Drones
Juan Manuel Pallás y Pablo Mata
Índice 1.-‐Inventor 2.1.-‐Funcionamiento drones comerciales 2.2.-‐Funcionamiento drones militares 3.-‐Fabricación 4.-‐ Evolución histórica 5.1.-‐Aplicaciones drones comerciales 5.2.-‐Aplicaciones drones militares 6.-‐Pregunta específica 1 7.-‐Pregunta específica 2 8.-‐Bibliografía
Inventor: Hay dos tipos de drones: los comerciales, y los militares. El inventor de los drones comerciales fue Jordi Muñoz, el cual empezó a construir drones una tarde en el garaje de su casa porque se aburría (2007), y ha terminado formando su propia empresa, llamada ``3D Robotics´´. Entre sus clientes se encuentran empresas como Walt Disney, la Nasa… etc. Los drones militares empezaron a desarrollarse en de la Primera Guerra Mundial. El primer dron data de 1849, cuando el día 22 de Agosto de ese año el ejército Austriaco uso en una batalla contra la ciudad de Venecia globos cargados con explosivos.
Funcionamiento drones comerciales: Existen varias configuraciones de drones, pero los más comunes son aquellos que utilizan cuatro motores situados en los extremos de cuatro ejes. Estos pequeños motores son pequeños y redondos propulsores eléctricos que dan soporte al vuelo del dispositivo y adoptan el mismo principio que explica cómo los helicópteros vuelan. En el cuerpo principal del drone hay baterías que, por razones de peso, tienden a ser muy pequeña. Por eso casi todos los drones del mercado tienen una autonomía muy pequeña de minutos. El fuselaje del aparato es también una placa lógica que contiene los sistemas de navegación y control. En este circuito, dependiendo del dispositivo, hay chip GPS que permite precisar más el vuelo libre de
navegación. Las posiciones de localización por satélite es posible trazar un camino y soltar el robot que seguirá al pie de la letra el camino dibujado por el controlador. En el mismo mando hay una computadora que recibe las instrucciones de navegación en el caso de control manual y pasa a los motores, aumentando o disminuyendo la aceleración y la altitud. Dependiendo del dispositivo, hay capacidades de transmisión de datos para el regulador, que van desde la cantidad de energía restante en las batería y de las imágenes tomadas por una cámara incorporada.
Funcionamiento drones militares: Los UAV forman parte de un sistema aéreo no tripulado. El sistema consta de un centro de comando terrestre, una conexión satelital y un grupo de aeronaves. Predator drone: Una cámara de diafragma se utiliza principalmente para la navegación , mientras que una cámara infrarroja y de radar permitirá observar en la noche y a través de neblina, nubes o humo. Satellite relay: Los satélites de comunicación se utilizan para controlar el depredador cuando no hay enlace directo disponible. Asimismo, se transfiere datos a otras instalaciones militares.
Cuando el UAV se encuentra en el aire está constantemente en contacto con la estación central del suelo ya que tienen que controlar el vehículo no tripulado, cuando esta comunicación se rompe entra en acción el satélite que sirve de intermediario entre estos dos. Ademes el UAV va mandando información de su entorno.
Fabricación: Para la fabricación de un dron quadcopter son necesarios los siguientes materiales: • • • • • • • • • • • •
4 Variadores Conector XT60 Tuercas x4 Hélices 1 Hélices 2 Sujeta Baterías x2 Conectores Banana x3 Sujeta piezas Distribución de corriente Tubo termoretractil Extensiones de servo Batería
• Motores x4 • Conectores receptor/apm • Frame El precio de fabricación puede variar según el tamaño, potencia de los motores, capacidad de las baterías, el chasis del dron, etc. Y este puede ser desde unos 100€ hasta unos 1000€.
Evolución histórica: Con respecto a los drones militares, en 1916 el profesor Archibald Low, un militar científico, diseñó un torpedo aéreo que se manejaba con un sencillo control usando señales de radio. La aeronave fue un fracaso, pero sentó las bases para futuros diseños. Empezaron usándose en la Primera Guerra Mundial, pero solo tenían una función kamikaze ya que iban llenos de explosivos. Posteriormente con el ``Aerial Target´´, en 1916, se empezaron a usar para afinar la puntería de la artillería anti aérea. En 1916, también se desarrolló el "Hewitt-‐Sperry Automatic Airplane", considerado una versión temprana de de los misiles de crucero actuales. Se cree que, de alguna forma, el nombre de "Queen Bee" se deformo hasta convertirse en el término "Drone" para este tipo de aeronaves, especialmente cuando eran radio controladas. En Vietnam también se usaron otros modelos de dron como el Ryan Firebee que introdujo una nueva idea, la cámara de fotos para espiar al bando contrario. Si hablamos de salto en el desarrollo de los drones entonces es necesario mencionar al Gnat que fue desarrollado por General Atomics, un contratista de defensa de San Diego, California, EE. UU. que introdujo las cámaras de video y con esto empezó una nueva era en el mundo de los dron.
Después, el desarrollo de estos dispositivos aumentó rápidamente, llegando a desarrollarse complejísimos dispositivos como los UAV; los Drones de vigilancia; los UCAV, también denominados vehículos aéreos de combate no tripulados; los RPAS...etc. En resumen, se han desarrollado una infinidad de tipos de drones con fines militares. Nikola Tesla patentó por primera vez un vehículo no tripulado controlado remotamente al que llamó teleautomation y que hoy es uno de los principios que rige el diseño de un dron.
Aplicaciones de drones comerciales: Este tipo de drones han tenido un gran impacto en la sociedad estos últimos años debido a su gran cantidad de aplicaciones. Algunas de estas aplicaciones son las siguientes: • En eventos: Los vimos en el último mundial de fútbol en Brasil sobrevolando la cancha, mostrando
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desde arriba el juego con los mejores ángulos, como ninguna otra cámara podía. Recitales, desfiles de moda y hasta protestas, son captados por estos mini helicóptero que como ventaja pueden volar más bajo y más cerca de la gente que un helicóptero real y tiene muchas más posibilidades de maniobra que un brazo de grúa. Los drones abren toda una nueva gama de posibilidades al periodismo fotográfico y a los cineastas. Como delivery: En algunos países se están empezando a usar estos drones para llevar encargos de pizzas, enviar correos... etc. A pesar de esto, se dice que no va a ser por lo menos, por los próximos 5 años ya que la legislación actual no lo permite. Vigilancia fronteriza: España comenzará a utilizarlos a través de la Guardia Civil, para controlar los ingresos marítimos. Asimismo, Estados Unidos está evaluando su uso para controlar la frontera Mexicana. En situaciones de emergencia: Se utilizan especialmente en áreas que quedaron aisladas o de difícil acceso. Se demostró la importancia de su uso por ejemplo, en zonas que fueron azotadas por desastres naturales. Jugar con ellos: Permiten capturar imágenes reales de los diferentes escenarios del mundo y no como son hasta ahora, interpretaciones de los paisajes. Lo que hoy es seguro es que existen modelos disponibles para los aficionados del aeromodelismo. Con un precio medianamente accesible, estos naves vienen con cámaras de muy buena calidad, y muy fáciles de maniobrar desde cualquier dispositivo inteligente.
Aplicaciones de drones militares: Algunas de las aplicaciones con fines militares que tienen los drones son las siguientes:
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Espionaje militar. Armarlos con misiles y bombas. Envío de ayuda humanitaria. Evitar atracos y conflictos urbanos. Controlar el tráfico. Vigilancia de actividades ilegales.
Pregunta específica 1: El dron militar con más autonomía que hay actualmente llega a durar 40 horas a una altura de hasta 8.000 metros con una velocidad de crucero de 170 kilómetros por hora. Los drones comerciales tienen una media de altura máxima de unos 400 metros, pero se han llegado a ver drones comerciales capaces de volar hasta alturas de 3000 metros. La autonomía de los drones comerciales es muy variada, ya que puede ir desde un cuarto de hora hasta más de una hora debido al pequeño tamaño de sus baterías.
Pregunta específica 2: Dependiendo del tipo del tipo de dron, presentas diferentes desventajas. Si nos referimos a los drones comerciales, las principales desventajas son las siguientes: • Estos tipos drones no es precisamente que estén compuestos por los motores de mejor calidad, por lo que suele ser común que estos se acaben quemando, o estropeándose de diferentes formas. Su tiempo de vida suele ser de unas 10 o 15 horas dependiendo del modelo. De todas formas, los recambios cuestan muy poco. • Un problema muy grave que presentan los drones comerciales, es que dependiendo de donde los compres, hay veces que pueden venir averiados de fábrica, ya que a veces no comprueban si funcionan correctamente.
• Las baterías son sin duda alguna su problema más grave, debido a que de normal duran unos 8 o 10 minutos, un periodo de tiempo que para muchos es muy escaso. • Otro problema de estos drones, son las leyes, ya que desde su lanzamiento en el mercado, los Gobiernos han implantado una gran cantidad de leyes para que no puedan generar problemas en la sociedad (grabar lugares privados, sobrevolar instalaciones clave para la seguridad nacional, como bases militares y centrales nucleares…etc.)
Por otro lado, refiriéndonos a los problemas de los drones militares, presentan las siguientes desventajas: • Los enlaces vía satélites que establecen, pueden ser hackeados en tiempo de guerra, y de esta forma, romperse el canal de comunicaciones entre el operador en tierra y el dron. Esto ya a ocurrido en varias ocasiones. • Retraso entre la emisión de instrucciones y su recepción, para su proceso y ejecución, lo que en condiciones críticas puede ser fatal para la aeronave. • Influencia en su funcionamiento por los fenómenos físicos, como la actividad solar, mal tiempo, tormentas de rayos, la cual produce cambios en la ionosfera. • Capacidad de vuelo limitada por el tipo de combustible, fuente de energía, tamaño, alcance y su sistema de navegación. • La insensibilidad sobre las consecuencias de la guerra, al mantenerse a distancia de los conflictos. • Pueden ser adquiridos por personas o grupos de dudosa ética debido a su comercialización no controlada. • Algunas personas pueden ser grabadas y fotografiadas de forma ilegal, tanto en espacios privados como públicos.
• El alto coste de su adquisición y mantenimiento dificulta enormemente su uso civil, para empresas privadas y compañías, por ser un diseño relativamente nuevo en el desarrollo de la tecnología.
Bibliografía: http://mundrone.blogspot.com.es/p/historia-‐de-‐los-‐drones.html http://www.technologyreview.es/tr35mexico/1268/jordi-‐munoz/ http://www.pqs.pe/historias/jordi-‐munoz-‐creador-‐de-‐drones https://actualidad.rt.com/actualidad/view/80396-‐vehiculos-‐aereos-‐ tripulados-‐hitos-‐historicos http://drones.uv.es/origen-‐y-‐desarrollo-‐de-‐los-‐drones/ http://www.batanga.com/tech/57756/breve-‐historia-‐de-‐los-‐drones-‐y-‐ algunos-‐datos-‐muy-‐curiosos https://www.profesionalreview.com/2015/04/21/como-‐funciona-‐un-‐ drone-‐conoce-‐la-‐tecnologia-‐detras-‐de-‐estos-‐robots/ http://agencia.donweb.com/los-‐14-‐usos-‐de-‐drones-‐que-‐seguro-‐no-‐ conocias/ http://blog.lcrcom.net/usos-‐y-‐aplicaciones-‐de-‐los-‐drones/ https://actualidad.rt.com/actualidad/view/105752-‐china-‐drone-‐rapido-‐ predator-‐eeuu http://www.efe.com/efe/america/sociedad/los-‐drones-‐vuelan-‐alto-‐y-‐mas-‐ rapido-‐que-‐las-‐regulaciones-‐gubernamentales/20000013-‐2689294 http://www.xataka.com/drones/siete-‐drones-‐muy-‐completos-‐para-‐ tomarte-‐en-‐serio-‐tu-‐nueva-‐aficion https://dronbarato.com/drones-‐mayor-‐autonomia/ http://dronecasero.blogspot.com.es/2014/10/lista-‐materiales-‐drone-‐ quadcopter-‐casero.html http://mundodron.net/los-‐5-‐peores-‐problemas-‐de-‐los-‐drones-‐chinos/ http://mundo.sputniknews.com/seguridad/20150811/1040236565.html
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