Teledetección

Quadcopter con FPV "Vuelo en Primera Persona" llamado ELFO II, es un nuevo sistema de adquisición de datos desde el aire, de entre los denominados genéricamente "UAV, (Unmanned Aerial Vehicle)" que posee multiples aplicaciones para el campo de la ingeniería civil.

Sistema ELFO II.

Un sistema de adquisición de datos desde el aire, desarrollado por el equipo de RTM, tiene como base un chasis de fibra de carbono, y es utilizado para la toma de fotos y vídeos en alta resolución incluso más allá del alcance visual mediante vuelo FPV "First Person View". Un "quadcopter" compuesto de un multirrotor, 4 motores de alto rendimiento montado en X sobre un chasis de fibra de carbono dotado con un avanzado sistema de navegación inercial (GPS+IMU´), guiado remotamente a través de radioenlace y GPS. Una cámara estabilizada en alta resolución completa el conjunto con enlace vía radio, lo que permite volar sobre recorridos programados. el sistema cuenta con despegue y aterrizaje autónomos. Siendo la combinación de un aparato de vuelo teledirigido que con aplicaciones informáticas de CAD, GIS y tratamiento de imágenes, permite afrontar proyectos para la obtención de modelos 2D y 3D, a partir de técnicas fotogramétricas y una serie de aplicaciones de correlación de imágenes. El piloto recibe imágenes y controla el multirrotor tal como lo haría si estuviese dentro de la cabina de un avión. Las imágenes grabadas son de alta resolución y, simultáneamente, el operador observa la imagen en una resolución inferior a la tomada puesto que recibe en tiempo real en PAL. En el control y vigilancia de obras, así como en levantamientos topográficos discretos, la capacidad FPV unida a la programación de rutas utilizando coordenadas GPS, permite acceder a lugares y obtener fotos y videos desde alturas y posiciones imposibles de adquirir por otros procedimientos. Incluso en proyectos en los que habitualmente se utilizan helicópteros tripulados, y en muchos casos es posible sustituirlos con un ahorro considerable y con un mayor respeto con el medio ambiente, dado que utiliza motores eléctricos. Gracias a los giróscopios se consigue la máxima estabilidad, seguridad en el vuelo y capacidad para seguir rutas previamente programadas, obteniendo imágenes en alta definición altamente estables.

Sistema ELFO II

Plataformas UAV´s.

Poseen frente a otras técnicas y herramientas para toma de datos una gran cantidad de ventajas significativas, destacando:

• Flexibilidad en el diseño de sensores e integración, adquisición de datos y patrones de vuelo (navegación, altura de vuelo). La elección de cámara de grabación puede optimizarse según requisitos del servicio o proyecto. Las alturas de vuelo pueden variar (desde 50 a 400 metros de vuelo) y, por tanto, variar la cobertura de imagen como la huella del pie (resolución del suelo). Existe la posibilidad de producción de imágenes verticales, oblicuas u horizontales desde una plataforma (dispositivo o cópter), y incluso durante un vuelo. Esto es lo más importante: la modelización de proyectos verdaderamente en 3D requiere imágenes de multigestión.
• Aplicación en situaciones de alto riesgo debido a la ausencia de personas a bordo esto permite ejecuciones de riesgo elevado.
• Vuelo cercano a objetos. Partes de objetos que de otra forma serían inalcanzables o bien constaría grandes esfuerzos, pueden ser grabados.
• Rápido proceso de datos, descargas, capacidades on-time y en tiempo real. Típicamente, aunque no siempre, los proyectos UAV cubren zonas relativamente pequeñas con imágenes de formato pequeño o medio. Esto permite un proceso eficaz de datos y las correcciones de proyectos puede ser realizadas mientras todavía permanece in situ.
• Calidad de los datos obtenidos. Con este sistema se puede controlar todo el proceso fotogramétrico en su totalidad y desde el terreno, pudiendo planificar todo el proyecto personalmente, ejecución de vuelo, proceso de datos, representación de resultados, etc. Para los ingenieros esa posibilidad representa un arma de gran interés y eficacia.

Pantalla de seguimiento

Otras características:

• La estabilidad y precisión del aparato/imagen/toma de datos.
• Reduce costes.
• Control e inspección de perímetros.
• Ahorra tiempo de ejecución en la toma de datos.
• Accesibilidad, maniobrabilidad, tamaño/peso reducido.
• Alcance que proporcionan las baterías entre 20 y 30 minutos de vuelo sin repostar, con radio de acción de más de un kilómetro.

Aplicaciones en ingeniería civil.

Las aplicaciones derivadas de la utilización en ingeniería son innumerables, y entre todas cabe destacar la capacidad para ejecutar levantamientos en 3D de zonas discretas siguiendo rutas programadas y de manera enteramente desasistidas, disponiendo para ello de un conjunto de herramientas de software y hardware que posibilitan dirigir el multirrotor sobre puntos de coordenadas (X,Y,Z) previamente programados, permitiendo al mismo tiempo reprogramar remotamente en tiempo real y modificar el recorrido (tracking) previo. A partir de las imágenes obtenidas se realizan levantamientos en 3D muy rápidos utilizando algunas aplicaciones gratuitas, como por ejemplo Autodesk 123D Catch con el cual obtenemos imágenes 3D de terrenos.

También podemos obtener modelos matemáticos TIN (Triangular Irregular Network) que una vez postprocesados se consiguen planos con curvas de nivel en tres dimensiones.

Foto modelizada

Triangulación del modelo

La página web de los creadores del sistema, más información en http://www.rtm.es/