Planificación de Misiones para Drones Aéreos de Baja Altitud durante la Toma de Muestras de Agua
Autores: Hodgson, Michael E.; Vitzilaios, Nikolaos I.; Myrick, Michael L.; Richardson, Tammi L.; Duggan, Matt; Sanim, Kazi Ragib I.; Kalaitzakis, Michail; Kosaraju, Bhanuprakash; English, Caitlyn; Kitzhaber, Zechariah
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Planificación de Misiones para Drones Aéreos de Baja Altitud durante la Toma de Muestras de Agua
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Planificación de misiones
Sistemas aéreos no tripulados pequeños
Sensores remotos
Trayectorias de vuelo
Requisitos regulatorios
Modelo de visibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La planificación de misiones para sistemas aéreos no tripulados pequeños (sUAS) como plataforma para sensores remotos va más allá de los problemas tradicionales de selección de un sensor, altitud/velocidad de vuelo, resolución espacial y fecha/hora de operación. A diferencia de la compra o contratación de colecciones de imágenes de satélites tradicionales o sistemas aéreos tripulados, el operador de sUAS debe seleccionar cuidadosamente los caminos de lanzamiento, aterrizaje y vuelo que cumplan tanto con las necesidades de la recolección de sensores remotos como con los requisitos regulatorios de las regulaciones federales, estatales y locales. La planificación de misiones para drones aéreos debe considerar cambios temporales y geográficos en el entorno, como las condiciones climáticas locales o el cambio en la altura de las mareas. Un aspecto clave de las misiones de drones aéreos es la visibilidad de la aeronave y la comunicación con la misma. En esta investigación, se diseñó un modelo de visibilidad para operaciones de drones aéreos a baja altitud utilizando un marco basado en SIG respaldado por datos LiDAR de alta resolución espacial. En el estudio de ejemplo, se modelaron las posiciones geográficas de la visibilidad de un dron aéreo utilizado para muestreo de agua a bajas altitudes (por ejemplo, 2 m sobre el nivel del suelo) a diferentes niveles de altura de marea. Utilizando datos geoespaciales para un entorno de caso de prueba en el entorno estuarino de Winyah Bay en Carolina del Sur, demostramos la utilidad, los desafíos y las soluciones para determinar la visibilidad de un dron aéreo de muy baja altitud utilizado en el muestreo de agua.
Descripción
La planificación de misiones para sistemas aéreos no tripulados pequeños (sUAS) como plataforma para sensores remotos va más allá de los problemas tradicionales de selección de un sensor, altitud/velocidad de vuelo, resolución espacial y fecha/hora de operación. A diferencia de la compra o contratación de colecciones de imágenes de satélites tradicionales o sistemas aéreos tripulados, el operador de sUAS debe seleccionar cuidadosamente los caminos de lanzamiento, aterrizaje y vuelo que cumplan tanto con las necesidades de la recolección de sensores remotos como con los requisitos regulatorios de las regulaciones federales, estatales y locales. La planificación de misiones para drones aéreos debe considerar cambios temporales y geográficos en el entorno, como las condiciones climáticas locales o el cambio en la altura de las mareas. Un aspecto clave de las misiones de drones aéreos es la visibilidad de la aeronave y la comunicación con la misma. En esta investigación, se diseñó un modelo de visibilidad para operaciones de drones aéreos a baja altitud utilizando un marco basado en SIG respaldado por datos LiDAR de alta resolución espacial. En el estudio de ejemplo, se modelaron las posiciones geográficas de la visibilidad de un dron aéreo utilizado para muestreo de agua a bajas altitudes (por ejemplo, 2 m sobre el nivel del suelo) a diferentes niveles de altura de marea. Utilizando datos geoespaciales para un entorno de caso de prueba en el entorno estuarino de Winyah Bay en Carolina del Sur, demostramos la utilidad, los desafíos y las soluciones para determinar la visibilidad de un dron aéreo de muy baja altitud utilizado en el muestreo de agua.