Vehículos aéreos no tripulados

Es innegable la importancia de los avances de la industria aeronáutica tanto en la industria civil como en la militar en las últimas décadas del siglo veinte y la primea ya vencida del siglo veintiuno. Según la Oficina de la Secretaria de Defensa de los Estados Unidos, en el reporte técnico publicado el año 2005 titulado “Plan 2205-2030 de Vehículos Aéreos no Tripulados”, el uso de aviones y helicópteros se ha generalizado para tareas cada vez más frecuentes y en muchos casos rutinarias como: inspección de terrenos, detección de incendios, fotografía aérea, seguridad vial, extinción de incendios, y otras tareas similares.

Según Hernández y sus colegas, en el artículo escrito el año 2014 con el título “Diseño y desarrollo de un vehículo volador de cuatro hélices no tripulado de bajo costo”, la aviación se divide en dos ramas principales: Los vehículos aéreos tripulados o aviones y los vehículos aéreos no tripulados, éste último término podría describir un amplio rango de dispositivos capaces de operar en el espacio aéreo que van desde cometas, globos o dirigibles hasta aviones radio controlados, sin olvidar los misiles o aeronaves autónomas. Este tipo de aeronaves poseen grandes ventajas frente a los vehículos tripulados, estos no ponen en riesgo vidas humanas lo cual contribuye a que sus límites vayan más allá de las capacidades y resistencia humanas, es por ello que no están sujetos en su diseño a satisfacer necesidades de ergonomía. Al no haber la necesidad de una cabina que proteja al piloto, el peso y tamaño del dispositivo son menores brindándole un acceso a sitios inalcanzables para vehículos tripulados. Esta característica también reduce el consumo de la aeronave, teniendo un menor impacto ambiental, producen menos contaminación por gases, ruido y consumo energético, lo cual impacta directamente en un menor costo de mantenimiento. Otra de las ventajas que estas aeronaves poseen es la capacidad de realizar despegues horizontales, con o sin asistencia, y despegues verticales.

En palabras de Nadales, en la tesis publicada el año 2009 con el título “Control de un Quadrotor mediante la plataforma Arduino”, se entiende como vehículo aéreo no tripulado aquel que es capaz de navegar sin llevar a bordo ningún piloto, estas aeronaves pueden ser controladas desde una estación base o llevar un programa software preestablecido. Estos vehículos han sido utilizados en aplicaciones militares tales como reconocimiento de terreno y ataque. En los últimos años investigadores del ámbito de la robótica, inteligencia artificial, aeronáutica y control están enfocando sus esfuerzos hacia esta línea para aplicar dicho concepto en aplicaciones civiles. A principios de la primera década del siglo veintiuno, es posible encontrar situaciones en las que la visión aérea sería de gran ayuda, por ejemplo en la detección de incendios, control policial en situaciones de riesgo, reconocimiento de desastres naturales. Estos son algunos ejemplos en los que se puede aplicar el concepto de vehículo aéreo no tripulado en misiones civiles.

Según López, en la tesis doctoral publicada el año 2012 titulada “Diseño, implementación y prueba de técnicas de control robusto aplicadas a la operación de un vehículo aéreo no tripulado”, este tipo de vehículo de bajo costo aporta las siguientes ventajas frente a la aeronáutica tradicional: (1) Menor costo de la aeronave. (2) Menores costos de mantenimiento. (3) Menores costos de operación en general. (4) Menor infraestructura para la operación, pistas de aterrizaje más reducidas, hangares más pequeños, etcétera. (5) Menor costo por no necesitar piloto. El interés por los sistemas de vehículos aéreos no tripulados se despertó aproximadamente a principios de los años noventa del siglo veinte, debido a que no se necesita un piloto a bordo de la aeronave, lo que permite el uso de aeronaves más pequeñas, con menores requerimientos de potencia. Estos sistemas pueden realizar misiones peligrosas, en entornos hostiles o bajo condiciones climatológicas adversas, sin comprometer la integridad física del piloto.

El vehículo aéreo no tripulado, según la Oficina de la Secretaria de Defensa de los Estados Unidos, en el plan mencionado anteriormente, tiene sus orígenes durante la Primera Guerra Mundial desarrollada en el año mil novecientos diecisiete del siglo veinte, esta tecnología es ampliamente utilizada por los militares estadounidenses quienes han contribuido al desarrollo de los vehículos aéreos no tripulados. Si bien es cierto su principal uso es militar, existen también aplicaciones civiles como menciona Valavanis, en el libro publicado el año 2007 con el título “Avances en vehículos aéreos no tripulados. Estado del arte y el camino hacia la autonomía”, no sólo incluye el patrullaje aéreo, búsqueda de petróleo y gas, sino que también se encuentran aplicaciones como la topografía, predicciones meteorológicas, ubicación de incendios, agricultura, etc. Los vehículos aéreos no tripulados, suelen también ser conocidos como “drones”, que vendría a ser una máquina de volar sin piloto. Donde sus funciones de control se pueden clasificar de la siguiente manera: (1) A bordo mediante radio control y fuera de mediante control remoto. (2) Controlado desde una ubicación remota o mediante planes de vuelo pre-programados. En forma general, el modelo está constituido por la estación de control en tierra, el controlador, los sensores, el sistema de posicionamiento global, los servos, el control remoto y muchos elementos más.