Desarrollo de un entorno hardware-software para el control de Drones

Abstract

El uso de drones o UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) es uno de los campos que mayor evolución está teniendo dentro del campo de la robótica aérea. Este sector abarca infinidad de posibilidades y se puede utilizar en múltiples tareas. Esta es la razón por la que su interés, tanto a nivel usuario como a nivel empresarial, haya experimentado un elevado crecimiento y el futuro de estas tecnologías se presente lleno de posibilidades. Este TFG (Trabajo Fin de Grado) se basa en la búsqueda de un diseño innovador, capaz de diferenciarse de las herramientas convencionales como los softwares Mission Planner o QGround control. Además, se pretende diseñar un sistema de comunicación independiente, flexible y open-source entre la estación base y el dron, mediante la tecnologia LoRa (Long Range). El desarrollo de estas herramientas va a facilitar la integración del operativo de drones en plataformas encargadas de dar apoyo en las tareas de vigilancia, en los seguimientos del frente de fuego y en la ubicación de los bomberos que están combatiendo el incendio en tiempo real. Los resultados obtenidos durante el desarrollo y las pruebas de simulación validaron la funcionalidad del sistema en su conjunto. La implementación de la tecnología LoRa permite que los UAVs operen de manera completamente autónoma, ejecutando misiones predefinidas sin necesidad de intervención humana continua. Esto no solo optimiza la eficiencia, sino que también mejora la seguridad al reducir la dependencia de la supervisión en tiempo real. Esta capacidad de realizar misiones autónomas de manera eficiente y segura resalta el potencial de la tecnología LoRa en el campo de la robótica aérea y sus aplicaciones en situaciones críticas. El sistema desarrollado no solo ofrece una solución flexible, sino que también abre la puerta a futuras mejoras y aplicaciones en el ámbito aéreo.

The use of drones or UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) is one of the most rapidly evolving fields within aerial robotics. This sector encompasses a wide range of possibilities and can be applied to multiple tasks. This is why its interest, both at the user and corporate level, has experienced significant growth, and the future of these technologies appears full of possibilities. This TFG (Final Degree Project) is based on the search for an innovative design capable of differentiating itself from conventional tools such as Mission Planner or QGroundControl software. Additionally, it aims to design an independent, flexible, and open-source communication system between the base station and the drone using LoRa (Long Range) technology. The development of these tools will facilitate the integration of drone operations into platforms tasked with supporting surveillance tasks, tracking the fire front, and locating firefighters combating the fire in real-time. The results obtained during the development and simulation tests validated the functionality of the system as a whole. The implementation of LoRa technology allows UAVs to operate completely autonomously, executing predefined missions without the need for continuous human intervention. This not only optimizes efficiency but also improves safety by reducing reliance on real-time supervision. This capability to perform autonomous missions efficiently and safely highlights the potential of LoRa technology in the field of aerial robotics and its applications in critical situations. The developed system not only offers a flexible solution but also opens the door to future improvements and applications in the aerial domain.