Guía Básica: Integración del Autopiloto Veronte

La versatilidad y simplicidad de uso del autopiloto Veronte es uno de sus rasgos principales. Su diseño permite la integración del mismo en un vehículo en un periodo de menos de una semana. El proceso consiste en una serie de tareas bien definidas que una vez llevadas a cabo dan lugar a una plataforma totalmente autónoma capaz de realizar misiones completas sin intervención humana.

Definición de plataforma

El software Veronte Pipe, empleado en la configuración de los autopilotos, ya contiene por defecto una serie de configuraciones de acuerdo al tipo de plataforma que se está integrando. De este modo, el usuario dispone de una plantilla que contiene valores generales para las fases de vuelo o los lazos de control. La única sección independiente para cada plataforma es la relacionada con los actuadores, por lo que su configuración es la primera tarea a realizar dentro del trabajo de integración.

Configuración de los actuadores

El primer paso en la configuración es disponer el cableado de los servos de la plataforma a los pines del autopiloto. Tanto los servos que controlan los movimientos de la aeronave, como los demás dispositivos externos que conforman la unidad completa deben ser cableados de acuerdo a los 64 pines que posee el autopiloto Veronte.

En lo relativo a los actuadores, el primer paso dentro de la configuración del autopiloto es la asignación y trimado de los mismos. De acuerdo al tipo de plataforma que se está integrando, esta poseerá una serie de actuadores determinados, los cuales deben ser establecidos dentro de la lógica de control del autopiloto.

A modo de ejemplo, en el caso de un avión de ala fija simple se tendrían 5 actuadores: un elevador, dos alerones, el timón de cola y el acelerador. En cambio, para un cuadricóptero  se tendrían 4 actuadores (los cuatro variadores que controlan la velocidad de los motores). Todos ellos son creados dentro de la configuración y posteriormente asignados al puerto de salida a través del cual serán controlados, de acuerdo al cableado previamente realizado.

Con los actuadores ya definidos, el siguiente paso es el trimado de los mismos. Esta tarea básicamente consiste en relacionar el valor de la señal que llega a los servos (un pulso de PWM) con una magnitud física de control, la cual comúnmente es el ángulo de deflexión de la superficie de control sobre la que actúa dicho servo. El objetivo es que el autopiloto “sea consciente” de la plataforma que está controlando así como contener en su configuración la relación entre la señal eléctrica que envía y la acción física que esta provoca (cierto ángulo de deflexión en un elevador, movimiento del plato de un helicóptero, aumento de las RPM de un motor de combustión…).

Llegados a este punto, ya poseemos un autopiloto que contiene todas las fases de control específicas para la plataforma integrada. Por ejemplo, para un ala fija: taxi, despegue, ascenso, crucero y aterrizaje; para un helicóptero: despegue y aterrizaje vertical, crucero y vuelta a casa. Además de las fases, todos los actuadores ya han sido cableados y configurados por lo que la integración llega a un punto donde los test de vuelo están muy cerca.

Dispositivos externos

Casi la totalidad de las plataformas integradas contienen una serie de dispositivos externos necesarios para la realización de la misión. La configuración  de los mismos supone una etapa más del proceso de integración, donde básicamente hay que definir la interfaz de conexión de dicho dispositivo (el autopiloto posee puertos serie, puertos CAN o conexiones digitales para realizar dichas conexiones) y el protocolo que este implementa con tal de poder controlarlo desde el autopiloto.

Lazos de control

La etapa previa al vuelo real sería establecer las ganancias de los lazos que conformaran el sistema de control de la plataforma. Para ello se emplean unos algoritmos desarrollados por Embention que proporcionan unos valores aproximados de los mismos de acuerdo al tipo de vehículo (helicóptero, avión, multicóptero) y características (peso, inercias, potencia…) de la plataforma. Estos parámetros suponen el punto de partida para los test reales.

Test de vuelo

El paso final son los test de vuelo donde se ajustan los PIDs de control para obtener un vuelo estable y conseguir una plataforma que siga al 100% los comandos generados por el autopiloto (vuelo autónomo) o por el piloto (vuelo manual o asistido).