Drones para el uso Civil Profesional, fotogrametría en minutos Conocer cómo funcionan las unidades autónomas hoy día nos deja esa satisfacción de haber conocido el origen de las cosas pero también sacar provecho a los nuevos avances. Sucede para quienes conocimos los métodos tradicionales de fotogrametría, y sus terribles limitaciones; cuando el ciclo de captura, depuración, modelado y generación del producto final tardaba semanas, si no es que meses dependiendo dependiendo del área de cobertura. No era posible hacerlo en cualquier época del año, la precisión estaba limitada y por supuesto los costos relativos eran muy altos. De las imágenes mostradas en este artículo, las 100 hectáreas de la mina fueron capturadas en un tiempo de 30 minutos en campo, mientras que la segunda imagen tiene apenas 10 minutos de levantamiento, producto con el cual se pudo generar aparte de la ortofoto, curvas de nivel, trazos de perfil, a partir del modelo digital.
¿QUÉ es el RPAS RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems), es una actividad diferenciada del tradicional sistema de administración y diseño de proyectos, direcciones de obra y eficiencia energética.
¿QUÉ CARACTERÍSTICAS TIENE EL DRONE ? Nos gusta diferenciar el drone como parte de un sistema, y no tanto como un producto en sí mismo. Diferenciamos entre la “parte voladora”, la “parte sensora” y la “estación de tierra”. La parte voladora del drone tiene por misión garantizar el control y la calidad del vuelo, tanto de manera semi-asistida por un operador como de manera autónoma con un plan de vuelo prefijado. Dicha parte posee una capa destinada a la gestión de la energía y potencia eléctrica y una capa electrónica destinada a la navegación, supervisión de sistemas y radio enlace a la estación de tierra. La parte sensora está compuesta por la bancada de giroestabilización del sensor embarcado para independizar la posición de éste de las inclinaciones del vuelo y por el propio sensor que se embarque para la misión, pudiendo ser de espectro visible, espectro infrarojo o multi/hiper espectral, dependiendo de los parámetros a obtener.
La estación de tierra se compone del radio enlace de datos y de video para el control de las dos partes anteriores, por lo que puede gestionar la navegación y los sensores o simplemente monitorizarlos en caso de vuelo automático. Las capacidades y autonomías de los equipos dependen de la carga de pago que se embarque y de las condiciones ambientales, siendo lo habitual autonomías entre 15-25 minutos para sensores estándar, si bien, es algo que se personaliza en función de las necesidades de la misión.
¿CÓMO FUNCIONA LA OPERACIÓN REMOTA DE UN DRONE ?
Hay diferentes modalidades: En el modo automático, se introduce un itinerario o plan de vuelo en la PC con puntos de control, donde actuarán los sensores y con solo pulsar un botón en el campo el drone realizará de manera autónoma el plan de vuelo predefinido.
En el modo semiautomático, el drone mantiene fija la posición y la altura de manera autónoma, permitiendo centrarse en el manejo de los sensores. Cualquier movimiento será gestionado y guiado a partir de los automatismos, se indica el movimiento que debe hacer el drone y él se encarga de realizar el desplazamiento según la trayectoria deseada, con independencia del viento u otros factores. La operación se puede hacer desde un PC o tableta con conexión inalámbrica. Los parámetros principales de vuelo se envían a la estación de tierra y a la radio de control por doble canal, para poder monitorear el comportamiento del drone en tiempo real. Todos los parámetros de vuelo quedan a su vez grabados en una tarjeta mini-SD en el drone para su posterior análisis en caso de necesidad.
SI ALGUIEN QUIERE ADQUIRIR UNA UNIDAD, ¿CUÁLES SON LOS PLAZOS DESDE EL ENCARGO HASTA SU ENTREGA? El plazo de entrega de los equipos es de seis semanas desde su encargo, aunque se están produciendo entregas en un plazo ligeramente inferior. La tecnología más avanzada en equipos drones proviene de Rusia, mientras que el software de sistemas de fotogrametría profesional proviene de España, siendo Suecia el país en donde se ha logrado software de enlace satelital con los SIGs. Mientras se produce el montaje y testeo de los equipos, el cliente está pasando por las distintas fases del programa de formación de usuario, en el que además de enseñar el manejo de todas las partes integrantes del sistema se le instruye en el manejo manual del drone, como un último paso de seguridad en caso de fallo de los automatismos o pérdida de la señal GPS por razones externas.
PENSAR EN QUE MI INVERSIÓN ESTÁ VOLANDO A CIENTOS DE METROS SOLA CAUSA ALGO DE VÉRTIGO. ¿QUÉ GARANTÍAS TIENE EL EQUIPO? La principal garantía del sistema es su sencillez de uso, ya que en caso de no realizar ninguna acción el equipo se mantiene estable en posición y altura en el aire, de manera independiente a las acciones externas del aire, y es el propio operario el que le indica que cambie o altere su posición. No obstante, junto con la sencillez de uso de la tecnología, la seguridad es un elemento primordial, por lo que están implementados sistemas redundantes y automatismos de seguridad que en caso de pérdida de señal, pérdida de motores o de caída de baterías toman el control del aparato de manera autónoma para producir su vuelta al lugar de despegue y su aterrizaje automático. Todos los parámetros de mayor importancia están continuamente monitoreados por el operario en un display LCD del propio mando de control, produciendo avisos sonoros y luminosos en caso de detectar alguna anomalía en vuelo. Existen protocolos específicos de comprobación de los sistemas antes del comienzo de la misión, y que en caso de detectarse alguna anomalía en tierra impide la puesta en funcionamiento del equipo. La robustez de la electrónica y de los sistemas de control empleados ofrece la máxima garantía de éxito, y hasta la fecha no hemos tenido reporte de ningún problema en vuelo.
Nuestros equipos están garantizados en tierra en caso de no despegue por error o mal funcionamiento de algún componente.
¿QUÉ APLICACIONES PUEDEN DARSE AL DRONE EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIL? Por el carácter ingenieril de nuestra empresa en el ámbito de la construcción y de la ingeniería civil es donde más foco y mayores desarrollos de sistemas hemos alcanzado. Como principal baza destacar que nuestros sistemas están diseñados para ser una herramienta más del personal técnico y para ello se alinean los automatismos y el programa de formación, para ser una herramienta sencilla auxiliar para la toma de datos y no una compleja herramienta que tenga que manejar personal muy especializado. Los drones se usan para: Control de obra.. Control de acopio. Visionado de imagen aérea de 360º Obtener topografía aérea mediante técnicas de fotogrametría. • • • •
De esta manera se pueden estudiar obras en su fase de licitación, realizar cálculos de volúmenes y superficies en acopios, control de certificaciones, estudio de patologías como deslizamiento de taludes y realizar seguimientos.
Otras aplicaciones ingenieriles son las derivadas del empleo en sectores como la energía: Para el control de parques fotovoltaicos, termosolares y eólicos, control de instalaciones industriales, monitorización de centrales hidraúlicas, eléctricas, control de vertidos, revisión de catenarias y líneas eléctricas, etc). • • • • •
Muchas empresa ofrecen al mercado no un producto suelto, sino un sistema integrado como es el caso del SISTEMA TOPODRON que viene siendo liderado por la Universidad de Jaén y el grupo de investigación “Sistemas Fotogramétricos y Topométricos” para mejorar el producto final en asociación con la empresa suiza PIX4D para proporcionar licencias profesionales del software PIX4D mapper junto con los drones; un software específico de fotogrametría aérea para obtención de ortomosaicos, modelos digitales del terreno, nubes de puntos e información restituida con exportación a CAD y GIS. De esta manera se cierra el círculo de ofrecer al cliente una solución final: Equipo Drone + Planificación de vuelo + Software fotogramétrico profesional
Dependiendo del equipo y nivel de infor mación requerida (precisión), se cuenta con sistemas que van desde los € 1 200 hasta los € 15 000. A manera de ejemplo, con este sistema se puede obtener levantamientos topográficos de 10 ha en 2 horas con planos ploteados, o en igual tiempo, 10 Km de vía. Esto sin incluir el tiempo de planificación de vuelo que puede tomar para estos ejemplos no más de 4 horas.
