador, notamos que sus sistema de comunicación datos está limitado de 600 a 1000 metros en la estación base dependiendo del clima. El modelo de DIY Pixhawk tiene grandes prestaciones y es un excelente Controlador de vuelo y además de ser una pieza interesante para la robótica y vuelos autónomos de Drones, desafortunadamente se nos presenta la inestabilidad con el sistema GPS ya que no cuenta con la cantidad de satélites disponibles y esto causa "extraños" que pueden causar la inestabilidad de la aeronave. Por Roberto Valero