Sistema de correo prioritario por vía aérea para la Universidad Autónoma de Bucaramanga mediante el uso de un Dron

El Proyecto aborda el tema de diseño e implementación de un sistema de distribución de correo para la oficina de gestión documental (G.U.I.D.O) que es una dependencia de la universidad autónoma de Bucaramanga, para lo cual se usa un dron autónomo. Para el proyecto se aplica una metodología de diseño...

Full description

Autores:
Angarita Noriega, Juan Camilo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
Mechatronic
Telemetry radio
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Comunication system
Remote control
Priority mail
Global positioning system
Mecatrónica
Archivos administrativos
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description El Proyecto aborda el tema de diseño e implementación de un sistema de distribución de correo para la oficina de gestión documental (G.U.I.D.O) que es una dependencia de la universidad autónoma de Bucaramanga, para lo cual se usa un dron autónomo. Para el proyecto se aplica una metodología de diseño mecatrónico, así como herramientas adicionales de análisis de riesgo. El proyecto fue concebido con el objetivo de habilitar un sistema de entrega para correo de carácter urgente o prioritario, teniendo en cuenta que se espera sortear un terreno altamente accidentado, ya que el campus se encuentra en la cordillera de los Andes. En el proyecto se tratan temáticas tales como análisis de riesgo para este tipo de sistema, selección de componentes, simulación e implementación entre los cuales se puede apreciar la arquitectura básica para el funcionamiento de un sistema con estas características, así mismo se aborda el tema de desarrolla de aplicaciones complementarias para una estación en tierra.
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El proyecto fue concebido con el objetivo de habilitar un sistema de entrega para correo de carácter urgente o prioritario, teniendo en cuenta que se espera sortear un terreno altamente accidentado, ya que el campus se encuentra en la cordillera de los Andes. En el proyecto se tratan temáticas tales como análisis de riesgo para este tipo de sistema, selección de componentes, simulación e implementación entre los cuales se puede apreciar la arquitectura básica para el funcionamiento de un sistema con estas características, así mismo se aborda el tema de desarrolla de aplicaciones complementarias para una estación en tierra.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 13 2. Marco teórico .................................................................................................. 14 2.1. Normativa de vuelo en Colombia .............................................................. 14 2.1.1. Características básicas para el vuelo de drones en Colombia ........... 14 2.1.2. Clasificación de drones en Colombia ................................................. 15 2.1.3. Limitaciones de uso para vehículos clase A ....................................... 15 2.2. Actuadores ................................................................................................ 17 2.2.1. Servomotores y motores regulados.................................................... 17 2.2.2. Motores brushless y controladores de velocidad electrónicos (esc)... 18 2.3. Unidad de procesamiento digital risc ........................................................ 19 2.4. Sistemas básicos de un Dron ................................................................... 20 2.4.1. Células de una aeronave ................................................................... 20 2.4.2. Baterías de polímero de Litio ............................................................. 21 2.4.3. Sistemas de comunicación ................................................................. 22 2.4.4. Piloto automático ................................................................................ 24 2.4.5. Sensor de altitud ................................................................................ 25 2.4.6. Sensores de orientación y posición .................................................... 26 2.4.7. Propagación de una onda de radio .................................................... 27 2.4.8. Firmware ............................................................................................ 27 2.4.9. Protocolo MavLink .............................................................................. 28 2.4.10. Resumen ......................................................................................... 29 2.5. Análisis de riesgo ...................................................................................... 30 2.5.1. Probabilidad ....................................................................................... 30 2.5.2. Severidad ........................................................................................... 31 2.6. Modelo matemático de un dron ................................................................ 32 2.7. Máquina de estados ................................................................................. 34 3. Objetivos ......................................................................................................... 35 3.1. Objetivo general ........................................................................................ 35 3.2. Objetivos específicos ................................................................................ 35 4. Metodología .................................................................................................... 36 4.1. Definición de especificaciones .................................................................. 36 4.1.1. Análisis de riesgo ............................................................................... 36 4.1.2. Selección de la controladora de vuelo ................................................ 39 4.1.3. Componentes que conforman el dron ................................................ 40 4.2. Modelado .................................................................................................. 42 4.2.1. Modelado dinámico ............................................................................ 43 4.2.2. Arquitectura del dron .......................................................................... 48 4.3. Optimización ............................................................................................. 55 4.4. Validación ................................................................................................. 55 5. Resultados y evidencias ................................................................................. 56 6. Discusión de resultados .................................................................................. 68 7. Conclusiones .................................................................................................. 70 8. Referencias ..................................................................................................... 72PregradoThe project addresses the topic of design and implementation of a mail delivery system for the documentary office (G.U.I.D.O) which is a dependency of U.N.A.B (Universidad Autónoma de Bucaramanga) using an autonomous drone. For the project, a mechatronic design method was applied as well as additional risk analysis tools. The project was conceived to enabling a priority delivery system keeping in mind that it is expected to optimize the displacement on a highly rugged terrain due the campus is settled in the Andes Mountain range. The project deals with topics such as risk analysis for this type of system, selection of components, simulation, and implementation, so that the basic architecture for the operation of a system with these characteristics can be appreciated, as well as the subject of develops complementary apps for a ground station.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaSistema de correo prioritario por vía aérea para la Universidad Autónoma de Bucaramanga mediante el uso de un DronPriority mail system by air for the Autonomous University of Bucaramanga through the use of a droneIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicTelemetry radioAdministrative filesDocumentsComunication systemRemote controlPriority mailGlobal positioning systemMecatrónicaArchivos administrativosDocumentosSistemas de comunicaciónControl remotoCorreo prioritarioSistema de posicionamiento globalRadio de telemetría1. Aeronáutica civil de colombia. Circular Reglamentaria No.002: Requesitos Generales de aeronavegabilidad y operaciones de RPAs. Bogotá D.C. : Ministerio de Transporte , 2019.2. Aeronautica civil de Colombia. Resolución # 04201 del 27 de diciembre de 2018. Bogotá : Ministerio de transporte, 2019. Diario oficial #50.8583. Gutierrez Aldana, Alfonso. Microcontroladores PIC 16: Fundamentos y aplicaciones. s.l. : Instituto politécnico nacional, 2013.4. bargav, Suman. Project hub. create.arduino.cc. [En línea] 25 de Abril de 2019. [Citado el: 14 de Noviembre de 2019.] https://create.arduino.cc/projecthub/sumanbargavr/working-with-a-micro-servo86ec6b5. HSIUNG, PAO-ANN. ARM processor Architecture. s.l. : National Chung Cheng University6. International Civil Aviation Organization. Unmanned Aircraft Systems (UAS) Cir 328. s.l. : ICAO, 2011. ISBN 978-92-9231-751-5.7. Vergara Merino, Raquel, y otros. Piloto de dron (RPAs). Madrid : Ediciones Paraninfo, SA, 2015. ISBN: 978-84-9732-446-5.8. 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