Conseguir una navegación sin GPS en UAVs profesionales

Hoy en día los sistemas de control de vuelo (FCS, Flight Control Systems) y los autopilotos para UAVs dependen en gran medida de la señal de GPS. Por ello la navegación sin GPS es uno de los objetivos recursivos de la aeronavegación autónoma moderna más perseguidos para aumentar la seguridad en los vuelos. Disponer de un posicionamiento preciso es primordial para poder conseguir un vuelo autónomo, pero los sensores GPS no siempre resultan infalibles.

En algunos casos, ante la pérdida de GPS, se puede llegar a perder el control sobre el UAV. Puesto que con datos erróneos de posicionamiento y orientación, los UAVs pueden ir en cualquier dirección o lugar fuera de la operación predefinida, incluso salirse fuera del alcance del radio enlace con la consecuente pérdida del UAV.

En ocasiones estos fallos pueden ser debidos a que la señal GPS es débil, a que la operación se realiza en ubicaciones indoor, o incluso, los UAVs pueden ser objeto de ataques tipo jamming o spoofing. Los ataques de tipo jamming consisten en impedir o interferir la señal GPS, para que el UAV atacado inicie su protocolo de seguridad que en la mayoría de los casos implica un aterrizaje de emergencia y de ese modo capturar el UAV. Los ataques de tipo spoofing consisten en suplantar la señal de GPS haciendo creer al UAV que está en otra ubicación, haciendo que se estrelle, aterrice o cualquier otra acción; concretamente se especula que Irán se hizo con el control de un UAV Reaper de EEUU empleando la técnica del Spoofing.

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Navegación sin GPS con el Autopiloto Veronte

Sin embargo, algunos sistemas de aviónica profesionales son capaces de mantener estable la navegación sin GPS, como es el caso del Autopiloto Veronte. El Autopiloto Veronte consigue que los UAVs que lo integran vuelen manteniendo la altitud y la actitud ante la pérdida de GPS. Respetando también los parámetros de velocidad en caso de tratarse de UAVs de ala fija, evitando que estos entren en pérdida.

Para conseguir una navegación sin GPS, el equipo de desarrollo del autopiloto Veronte ha implementado mejoras en los algoritmos de guiado que procesan la información de los sensores INS integrados en el autopiloto para UAVs. El sistema de aviónica realiza cálculos para obtener la velocidad y actitud (yaw, pitch y roll) con una elevada precisión; aprovechando la información de presión estática y presión dinámica obtenidas en su barómetro y su tubo de pitot, así como los datos capturados en los giróscopos, acelerómetros y magnetómetro integrados, este último de forma opcional.

Además el Autopiloto Veronte consigue, sin necesidad de GPS, un posicionamiento relativo. Esto es gracias a la combinación de los cálculos descritos anteriormente y la tecnología móvil GSM que integra. Con esta tecnología se obtiene una triangulación con las torres BTS (Base Transceiver Station) obteniendo la posición aproximada del UAV para facilitar su navegación sin GPS, similar a la localización disponible en teléfonos móviles.

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