Modelado y control en vuelo estacionario de helicópteros autónomos con cable de fijación a tierra

Luis A. Sandino, Manuel Béjar, Konstantin Kondak, Aníbal Ollero

Resumen

Los helicópteros son conocidos por sus capacidades de vuelo estacionario (maniobra conocida como hovering), despegue y aterrizaje vertical. Sin embargo, la ejecución de la maniobra de hovering puede verse afectada seriamente por perturbaciones como ráfagas de viento. Lo anterior es más significativo en el caso de helicópteros a escala, que son comúnmente adoptados como plataformas para el desarrollo de vehículos aéreos no tripulados. Para solventar las dificultades anteriores y conseguir maniobras de hovering más estables es posible emplear una configuración consistente en un helicóptero autónomo, un cable de fijación a tierra y un sistema de control que ajusta la tensión en el cable. En este artículo, además de incluir los pasos necesarios para obtener un modelo detallado del sistema, se presenta un análisis de los beneficios inherentes a la configuración con cable, así como el esquema general para el diseño de estrategias de control. A manera de ilustración, se incluyen simulaciones comparativas con perturbaciones de viento generadas artificialmente.

Palabras clave

Robótica Aérea; Sistemas Aéreos no Tripulados; Dinámica de Helicópteros; Modelado; Control; Estabilización

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