Drones y Robótica para la Agricultura de Precisión PDF

Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN  Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 2. ÍNDICES DE VEGETACIÓN Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 3. ANÁLISIS DE DATOS Drones y robótica para la Agricultura...

Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN  Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 2. ÍNDICES DE VEGETACIÓN Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 3. ANÁLISIS DE DATOS Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN * RPAS de ala fija: * RPAS de multirotor: 1. VÍDEOS DIAPOSITIVA 4 2. VÍDEOS DIAPOSITIVA 5 2. VÍDEOS DIAPOSITIVA 6 2. INSTRUMENTOS a) Análisis previo a la adquisición de datos RPAS Software desktop Software en la nube MAVinci Desktop Pix4D PhotoScan Gis 2.1 Geolocalización de la información 2.1 Geolocalización de la información 2.1 Geolocalización de la información 2.1 Geolocalización de la información 2. AGRICULTURA a) Análisis previo a la adquisición de datos Planificación del vuelo Configuración de la red de puntos de control DIAPOSITIVA 12 2. AGRICULTURA a) Análisis previo a la adquisición de datos ¿Qué parámetros son los Planificación del vuelo importantes? 1º Altura de vuelo 2º Solape 3º Parámetros de la cámara Configuración de la red 4º Tiempo de vuelo de puntos de control 5º Nº de fotos, tarjeta Gb. DIAPOSITIVA 13 Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN REFLECTANCIA Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Cámaras Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Cámaras Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Cámaras Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 1. INTRODUCIÓN Drones y robótica para la Agricultura Agricultura de precisión de precisión. A) Las etapas y los instrumentos: 2.1 Geolocalización de la información 2.2 La caracterización de la heterogeneidad 2.3 La toma de decisiones: dos estrategias que se pueden adoptar frente a esta heterogeneidad 2.4 Implementación de prácticas para compensar estas variabilidades DIAPOSITIVA 23 3. RESULTADOS Ortofoto de las parcelas en trigo DIAPOSITIVA 24 Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 2.1 Geolocalización de la información Drones y robótica para la Agricultura de precisión. 2.1 Geolocalización de la información  2. INSTRUMENTOS a) Análisis previo a la adquisición de datos UAVs distintos tipos de cámaras que podemos usar. para la precisión de las imágenes. tanto de software como de hardware. según las cámaras utilizadas. 3. RESULTADOS Ortofoto del NDVI en trigo DIAPOSITIVA 28 3. RESULTADOS Ortofoto del NDVI en trigo DIAPOSITIVA 29 3. RESULTADOS Ortofoto del NDVI en trigo DIAPOSITIVA 30 3. RESULTADOS Ortofoto del NDVI en trigo DIAPOSITIVA 31 3. RESULTADOS Ortofoto del NDVI en trigo DIAPOSITIVA 32 3. RESULTADOS Ortofoto del NDVI en trigo DIAPOSITIVA 33 2.3 La toma de decisiones En función de los datos obtenidos por los diferentes índices de vegetación, podemos saber el estado del cultivo y analizando los datos, comparándolos con los de campo, tomamos las mejores decisiones para el cultivo. 2.4 Implementación de prácticas  Las buenas prácticas parten de un análisis mediante una doble fuente: una de imágenes multiespectrales para la caracterización del cultivo. Otra por los resultados obtenidos en años anteriores.  Analizamos y comparamos las Ortoimágenes de las diferentes cámaras y comparando los resultados de los índices de vegetación en función del estado vegetativo de los cultivos. Los UAV con mejores sensores son más precisos y mejores para la agricultura de precisión. 4. CONCLUSIONES DIAPOSITIVA 36 3. RESULTADOS Ortofoto de las parcelas en trigo DIAPOSITIVA 37 3. RESULTADOS Índices verdes Normalized Difference NDVI = (R800 - R670 ) / (R800 + R670 ) Vegetation Index NDVI Reformed Difference RDVI = (R800 - R670 ) / (R800 + R670 )0,5 Vegetation Index RDVI DIAPOSITIVA 38 3. RESULTADOS Índices clorofila Red edge optical REI = (R750 )/(R710 ) reflectance Index REI Red to near infrared RNIR = (R700 )/(R670 ) optical reflectance RNIR Reflectance Index TCARI = f(R700 ; R670 ; R550 ) TCARI Optimized Soil-Adjusted (1+0,16)(R800 - R670 ) Vegetation Index OSAVI OSAVI = (R + R + 0,16) 800 670 DIAPOSITIVA 39 3. RESULTADOS Índices xantofila Photochemical PRI = (R750 – R539 )/(R570 + R539 ) Reflectance Index PRI Red to near infrared RNIR = (R700 )/(R670 ) optical reflectance RNIR Índices de ratio azul/verde/rojo BGI1 Index BGI1 = (R400 )/(R550 ) BGI2 Index BGI2 = (R450 )/(R550 ) DIAPOSITIVA 40 UNIDAD DE INGENIERÍA GEOMÁTICA Y GRÁFICA Dpto. Ingeniería Agroforestal Universidad Politécncia de Madrid Juan López-Herrera [email protected]  T2. Conceptos básicos de los RPAS aplicados a la agricultura. Los RPAS son: un sistema de aeronave pilotada por control remoto, con su estación, los enlaces requeridos de mando y control y cualquier otro componente según lo indicado en el diseño de la aeronave Normativa vigente en España Los Reglamentos de la Unión Europea: Reglamento Delegado (UE) 2019/945 y Reglamento de ejecución (UE) 2019/947 publicados por la EASA El Reglamento Delegado (UE) 2020/1058 que introduce nuevas clases de aeronaves no tripuladas (Clases C5 y C6) Reglamento de ejecución (UE) 2020/639 para operaciones de categoría específica bajo escenario estándar. Normativa vigente en España Los Reglamentos de ejecución (UE) 2020/746 de aplazamiento de la normativa El Reglamento de ejecución (UE) 2021/1166 que de requisito obligatorio de luces verdes nocturnas y el sistema de identificación a distancia Normativa vigente en España Los Reglamentos de ejecución vigentes no autorizan la aplicación de productos fitosanitarios ni herbicidas en los cultivos, salvo permisos especiales. El Reglamento de ejecución permite la aplicación de otros productos en los cultivos, como por ejemplo abonos, semillas, bioestimulantes, correctores, etc. Definiciones importantes Concentraciones de personas: Reuniones en las que las personas no pueden evitar el impacto de un UAS en caída libre debido a la densidad de personas y el espacio en el que se encuentran reunidas. Consciencia situacional: Es la percepción de uno mismo y su aeronave en relación al ambiente dinámico del vuelo, con capacidad para pronosticar lo que ocurrirá basado en la percepción del entorno (saber y conocer lo que ocurre en cada momento para poder gestionar los riesgos). Definiciones importantes Infraestructura crítica: Son las infraestructuras estratégicas que proporcionan servicios esenciales y cuyo funcionamiento es indispensable, por lo que su perturbación o destrucción tendría grave impacto sobre estos servicios (salud, electricidad, agua, transporte, etc.). Listado de control (en inglés checklist): Es la lista de tareas a realizar antes de iniciar una operación de vuelo. Consiste en un documento en el que se indican las tareas importantes para poder gestionar los riesgos. Definiciones importantes Mercancías peligrosas: Es cualquier sustancia o producto transportado por la aeronave que puede suponer riesgo o peligro para la salud, la seguridad, los bienes o el medio ambiente en caso de incidente o accidente. Listado de control (en inglés checklist): Es la lista de tareas a realizar antes de iniciar una operación de vuelo. Consiste en un documento en el que se indican las tareas importantes para poder gestionar los riesgos. Operaciones de RPAS en la agricultura Operación dentro del alcance visual: El piloto de dron siempre debe tener contacto visual continuo con la aeronave sin la ayuda de instrumentos. Debe controlar el dron con el fin de evitar colisiones con otros obstáculos, personas o aeronaves. El término inglés usado es Visual Line Of Sight (VLOS). Operaciones más allá del alcance visual: Son aquellas operaciones que no se realizan dentro del alcance visual del piloto a distancia. Este tipo no se permiten sin un permiso especial. Operaciones de RPAS en la agricultura Operación para la obtención de datos: El dron está equipado con una serie de sensores que capturan datos. Los más habituales son cámaras RGB, espectrales (multi-espectrales o hiper-espectrales), térmicas, etc. Operaciones para la aplicación de productos: Son aquellas operaciones que realizadas normalmente a baja altura aplican diferentes productos. Este tipo no se permiten sin un permiso especial. Operaciones de RPAS en la agricultura Operación en entorno urbano: Consideramos urbanos aquellos entornos que tengan alguna de las siguientes circunstancias: a) Núcleos de población con edificios consolidados. b) Áreas residenciales, comerciales o industriales cuyos terrenos cuenten con accesos rodados, vías públicas pavimentadas para acceso peatonal. c) Áreas recreativas que sean de acceso público y tengan construcciones o instalaciones permanentes. Operaciones en entorno no urbano: Son aquellas operaciones que se realizan en entornos donde no existen los núcleos urbanos anteriores. Operaciones de RPAS en la agricultura Persona no participante: Son aquellas personas que no están al corriente de las instrucciones y precauciones de seguridad dadas por el piloto del dron antes de despegar. Es muy importante que el piloto tenga siempre presente los peligros de estas personas. Operaciones dentro de las capacidades del dron: Son el conjunto de capacidades ofrecidas por el UAV, de acuerdo con el objetivo principal para el que ha sido diseñado. Siempre ha de volar el piloto el dron dentro de estas capacidades. Operaciones de RPAS en la agricultura Operaciones habituales de RPAS en agricultura: Son aquellas que obtienen datos mediante sensores. Las cámaras más habituales son RGB, multiespectrales y térmicas. Operaciones en espera de los cambios en el reglamento: En Europa no están autorizadas (sin un permiso especial) las aplicaciones de productos fitosanitarios. Se están dando permisos cada vez con mayor frecuencia, en especial en el cultivo del arroz. Operaciones de RPAS en la agricultura Operaciones habituales de RPAS en agricultura: Los índices de vegetación más importantes para la obtención de datos son: NDVI, GRVI, RVI, NGRDVI, GNDVI, OSAVI, MACARI, TCARI, NDRE, RENDVI, PRI, y otros. Operaciones en otros países: En otros lugares el uso de los drones en la agricultura lleva a mejoras importantes en el rendimiento, la rentabilidad y eficiencia de la aplicación de insumos. T3. Procedimientos para la ejecución del vuelo. Procedimientos Operacionales para ejecutar el vuelo Zona geográfica para operar con RPAS: Es la parte del espacio aéreo establecido por la autoridad competente, que facilita, restringe o excluye las operaciones aéreas de dichas aeronaves. La finalidad es gestionar sin riesgos para la seguridad, la protección de datos, personales o del medio ambiente. Sistemas de alertas: Es el sistema perteneciente a la autoridad que controla el espacio aéreo, donde se publican las notas que restringen, prohíben o permiten el vuelo. En España es la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA). Es el organismo que vela por el cumplimiento de las normas de aviación civil. Procedimientos Operacionales para ejecutar el vuelo Sistema de geoconsciencia: Es el sistema que detecta la posible violación de las limitaciones del espacio aéreo y alerta a otros pilotos a distancia para que eviten una colisión, incidente o accidente. Sistemas de identificación a distancia directa: Es el sistema que garantiza la emisión local de información sobre las aeronaves no tripuladas en funcionamiento. Procedimientos Operacionales para ejecutar el vuelo Operador de RPAS: Es cualquier persona, física o jurídica, que sea propietaria de una aeronave UAV o la alquile. Piloto: Es toda persona física responsable de la conducción segura del vuelo de un dron. Puede utilizar bien los mandos del RPAS cuando vuele de forma manual, o bien mediante vuelo automático, supervisando el vuelo (altura, velocidad, rumbo, entorno, etc.) siendo capaz de intervenir el vuelo en cualquier momento. Procedimientos Operacionales para ejecutar el vuelo Reglamento Delegado (UE) 2019/945: Establece las normas de diseño, producción, mantenimiento y certificación de los drones. Define las clases de los diferentes RPAS, en C0, C1, C2,C3, C4 Reglamento Delegado (UE) 2020/1058: Establece modificaciones e introduce nuevas clases C5 y C6 que serán las utilizadas en los escenarios estándar europeos. Procedimientos Operacionales para ejecutar el vuelo Reglamento de ejecución (UE) 2019/947: Establece las tres categorías de operación con drones: abierta, específica y certificada. a) La abierta es de bajo riesgo, no requiere autorización ni declaración. b) La específica es de mayor riesgo, se requiere declaración es en escenarios estándar (STS) o autorización. c) La certificada es de alto riesgo, tiene régimen regulatorio similar al de aviación tripulada tradicional. Categorías operacionales y clases para el vuelo Categoría abierta: Establece que no están sujetas a ninguna autorización previa ni a una declaración operacional del operador. La categoría abierta se dividen en tres subcategorías: A1, A2 y A3 y establece los drones que se pueden usar y la formación de los pilotos requerida. Las condiciones generales del vuelo son aplicables a las tres subcategorías. Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría abierta: 1. El piloto a distancia volará siempre en modo VLOS (con la aeronave dentro del alcance visual), salvo cuando vuele en modo sígueme o si utiliza un observador de la aeronave no tripulada, en cuyo caso podrá usar dispositivos de visión en primera persona («FPV», por sus siglas en inglés de «First Person View»). Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría abierta: 2. No se permite el vuelo a una altura superior a 120 m del punto mas próximo de la superficie. Si una aeronave no tripulada vuela a menos de 50 m, medidos horizontalmente, de un obstáculo artificial de una altura superior a 105 m, la altura máxima de la operación de UAS podrá incrementarse en hasta 15 m por encima de la altura del obstáculo a petición de la entidad responsable del obstáculo y siempre inferior a 150 m. La altura máxima puede ser inferior a 120 m si así lo indica la zona geográfica por la autoridad AESA. Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría abierta: 3. En caso de conflicto o encuentro con una aeronave tripulada, el piloto a distancia debe reducir la altura de vuelo, realizar maniobras evasivas en caso de posible colisión con la aeronave tripulada y aterrizar lo antes posible. 4. No se permite el sobrevuelo de concentraciones de personas y se debe mantener una distancia segura con personas no participantes en la operación. Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría abierta: 5. El piloto puede ayudarse de un observador de la aeronave no tripulada si lo considera oportuno. En ningún caso el objetivo del observador es ampliar el rango de vuelo del UAS mas allá del alcance visual del piloto a distancia. El observador se situará junto al piloto y le apoyará en circunstancias como ayudar al piloto a mantener la distancia a obstáculos y avisarle en caso de que se vea reducida. También ayudar al piloto a mantener la consciencia situacional y avisar de posibles riesgos. En cualquier caso, el piloto a distancia siempre es el último responsable de mantener la seguridad de la operación del UAS. Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría abierta: 6. Está prohibido el transporte de mercancías peligrosas con el dron. También está prohibido dejar caer o proyectar algún material u objeto. Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría específica: Se solicitará una autorización operacional a la autoridad del Estado miembro en el que esté registrado, incluyendo una evaluación del riesgo con medidas de atenuación. La autorización se puede referir a: Una o varias operaciones. La aprobación de un LUC. Si la operación se ajusta a un escenario estándar, se presentará una declaración responsable a través del perfil de operador de UAS en la web de AESA Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría específica: El Reglamento de Ejecución (UE) 2019/947 define dos escenarios estándar en los que se indican determinados requisitos. La Comisión Europea da la opción a los Estados miembros para definir escenarios estándar nacionales. En el caso de España se han publicado dos escenarios estándar nacionales STS-ES-01 y STS-ES-02, con ligeras variaciones sobre los escenarios estándar europeos, que han entrado en aplicación el 1 de enero de 2024. Categorías operacionales y clases para el vuelo Condiciones generales de la categoría certificada: El Reglamento de Ejecución (UE) 2019/947 define los escenarios estándar de la categoría certificada y son: Volar sobre concentraciones de personas con UAS de dimensión mayor a 3 m. Realizar transporte de personas. Transporte de mercancías peligrosas con alto riesgo para terceras partes en caso de accidente. T4. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: El piloto debe conocer las fuerzas que actúan sobre los drones para elevarse, avanzar y mantenerse en el aire. El piloto debe conocer la aerodinámica del dron, que estudia el perfil aerodinámico y el movimiento de los gases alrededor de los objetos. De esta acción se generan dos fuerzas denominadas de sustentación y resistencia. También debemos conocer los efectos del teorema de Bernoulli, el efecto Venturi y la tercera ley de Newton. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: El piloto conoce que un objeto con curvatura o inclinación puesto en una corriente de aire es capaz de producir sustentación. La forma del perfil alar no es tan relevante como su inclinación en relación al viento, lo que se conoce como ángulo de ataque, que es el ángulo que forma la cuerda geométrica de un perfil alar con la dirección del aire incidente. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: El perfil aerodinámico es importante conocerlo, ya que a mayor ángulo de ataque mayor sustentación. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: Las fuerzas que actúan sobre la aeronave son de resistencia y empuje, además del peso y la sustentación. Ambas actúan de dos en dos una en oposición a la otra. Para que el vuelo sea seguro, la aeronave debe tener una capacidad de fuerza de sustentación mayor que la gravedad y el empuje mayor que la resistencia. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: El piloto también tendrá en cuenta la temperatura del aire, presión, densidad, viento, visibilidad, actividad solar, tormentas y engelamiento, pues estos factores inciden profundamente en el vuelo. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: La altura de vuelo sobre el nivel del mar (altitud) influye en la temperatura del aire, presión y densidad. Estos factores los tendremos en cuenta en el rendimiento de la aeronave. La densidad del aire es un factor muy importante en el comportamiento de la aeronave porque influye en la sustentación, la resistencia, el rendimiento del motor y la eficacia de la hélice. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: La temperatura disminuye con el incremento de la altura debido a la absorción de calor de las distintas capas que componen la atmósfera. Cuando aumenta la temperatura las moléculas que componen el aire se dispersan, disminuyendo la densidad. Si la temperatura disminuye las moléculas ocupan menor espacio entre si, reduciéndose el volumen que ocupa y aumentando la densidad. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: El rendimiento de la aeronave está condicionado por estos factores ambientales: la densidad del aire, la humedad y el viento. Si aumenta la densidad incrementa la sustentación, la resistencia, el rendimiento del motor y la eficacia de la hélice. Al incrementar la humedad del aire, disminuye la densidad del aire y por tanto disminuyen la sustentación, la resistencia, el rendimiento del motor y la eficacia de la hélice. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: El rendimiento de la aeronave está condicionado por el viento, ya que afecta a la capacidad de maniobra del dron, la autonomía y puede ser un factor limitante para el vuelo. El viento en cara o cola afecta al despegue, ascenso crucero y aterrizaje de la aeronave. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: Los componentes principales que tiene la aeronave son: El chasis o fuselaje, es la parte que constituya el esqueleto y soporta los componentes. Grupo propulsor, formado por motores, hélices y rotores que mueven la aeronave. Fuente de alimentación, placa controladora, unidad de geoposicionamiento y unidad de mando otros de los componentes. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Principios generales del vuelo: Los reguladores de velocidad o (Electronic Speed Control ESC) son los encargados de que los regular la velocidad giro y dirección de los motores. Gimbal es el que estabiliza la carga de pago. Tren de aterrizaje es la parte que evita sufrir daños al despegue y aterrizaje. Otros componentes son las luces y carga de pago. T5. Principios de mando y control. Principios de mando y control Descripción del sistema de mando y control: Estación de control: los drones disponen de una estación de control o emisora de radio llamada GCS (Ground Control System) que tiene la función de controlar el dron. Dispone de los siguientes elementos: Emisor/receptor de señal, que envía la información a la aeronave y recibe los datos del dron y sus sensores mediante una radio frecuencia. Elementos de control o mandos, son los encargados de dirigir la aeronave, permitiendo el control sobre los motores y el resto de sistemas que influyen en el vuelo. Elementos de gestión de datos y visualización, son los encargados de procesar la posición del dron, telemetría y resto de la información necesaria para el vuelo. Principios de mando y control Controles de vuelo: Eje-movimiento-Actuación: Ejes de vuelo: se denominan ejes de vuelo a unas líneas imaginarias alrededor de las cuales puede girar una aeronave. Existen tres ejes perpendiculares entre si, alrededor de los cuales puede moverse cualquier aeronave, cuyo punto de intersección está situado en el centro de gravedad de la misma. Eje longitudinal, lateral y vertical. Lateral (Y) Longitudinal (X) Vertical (Z) Principios de mando y control Controles de vuelo: Eje-movimiento-Actuación: Movimientos de vuelo: son los movimientos que realiza la aeronave alrededor de los ejes de vuelo y se denominan: 1) Alabeo: movimiento alrededor del eje longitudinal. 2) Cabeceo: movimiento alrededor del eje transversal/lateral. 3) Guiñada: movimiento alrededor del eje vertical. Guiñada Cabeceo Alabeo Lateral (Y) Longitudinal (X) Vertical (Z) Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Es el componente físico de la aeronave que hace moverse a la misma según cada eje. El movimiento de los sticks en la estación de control envía las señales a la central de control de vuelo. Este controlador envía la información necesaria a los actuadores o servos (ala fija) o a los controladores electrónicos de velocidad (ESCs) de cada motor en los giroaviones o multirotores, para que a su vez dirijan los motores para aumentar o disminuir la velocidad. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Los servicios de comunicaciones permiten el intercambio de información entre los distintos sistemas de tierra y la aeronave. Los enlaces de comunicaciones se pueden dividir en subida (desde la estación de control a la aeronave) y bajada (de la aeronave a la estación de control). Enlaces de subida: comandos de control (plan de vuelo, velocidad, vuelta a casa, despegue/aterrizaje, correcciones GNNS si las hay, comandos para la carga de pago (manejo del gimbal y el comando de las órdenes de vídeo/imagen) etc. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Enlaces de bajada: telemetría (datos del vuelo, carga de las baterías, errores de la aeronave, etc.) estado de la carga de pago, posición del gimbal, vídeos o imágenes tomadas, etc. Los parámetros de rendimiento típicos de un enlace mando y control son el rango efectivo, la frecuencia de operación y la latencia (tiempo necesario para producir, procesar, enviar, recibir, interpretar y ejecutar una orden del comando). La frecuencia de enlace de comunicación en los drones son 2,4Ghz y 5,8Ghz. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Otra parte muy importante del elemento de mando y control son los sensores que nos indican datos como la posición del dron, la altura de vuelo, la orientación del RPAS y la actitud de la aeronave. Los principales sensores con los que puede contar una aeronave son: El IMU (Inercial Measurement Unit), que es el sensor que calcula la posición relativa del dron. Está compuesto por un acelerómetro (que mide la aceleración lineal con que se mueve el sensor) y un giróscopo (mide la velocidad angular) y ambos están combinados. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Sensor de localización: se necesitan sensores para determinar la posición absoluta del dron. La forma más popular de hacerlo es usando el GNSS (Sistema de posicionamiento global por satélite). También se pueden usar sensores de posicionamiento relativo (altímetro, sonar, sensor ultrasónico de altura AGL, Deckfinder). Para obtener la posición del RPAS en los ejes x,y,z, es decir, en tres dimensiones, se necesitan al menos 4 satélites. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Sensor de presión barométrica: con este sensor permitiría disponer de un altímetro barométrico y/o indicador de velocidad vertical. El altímetro permite conocer altitudes o alturas en función de su configuración (suele indicarse en pies -ft-), mientras que el indicador de velocidad vertical facilita el régimen de ascenso y descenso (suele representarse en pies por minuto -ft/min-). Para conocer la altura de vuelo del UAS también se suele recurrir a radioaltímetros u obtener valores mediante satélite GNSS. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Magnetómetro: con este sensor obtenemos información acerca del norte magnético. Se utiliza como una brújula para saber en todo momento la dirección a la que apunta el morro RPAS. Sensores anticolisiones (Sense and Avoid SAA) : sistema por el cual la aeronave puede detectar y evitar obstáculos fijos en su trayectoria de vuelo sin la intervención del piloto. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Autopiloto: con este sensor gestionamos los datos de los sensores para dar órdenes a motores y superficies de control en función de los comandos recibidos. Los sensores reciben los datos que se gestionan en el autopiloto. En caso de pérdida de GNSS el autopiloto pasa a comandar un hovering (vuelo estacionario sobre un punto) y en un tiempo preestablecido si no se recupera esta señal, se procederá al aterrizaje vertical de la aeronave. El autopiloto permite que el RPAS siga la ruta planificada, compensando los efectos del viento y otras perturbaciones de vuelo. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Sistema de terminación de vuelo: en inglés « Flight Termination System». Sistema que disponen los RPAS para alcanzar un nivel de seguridad antes de una emergencia mediante la terminación de vuelo en condiciones de seguridad. Los drones disponen de varios sistemas de terminación segura del vuelo, uno de ellos es la vuelta a casa (Return To Home RTH). Consiste en un sistema de seguridad por el que la aeronave en caso de fallo de comunicación o pérdida de control del UA, mantiene una altura predeterminada y vuelve a una posición de seguridad definida con anterioridad. Una vez en esa posición el UAS aterriza de manera automática. Principios de mando y control Actuador y Superficies de Control: Antes del primer vuelo es necesario que todo piloto conozca bien los principales elementos, limitaciones y características de su UAS. Deberá leer atentamente y seguir las instrucciones adjuntas a la aeronave no tripulada proporcionadas por el fabricante del dron. Hacer un resumen de los principales elementos del dron. Limitaciones de la aeronave. Control en todas sus fases del vuelo. Procedimientos en caso de fallo. Procedimientos para establecer la altura máxima de vuelo y carga de zonas geográficas. T6. Planificación del vuelo. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Condiciones generales: La edad mínima para darse de alta en el registro como operador es de 18 años. El piloto a distancia que quiera realizar operaciones en categoría «específica» o categoría «abierta» necesita una edad mínima de 16 años. No se exige edad mínima para pilotos cuando operen en la subcategoría A1 con dron de la clase C0 que sea un juguete o dron con peso inferior a 250 gramos si es de construcción privada o bien bajo supervisión de un piloto con las competencias adecuadas. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Registro y responsabilidades del operador: El operador debe registrarse en el estado donde tiene su domicilio y tener un número de identidad. Las responsabilidades del operador son: Elaborar los procedimientos operacionales según los riesgos de la operación. Designar un piloto para cada operación siendo el control intransferible. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Responsabilidades del operador: Actualizar el sistema de geoconsciencia cuando sea aplicable en función del lugar de operación. En operaciones A2 y A3 donde haya personas participantes en la operación, asegurar que estas personas hayan sido informadas de los riesgos y hayan aceptado participar de forma explícita. Deben tener seguro de responsabilidad civil de las aeronaves. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Responsabilidades del piloto en categoría abierta: El piloto debe disponer de la formación necesaria y portar una prueba durante el vuelo. El piloto es totalmente responsable de la seguridad del vuelo. No volará bajo los efectos de sustancias psicoactivas o alcohol, o si no se encuentra en condiciones adecuadas. No se puede superar la MTOM del dron, ni superar el límite de masa de la clase del dron, ni modificarlo en contra de lo establecido por el fabricante. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Responsabilidades del piloto en categoría abierta: El piloto debe respetar en todo momento los límites operacionales definidos en la zona geográfica del dron y lugar previsto de la operación. No volará cerca o en zonas donde se desarrollen operaciones de emergencia, salvo permiso expreso del responsable del servicio de emergencias. En esta categoría no se permite el sobrevuelo de concentraciones de personas. Conocimiento general del vuelo con RPAS. Responsabilidades del piloto en categoría abierta: En conflicto con otra aeronave, el piloto del dron debe actuar lo más rápido posible alejándose de la otra aeronave y descendiendo hasta aterrizar si es necesario. El piloto es siempre el último responsable de mantener la seguridad en el vuelo. Volará siempre en forma de VLOF y no sobrepasará los 120 metros de altura sobre la superficie del terreno. Planificación del vuelo de un RPAS. Limitaciones de la aeronave: Limitaciones meteorológicas: velocidad máxima de viento, lluvia, niebla o temperatura. Es importante conocer estas limitaciones, y evaluarlas antes de cada vuelo, para saber si se podrá realizar el vuelo. Lo primero que haremos es buscar en el servicio meteorológico de la zona, ver las previsiones. Limitaciones de altura máxima de vuelo y distancia horizontal segura entre el piloto a distancia y la aeronave no tripulada. Planificación del vuelo de un RPAS. Limitaciones de la aeronave: Limitaciones de masa máxima al despegue: es importante conocer la MTOM del RPAS y, en caso de incluir sistemas adicionales o variar la carga útil, no superar este valor en ningún caso. Limitaciones de baterías y tiempo de vuelo: conocer los rangos de temperatura para usar de forma segura las baterías y saber la duración máxima en condiciones normales. Planificación del vuelo de un RPAS. Limitaciones de la aeronave: Limitaciones facilitadas por el fabricante: es importante conocer las instrucciones del RPAS y hacer un control en todas las fases del vuelo. Seguir dichas instrucciones en se modo correcto y seguro, despegue, manejo de la aeronave con sus distintos modos de vuelo, aterrizaje y parada de motores. También conocer los pasos a seguir cuando se produzcan fallos o anomalías.  Planificación del vuelo de un RPAS. Limitaciones del piloto: El factor humano es una de las principales limitaciones y aspectos a tener en cuenta antes de realizar un vuelo. La influencia del estado de salud y de las sustancias psicoactivas sobre el piloto a distancia deben tenerse en cuenta (metodología I’M SAFE). I: ENFERMEDAD («ILLNESS») M: MEDICACIÓN S: STRESS A: ALCOHOL F: FATIGA E: EMOCIONES Planificación del vuelo de un RPAS. Inspecciones de la aeronave: El piloto a distancia deberá realizar una inspección exterior del equipo, previo a cada vuelo, para asegurar que la aeronave no tripulada está en condiciones óptimas para el vuelo y detectar posibles defectos. Como norma general entre los elementos principales a inspeccionar están: Equipo de control, sistemas de apoyo y subsistemas (antenas, cableado, conexiones, etc.) Integridad estructural (fuselaje, célula, motores, hélices, etc.). Planificación del vuelo de un RPAS. Inspecciones de la aeronave: Batería (s)/combustible (comprobación de voltajes, estado). Comprobación de los sistemas anexos (cámara, sensores. Comprobación dinámica de motores, superficies de control, etc. Actualización de software/firmware. Para mantener unas condiciones seguras de aeronavegabilidad del UAS es necesario seguir las instrucciones de mantenimiento facilitadas por el fabricante del UAS.  Planificación del vuelo de un RPAS. Planificación del vuelo: En la categoría abierta, se podrá volar un UAS a una altura máxima sobre la superficie de 120 m (400ft) del terreno, siguiendo los cambios de la topografía del mismo. Para conocer las restricciones del espacio aéreo en operaciones de UAS en las subcategorías A1 y A3 es necesario, obtener y observar información actualizada sobre las restricciones o condiciones de vuelo publicadas por los Estados miembros.