Modelación y simulación de un vehículo aéreo no tripulado

Abstract

El presente proyecto final de carrera, desarrollado bajo el auspicio de Engineea Remote Technologies, consiste en el desarrollo de un simulador de vuelo de un vehículo aéreo no tripulado (UAV). En particular, se trata de un vehículo de cuatro rotores o cuadricóptero, habitualmente designado por su nombre en inglés: quadrotor. El trabajo desarrollado consta de cuatro etapas fundamentales: • El estudio y la modelización aerodinámica. • La modelización de las distintas partes del quadrotor. • El establecimiento de un modelo dinámico que se asemeje a la realidad. • La simulación en tiempo real del modelo establecido. En las dos primeras partes, la modelización aerodinámica y como sólido rígido, no se ha pretendido estudiar cuáles son los parámetros que hacen óptimo el diseño estrictamente. Más bien se presenta un modelo del quadrotor configurable a través de una serie de campos que debe introducir el usuario del simulador a través del software de modelización. La tercera etapa es el puente que une el modelo establecido con la simulación en tiempo real. Las ecuaciones del modelo dinámico deben representar fielmente el vuelo del quadrotor. La optimización de esta parte del código de programación resulta esencial. La simulación en tiempo real exige que el tiempo de cálculo y representación gráfica no sean elevados. La mayor parte de los trabajos y estudios desarrollados relativos al quadrotor ponen especial énfasis en la aplicación de diversos sistemas de control así como en la implementación de componentes electrónicos y sensores. No es esta la finalidad de este proyecto, sino que se pretende enfocar el estudio del quadrotor desde el punto de vista de la realización de un software de modelización aerodinámica de los rotores y del propio quadrotor, para finalmente desarrollar un simulador de vuelo en tiempo real.