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En este trabajo de fin de grado se ha llevado a cabo el desarrollo de un proyecto consistente en la realización del diseño de un prototipo de aeronave no tripulada y pilotada a distancia, así como su posterior implementación tras la selección de sus componentes necesarios. Para ello, ha resultado crucial iniciar con un análisis e investigación acerca de estos dispositivos, realizando un seguimiento a lo largo de la historia de cómo surgieron mediante una puesta en antecedentes. Posteriormente, se han conocido los tipos existentes y las normativas que los regulan para comprender su funcionamiento y cómo se operan mediante emisoras de radiofrecuencia aprendiendo en qué consisten los modos de vuelo y cómo de denominan cada uno de los movimientos que se realizan al pilotar prototipos como el cuadricóptero que se ha diseñado, desarrollado e implementado. Durante este proceso, ha resultado de gran importancia analizar tanto el rango frecuencial de las señales utilizadas durante el proceso de comunicación del conjunto dron, controlador y emisora, como la identificación de las señales que se transmiten, reciben y procesan. El diseño del prototipo de UAS ha implicado una cuidadosa selección de componentes en función de criterios específicos de rendimiento y compatibilidad, incluyendo la estructura, rotores, ESC, hélices, batería Li-Po, módulo de alimentación, controlador de vuelo, emisora y receptor de radiofrecuencia, módulo externo GPS y una placa Power Distribution Board (PDB) que permita soldarle conectores para distribuir la corriente y alimentar los distintos componentes desde la batería. Se ha tenido en cuenta que el controlador de vuelo elegido no se puede alimentar con esta corriente que se recibe directamente desde la batería, pues este componente no se conecta a la placa PDB de alimentación, sino que resulta indispensable regular la tensión suministra por la Li-Po mediante un componente denominado Power Module (PM) para ajustar el voltaje adecuado que alimente la placa controladora de vuelo. La implementación del prototipo ha requerido una configuración detallada tanto del hardware como del software. En el ámbito del hardware, se ha llevado a cabo la integración de todos los componentes seleccionados, asegurando una correcta conexión y funcionamiento conjunto tras haber emparejado emisora de radio frecuencia y su receptor con la finalidad de establecer su comunicación permitiendo la emisión de señales al prototipo con las órdenes requeridas por parte del operador. En cuanto al software, se ha utilizado la aplicación Mission Planner y Ardupilot para configurar los controles de vuelo, permitiendo una calibración precisa del dron para lograr un vuelo estable y controlado. Este trabajo de fin de grado contribuye al conocimiento y desarrollo de tecnologías UAS, ofreciendo una base sólida para futuros proyectos en este ámbito. La combinación de un análisis teórico exhaustivo y un enfoque práctico en el diseño e implementación de un prototipo proporciona una comprensión integral de los desafíos y oportunidades asociados con el desarrollo de aeronaves no tripuladas.
Ingeniería aeroespacial
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