Este trabajo tiene como objetivo lograr el monitoreo en tiempo real de las tensiones y desplazamientos estructurales para el avión de ala unida objetivo. Para ello, se diseña y despliega un Sistema de Sensado por Fibra Óptica (FOSS) en el avión. El método modal clásico, que se utiliza para la Transformación de Tensión a Desplazamiento (SDT), se mejora para adaptarse a diferentes condiciones de contorno mediante la introducción de ecuaciones de restricción adicionales. El método se verifica primero mediante estudios numéricos en un modelo de viga en voladizo y el modelo de elementos finitos de alta fidelidad del avión de ala unida. Luego se realizan pruebas estáticas en tierra para demostrar aún más la capacidad del FOSS desarrollado y el algoritmo SDT en aplicaciones prácticas. Los resultados han mostrado que el método modal mejorado es capaz de predecir la deformación estructural bajo diferentes condiciones de contorno utilizando solo modos libres. Además, los errores entre el desplazamiento predicho y el de referencia en la prueba en tierra están dentro del 10%, lo que demuestra que el FOSS tiene una precisión razonable y el potencial para futuras pruebas de vuelo.