Drones

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de Ciencias de la Electrónica

“DRONES”

Profesor:

Dulce Roció Perusquía Mejorada

Alumno:

Daniel Arroyo Pérez

Materia:

DHTIC´s

10-11-2015

10 de Noviembre del 2015

IntroducciónEste trabajo se centra en tener una visión nueva en el ámbito de una de las

nuevas tecnologías que pueden ser de gran utilidad en un futuro como lo pueden

ser los drones, que son vehículos no tripulados los cuales pueden ser manejados

a distancia o tener un comportamiento semiautónomo programable, con esto

veremos las ventajas que estos tienen y pueden llegar a tener, así también de las

desventajas y acciones para que estas se erradiquen y solo contemos

mayormente con ventajas. Se mencionaran algunas investigaciones que se

realizan con estos artículos e ideas de cómo estos pueden cambiar la forma de

vida en el futuro.

Además planteo a los drones como una obra de la tecnología moderna,

estos pueden convertirse en accesorios de gran utilidad para el ser humano

dadas las muchas investigaciones en donde estos son los protagonistas y la gran

cantidad de posibles usos que se les puede asignar, al ser una tecnología muy

adaptable también plante las ventajas y desventajas que estos traen con su

llegada y por consiguiente las normativas que estos deberían de tener para que en

un futuro no se salgan de control.

1. ¿Qué son?Los drones son VANT (vehículos aéreos no tripulados) con cierta autonomía

para la estabilidad de vuelo. Su tamaño puede ser variado pero existen modelos

de hasta 50 centímetros de diámetro, y su tiempo de vuelo también varía: desde

cinco minutos, media hora o incluso dos horas, dependiendo del tipo de batería.

Además estos vehículos cuentan con infraestructura aerodinámica para el

vuelo, así como motores y hélices. También están equipados con computadoras,

algunas más sofisticadas que otras, tales como Arduino, RaspberryPi, Odroid,

entre otras. Estas computadoras se utilizan para ejecutar diversos programas que

permiten un vuelo estable e inclusive autónomo.

Daniel Arroyo Pérez 1

http://www.hardkernel.com/main/main.php

https://www.raspberrypi.org/

http://www.arduino.cc/


Tipos de Drones

El mundo de los Drones está en auge y supone una gran amalgama de

productos que se han subido al carro de dicha definición por motivos comerciales,

por eso resulta difícil establecer una clasificación clara de los tipos de Drones.

El primer uso para el que fueron concebidos fue el uso Militar y del que

todos tuvimos noticias en primer lugar. Después el uso se empezó a derivar hacia

el uso civil / comercial. Podemos por tanto establecer una clasificación de la

manera siguiente:

Uso Militar

Uso Civil

Uso Militar

Drones Policía

Las siglas con las que comúnmente veremos son UCAV (Unmanned

Combat Air Behicle) que se traduce como Aviones no tripulados de Combate. De

todos es conocido el uso que se ha hecho y se hace de este tipo de Drones en los

actuales conflictos internacionales y de lo cual no vamos a entrar a opinar.

En la actualidad son usados por más de 30 países entre ellos España.

Aunque el origen es mucho más antiguo del que se podía pensar, la artillería

española ya los usaba en 1957 como blanco móvil.

Bien es cierto que también se usa con el fin de preservar vidas humanas,

usándolos con fines de reconocimiento e incluso reabastecimiento de provisiones.

Dentro de esta clasificación también podemos encuadrar a los usados por

cuerpos de Policía de todo el mundo para diversas operaciones como control de


http://droneymas.es/wp-content/uploads/2015/10/Tipos-de-drone.png


manifestaciones, catástrofes en las que el acceso humano resulta

difícil, localización de desaparecidos, etc.

Uso Civil

Dentro de esta clasificación podemos incluir la gran cantidad de Drones que

se comercializan actualmente. Desde los más sencillos pensados para el

uso infantil como simples juguetes hasta el uso comercial como la medida de

campos de cultivos etc.

Los de uso infantil son muy sencillos pensados para su vuelo en interiores y

el manejo por niños. El precio de este tipo de Drones es muy asequible y podemos

encontrar una gran cantidad de drones baratos, los podemos encontrar desde los

20 €. Ejemplos claros de drones muy asequibles desde 27 € y una gran calidad

son el JJRC H20 que incluye giróscopo o el Syma X5SC que incluye cámara de 2

Mp por 58 €.

El siguiente paso lo daremos hasta los Drones de uso Amateur cuyo

abanico es inmenso pensados y diseñados para el uso de adultos con unas

prestaciones increíbles. El precio en esta categoría es también muy diverso

llegando a costar desde los 80€ como el Syma X5SW que puede ser controlado

desde cualquier Smartphone o tabletas hasta los 1200 € como el DJI Phantom

2 con unas características que igualan a muchos de los drones de uso comercial.

1.1. ComienzosEl desarrollo de vehículos aéreos no tripulados se inició inmediatamente

después de la Segunda Guerra Mundial.

1917

Charles Kettering, de General Motors, desarrolla un biplano no tripulado

pre-programado conocido como ‘torpedo aéreo Kettering’. De acuerdo a su idea,

este vehículo accionado por un mecanismo de relojería debería plegar las alas en



un lugar programado y caer sobre un enemigo como una bomba. Con

la financiación del Ejército de EE.UU. fueron construidos unos cuantos aparatos,

pero no fueron utilizados en combates.

1933

Primera prueba exitosa en el Reino Unido del primer UAV Queen Bee,

desarrollado a partir del biplano Fairey Queen. Se controlaba por control remoto

desde un barco. Este modelo rebautizado DH82A Tiger Moth se usó en la Marina

británica como un avión-blanco desde 1934 hasta 1943.

1940

Sin embargo, el primer drones producido en serie a gran escala fue el

estadounidense Radioplane OQ-2, que sirvió como blanco volante para la

formación de pilotos.

Investigaciones similares se llevaban a cabo en la Unión Soviética. En

1930-1940 el diseñador de aviones Nikitin desarrolló un drones planeador armado

con torpedo PSN-1 y 2 y tipo de ‘ala volante’ en dos modalidades: una como

blanco aéreo para entrenamiento de pilotos y otra con automatización completa.

A principios de la década de los 40 fue diseñado un torpedero con alcance de

100 kilómetros y una velocidad de 700 km/h. Sin embargo, los drones de este

proyecto no fueron lanzados en serie.

1.2. Actualidad En la actualidad el futuro de la aviación abarca tres ramas principales: los

satélites, los aviones y los VANT o UAV (Unmanned Aerial Vehicles), los cuales

tomado literalmente, el 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, pasando por los misiles o aeronaves

prácticamente autónomas operativamente hablando. Un U.A.V. no es sólo una



plataforma aérea sino un sistema compuesto por tres partes: La

plataforma aérea o aeronave El enlace de datos (data-link) Estación de control

(G.C.S.) enlazada con las redes de mando, control e inteligencia.

Según fuentes de la U.S.A.F. dentro de 10 años la tercera parte de las

aeronaves militares operativas serán no tripuladas. Hoy en día el país que más

aplicaciones y mayor número de UAV’s tiene operativos es EE.UU., es de suponer

que a medida que la potencia de los sistemas de abordo vaya en aumento, las

funciones que realizarán estas aeronaves tanto en el campo militar como el civil,

también crezca.

Los drones han sido popularizados recientemente por empresas de servicio de

mensajería que ofrecen entrega aérea a futuro. También por su extenso uso por

parte de los amantes de la tecnología, quienes ven a estas plataformas como

un hobby-tecnológico.

Asimismo, han sido utilizados en diversas actividades donde la filmación y la

fotografía aérea son clave, tales como conciertos, cine, eventos deportivos y

sociales, etc.

2. Ventajas Los beneficios de este tipo de aeronaves pueden resumirse según los siguientes

aspectos:

No arriesgan vidas humanas en cualquiera de sus aplicaciones.

No están limitados por las capacidades humanas en cuanto a aceleraciones

(fuerzas g) ni tiempos de misión

No están sujetos a ninguna necesidad ergonómica, el espacio de la cabina

de mando puede ser utilizada para albergar todo tipo de sistemas de

comunicación, control u operación.



Fácil y rápido despliegue en misión. Operación en tiempo real

a nivel táctico, operacional y estratégico.

Reducen el tiempo de entrenamiento.

Adaptabilidad a diversos cometidos gracias a sus cargas útiles modulares

Gran maniobrabilidad y poder de acceso a sitios inaccesibles para

vehículos tripulados.

Menor peso, menor consumo.

Menor impacto ambiental tanto de contaminación (menores emisiones de

CO2) como de ruido.

Menor coste de mantenimiento y elevada relación coste/eficiencia Elevada

movilidad, discreción y sigilo.

Solo unos pocos modelos se han desarrollado para su uso en aplicaciones civiles

en los últimos años. Es importante incidir en la trascendencia de los cometidos

civiles de las aeronaves no tripuladas, y en el deficiente desarrollo de tales

sistemas en labores que pueden ser muy importantes, fundamentalmente por su

autonomía, uso de sistemas de detección en espectro visible, infrarrojos (IR),

radar, visión nocturna, etc.

Localización desde gran altura, lo que permite un mayor radio de acción en

la búsqueda de náufragos y de localización de accidentes en lugares de

difícil acceso.

Control de tráfico e inspección de carreteras, vías y líneas de transporte en

general

Detección y control de incendios: gracias a la visión infrarroja de puntos

calientes.

Seguimiento de movimientos migratorios, recuento de animales, plagas,

detección de bancos de pesca Situaciones de emergencia y catástrofes: Se

pueden aplicar en ambientes de alta toxicidad química, biológica y



radiológica Misiones de control de narcotráfico, fronteras y

terrorismo, misiones de búsqueda policial.

Topografía: fotografía aérea con realización de mapas y deslinde de fincas

(uso catastral). Control de cosechas, agricultura y paisaje (estudio de

suelos)

Investigación del entorno ecológico y meteorológico: cambio climático,

catástrofes naturales, seguimiento y estudio de huracanes, de icebergs,

deshielo de los polos, medición de radiación a través de los huecos en la

capa de ozono, etc. Inspección de líneas eléctricas de alto voltaje

Comunicaciones de telefonía móvil e Internet: actuando como nodos de

comunicación o HUB´s relevando o complementando redes de satélites.

Vigilancia de viviendas y recintos: compañías de seguridad.

3. Desventajas Entre las desventajas más significativas de los drones tenemos su batería,

cuya carga no suele durar mucho tiempo, pero hay otras dificultades que no son

de origen tecnológico.

El mayor vacío aparece en el terreno legal y ético. Lo que ocurra en EEUU

será muy importante como precedente a nivel global. Poderosas compañías, como

Amazon, han manifestado su interés en desarrollar el envío de paquetería

mediante una nutrida flotilla de drones. En cuanto las leyes lo permitan, será, pero

hay muchas interrogantes. Google y Facebook, por su parte, han elaborado planes

para expandir el uso de internet mediante drones especiales.

Pero, ¿qué pasaría si alguien abate un dron de mensajería que, al final, suele

ser un vehículo frágil y vulnerable a disparos? ¿Qué ocurriría si los VANT sufren

ataques cibernéticos como ya ha ocurrido en situaciones de guerra? Según

algunos datos, los drones se exponen a mayor riesgo de accidentes que la

aviación comercial. La proporción asusta, pues el riesgo es 353 veces mayor.



Además, ¿qué pasará con la privacidad si cualquiera puede hacer

volar un dron por encima de la propiedad privada y grabar imágenes y hacer

fotos? ¿Qué ocurriría si cae un dron encima de una persona en la calle? ¿Quién

sería culpable?

Los VANT, además, suelen ser de peso liviano, lo que impide que puedan

realizar grandes cargas y esa es otra de sus desventajas.

Otros temores provienen del riesgo cierto que pueden representar los

drones para la aviación comercial. Por eso las autoridades han prohibido o

limitado el vuelo de drones cerca de aeropuertos. En los EEUU, por ejemplo,

algunas restricciones obligan a no volar los drones a más de 120 metros de altura.

Por ahora la estructura legal para el uso masivo de drones en labores civiles no

está completa. La tecnología avanza a pasos de gigante, pero el marco de leyes

correspondiente va mucho más lentamente. Lo cierto es que a la gran mayoría de

la población le molestaría un mundo donde cualquiera puede husmear con una

cámara a través de nuestras ventanas. ¿Cómo impedir que los drones sean

utilizados para fines poco nobles como el tráfico de drogas o el espionaje? Esa es

una pregunta difícil de resolver.

4. Impacto en MéxicoRecientemente en México, la Secretaría de Comunicaciones y Transportes

(SCT), específicamente la Dirección General de Aeronáutica Civil, dio a

conocer las regulaciones del uso de aeronaves no tripuladas enfocadas en drones.

Esto debido a la creciente demanda y uso de dichos vehículos.

Actualmente en nuestro país existen investigadores y grupos interdisciplinarios

que trabajan en el desarrollo de los componentes mecánicos y electrónicos, así

como software que podrá ser aplicado a drones.

En Guadalajara, Jalisco, se encuentra Drones Project, una asociación civil en

torno a esta innovadora tecnología, que promueve el uso responsable y seguro de



estos vehículos no tripulados. Reúne a diversos especialistas y

aficionados en drones para incentivar el emprendimiento en esta área, coadyuvar

a crear empresas y startups con proyectos de impacto social positivo, y para crear

soluciones en seguridad, agricultura, primeros auxilios, rescate aéreo y entrega de

recursos en zonas de desastres o cualquier otra aplicación civil positiva.

El investigador José Martínez Carranza “Aún falta mucho por mejorar en

cuanto a sistemas de vuelo y autonomía en el consumo de energía; no creo estar

hablando de décadas pero sí restan un par de años todavía. Lo que sí es cierto es

que los drones llegaron para quedarse y veremos un crecimiento exponencial (en

esta materia), así como la necesidad de políticas públicas para su utilización; se

tendrán que revisar con prontitud”, aseguró Fabián Ayala Martínez, jefe del

Laboratorio de Desarrollo de Software de Drones Project.

Por otro lado está Think Mappa, compañía ubicada en la Ciudad de México

que integra tecnología, ciencia y arte en servicios geográficos. Think Air es el

departamento de desarrollo de Think Mappa enfocado en sistemas aéreos o

VANT, que utiliza plataformas como globo aerostáticos, drones multirrotores y

aviones para desarrollar nuevas aplicaciones y tecnologías. Un ejemplo de esto es

el desarrollo de sensores para monitoreo meteorológicos y software para el control

de vuelo.

El trabajo de José Martínez Carranza en el INAOE –que pertenece

al Sistema de Centros Públicos de Investigación del Consejo Nacional de Ciencia

y Tecnología (Conacyt) – está enfocado en el vuelo autónomo de drones de bajo

costo.

En este contexto, el especialista investiga cómo desarrollar algoritmos eficientes,

en términos computacionales, para estimación de la posición del vehículo aéreo,

y que no dependan del Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por sus siglas

en inglés) o del manejo remoto por un piloto.



Su investigación también busca desarrollar algoritmos de

control que permitan mantener un vuelo estable en ambientes exteriores, donde

factores como el viento pueden provocar movimiento errático del vehículo. Este

proyecto lleva por nombre Vuelo autónomo y robusto de vehículos aéreos

no tripulados sin GPS en áreas exteriores (RAFAGA, por sus siglas en inglés).

Gracias a la investigación desarrollada por Martínez Carranza durante

su estancia posdoctoral en la Universidad de Brístol, Reino Unido, se puede lograr

que un vehículo utilice la información visual obtenida de una cámara a bordo, y

que mediante el procesamiento de dicha información visual se pueda generar un

mapa tridimensional de la escena observada, el cual puede ser utilizado para

estimar la posición del vehículo y con ello llevar a cabo el vuelo autónomo.

Dron de la empresa inglesa Blue Bear Ltd. “Los algoritmos que

implementan esta investigación están escritos en el lenguaje computacional de

alto nivel c++, por permitir el procesamiento visual y la estimación de posición

del vehículo en tiempo real”, explicó el doctor Martínez Carranza, quien durante su

estancia en la Universidad de Brístol formó parte del Laboratorio de Robótica de la

misma universidad, el más grande de ese país.

Esta investigación se está aplicando a drones de bajo costo (alrededor de

600 dólares americanos) para poder ser utilizados en la inspección de estructuras,

zonas de desastres o cualquier situación que comprometa la integridad de las

personas si tuvieran que transportarse hasta el sitio.

El trabajo del especialista es desarrollado en conjunto con la Universidad de

Brístol y financiado a través de una ayuda otorgada por la Royal Society –que

funge como academia de ciencias británica–, en convenio con la Academia

Mexicana de Ciencias (AMC) y el Conacyt.



ConclusionesCon este trabajo se pueden concluir muchas cosas las cuales las más

importantes son las siguientes. Los drones son herramientas que aunque en sus

inicios fueron creados y diseñados para fines bélicos, a pesar de seguir siendo

una de las aplicaciones, en la actualidad no es la única ya que se han vuelto de

uso civil y hasta de entretenimiento, pero además como objetos de investigación y

con un gran potencial en muchas más donde actualmente ya se aplican con gran

éxito y otras que se siguen desarrollando. Sin embargo aunque tienen muchas

ventajas también tiene desventajas las cuales aunque se intentan erradicar estas

siempre están presentes, no obstante se pueden controlar a tal punto que no sean

un problema mayor.

Por ultimo obsérvanos como estas herramientas poco a poco se expanden

por el mundo y aquí en México están tomando mucho auge como objetos de

investigación y desarrollo de nuevas tecnologías.



Biografía Darack, Ed. (2014). Build Your Own Drone. October 2015, de AIR &

SPACE MAGAZINE Sitix web:

http://www.airspacemag.com/flight-today/build-your-own-drone-

180951417/?no-ist

Robles Hernández, Tania María. (2015). La era de los drones. octubre

2015, de Conocí Sitio web:

http://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/transportes/1510-la-era-

de-los-drones

Darack, Ed. "Build Your Own Drone.”Airspacemag. 2014. AIR & SPACE

MAGAZINE. October 2015 http://www.airspacemag.com/flight-today/build-

your-own-drone-180951417/?page=2.

Robles Hernández, Tania María. "La era de los drones".conacytprensa. 2015. Conacyt. Octubre 2015 http://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/transportes/1510-la-era-de-los-drones.

Kyn Torres. (2015). Drones: ventajas y desventajas en el mercado

civil y militar. 2015, de tecnolatinos Sitio web:

http://www.tecnolatinos.com/los-drones-ventajas-y-desventajas/


http://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/transportes/1510-la-era-de-los-drones


http://www.airspacemag.com/flight-today/build-your-own-drone-180951417/?page=2

http://www.airspacemag.com/flight-today/build-your-own-drone-180951417/?page=2



http://www.airspacemag.com/flight-today/build-your-own-drone-180951417/?no-ist

http://www.airspacemag.com/flight-today/build-your-own-drone-180951417/?no-ist

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