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[ES] El presente trabajo desarrolla mediante la herramienta UAV Toolbox de Mathworks, un entorno virtual completo que permite la simulación del comportamiento dinámico de una aeronave con propulsores eléctricos tilt-rotor. Este sistema de simulación permite realizar misiones autónomas, excluyendo las fases de descenso y aterrizaje, en una aeronave con una envolvente de vuelo dual que permite sacar provecho de las ventajas características de un multirrotor en despegue y de un aeroplano en vuelo horizontal. Para ello, la descripción de la dinámica no convencional de este tipo de aeronaves se lleva a cabo mediante el conjunto de ecuaciones diferenciales no lineales descritas en formato Simulink, realizando la hibridación de los dos modelos, el de despegue vertical y el de vuelo horizontal. Además, la definición de la misión se realiza a través de una estación de control terrestre que se comunica con Simulink. Todo esto, junto con la visualización de la aeronave mediante el simulador de vuelo Flight Gear, posibilita una simulación muy realista del comportamiento de la aeronave en entornos reales, [EN] This work develops, using the Mathworks UAV Toolbox, a complete virtual environment that allows the simulation of the dynamic behaviour of an aircraft with electric tilt-rotor propellers. This simulation system allows to perform autonomous missions, excluding the descent and landing phases, in an aircraft with a dual flight envelope that allows to take advantage of the characteristic advantages of a multi-rotor at takeoff and of an aeroplane in horizontal flight. For this purpose, the description of the non-conventional dynamics of this type of aircraft is carried out by means of a set of non-linear differential equations described in Simulink format, hybridising the two models, the vertical take-off and the horizontal flight model. In addition, the definition of the mission is carried out through a ground control station that communicates with Simulink. All this, together with the visualisation of the aircraft by means of the flight simulator Flight Gear, makes possible a very realistic simulation of the aircraft’s behaviour in real environments, [CA] Aquest treball desenvolupa mitjançant l’eina UAV Toolbox de Mathworks, un entorn virtual complet que permet la simulació del comportament dinàmic d’una aeronau amb propulsors elèctrics tilt-rotor. Aquest sistema de simulació permet realitzar missions autònomes, excloent-ne les fases de descens i aterratge, en una aeronau amb una envolupant de vol dual que permet treure profit dels avantatges característiques d’un multirrotor en enlairament i d’un aeroplà en vol horitzontal. Per fer-ho, la descripció de la dinàmica no convencional d’aquest tipus d’aeronaus es duu a terme mitjançant el conjunt d’equacions diferencials no lineals descrites en format Simulink, realitzant la hibridació dels dos models, el d’enlairament vertical i el de vol horitzontal. A més, la definició de la missió es fa a través d’una estació de control terrestre que es comunica amb Simulink. Tot això, juntament amb la visualització de l’aeronau mitjançant el simulador de vol Flight Gear, possibilita una simulació molt realista del comportament de l’aeronau en entorns reals

[ES] En la actualidad, existe una mayor conciencia social sobre los problemas medioambientales relacionados con el consumo excesivo de combustibles fósiles, tanto en el sector del transporte como en la generación de energía eléctrica mediante las centrales térmicas convencionales. Además, debido al incremento en las necesidades energéticas globales, se requiere una transición progresiva hacia modelos energéticos que resulten mucho más sostenibles y respetuosos con el medioambiente. En este sentido, la tecnología del hidrógeno y su aplicación en las celdas de combustible representan una alternativa que permite reducir las emisiones contaminantes y los gases de efecto invernadero que contribuyen al fenómeno del calentamiento global, garantizando una mayor independencia y autosuficiencia energética. El presente Trabajo Final de Máster tiene como objetivo realizar el diseño, modelado y simulación de un sistema híbrido ¿pila de combustible-batería¿ como fuente de alimentación para un vehículo aéreo no tripulado. La estrategia de control es garantizar el funcionamiento del vehículo durante la fase de vuelo estacionaria mediante una pila de combustible del tipo PEMFC y utilizar una batería LiPo auxiliar para alcanzar los picos de demanda en las fases de despegue y aterrizaje. Mediante simulación, se analiza la respuesta dinámica del sistema modelado frente a una curva de demanda semiempírica y se comprueba el potencial del conjunto híbrido como solución para mejorar la autonomía de un dron sanitario o de emergencia, lo que permitiría al vehículo recorrer mayores distancias y realizar intervenciones de rescate en zonas de difícil acceso. Los resultados obtenidos con el modelo de simulación pretenden contribuir a la implementación de esta tecnología híbrida en vehículos aéreos no tripulados, sirviendo también como referencia para posibles investigaciones futuras sobre el desarrollo de nuevos sistemas híbridos eléctricos dentro del sector automovilístico., [EN] Currently, there is an increasing social awareness of the environmental problems related to the excessive consumption of fossil fuels, both in the transport sector and in the generation of electricity through conventional thermal power plants. In addition, due to the increase in global energy requirements, a progressive transition towards more sustainable and environmentally friendly energy models is required. In this context, the hydrogen technology and its application on fuel cells is considered as an alternative option for reducing the polluting emissions and greenhouses gases involved in the phenomenon of global warming, providing a greater energy independence and self-sufficiency. The aim of this Master Final Work is the design, modelling and simulation of a hybrid ¿fuel cell-battery¿ system as a power supply unit for Unmanned Aerial Vehicles (UAV or drones). The control strategy is to ensure the vehicle operation during the hover flight phase by means of a PEMFC fuel cell stack, requiring an auxiliary LiPo battery to meet peak demand during the take-offs and landing phases. Through simulation software, the dynamic response of the modelled hybrid system to a semi-empirical demand curve is analyzed and the potential of the hybrid assembly is tested as a solution to improve the autonomy of a medical or emergency drone, which would allow the vehicle to travel longer distances and perform rescue interventions in difficult access areas. The conclusions obtained from the simulation model are intended to contribute to the implementation of this hybrid technology in Unmanned Aerial Vehicles, also serving as a reference for possible future research on the development of new hybrid electric systems within the automotive sector.

[ES] En la actualidad existe una creciente preocupación por el medio ambiente y, en particular, por el consumo excesivo de combustibles fósiles tanto en el sector del transporte como en la generación de electricidad a través de centrales eléctricas tradicionales. Debido a esta preocupación, existe la necesidad de avanzar globalmente hacia una forma de vida más sostenible y respetuosa con el medio ambiente. La opción de la tecnología del hidrógeno y su uso para las pilas de combustible se considera un recurso importante en el camino hacia una sociedad más sostenible. Su uso tiene el potencial de reducir las emisiones contaminantes y de gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. El objetivo del trabajo de fin de máster es estudiar y estimar el ahorro de emisiones que se podría conseguir en caso de sustitución de los motores de combustión de gasolina por pilas de combustible de hidrógeno para su uso en sistemas aéreos no tripulados. La estrategia consiste en utilizar los datos actualmente disponibles para UAS de motores de combustión comerciales para compararlos con los disponibles a partir de un enfoque de simulación que estima las emisiones que se producen a partir del uso de una pila de combustible de hidrógeno. También se realizará un estudio de la autonomía conseguida por ambas tecnologías., [CA] En l'actualitat existeix una creixent preocupació pel medi ambient i, en particular, pel consum excessiu de combustibles fòssils tant en el sector del transport com en la generació d'electricitat a través de centrals elèctriques tradicionals. A causa d'aquesta preocupació, existeix la necessitat d'avançar globalment cap a una forma de vida més sostenible i respectuosa amb el medi ambient. L'opció de la tecnologia de l'hidrogen i el seu ús per a les piles de combustible es considera un recurs important en el camí cap a una societat més sostenible. El seu ús té el potencial de reduir les emissions contaminants i de gasos d'efecte d'hivernacle que contribueixen al calfament global. L'objectiu del treball de fi de màster és estudiar i estimar l'estalvi d'emissions que es podria aconseguir en cas de substitució dels motors de combustió de gasolina per piles de combustible d'hidrogen per al seu ús en sistemes aeris no tripulats. L'estratègia consisteix a utilitzar les dades actualment disponibles per a *UAS de motors de combustió comercials per a comparar-los amb els disponibles a partir d'un enfocament de simulació que estima les emissions que es produeixen a partir de l'ús d'una pila de combustible d'hidrogen. També es realitzarà un estudi de l'autonomia aconseguida per totes dues tecnologies., [EN] At present, there is increasing concern for the environment, and in particular the excessive consumption of fossil fuels in both the transport sector and the generation of electricity through traditional power plants. Due to this concern, there is a requirement to globally move towards a more sustainable and environmentally friendly way of life. The option of hydrogen technology and its use for fuel cells is considered to be a major resource in the move towards a more sustainable society. Its use has the potential to reduce polluting emissions and greenhouse gases which contribute to global warming. The aim of the master¿s thesis is to study and estimate the emissions savings which could be achieved should gasoline combustion engines be replaced by hydrogen fuel cells for use in unmanned aerial systems. The strategy is to use data currently available for commercial combustion engine UAS to be compared with that available from a simulation approach which suggests the emissions which are produced from the use of a hydrogen fuel cell. A study of the autonomy achieved by both technologies will also be carried out.

[EN] Modern remote measurement techniques using cameras mounted on an unmanned aerial vehicle (UAV) have made possible to acquire high-resolution images and estimating evapotranspiration at more detailed spatial and temporal scales. The objective of the present research was to estimate crop evapotranspiration (ETc) of rice crop using the “mapping evapotranspiration with internalized calibration model (METRIC)” using high spatial resolution multispectral and thermal images obtained from a UAV. A total of 18 flights with UAV were performed to get the images; likewise, data were collected from the weather station and thermocouple information installed in the crop canopy under soil water potential conditions of –10 kPa (T1), –15 kPa (T2), –20 kPa (T3) and a control of 0 kPa (T0), from November 13, 2017, to April 30, 2018. The results indicate that the METRIC model compared to ETc measurements recorded by a field drainage lysimeter presents a Pearson correlation coefficient (r) of 0.97, root mean square error (RMSE) of 0.51 mm d–1, Nash-Sutcliffe coefficient (EF) of 0.87 and underestimation of 7 %. Evapotranspiration reached values of 7.48 mm d–1, with differences between treatments of 0.2 %, 6 % and 8 % concerning to T0 and yield reduction of 9 %, 34 % and 35 % for T1, T2 and T3 soil water potential. The high[1]resolution images allowed obtaining detailed information on the spatial variability of ETc that could be used in the more efficient application of plot irrigation., [ES] Las modernas técnicas de mediciones remotas con el uso de cámaras (multiespectral y térmica) acopladas a un vehículo aéreo no tripulado (VANT) han permitido adquirir imágenes de alta resolución, haciendo posible estimar la evapotranspiración a una mayor escala espacial y temporal. El objetivo de la presente investigación fue estimar la evapotranspiración del cultivo (ETc) de arroz mediante el modelo METRIC (Mapping evapotranspiration at high resolution with internalized calibration) a partir de imágenes multiespectrales y térmicas de alta resolución espacial obtenidas desde un VANT. Se realizaron 18 vuelos con VANT para obtener las imágenes, así mismo, se recolectaron datos de una estación meteorológica e información de termopares instalados en el dosel del cultivo en condiciones de potencial hídrico del suelo de –10 kPa (T1), –15 kPa (T2), –20 kPa (T3) y un control de 0 kPa (T0), desde el 13 de noviembre del 2017 al 30 de abril del 2018. Los resultados indican que el modelo METRIC, comparado con las medidas de ETc registradas por un lisímetro de drenaje en campo, presenta un coeficiente de correlación de Pearson (r) de 0,97, un error cuadrático medio (RMSE) de 0,51 mm d–1, un coeficiente de Nash-Sutcliffe (EF) de 0,87 y subestimación del 7 %. La evapotranspiración alcanzó valores de 7,48 mm d–1, con diferencias entre tratamientos de 0,2%, 6% y 8% con respecto al T0 y una reducción del rendimiento del 9 %, 34 % y 35 % para T1, T2 y T3 del potencial hídrico del suelo. Las imágenes de alta resolución permitieron obtener información detallada de la variabilidad espacial de ETc que podría ser utilizada en la aplicación más eficiente del riego parcelario.

[EN] The design of a displacement velocity controller is presented for a six rotor aerial vehicle. H–infinity control is proposed in order to achieve robust performance in presence of dynamic model uncertainty. It is assumed that a considerable amount of uncertainty is due to time delays introduced by the algorithms employed. The estimation of the vehicle’s displacement velocity is carried out on-board through an optical flow sensor implemented employing a camera and a high level processor a s w ell a s t he H–infinity controller. Through experimental data, the system’s identification procedure used to obtain a description of the plant as a family of models with global dynamic uncertainty is also presented as part of the design process. The implemented optical flow estimation methods are also presented as well as the tuning procedures employed which may affect the results of the system’s identification and the control performance. Experimental results are presented with details regarding the implementation phase., [ES] Se presenta el diseño del control para la velocidad de desplazamiento de un vehículo aéreo de seis rotores. La técnica de diseño utilizada es el control óptimo en H–infinito con el objetivo de conseguir rendimiento robusto ante la incertidumbre en el modelo de la dinámica de la velocidad de desplazamiento. Se considera que buena parte de la incertidumbre es atribuible a retardos de tiempo inciertos que introduce el propio algoritmo que se utiliza para estimar la velocidad de desplazamiento. El vehículo realiza a bordo la estimación de esta última a través de un sensor de flujo óptico implementado con una cámara y un procesador de alto nivel en el cual además se implementa la ley de control. Junto con el diseño del control, se muestra el procedimiento de identificación de sistemas utilizado para conseguir una descripción de la dinámica a través de una familia de plantas con incertidumbre dinámica global a través de la toma de datos experimentales. Finalmente se exhiben resultados experimentales con la implementación del sistema de control completo.

[EN] The design of trajectories is one of the oldest problems of control for vehicles. The usual approach is the use of waypoints that define lines joining them consecutively from the initial position to the final destination. Although this method can be well suited in many circumstances, such as planar ¿ or semi planar ¿ problems and scenarios where the vehicle can loosely smooth the lines into curves near the waypoints, there are other scenarios where this is not an acceptable solution. Some examples of this situation are the cases of complex trajectories where the amount of data transferred must be minimal and the vehicle is also required to meet some velocity / acceleration requirements, the curve length must be rapidly recalculated and scenarios where the piecewise curves generated need to be not only continuous but also n-times differentiable ¿as required in the case of the input of path following control system. This project implements different approach to solve the previous problem, in order to solve the C2 interpolation of 9th degree Pythagorean Hodograph (PH) space curves ensuring well behaved curves. The different approaches are explained and compared to show the advantages and disadvantages of each of them. Both an analytical approach and a numerical approach are followed. This result of this work should help to the implementation of curve generation software in autonomous vehicles systems such as UAV¿s flight planners, allowing them to build piecewise trajectories with a reasonable computational effort while keeping the advantageous properties of Pythagorean Hodograph curves., [ES] El diseño de trayectorias es uno de los problemas más antiguos en el ámbito del control de vehículos. El enfoque típico de este problema consiste en utilizar puntos de control que a su vez definen líneas al unirlos de forma consecutiva uniendo la posición inicial y la final. A pesar de que este método resulta adecuado en muchas circunstancias, como en problemas planos ¿ o semiplanos ¿, o en escenarios donde el vehículo puede suavizar los vértices que forman las líneas al unirse en los puntos de control, existen otros escenarios en los que ésta no es una solución aceptable. Ejemplos de estas situaciones incluyen casos con trayectorias complejas donde la cantidad de datos transferidos debe ser mínima, donde el vehículo debe cumplir ciertos requerimientos de velocidad y aceleración, la longitud de la trayectoria debe ser calculada rápidamente y con precisión, así como escenarios en los que las curvas generadas a trozos deben ser no solo continuas, sino también n-veces derivables ¿ como es el caso de la entrada de algunos sistemas de control de seguimiento de trayectoria. Este trabajo implementa diferentes enfoques para la solución del problema anterior, la resolución de la interpolación de curvas pitagóricas-hodógrafas C2 continuas de noveno grado asegurando el buen comportamiento de la curva. El resultado de este trabajo debería ayudar a implementar el software de generación de curvas en sistemas de vehículos autónomos tales como planificadores de vuelo de RPAS, permitiéndoles construir trayectorias a trozos con un coste computacional razonable al mismo tiempo que mantienen las propiedades ventajosas de las curvas pitagóricas-hodógrafas.

[ES] En este trabajo se ha caracterizado el UAV Valaq 120, un drone desarrollado recientemente para la extinción de incendios. Para determinar el comportamiento de la aeronave se han utilizado ensayos reales en vuelo, datos en túnel de viento y análisis CFD. Se han utilizado diferentes técnicas de identificación en Matlab para aproximar los parámetros de la aeronave a los datos en vuelo. El entorno de simulación, creado en simulink, permitirá desarrollar nuevas lógicas de control, diagnóstico de fallos, sensores virtuales, etc., [CA] En aquest treball s'ha caracteritzat el UAV Valaq 120, un dron desenvolupat recentment per a l'extinció d'incendis. Per a determinar el comportament de l'aeronau s'han utilitzat assajos reals en vol, dades en túnel de vent i anàlisi CFD. S'han utilitzat diferents tècniques d'identificació en MATLAB per aproximar els paràmetres de l'aeronau a les dades en vol. L'entorn de simulació, creat en Simulink, permetrà desenvolupar noves lògiques de control, diagnòstic de fallades, sensors virtuals, etc., [EN] This project has characterized the Valaq 120 UAV, a recently developed firefighting drone. Real flight tests, wind tunnel data and CFD analysis have been used to determine the behaviour of the aircraft. Different identification techniques have been used in MATLAB to approximate the aircraft parameters to the in-flight data. The simulation environment, created in Simulink, will allow the development of new control logic, fault diagnosis, virtual sensors, etc.

[ES] Los buques autónomos prometen revolucionar el mundo de la navegación. En los últimos 5 años, el desarrollo de esta tecnología ha estado en auge. Sin embargo, todavía queda mucho camino por recorrer. Por este motivo, este trabajo de final de grado ha consistido en el diseño y construcción del sistema de sensorización y control de una embarcación autónoma, capaz de atracar y desatracar sin intervención humana. Para lograr este objetivo, en primer lugar se ha estudiado la bibliografía existente relacionada con la navegación y el atraque autónomo con tal de obtener una perspectiva global del estado de esta tecnología. En base a las experiencias estudiadas, se ha diseñado un sistema de control y sensorización (formado por un sensor LIDAR 2D, 6 sensores de ultrasonido y una IMU con compás magnético) capaz de detectar obstáculos y orientar y llevar al buque a la posición de atraque respecto al muelle. El sistema a su vez ha contado con tres propulsores, uno transversal en proa y otros dos de popa. Todo el proyecto se ha programado e implementado en un microcontrolador open source Arduino, concretamente en el ATMega2560. Por último, se han llevado a cabo una serie de experimentos reales en puerto para probar el funcionamiento del sistema. Además de los experimentos recogidos en este trabajo, la plataforma construida servirá para futuros desarrollos., [EN] Autonomous vessels promise to revolutionise the world of shipping. In the last 5 years, the development of this technology has been booming. However, there is still a long way to go. For this reason, this final degree project has consisted of the design and construction of the sensorisation and control system of an autonomous vessel, capable of docking and undocking without human intervention. To achieve this objective, first of all, the existing bibliography related to autonomous navigation and docking has been studied in order to obtain a global perspective of the state of this technology. Based on the experiences studied, a control and sensing system has been designed (consisting of a 2D LIDAR sensor, 6 ultrasound sensors and an IMU with magnetic compass) capable of detecting obstacles and orienting and guiding the vessel to the berthing position with respect to the quay. The system has also been equipped with three thrusters, one transverse at the bow and two at the stern. The entire project has been programmed and implemented in an open source Arduino microcontroller, specifically in the ATMega2560. Finally, a series of real experiments have been carried out in port to test the operation of the system. In addition to the experiments collected in this work, the platform built will be used for future developments.

[ES] En este proyecto se explica el proceso de diseño, desarrollo e implementación de una aplicación Android con el fin de recoger la mayoría de funciones del RPAS DJI MAVIC MINI en un dispositivo. Utilizando el entorno de trabajo Android Studio y el lenguaje de programación Java, se ha dotado a la aplicación con la capacidad de mostrar al usuario el estado de la aeronave, la interacción con la misma por medio de su pilotaje, el modo FPV y la trasmisión de datos con un ordenador haciendo uso de una comunicación TCP/IP. Esta última, permite también comandar la aeronave a través de una interfaz de usuario implementada en un software desarrollado para ordenador. Asimismo, este software permite visualizar la actitud de la aeronave por medio de los instrumentos de vuelo diseñados acorde a las limitaciones de MAVIC MINI., [EN] This project explains the process of design, development and implementation of an Android application in order to collect most of the functions of the RPAS DJI MAVIC MINI in a device. Using the Android Studio working environment and the Java programming language, the application has been provided with the ability to show the user the status of the aircraft, the interaction with it through its piloting, the FPV mode and the transmission of data with a computer using TCP/IP communication. The latter also makes it possible to control the aircraft through a user interface implemented in a software developed for a computer. This software also allows to visualize the aircraft attitude by means of flight instruments designed according to MAVIC MINI's limitations., [CA] En aquest projecte s’explica el proces de disseny, desenvolupament i implementaci ´ o d’una ´ aplicacio Android amb la finalitat de recollir la majoria de funcions del RPAS DJI MAVIC MINI ´ en un dispositiu. Utilitzant l’entorn de treball Android Studio i el llenguatge de programacio Java s’ha dotat ´ a l’aplicacio amb la capacitat de mostrar a l’usuari l’estat de l’aeronau, la interacci ´ o amb la ´ mateixa per mitja del seu pilotatge, la manera FPV i la transmissi ` o de dades amb un ordinador ´ fent us d’una comunicaci ´ o TCP/IP. Aquesta ´ ultima, permet tamb ´ e comandar l’aeronau a trav ´ es´ d’una interf´ıcie d’usuari implementada en un software desenvolupat per a ordinador. Aix´ı mateix, aquest programari permet visualitzar l’actitud de l’aeronau per mitja dels instruments ` de vol dissenyats concorde a les limitacions de MAVIC MINI.

[ES] En este trabajo académico se lleva a cabo el desarrollo de un sistema de detección y localización de Vehículos Aéreos no Tripulados (UAVs) a tiempo real para casos de uso de seguridad. Para la detección se cuenta con equipos de Radio Definida por Software (SDRs) combinados con algoritmos de Inteligencia Artificial (IA) y el software de código abierto de tratamiento de Radio Frecuencia (RF) llamado GNU Radio. El algoritmo de inteligencia artificial es el encargado de dotar de un criterio sólido al sistema a la hora de clasificar las amenazas como provenientes de un dron o no. Para la localización, tras realizar un estudio de las diferentes opciones, se ha realizado con IA, permitiendo una mayor fiabilidad y adaptabilidad al entorno, lo que confluye en unos resultados mejores a los logrados con otros métodos. Por otro lado, se ha desarrollado un entorno gráfico mediante Python para la visualización a tiempo real de los avisos por amenaza junto con la posición instantánea, siendo una solución sencilla e intuitiva para el usuario., [EN] In this academic work, the development of a detection and location system in real time for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is carried out for security use cases. For detection, there are Software Defined Radio (SDRs) equipment combined with Artificial Intelligence (AI) algorithms and the open source Radio Frequency (RF) treatment software called GNU Radio. The artificial intelligence algorithm is in charge of providing the system with solid criteria when classifying threats as coming from a drone or not. For the location, after a study of the different options, it has been decided to implement it with AI, allowing greater reliability and adaptability to the environment, which leads to better results than those achieved with other methods. On the other hand, a graphical environment has been developed using Python for the real-time display of threat alerts along with the instantaneous position, being a simple and intuitive solution for the user.

[ES] El documento desarrolla el diseño y análisis de una aeronave no tripulada orientada a cumplir la normativa vigente de la competición Air Cargo Challenge 2022, cuyas restricciones principales son las referidas a las dimensiones y la propulsión del modelo. El proyecto se centra en 4 bloques fundamentales: aerodinámica, estructura, electrónica y gestión del proyecto. A partir de ese esquema, pretende llegarse a un diseño competitivo que atienda a las limitaciones presupuestarias. Así, el diseño final, fruto de cuantiosas iteraciones, es el desarrollado en el presente trabajo, en el que se hace especial hincapié en el análisis aerodinámico. Este bloque se basa en las ecuaciones elementales de la mecánica de vuelo, cuyos resultados se han validado y complementado mediante cálculos en el software XFLR5 y en CFD. Además, se incluyen análisis paramétricos de elementos más concretos de la aeronave mediante CFD. La parte estructural se aborda desde análisis analíticos y en elementos finitos. La sección de electrónica se expone para completar toda la información de la aeronave, añadiendo en este apartado cálculos semianalíticos y ensayos experimentales de la propulsión. Además, se incluye un desglose del presupuesto y la planificación del proyecto. Para culminar la validación, el modelo en conjunto es construido y validado experimentalmente con el objetivo de presentarlo en el concurso mencionado., [EN] The document develops the design and analysis of an unmanned aircraft oriented to comply with the current regulations of the Air Cargo Challenge 2022 competition, whose main restrictions are those related to the dimensions and propulsion of the model. The project focuses on 4 fundamental blocks: aerodynamics, structure, electronics and project management. From this outline, the aim is to arrive at a competitive design that meets the budgetary constraints. Thus, the final design, the result of numerous iterations, is the one developed in this work, in which special emphasis is placed on aerodynamic analysis. This block is based on the elementary equations of flight mechanics, the results of which have been validated and complemented by calculations in XFLR5 software and CFD. In addition, parametric analyses of more specific elements of the aircraft by means of CFD are included. The structural part is approached from analytical and finite element analyses. The electronics section is presented to complete all the information of the aircraft, adding in this section semi-analytical calculations and experimental tests of the propulsion. In addition, a breakdown of the budget and project planning is included. To culminate the validation, the model as a whole is built and experimentally validated with the objective of submitting it to the aforementioned competition.

[ES] El presente documento tiene como meta contribuir a la industrialización de un producto tipo dron en el marco de una pequeña empresa. Para situar en contexto al lector, en primer lugar es necesario definir dos conceptos. Un plan de producción es un conjunto de documentos que definen todos los pasos y tareas que deben ser llevados a cabo para transformar una serie de materias primas en el producto final deseado. Estas tareas abarcan el aprovisionamiento, la definición y orden de operaciones, las tareas de limpieza, los controles de calidad, las medidas correctoras, etc. La complejidad y extensión de un plan de producción está adaptada al tipo de producto que se desee fabricar y cómo se realice esa fabricación. En esencia un plan de producción toma en consideración todas las necesidades que tiene un producto (materiales, personal, maquinaria, tiempo, etc.) y las organiza para poder obtener productos finales. La planificación de la producción es la actividad que establece cómo debe estar constituido el plan de producción. La planificación establece entre otras cosas el alcance del plan de producción (cuantas necesidades se tienen en cuenta y cómo), los sistemas de gestión de la información (que herramientas se utilizan para definir las instrucciones proporcionadas por el plan de producción), que criterios de control de calidad se consideran suficientes y apropiados, que capacidad de producción está disponible y posibles métodos de aumentarla o que sistema de gestión de inventario se utiliza, con qué proveedores se trabaja, etc. Podría definirse el plan de producción como una herramienta de transformación y la planificación de la producción como los criterios y directrices que se utilizan para crear dicha herramienta. Por lo tanto, el plan de producción es el resultado de la planificación de la producción. En esencia el presente TFM puede dividirse en dos bloques de trabajo, la arquitectura de la gestión de la información para la planificación de la producción y el, [EN] The objective of the project is to establish a framework based on the precepts of Lean Manufacturing for the manufacture of a flying wing-type VTOL drone. It consists of designing and adapting the production planning process in a very small company and with a product with a very high level of complexity. The system will be modular and simply upgradeable in order to be able to adjust the volume of production to demand.

[EN] Nowadays, in order to measure the dynamic performance of different propellers, wind tunnels are the common option used by researchers. However, wind tunnels require high initial investments, and their operating costs are also elevated, these conditions make them unavailable for most researchers and engineers. Along this thesis, a more accessible alternative to wind tunnels is presented and implemented in order to model the dynamic performance of different propellers. This alternative consists of a car top testing rig which eliminates the need for a wind tunnel. All the equipment, software, and procedures that have been implemented are carefully explained. Four different propellers have been tested, obtaining their thrust and power coefficients as well as their efficiencies. This acquired data will be used in the future for calculating the drag of a prototype UAV, also it will contribute to the election of the most suitable propeller for the UAV mission., [ES] En este estudio se diseña e implementa una alternativa fiable y mucho más barata al uso de tuneles de viento para la obtención de las propiedades dinámicas de distintas helices. Esta alternativa se basa en una estructura situada en el techo de un coche equipada con todos los sensores necesarios para medir el comportamiento dinámico de distintas helices, este estudio será utilizado para determinar la helice más eficiente para implementar en un UAv de largo alcance.

[ES] En el presente proyecto se propone la implantación del concepto de las superficies minimales para el refuerzo de alas de aeronaves no tripuladas. Se realizará un estudio de las principales superficies minimales para seleccionar la óptima para su uso en el proyecto. Este tipo de superficies no se han podido utilizar hasta el momento al no ser posible su fabricación mediante técnicas convencionales. El rápido crecimiento de las tecnologías aditivas abre muchas expectativas de nuevas metodologías de diseño en la industria de la aeronáutica. Se realizarán ensayos mecánicos sobre probetas construidas con diferentes geometrías para finalmente abordar el diseño y fabricación de un UAV como demostrador. Se fabricará el fuselaje en materiales compuestos y el ala en técnicas aditivas con el refuerzo desarrollado en la primera parte del proyecto., [EN] This project proposes to implement the concept of minimal surfaces for the reinforcement of unmanned aircraft wings. A study of the main minimal surfaces will be carried out to select the optimal one for use in the project. This type of surface has not been used so far as it is not possible its manufacture using conventional techniques. The rapid growth of additive technologies opens many expectations for new design methodologies in the aeronautical industry. Mechanical tests will be carried out on specimens built with different geometries to finally address the design and manufacture of a UAV as a demonstrator. The fuselage will be manufactured in composite materials and the wing in additive techniques with the reinforcement developed in the first part of the project., [CA] En el present projecte es proposa l’implementaci´o del concepte de les superf´ıcies minimals per al refor¸c de les ales d’aeronaus no tripulades. Es realitzar`a un estudi de les principals superf´ıcies minimals per a seleccionar l’`optima per al projecte. Aquest tipus de superf´ıcies no s’han pogut utilitzar fins al moment donada la impossibilitat de fabricar-les mitjan¸cant t`ecniques convencionals. El r`apid creixement de les tecnologies aditives obri moltes expectatives a noves metodologies de disseny en la ind´ustria aeron`autica. Es realitzaran assatjos mec`anics sobre provetes constru¨ıdes amb diferents geometries per a, finalment, abordar el disseny i la fabricaci´o d’un UAV com a demostrador. Es fabricar`a el fuselatge amb materials compostos i l’ala mitjan¸cant t`ecniques aditives amb el refor¸c desenvolupat en la primera part del projecte

[ES] El alcance de este estudio pretende analizar la aplicación de las pilas de combustible (FC) en la planta motriz de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) y el impacto económico y medioambiental asociado. Comienza con la evaluación de los sistemas actuales de FC adaptados a las aplicaciones de los UAV. De este modo, se establecen los requisitos de potencia y consumo que deben tenerse en consideración para adaptarse a una misión teórica. A partir de ahí, se realiza un análisis paramétrico del sistema FC para mostrar el efecto de la altitud en el rendimiento de la planta motriz, lo que permite establecer una estrategia de control para optimizar el funcionamiento del sistema de FC adaptado a cada altitud. A continuación, el modelo del sistema de FC se integra en un entorno virtual para generar un modelo completo del UAV propulsado por FC. Con los resultados obtenidos, se establecerá y simulará un plan de misión de vuelo que describa en profundidad la aplicación de la tecnología objeto de estudio. Por último, se realizará un análisis de los costes operativos, para mostrar la viabilidad de las tecnologías implementadas en la reducción de las emisiones desde el pozo hasta el tanque, en función de las diferentes vías de producción de hidrógeno., [EN] The extent of this study aims to analyze the application of Fuel Cells (FC) in the powerplant of unmanned aerial vehicles (UAV) and the economic and environmental impact that can be achieved. It starts with the evaluation of current FC systems adapted to UAV applications. This will establish the power and consumption requirements that must be considered in order to fit a theoretical mission. From there, a parametric analysis of the FC system is done to show the effect of altitude on the powerplant performance, thus allowing to establish a control strategy to optimize the FC system operation at each altitude. Then, the FC system model is integrated into a virtual environment in order to generate a complete FC-powered UAV model. At this point and with the obtained results, a flight mission plan will be established and simulated to describe thoroughly the application of the investigated technology. Lastly, an operational cost analysis will be conducted, to show the viability of the technologies implemented in a reduction of the emissions from well to tank, in terms of the different Hydrogen production pathways., [CA] Aquest estudi té com a objectiu fonamental l'anàlisi de l'aplicació d'una pila de combustible com a model propulsiu d'un vehicle aeri no tripulat, atenent al seu torn l'impacte econòmic i mediambiental que aquest tindria. Comença amb l'avaluació del sistema de pila de combustible adaptat a l'entorn d'una aeronau. Això determinarà els requeriments de potència i consum que hauran de ser considerats per a ajustar-se a una missió teòrica. D'ací, es realitzarà un estudi paramètric del sistema de pila de combustible per a veure l'efecte de l'altitud en les prestacions d'aquesta, i fixar les seues condicions d'operació òptimes. Més tard, s'integrarà el model de pila en conjunt amb el model de l'avió no tripulat de manera que s'obtinga un model uniforme del vehicle amb la seua planta propulsiva. Amb això completat, se simularà una missió que represente les prestacions de l'aeronau per a demostrar l'aplicabilitat de la tecnologia estudiada. Finalment, es realitzarà una anàlisi dels costos d'operació, per a demostrar la viabilitat d'aquest sistema com a manera de reduir les emissions del pou al depòsit en vehicles aeris, avaluant els costos per a diferents produccions d'hidrogen.

[ES] Hoy en día el sector de los UAV está demostrando tener un sin fin de posibilidades, y entre las muchas de sus aplicaciones destacan las misiones de rescate, la búsqueda de objetivos, los controles de zonas, etc¿ Estos aparatos no solo operan individualmente, sino que son capaces de operar como un enjambre de cara a realizar misiones más complejas. Dentro de este campo existen un gran conjunto de proyectos centrados en tecnologías para UAVs, aunque todos se centran en operar dichos enjambres con soporte de infraestructura, y restringidos a un rango de comunicaciones concreto. En este trabajo se busca extender un protocolo para la gestión de enjambres de UAVs llamado MUSCOP, buscando lograr que pueda llevar a cabo misiones con nodos ubicados más allá del rango de alcance del nodo central. Las pruebas de vuelo usadas para validar la solución propuesta han sido realizadas con el simulador Ardusim, donde se ha buscado en todo momento medir el tráfico de la red que se genera con la nueva solución, así como los tiempos de vuelo asociados a la ejecución de la misión. Los resultados alcanzados son prometedores, y validan la aplicabilidad de la solución desarrollada., [EN] Nowadays the UAV sector is proving to have endless possibilities, and among its many applications we can find rescue missions, the search for objectives, area monitoring, etc. These aircrafts not only operate individually, but are also capable of operating as a swarm in order to carry out more complex missions. Within this field there is a large set of projects focused on technologies for UAVs, although all focus on operating such swarms with infrastructure support, and restricted to a specific range of communications. This work seeks to extend a protocol for the management of UAVs swarms called MUSCOP, seeking to achieve that it can carry out missions with nodes located beyond the range of the central node. The flight tests used to validate the proposed solution have been carried out with the Ardusim simulator, where at all times it has been sought to measure the network traffic generated with the new solution, as well as the flight times associated with the execution of the mission. The results achieved are promising and validate the applicability of the developed solution., [CA] Actualment el sector dels UAV està demostrant tindre una infinitat de possibilitats. Algunes de les aplicacions que més destaquen son l'ús de la tecnologia per a les missions de rescat, la cerca d'objectius, els controls de zones, etc… Aquests aparells no sols operen individualment, sinó que són capaços d'operar com un eixam de cara a realitzar missions més complexes. Dins d'aquest camp existeixen un gran conjunt de projectes centrats en tecnologies per a UAVs, encara que tots es centren en operar aquests eixams amb suport de infraestructura, i restringits a un rang de comunicacions concret. En aquest treball es busca estendre un protocol per a la gestió d'eixams de UAVs anomenat MUSCOP, buscant aconseguir que puga dur a terme missions amb nòduls situats més enllà del rang d'abast del nòdul central. Les proves de vol usades per a validar la solució proposada han sigut realitzades amb el simulador Ardusim, on s'ha buscat en tot moment mesurar el trànsit de la xarxa que es genera amb la nova solució, així com els temps de vol associats a l'execució de la missió. Els resultats aconseguits són prometedors, i validen l'aplicabilitat de la solució desenvolupada.

[ES] El alumno desarrollará mediante la novedosa herramienta UAV Toolbox de Mathworks, un entorno virtual completo. En este, se podrá simular el comportamiento dinámico de una aeronave de ala fija, junto con el entorno virtual de pruebas donde se desarrollarán misiones autónomas. El comportamiento dinámico será implementado mediante el conjunto de ecuaciones diferenciales no lineales descritas en formato Simulink. Por otro lado, el entorno virtual será desarrollado mediante la herramienta Unreal Engine. La utilización de estas herramientas permitirá incluir en la simulación las tareas de reconocimiento de objetos automático mediante visión artificial, lo que posibilita una simulación muy realista de misiones autónomas en entornos reales. Por último, el sistema de simulación será desarrollado para el UAV de Ala Fija en el que trabaja el equipo HORUS de la UPV., [EN] This project develops a simulation system for autonomous missions, excluding take-off and landing phases, which allows the visualization and verification of the response of unmanned aerial systems throughout the mission. This system uses an existing dynamic model and control system of the HORUS UPV aircraft, developed in previous works. The autonomous mission plan is carried out by means of a ground control station that communicates with the simulation system. The simulation system includes a realistic environment in which the status of the aircraft is displayed at all times, created with Unreal Engine, a 3D creation platform, based on a Digital Terrain Model (DTM) and a satellite image. In addition, throughout the mission, data is extracted from this environment in real time, so that a computer vision algorithm, based on machine learning, detects a series of ground markers included in it. Finally, the marker’s coordinates are calculated from the location of the markers in each video frame, identified by the computer vision algorithm, obtaining absolute position errors smaller than 2.5 m., [CA] El present treball desenvolupa un sistema de simulació de missions autònomes, excloent les fases d’enlairament i aterratge, que permet visualitzar i verificar la resposta de sistemes aeris no tripulats al llarg d’aquesta. Aquest sistema es construeix a partir del model dinàmic i sistema de control de l’aronau del projecte HORUS UPV, realitzats en treballs previs. La definició de les missions autònomes es realitza mitjançant una estació de control terrestre que es comunica amb el sistema de simulació. En el mateix s’inclou un entorn de visualització creat mitjançant la plataforma de creació 3D Unreal Engine, a partir d’un Model Digital del Terreny (MDT) i una imatge satel·litària, en el qual es visualitza l’estat de l’aeronau en tot moment. A més, al llarg de la missió s’extrauen dades d’aquest entorn en temps real, per a ser analitzats per un algorisme de visió artificial basat en aprenentatge automàtic, el qual detecta una sèrie de balises incloses en aquest. Finalment, les coordenades de les balises són calculades a partir de les deteccions de l’algorisme de visió artificial, obtenint errors absoluts en la posició inferiors a 2.5 m.

[ES] El proyecto tiene como objetivo el diseño y fabricación de una aeronave de ala fija fabricada mediante técnicas aditivas junto a la implementación de tecnología basada en placas solares que permitan aumentar la autonomía y rango de la misión autónoma del UAV. Se busca mejorar las capacidades de la industria aeronáutica hacia aviones sostenibles y que en un futuro adquieran mejores propiedades mecánicas gracias al uso de las tecnologías aditivas integradas con nuevos materiales de impresión y un menor impacto medioambiental gracias al uso de energías renovables. En este trabajo de fin de grado se presentan, del mismo modo, nuevos métodos de fabricación aditiva que permiten generar piezas mucho más resistentes y livianas mediante el uso de giroides como relleno del material impreso. Gracias a esto, el hecho de utilizar impresoras 3D como medio de fabricación de pequeñas aeronaves se convierte en una realidad. Además, para llevar a cabo la fabricación del prototipo, se hace uso de nuevas impresoras 3D que cuentan con una bancada movible parecida a una cinta que permite fabricar piezas sin limitación en el eje Z, de este modo se consiguen partes estructuralmente mucho mejores y se ahorra la necesidad de tener que hacer múltiples impresiones de pequeñas partes de la aeronave que deberán ser pegadas posteriormente. Por ´ultimo, este proyecto tiene como objetivo la programación de una misión autónoma dentro del marco legal español que permita demostrar de un modo práctico y no solo teórico que el vuelo perpetuo de la aeronave solar manufacturada con fabricación aditiva es posible, [EN] The project aims to design and manufacture a fixed-wing aircraft manufactured using additive techniques together with the implementation of technology based on solar panels that allow increasing the autonomy and range of the UAV’s autonomous mission. It seeks to improve the capabilities of the aeronautical industry towards sustainable aircraft and that in the future acquire better mechanical properties thanks to the use of additive technologies integrated with new printing materials and a lower environmental impact thanks to the use of renewable energies. In this final grade project, new additive manufacturing methods are presented in the same way that allow the generation of much stronger and lighter parts by using gyroids as fillers for the printed material. Thanks to this, the fact of using 3D printers as a means of manufacturing small aircraft becomes a reality. In addition, to carry out the manufacture of the prototype, use is made of new 3D printers that have a movable bench similar to a belt that allows to manufacture parts without limitation in the Z axis, in this way structurally much better parts are obtained and It saves the need to make multiple prints of small parts of the aircraft that will have to be glued later. Finally, this project aims to program an autonomous mission within the Spanish legal framework that allows to demonstrate in a practical and not just theoretical way that the perpetual flight of the solar aircraft manufactured with additive manufacturing is possible, [CA] El projecte té com a objectiu el disseny i fabricació d’una aeronau d’ala fixa fabricada mitjan¸cant tècniques additives al costat de la implementació de tecnologia basada en plaques solars que permeten augmentar l’autonomia i rang de la missió autònoma de l’UAV. Es busca millorar les capacitats de la indústria aeronàutica cap a avions sostenibles i que en un futur adquiresquen millors propietats mecàniques gràcies a l’ús de les tecnologies additives integrades amb nous materials d’impressió i un menor impacte mediambiental gràcies a l’ús d’energies renovables. En aquest treball de fi de grau es presenta de la mateixa manera nous mètodes de fabricació additiva que permeten generar peces molt més resistents i lleugeres mitjançant l’ús de giroides com a farcit del material imprés. Gràcies a això, el fet d’utilitzar impressores 3D com a mitjà de fabricació de petites aeronaus es converteix en una realitat. A més, per dur a terme la fabricació del prototip, es fa ús de noves impressores 3D que compten amb una bancada movible semblant a una cinta que permet fabricar peces sense limitació en l’eix Z, d’aquesta manera s’aconsegueixen parts estructuralment molt millors i s’estalvia la necessitat d’haver de fer m´ultiples impressions de petites parts de l’aeronau que hauran de ser enganxades posteriorment. Finalment, aquest projecte té com a objectiu la programació d’una missió autònoma dins el marc legal espanyol que permeta demostrar d’una manera pràctica i no només teòrica que el vol perpetu de l’aeronau solar manufacturada amb fabricació additiva és possible

[ES] Se pretende comparar y analizar diferentes modelos acústicos aplicados sobre la hélice de un UAV mediante el uso del software ANSYS, como los de Ffowcs Williams-Hawkings o el método directo. Estos modelos serán a su vez comparados con los resultados del nivel de presión sonora obtenidos experimentalmente en el túnel de viento a diferentes regímenes de giro. Previo al análisis acústico se dará una breve visión de conjunto sobre el mercado de los drones y sus tendencias de crecimiento, que son enormemente positivas. Además, se deberá primero validar el modelo de CFD comparando los resultados (como por ejemplo la fuerza de sustentación) obtenidos en los ensayos experimentales y las simulaciones computacionales., [EN] Several acoustic models are going to be compared and analysed by means of the software ANSYS by applying them on the propeller of a UAV. These models are the Ffowcs Williams-Hawkings model and the direct method. They will be compared with the experimental results of the sound pressure level obtained at the wind tunnel with different rotating speeds. Previously to the acoustic analysis, a brief global vision of the drone market and its growth trends will be given, which are extremely positive. Moreover, the CFD model will need to be validated first comparing the achieved results (such as the lift force) in both the experimental results and computational simulations., [CA] Es pret´en comparar i analizar diferents models ac´ustics aplicat sobre l’k`elix d’un UAV mitjan¸cant l’´us del software ANSYS, com els de Ffowcs Williams-Hawkings o el m`etode directe. Estos models seran al seu torn comparats amb els resultats del nivell de presi´o sonora obtinguts experimentalment al t´unel de vent amb diferent r`egims de gir. Previament a l’an`alisi ac´ustic es donar`a una breu visi´o de conjunt sobre el mercat del drons i les seues tend`encies de creixement, que s´on enormement positives. Encara m´es, es deur`a primer validar el model de CFD comparant el resultats (com per exemple la for¸ca de sustentaci´o) obtinguts als assajos experimentals i les simulacions computacionals.

[ES] Las Aeronaves No Tripuladas (UAVs) llevan ligadas a los materiales compuestos desde su nacimiento, por lo que es natural que su desarrollo esté estrechamente relacionado. Al conseguir estructuras más ligeras, la carga de pago y el rango de estos vehículos se ha visto incrementado considerablemente. Es por ello que, en los últimos años, se ha utilizado la capacidad de cálculo que proporcionan los software FEM y CFD para predecir las cargas y evaluar la respuesta de estas estructuras ante los esfuerzos en vuelo. Este proyecto se enmarca en el desarrollo por parte del equipo \textbf{HORUS UPV} de un UAV modular capaz de operar en situaciones de emergencia de manera autónoma, transportando carga de pago crítica. Con el objetivo de reducir el peso del aparato, el equipo de CAD trabaja estrechamente con los equipos de Aerodinámica, Estructuras y Fabricación, tratando de optimizar el prototipo de manera iterativa. Para el cálculo efectivo de estas mejoras es necesario disponer de un modelo realista, de modo que la caracterización de los materiales utilizados en las partes críticas del avión, como puedan ser las superficies sustentadoras, se convierte en una necesidad. A lo largo de este trabajo, se caracterizarán los componentes principales de las estructuras fabricadas con CFRP, así como el poliestireno extruido utilizado como núcleo de las superficies sustentadoras. Posteriormente, se realizará el estudio de las condiciones de vuelo y la posición de los controles necesarias para mantener un giro con alto factor de carga, para finalmente realizar un análisis numérico de las cargas sufridas sobre el estabilizador horizontal de la aeronave., [EN] Since their birth, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have been linked to composite materials, so their development has been closely related. As lighter structures have been implemented, payload and range of these vehicles have been sharply increased. As a result, during the last years engineers have used the calculus power provided by tools like FEM or CFD to predict loads and evaluate the response of the structures under flight stresses. This project is defined by the work of the team \textbf{HORUS UPV}, developing an UAV able to operate under emergency situations autonomously, and carrying paramount payload. In order to shorten the vehicle¿s weight, the CAD team works closely with the Aerodynamics, Structures and Manufacturing teams, trying to optimize the airplane in an iterative way. For the effective calculus of these improvements, it is crucial to have a reliable model, so the materials involved in the critical parts of the vehicle need to be analysed, as it is the case of the lift surfaces. During this project, the main components of the structures produced with CFRP will be characterized, as well as the extruded polystyrene used as the core for the lift surfaces. Afterwards, the flight conditions and the position of the aerodynamic and propulsive controls of the aircraft will be studied to maintain a high load factor turn. Finally, a numerical analysis of the loads suffered over the horizontal stabilizer of the UAV will be performed.

[ES] La aviación está siendo reevaluada debido a la búsqueda de medios de transporte menos contaminantes y eficientes, lo que está forzando a las compañías a desarrollar aeronaves parcialmente o en su totalidad eléctricas. Estas nuevas aeronaves están limitadas en rango y potencia, principalmente por la capacidad de energía que pueden almacenar en las baterías. El objetivo de este trabajo de fin de grado es diseñar una solución adaptada a la capacidad de las baterías comercializadas actualmente. Esta solución ha sido denominada ¿Linkey¿, ya que divide el concepto ¿e-VTOL¿ (All-Electric Vertical Take-off and Landing) en dos aeronaves distintas, con su correspondiente diseño a escala y regulación aérea., [EN] Aviation is being re-evaluated due to the search for less polluting and efficient means of transportation, which is forcing companies to develop partially or fully electric aircrafts. These new aircrafts are limited in range and power, mainly by the energy capacity they can store in batteries. The objective of this thesis is to design a solution adapted to the capacity of the batteries currently available on the market. This concept has been named "Linkey", since it divides the "e-VTOL" (All-Electric Vertical Take-off and Landing) concept into two different aircraft, with its corresponding scale design and aerial regulation.

[ES] El presente proyecto se basa en el diseño, la construcción y el vuelo de un vehículo aéreo no tripulado, de ala fija y monomotor, así como la posterior evaluación del vuelo. Este UAV debe ser capaz de volar en modo automático una misión predeterminada y liberar un paquete en una localización concreta. El proyecto abarca desde su diseño conceptual hasta la propuesta de mejoras y rediseños para una hipotética continuación del proyecto., [EN] The present project consists on design, build and fly a fixed wing single engine Unmanned Aerial Vehicle, as well as the posterior evaluation of the flights. This UAV should be capable of flying on automatic mode a predetermined mission and drop a package in a determined location. The project includes from its concept design to the proposal of improvements and redesigns for an hypothetic continuation of the project.

[ES] El buen estado de las palas en los aerogeneradores es primordial para el correcto funcionamiento y óptima generación de energía. Por ello el monitoreo y reparación de las palas son tareas habituales en el ciclo de vida de un parque eólico. Las tareas de adquisición de imágenes, revisión y clasificación de la gravedad de los de daños son demandantes en tiempo y requieren personal cualificado, además de ser muy riesgosas ya que algunas se realizan en altura. También es necesario detener los aerogeneradores durante la inspección, lo que disminuye la capacidad de producción energética. En este TFM el objetivo es evaluar distintos algoritmos de redes de aprendizaje profundo, deep learning networks, para apoyar en la tarea de detección y clasificación de los de daños a partir de fotografías de las palas de los aerogeneradores. Para ello se dispone de imágenes con daños, ej. grietas , agujeros, entre otros, que han sido capturadas en distintos parques eólicos y en distintos modelos de palas., [EN] The good condition of wind turbine blades is essential for correct operation and optimum generation of energy. Therefore, monitoring and repairing the blades are common tasks in the life cycle of a wind farm. The tasks of image acquisition, inspection and damage classification are demanding in time and require expert knowledge, in addition to being very risky since some are performed at height. It is also necessary to stop the wind turbines during the inspection, which decreases the energy production capacity. This Master Thesis objective is to evaluate algorithms of deep learning networks, to support the task of detection and classification of damages in photographs of the wind turbine blades. To do this, a dataset of images with damages is available, e.g. cracks, holes, among others, images of different blade models captured in different wind farms.