Sistema de navegación de bajo costo para sistemas aéreos no tripulados

Una iniciativa financiada por la UE ha desarrollado un sistema de navegación y posicionamiento de bajo costo para sistemas aéreos no tripulados (UAS). Utilizando múltiples antenas, el dispositivo se basa en componentes listos para usar y algoritmos avanzados de fusión de datos.

Los UAS han despertado un interés creciente por su uso en la agricultura, la seguridad pública, las ciudades inteligentes, la gestión sostenible de los recursos y muchas otras áreas. Ahora existe una demanda importante de un sistema asequible y confiable que pueda proporcionar estimaciones de actitud y posición para estos dispositivos.

El proyecto GLAD-2 de Horizonte 2020, financiado por la Unión Europea, abordó esta necesidad y desarrolló un sistema de navegación y determinación de la actitud de bajo costo. Este sistema computa datos de bajo nivel recibidos a través de un sistema satelital de navegación global (GNSS) de múltiples antenas.

El trabajo incluyó el análisis en profundidad de algoritmos, el rediseño de hardware y software, el refinamiento exhaustivo y las repetidas pruebas en el campo. “Creamos una plataforma de bajo costo que se puede adaptar a las diferentes necesidades de los usuarios mediante una cuidadosa selección y evaluación de componentes comerciales disponibles y la implementación de algoritmos avanzados de fusión de datos”, dice la coordinadora de proyectos Esther López de la compañía tecnológica española ACORDE.

Más es mejor

Los investigadores utilizaron los receptores GNSS de bajo costo, junto con la fusión de datos avanzada con una unidad de medición inercial, y los datos del barómetro para mejorar la actitud y la posición de los UAS en entornos GNSS hostiles. El sistema también evitó el uso de magnetómetros, por lo que es inmune a los campos magnéticos y elimina la necesidad de calibración del sistema cuando se modifica el entorno magnético.

Los ingenieros seleccionaron diferentes antenas GNSS y midieron su desempeño de acuerdo con criterios técnicos y económicos. Un enfoque de múltiples antenas permitió a los UAS tomar encabezados precisos sin sufrir los problemas habituales inherentes a los magnetómetros. “El uso de antenas múltiples ayudará a mejorar el posicionamiento, mientras que la inclusión de un barómetro disminuirá el tiempo de recuperación en caso de cortes de la señal GNSS”, explica López.

La comercialización del sistema se llevó a cabo en paralelo con la armonización de las reglamentaciones en Europa, fomentando así este nicho de mercado, particularmente en aplicaciones sensibles a la interferencia magnética. La regulación, el análisis del mercado y la retroalimentación de terceros ayudaron a definir los requisitos relacionados con las limitaciones eléctricas y mecánicas, las definiciones de interfaz y el software.

Barato, preciso y confiable

La fusión exitosa de GNSS y datos inerciales permitió una navegación precisa y confiable. Según López: “Los sensores de inercia proporcionan una excelente respuesta dinámica a velocidades de datos muy altas, mientras que el GNSS sirve como una referencia absoluta para evitar la deriva. Además, las mediciones diferenciales de la fase portadora GNSS se pueden utilizar para obtener una gran precisión en la orientación utilizando el configuración de múltiples antenas “.

GLAD-2 logró con éxito la comercialización de un sistema de navegación de bajo costo basado en la fusión de sensores y una plataforma de múltiples antenas. Esto culminó con la marca de certificación de Conformidad Europea (CE) luego del proceso de certificación correspondiente. La marca CE indica conformidad con las normas de salud, seguridad y protección del medio ambiente para productos vendidos dentro del área económica europea.

El resultado final es un producto altamente competitivo dirigido al sector de bajo costo del mercado de sistemas de navegación. “Debido a su flexibilidad, el sistema satisface las necesidades de una amplia gama de usuarios, no solo en UAS, sino también en aplicaciones de entornos terrestres y marítimos”, señala López.

FUENTE

Deja un comentario