Ingeniería Electrónica
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Ítem Texto completo enlazado Módulo de automatización del tiempo de exposición de una cámara(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-01) Montalván Sánchez, Frank Henry; Saito Villanueva, CarlosEn la actualidad, cada vez se hace más frecuente el uso de drones para la recopilación de imágenes. Debido a la accesibilidad que poseen estos para sobrevolar espacios aéreos. Sin embargo, en esta tarea de recopilación de imágenes se dan los efectos de subexposición y sobreexposición. Los cuales dependiendo de su intensidad llegan a la saturación de diferentes pixeles de la imagen en las tonalidades negras y blancas respectivamente. Esta saturación conlleva a la pérdida de información en dichas imágenes. La presente tesis se basa en el diseño de un módulo que automatice la regulación del tiempo de exposición de un par de cámaras de la marca Point Grey. Esta regulación se dará mediante el uso de un sensor de luminosidad, el cual medirá los niveles de flujo luminoso incidentes a la cámara por parte del escenario a fotografiar. La metodología seguida será la de integración por partes, desarrollando primero la comunicación del sensor de luminosidad con el controlador. Luego, se desarrollará la comunicación de las cámaras con el controlador haciendo una regulación manual del tiempo de exposición. Finalmente, se integrará ambas partes y se remplazará la regulación manual por una automática en base a las medidas que registre el sensor de luminosidad. La lógica que relaciona la iluminación y el tiempo de exposición se condensa en una ecuación, la cual será ajustada mediante las pruebas realizadas para reducir los efectos de subexposición y sobreexposición.Ítem Texto completo enlazado Sistema de detección y evasión de obstáculos por medio de un LIDAR 360° para un sistema aéreo no tripulado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-16) Chávez Cobián, Alfredo Leonardo; Saito Villanueva, CarlosLos sistemas aéreos no tripulados (SANT) se han convertido en una comodidad asequible para cualquier fin. Sin embargo, estos dispositivos pueden causar daño tanto a infraestructuras como a personas en caso de colisión. De esta manera, el problema radica en que no existe en el Grupo de Investigación de Sistemas Aéreos No Tripulados un módulo electrónico capaz de detectar y evadir obstáculos en escenarios tales como bordear una estructura fija o evitar una colisión inminente con algún objeto que se interponga entre el SANT y la meta. Además, que se pueda acoplar a diversas plataformas y que tenga un rango de detección de 360°. La solución al problema mencionado se llevó a cabo mediante el desarrollo de un sistema de detección y evasión de obstáculos. En cuanto al hardware, se eligió como sensor al Sweep LiDAR 360°, al Odroid C2 como computadora acompañante y al Pixhawk como controlador de vuelo. La plataforma elegida fue el cuadricóptero Tarot FY450. En cuanto al Software, se diseñó un algoritmo de adaptación de rutas basado en 4 modos de vuelo. El flujo de información da inicio con la adquisición de datos del entorno por parte del sensor LiDAR. Dicha información es ordenada del punto más cercano al más lejano y posteriormente es filtrada en base a la intensidad de señal. La información resultante es procesada en la computadora acompañante y un modo de vuelo es elegido en base a criterios previamente establecidos. En cuanto a las pruebas realizadas para comprobar la eficiencia del sistema, se realizaron simulaciones en Matlab y pruebas reales. En cuanto a las pruebas reales, se realizaron 3 con un biombo y una con una pancarta. El objetivo de las 3 primeras pruebas fue evaluar el dispositivo en un entorno controlado, mientras que la prueba con pancarta tuvo como objetivo evidenciar el modo de vuelo de emergencia (Avoid Obstacle). Además, el límite de velocidad resultante fue de 0.5 m/s.Ítem Texto completo enlazado Diseño de módulo para la navegación autónoma de un vehículo aéreo no tripulado en espacios interiores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-29) Bueno Pacheco, Diego Ricardo; Flores Espinoza, Andrés; Saito Villanueva, CarlosEn la actualidad, la necesidad por automatizar procesos en diferentes áreas ha conducido al uso de vehículos aéreos no tripulados para la realización de tareas de forma autónoma y ágil. En este trabajo se desarrolla un método para la navegación autónoma de un vehículo aéreo no tripulado en espacios interiores privados de servicio de geolocalización. Para dicho método se diseña un módulo electrónico capaz de procesar imágenes para detectar códigos QR con lo cual tener información para realizar un plan de vuelo autónomo. La implementación se logra gracias a una computadora embebida (Raspberry Pi 3) que es capaz de realizar las tareas de comunicación y procesamiento en tiempo real para la navegación. También se hace uso del controlador de vuelo Pixhawk, un LIDAR para el control de la altitud de vuelo. En cuanto a software se hace uso de las librerías OpenCV y Dronekit para el lenguaje de programación Python. En los resultados se muestran el desempeño del módulo y las configuraciones necesarias para el óptimo funcionamiento del método de navegación.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema anticolisión basado en un radar de onda continua e integración al sistema de navegación para aeronaves no tripuladas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-06-15) Alvarez Navarro, Sthefany; Saito Villanueva, CarlosEl presente proyecto de tesis consiste en el diseño de un sistema anticolisión basado en un radar de onda continua para aeronaves no tripuladas pequeñas. El primer capítulo comprende los aspectos generales de las tecnologías involucradas en el diseño del sistema, así mismo se expone la problemática que aparece al diversificarse el uso de UAVs en los sectores comercial y civil, y el precoz desarrollo de sistemas de detección y evasión. En el segundo capítulo se presenta la teoría que involucra el desarrollo del sistema y de manera específica el principio de funcionamiento de un radar de onda continua. Además, el estado de arte de los sistemas que se están desarrollando en la actualidad, donde se revisan los conceptos y características de los sistemas. Por último, se define el alcance y objetivos de la tesis. En el tercer capítulo se realiza el procedimiento para el diseño del sistema, describe el proceso seguido para diseñar el sistema, desde la adquisición de datos del radar, la digitalización de la señal, y el procesamiento necesario para que el UAV realice una acción evasiva. En el cuarto capítulo se muestran las pruebas obtenidas siguiendo el protocolo de pruebas diseñado para el sistema, y se analiza los resultados en cada bloque y su funcionabilidad. Finalmente, se muestran las conclusiones del análisis de los resultados y las recomendaciones para trabajos posteriores.Ítem Texto completo enlazado Diseño y programación de add-on para el software de control y monitoreo "Mission Planner" que permita visualizar el área fotografiada de cada imagen(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-15) Passuni Córdova, Jaime; Saito Villanueva, CarlosHoy en día, los drones o vehículos aéreos no tripulados están siendo usados con mayor frecuencia para realizar estudios fotogramétricos. Para realizar estos estudios existen diferentes software encargados de planificar y ejecutar planes de vuelo, el más popular actualmente es el “Mission Planner”. Cuando se realizan estudios fotogramétricos, el usuario planifica la ruta de vuelo sobra la zona que debe ser fotografiada, seguidamente se ejecuta el vuelo y al terminarlo se procede a descargar y procesar las imágenes tomadas por el drone durante el vuelo. Es en este momento, que el usuario puede identificar si algún área del terreno no fue capturada por las fotografías. Si fue así, se tendrá que realizar nuevamente el vuelo, lo que ocasionaría pérdida de tiempo y dinero. En la presente tesis, se diseñó un algoritmo de tipo add-on al software planificador de vuelo “Mission Planner”, con el objetivo de representar el área cubierta por las imágenes tomadas con el drone mientras realiza el plan de vuelo. El “Mission Planner” ha sido creado en el entorno de desarrollo Visual Studio en el lenguaje de programación orientado a objetos C#. Las pruebas se realizaron utilizando un software de simulación ejecutándose paralelamente al “Mission Planner”. La representación de las fotografías fue simulada utilizando la tecla “F1” y a su vez se dibuja un marcador que señala la posición exacta donde fue tomada la foto. Las representaciones fotográficas varían según la altura y rumbo de vuelo del drone y la posición, el tamaño del sensor y la distancia focal de la cámara. Sin embargo, no se tomó en cuenta el ángulo de inclinación del drone respecto al terreno y tampoco la topografía. La presente tesis pertenece a una primera parte de un trabajo de investigación, por lo cual en una siguiente tesis se tomará en cuenta los factores faltantes mencionados y como resultado se realizarán pruebas con planes de vuelo reales.