Operación de Vuelo de UAV de Ala Fija bajo Condiciones Climáticas Adversas: Un Estudio de Caso en los Glaciares de la Isla Livingston, Antártida
Autores: Bello, Ana Belén; Navarro, Francisco; Raposo, Javier; Miranda, Mónica; Zazo, Arturo; Álvarez, Marina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Operación de Vuelo de UAV de Ala Fija bajo Condiciones Climáticas Adversas: Un Estudio de Caso en los Glaciares de la Isla Livingston, Antártida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Condiciones meteorológicas
Drones de ala fija
Operaciones de vuelo
Glaciares marinos polares
Fotogrametría aérea
Condiciones climáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
¿Cómo afectan las condiciones climáticas típicas de los glaciares marítimos polares en la región de la Península Antártica Occidental a las operaciones de vuelo de drones de ala fija y cómo deberían adaptarse para un vuelo exitoso? Intentamos responder a esta pregunta de investigación a través de un estudio de caso de los glaciares Johnson y Hurd, en la Isla Livingston, utilizando un RPAS de ala fija, en particular, un UAV Trimble UX5 con hélice empujadora eléctrica de motor sin escobillas de 700 W, elegido por su capacidad para volar largas distancias y alcanzar áreas inaccesibles. También evaluamos la precisión de las nubes de puntos y los modelos de superficie digital (DSM) generados por fotogrametría aérea en nuestro estudio de caso. Los resultados fueron validados contra puntos de control terrestre tomados por técnicas GNSS diferenciales, mostrando una precisión de 0.16 +/- 0.12 m en la coordenada vertical. Se propusieron y probaron diversas hipótesis, basadas en variables que afectan la operación de vuelo y la recolección de datos, a saber, vientos racheados, bajas temperaturas, duración de la batería, configuración de la cámara y reflectividad de la nieve. Nuestro objetivo es proporcionar algunas pautas prácticas que puedan ayudar a otros investigadores que utilizan drones de ala fija en condiciones climáticas similares a las de las Islas Shetland del Sur. El rendimiento del dron en condiciones climáticas adversas, las consideraciones logísticas y la cantidad de nieve en el momento de la recolección de datos son factores que impulsan las modificaciones necesarias respecto a las operaciones de vuelo convencionales. Hacemos sugerencias sobre las limitaciones de velocidad del viento y temperatura, y la evitación de bancos de niebla repentinos, con el objetivo de mejorar la planificación de las operaciones de vuelo. Finalmente, hacemos algunas sugerencias para futuras investigaciones.
Descripción
¿Cómo afectan las condiciones climáticas típicas de los glaciares marítimos polares en la región de la Península Antártica Occidental a las operaciones de vuelo de drones de ala fija y cómo deberían adaptarse para un vuelo exitoso? Intentamos responder a esta pregunta de investigación a través de un estudio de caso de los glaciares Johnson y Hurd, en la Isla Livingston, utilizando un RPAS de ala fija, en particular, un UAV Trimble UX5 con hélice empujadora eléctrica de motor sin escobillas de 700 W, elegido por su capacidad para volar largas distancias y alcanzar áreas inaccesibles. También evaluamos la precisión de las nubes de puntos y los modelos de superficie digital (DSM) generados por fotogrametría aérea en nuestro estudio de caso. Los resultados fueron validados contra puntos de control terrestre tomados por técnicas GNSS diferenciales, mostrando una precisión de 0.16 +/- 0.12 m en la coordenada vertical. Se propusieron y probaron diversas hipótesis, basadas en variables que afectan la operación de vuelo y la recolección de datos, a saber, vientos racheados, bajas temperaturas, duración de la batería, configuración de la cámara y reflectividad de la nieve. Nuestro objetivo es proporcionar algunas pautas prácticas que puedan ayudar a otros investigadores que utilizan drones de ala fija en condiciones climáticas similares a las de las Islas Shetland del Sur. El rendimiento del dron en condiciones climáticas adversas, las consideraciones logísticas y la cantidad de nieve en el momento de la recolección de datos son factores que impulsan las modificaciones necesarias respecto a las operaciones de vuelo convencionales. Hacemos sugerencias sobre las limitaciones de velocidad del viento y temperatura, y la evitación de bancos de niebla repentinos, con el objetivo de mejorar la planificación de las operaciones de vuelo. Finalmente, hacemos algunas sugerencias para futuras investigaciones.