Integración de Sensores en Plataformas UAV para Aplicaciones Geomáticas
- Roca Bernárdez, David
- Pedro Arias Sánchez Director
- Susana Lagüela López Co-director
Defence university: Universidad de Salamanca
Fecha de defensa: 30 July 2019
- Henrique Lorenzo Cimadevila Chair
- Diego González Aguilera Secretary
- Rocío Ballesteros González Committee member
Type: Thesis
Abstract
Los vehículos aéreos no tripulados (del inglés UAV, Unmanned Aerial Vehicles) están sufriendo una profunda evolución en el ámbito civil que abre su uso a un amplio abanico de sectores, haciendo posible su empleo para gran cantidad de aplicaciones. En este contexto, el uso de UAVs está evolucionando, siendo usados como instrumento que permite portar diferentes cargas de pago para adquirir datos desde un punto de vista aéreo, hecho que hasta el momento era complicado de conseguir en términos económicos y técnicos. La adquisición de datos con estos equipos generalmente trae a la par un aumento del valor añadido con mejora en calidad, resolución y precisión, lo que propicia el desarrollo de nuevas aplicaciones que no eran factibles anteriormente. En este sentido, tecnologías como la fotogrametría, la termografía y el LiDAR aéreos, están sufriendo la evolución y adaptación que trae de la mano el nacimiento de nuevos productos y técnicas de tratamiento de datos que mejoran sustancialmente las posibilidades existentes hasta la fecha. De forma específica, esta tesis arranca con el objetivo inicial de estudiar y analizar las posibilidades que ofrecen tecnologías como la termografía, la fotogrametría y el LiDAR usando un UAV como plataforma portante, para posteriormente desarrollar la integración de estos nuevos sensores y diseño de sus protocolos de captura. Las líneas de investigación de esta tesis no se restringen únicamente a la integración de sensores, si no que incluyen además el análisis de los datos obtenidos y el desarrollo de nuevas metodologías para el tratamiento de los mismos, así como la creación de nuevas técnicas que permiten resolver problemas concretos en el campo de la ingeniería civil, eficiencia energética, gestión forestal y mantenimiento de infraestructuras. De este modo, la presente Tesis Doctoral se enmarca principalmente dentro de las ciencias tecnológicas y, de forma más específica, la tecnología industrial y la tecnología de instrumentación, evidenciado en las integraciones de sensores desarrolladas, pero también en áreas de aplicación, fundamentalmente de la ingeniería civil, acreditado por los métodos propuestos para resolver problemáticas concretas. El trabajo de investigación comienza con el análisis de la propia tecnología de los UAVs, seguido del estudio de tres tecnologías, termografía, fotogrametría y LiDAR, a partir de las cuales se definen metodologías y protocolos de captura sobre plataformas UAV, que permiten el desarrollo de nuevas aplicaciones de tratamiento de datos en diferentes campos de las ciencias, manifestado con la publicación de cuatro artículos científicos. Finalmente, fruto de la transferencia de conocimiento, se marca el hito que otorga mayor interés y valor a esta Tesis Doctoral, consistente en el diseño y desarrollo de un sistema que integra las tecnologías y sensores con las que se ha trabajado en el período de investigación, en forma de equipo multisensor, con capacidad para recoger datos LiDAR desde plataformas UAV, acompañado con imágenes RGB y multiespectrales, en forma de equipo comercializable de bajo coste con software de tratamiento de datos. Por último, se presentan cuatro patentes de modelos de utilidad producto de las necesidades detectadas en el trabajo realizado con plataformas UAV y fruto de las soluciones tecnológicas desarrolladas para estas.