Desarrollo e implementación de un controlador de vuelo y estación de control de tierra para un UAV de ala fija
Esta tesis aborda el diseño e implementación de un controlador de vuelo para vehículos aéreos no tripulados (UAV) de ala fija, junto con una estación de control en tierra para supervisión remota. Se propone un sistema que mejora la capacidad de actuadores, integra sensores avanzados como altímetros,...
- Autores:
-
Almanza Gamba, Yesid Camilo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/75652
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/1992/75652
- Palabra clave:
- Controlador de vuelo
UAV de ala fija
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PCB
Ingeniería
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Esta tesis aborda el diseño e implementación de un controlador de vuelo para vehículos aéreos no tripulados (UAV) de ala fija, junto con una estación de control en tierra para supervisión remota. Se propone un sistema que mejora la capacidad de actuadores, integra sensores avanzados como altímetros, barómetros, GPS y sensores inerciales, y permite la visualización de parámetros críticos en tiempo real. Adicionalmente, se diseñó un sistema para monitorear y reconstruir la trayectoria de vuelo mediante datos de geolocalización y altitud. Este avance representa un aporte significativo para aplicaciones industriales que requieren precisión y monitoreo constante de UAVs. Un aspecto notable es el cambio de la arquitectura tradicional STM32 a la ESP32-S3, mejorando las capacidades del sistema. Esta innovación mejora significativamente la gestión de datos y la eficiencia operativa, impactando a operadores e investigadores de UAVs al proporcionar un sistema de control de vuelo robusto y fiable. |
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J. et al. «Flight Controller explained: Understanding FPV Drone Control Systems.» [Accessed: Dec. 5, 2023]. dirección: https://oscarliang.com/flight-controller-explained/. AAAES, Guía UASCUAS, [Online]. Available: https : / / aaaes . fac . mil . co / sites / aaaes / files / AAAES /documentos/normatividad2022/Guias/guia_uascuas.pdf. [Accessed: Jun. 19, 2024], Fuerza Aérea Colom biana, 2022. G. X. B. Barreto, Antecedentes, uso y aplicación de drones en Colombia como herramienta estratégica de análisis en la agricultura de precisión, modalidad Investigación, Bogotá, Colombia, jul. de 2023. E. S. M. Ebeid, M. Skriver, K. Laursen, K. Jensen y U. Schultz, «A Survey of Open-Source UAV Flight Controllers and Flight Simulators,» Microprocessors and Microsystems, vol. 61, 2018. DOI: 10.1016/j.micpro.2018.05.002. R. Rico, J. Rico-Azagra y M. Gil-Martinez, «Hardware and RTOS Design of a Flight Controller for Professional Applications,» IEEE Access, vol. PP, págs. 1-1, 2022. DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3232749. J. M. Z. Espinosa y E. J. F. B. Galvan, «Diseño e Implementación de un Controlador de Vuelo para un Vehículo Aéreo Autónomo No Tripulado (UAV) Parrot Mambo,» Facultad de Ingenierías Físicomecánicas, Escuela de Ingeniería Mecánica, Tesis de mtría., Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, 2023. Iaerocol, ¿Qué son los drones de Ala Fija? Aprende Sus Características, Accessed: Dec. 5, 2023, 2023. dirección: https://iaerocol.co/blog/que-son-los-drones-de-ala-fija/. J. A. G. Chavarro, «Diseño y Construcción de Vehículo Aéreo No Tripulado Tipo RPV,» Facultad de Ingeniería, Departamento de Automática y Electrónica, Programa Ingeniería Mecatrónica, Tesis de mtría.,Universidad Autónoma de Occidente, Santiago de Cali, 2008. D. Update, Reaper ER Extends RPA Missions to +33 Hours, Accessed: Mar. 10, 2024, sep. de 2015. dirección: https://defense-update.com/20150916_reaper_er.html. Flight Controllers explained for everyone, Accessed: Dec. 5, 2023, 2023. dirección: https : / / fusion.engineering/flight-controllers-explained-for-everyone/. O. Liang, Flight Controller Explained: Understanding FPV Drone Control Systems, Accessed: Mar. 10, 2024, 2023. dirección: https://oscarliang.com/flight-controller-explained/. E. de redacción de Drew, MCU: Main control unit, ¿qué es? Accessed: Mar. 10, 2024, jun. de 2021. dirección: https://blog.wearedrew.co/mcu-main-control-unit-que-es. U. Navigation, UAV Navigation en Profundidad: Qué es una IMU y para qué se utiliza, Accessed: Mar. 10, 2024, feb. de 2022. dirección: https://www.uavnavigation.com/es/empresa/blog/que-es-un-imu. U. Group, GPS en Drones: Para qué sirve y cuándo se utiliza, Accessed: Mar. 10, 2024, ago. de 2023. dirección: https://umilesgroup.com/gps-drones/. I. C. A. Organization, Unmanned Aircraft Systems (UAS), 2011. Aldeltatec, Norma IPC-2221B para Diseño de PCB - Actualización, Accessed: Jun. 10, 2024, 2024. dirección: https://www.aldeltatec.com/blog-diseno-con-normas-y-certificaciones/norma-ipc-2221b-para diseno-de-pcb-actualizacion/. BricoGeek, Sensor inercial Absoluto 9 DOF BNO055 Adafruit 4646, Accessed: Mar. 10, 2024, 2024. dirección: https://tienda.bricogeek.com/medicion- inercial- imu/802- sensor- inercial- absoluto- 9- dof bno055.html. L. FlySky RC Model Technology Co., FS-i6 Digital Proportional Radio Control System Instruction Manual, 2015-2016. dirección: https://www.flysky-cn.com/fsi6. |
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Ávila Bernal, Alba Gracielavirtual::22524-1Almanza Gamba, Yesid CamiloSegura Quijano, Fredy Enrique2025-01-24T16:03:11Z2025-01-24T16:03:11Z2024-06https://hdl.handle.net/1992/75652instname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional Sénecarepourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/Esta tesis aborda el diseño e implementación de un controlador de vuelo para vehículos aéreos no tripulados (UAV) de ala fija, junto con una estación de control en tierra para supervisión remota. Se propone un sistema que mejora la capacidad de actuadores, integra sensores avanzados como altímetros, barómetros, GPS y sensores inerciales, y permite la visualización de parámetros críticos en tiempo real. Adicionalmente, se diseñó un sistema para monitorear y reconstruir la trayectoria de vuelo mediante datos de geolocalización y altitud. Este avance representa un aporte significativo para aplicaciones industriales que requieren precisión y monitoreo constante de UAVs. Un aspecto notable es el cambio de la arquitectura tradicional STM32 a la ESP32-S3, mejorando las capacidades del sistema. Esta innovación mejora significativamente la gestión de datos y la eficiencia operativa, impactando a operadores e investigadores de UAVs al proporcionar un sistema de control de vuelo robusto y fiable.This thesis addresses the design and implementation of a flight controller for fixed-wing unmanned aerial vehicles (UAVs), along with a ground control station for remote supervision. The proposed system enhances actuator capacity, integrates advanced sensors such as altimeters, barometers, GPS, and inertial sensors, and enables real-time visualization of critical parameters. Additionally, a system was developed to monitor and reconstruct the flight trajectory using geolocation and altitude data. This advancement represents a significant contribution to industrial applications requiring precision and constant UAV monitoring. A notable aspect is the transition from the traditional STM32 architecture to the ESP32-S3, improving system capabilities. This innovation significantly enhances data management and operational efficiency, providing UAV operators and researchers with a robust and reliable flight control system.Ras UniandesUniandinosPregrado78 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y ElectrónicaAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo e implementación de un controlador de vuelo y estación de control de tierra para un UAV de ala fijaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPControlador de vueloUAV de ala fijaGCSESP32-S3GPSIMUMCUYawPitchRollPCBIngenieríaJ. et al. «Flight Controller explained: Understanding FPV Drone Control Systems.» [Accessed: Dec. 5, 2023]. dirección: https://oscarliang.com/flight-controller-explained/.AAAES, Guía UASCUAS, [Online]. Available: https : / / aaaes . fac . mil . co / sites / aaaes / files / AAAES /documentos/normatividad2022/Guias/guia_uascuas.pdf. [Accessed: Jun. 19, 2024], Fuerza Aérea Colom biana, 2022.G. X. B. Barreto, Antecedentes, uso y aplicación de drones en Colombia como herramienta estratégica de análisis en la agricultura de precisión, modalidad Investigación, Bogotá, Colombia, jul. de 2023.E. S. M. Ebeid, M. Skriver, K. Laursen, K. Jensen y U. Schultz, «A Survey of Open-Source UAV Flight Controllers and Flight Simulators,» Microprocessors and Microsystems, vol. 61, 2018. DOI: 10.1016/j.micpro.2018.05.002.R. Rico, J. Rico-Azagra y M. Gil-Martinez, «Hardware and RTOS Design of a Flight Controller for Professional Applications,» IEEE Access, vol. PP, págs. 1-1, 2022. DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3232749.J. M. Z. Espinosa y E. J. F. B. 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tierra para un UAV de ala fija.pdf.txtExtracted texttext/plain101734https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/1fa4c981-4419-4203-9863-67c3df18ade5/download62f190ec26a8e7862fbcf6742e6583bfMD57THUMBNAILautorizacion tesis Yesid Almanza Firmado.pdf.jpgautorizacion tesis Yesid Almanza Firmado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg10875https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/60b272cb-34cb-4087-a61e-1b1c6830301d/download139d887205aaecce861bcd3b43d3419fMD56Desarrollo e implementación de un controlador de vuelo y estación de control de tierra para un UAV de ala fija.pdf.jpgDesarrollo e implementación de un controlador de vuelo y estación de control de tierra para un UAV de ala fija.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6436https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/30a97dfa-7cdc-45f3-90c4-faaaf45a9837/download91344fc5784df04ef414846f6b069a3aMD581992/75652oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/756522025-03-05 10:03:45.753http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Attribution 4.0 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