Search

Aquest projecte té com a finalitat la creació i disposició de diverses activitats multimèdia, estructurades al llarg del currículum de TIC (Informàtica) per a 4t de l'ESO. Aquestes activitats han estat plantejades d'acord al 'Decret 187/2015 de 25 d'agost d'ordenació dels ensenyaments de l'educació secundària obligatòria', adoptant un plantejament basat en competències. A aquest efecte, les activitats han estat disposades d'acord a metodologies tractades en el màster de formació del professorat, desembocant així en propostes de durada variable, amb objectius definits i avaluables.

En este trabajo de final de grado se detalla el estudio y desarrollo de un sistema de monitorización basado en dron. El sistema consta de dos partes, un nodo, que permanece estático en la zona de monitorización y se encarga de la adquisición de señales, y un UAV, que se pilota de manera autónoma hasta la ubicación del nodo y obtiene los datos adquiridos de manera inalámbrica.

Nowadays, around 25 million people are forced to move away from their homes due to the war. A great part of they try to find new fortune by crossing the Mediterranean Sea. Unfortunately, the number of refugees dying in the water because they cannot be found on time is increasing day by day. The principal aim of this document is to develop a new tool to help the organisation Pro Activa Open Arms using the drone technology. The main problem is that, when using the radar system, they sometimes get erroneous target points because of the waves. The dron is going to flight in order to obtain thermic images, process them and identify if there is something there or not. This way, the crew will be able to confirm the target seen with the radar. Moreover, the distance to it will also be computed. As the members of the organisation have asked for, the dron will be able to record images from the surroundings with a visual camera. A technical study has been made to prove the capacities of the system and an it has been planned an operational method to achieve the objectives. For the operative, there two differentiate parts. From one side there is the adaptation of the platform dron to the scenario and from the other the software that will do the image processing. For the latter, a previous calibration of the camera needs to be done. Once the practical validation has taken part, we are able to confirm that the methodology proposed in this project will improve the research tools that are now used for the organisation. With a future perspective, and with the help of some specialists, it can be a tool really useful for maritime research and rescue.

Ice accumulation on the surfaces of aircraft is a serious issue in aerial navigation. The problems caused by in-flight icing, namely increase in air drag, decrease in lift and stall, have been studied for conventional planes but, because of their small size and mass, they are even more harmful to UAVs. In this project, an extensive numerical analysis has been performed in order to get a better knowledge of how ice accretion works and how in-flight icing affects the aerodynamic coefficients of fixed wing UAVs. The simulations done show that icing in high temperatures (>-5°C), high airspeed and little droplet sizes result in clear ice, the most harmful type as it severely changes the airfoil geometry. Instead, icing in low temperatures, low airspeed and big droplet sizes result in rime ice, which does not change much the geometry, diminishing this way the harmful effects of icing. However, the shape of an aircraft (or an airfoil) is very important on how icing will affect it as the ice layers accreted on different airfoils at the same operating conditions are very different. In turn, a higher volume of ice accreted on the pressure side of the wing will increase the effects of ice on lift. The results obtained for 2D airfoil profiles can be easily inferred to a 3D environment even considering the little repeatability of ice shapes. La acumulación de hielo en la superficie de los aviones es un grave problema al incrementar su resistencia con el aire, el lift y al poder provocar su caida. A parte, esto es más importante para drones debido a su pequeña masa y dimensiones, ya que la misma acumulación de hielo los afectará mucho más. En este proyecto se ha hecho un estudio numérico con la intención de augmentar nuestro conocimiento sobre como funciona la acumulación de hielo y para estudiar sus efectos en los coeficientes aerodinámicos de los drones de ala fija. Las simulaciones hechas han mostrado que la acumulación de hielo en altas temperaturas (>-5°C), altas velocidades y con grandes gotas de agua en el aire provocan clear ice, el tipo más perjudicial de hielo. Las condiciones contrarias generan rime ice, que no es tan perjudicial. El factor más importante pero, es la geometría de el ala, ya que la forma del hielo acumulado será muy diferente según la forma de ala a la que se acumule. Finalmente también hemos visto que los resultados obtenidos para los perfiles de ala (en 2D) se pueden extrapolar para un cuerpo en 3D aunque las formas del hielo en 3D tengan muy poca repetitividad. L'acumulació de gel en la superfície dels avions és un problema bastant greu ja que incrementa el fregament, disminueix el lift i fins i tot pot provocar-ne la caiguda. A més és encara més important per a drons ja que, degut a la seva petita mida i massa, el mateix volum de gel acumulat els afectarà molt més. En aquest projecte s'ha fet un estudi numeric per tal d'ampliar el coneixement de com funciona l'acumulació de gel i quins efectes té en els coeficients aerodinàmics dels drons d'ala fixa. Les simulacions fetes han mostrat que l'acumulació de gel en altes temperatures (-5°C), altes velocitats i partícules d'aigua petites generen clear ice, el tipus més perjudicial, mentre que les condicions contraries generen rime ice, que no és tant perjudicial. Tot i això, el factor més important és la geometria de l'ala, ja que l'acumulació de gel serà molt diferent per cada perfil d'ala. Finalment també hem vist que els resultats obtinguts pels perfil d'ala (en 2D) poden ser fàcilment extrapolats a un superfície en 3D tot i haver-hi molta menys repetibilitat en els formes del gel.

En aquest projecte es proposa una idea pel transport de medicaments a zones remotes de difícil accés mitjançant un vehicle aeri no tripulat. L’ús del vehicle està pensat per ocasions d’emergència on la dosi requerida no és excessivament gran, perquè així es pot transportar en aquest tipus de vehicle. Tot i això, es planteja com a via de futur utilitzar el vehicle en missions rutinàries per facilitar la distribució dels medicaments. Aquest vehicle està dotat amb un sistema que permetrà la subjecció del paquet que no es deixarà anar fins que no s’arribi al punt d’entrega. El paquet serà llençat des de l’aire i arribarà a terra gràcies al paracaigudes incorporat

El projecte es basa en engegar una plataforma UAV que té l?esquelet muntat. Com a primera part, s?haurà de escollir una nova controladora de la plataforma, familiaritzar-se amb ella i programar tots el tipus de vols fins a arribar als vols automàtics. Això implicarà alguns canvis en l?esquelet de la plataforma així com la interconnexió de diversos sensors que permetran el vol totalment automàtic. Com a segona part s?haurà de dissenyar una placa receptora amb un sensor tèrmic per tal de obtenir un mapa tèrmic utilitzant la plataforma. Per a realitzar això, l?alumne es docum Unmanned aerial vehicles have emerged as a new tool capable of performing difficult tasks in a cheap, fast and efficient way. Remote sensing --or just sensing for that matter-- is not different. Measuring --for instance-- the soil moisture of a $1km^2$ terrain would require several hours of placing sensors and capturing data. With UAVs, on the other hand, it can easily be done in a few minutes. The goal of the project can be divided in three different objectives, developed in three different parts. First, it is important to learn how to fully merge UAVs and remote sensing into one package. This is done by studying the different types and variants of multicopters, their characteristics and how they work. Then, a custom copter is built, specially designed for simple remote sensing. Secondly, with the use of infrared thermography and using an optical sensor, build a remote infrared sensing system. This independent system can be attached to the copter, allowing it to measure the temperature of a terrain. This data is processed and analyzed, and then used to build temperature maps of the scanned zones. Finally, analyzing the results, establish the foundations both in hardware and software that a more complex system require, as well as determining possible and potential future lines of research. To conclude, this project confirms how can UAVs help in remote sensing, as well as establishing a base to work from, based on the experience acquired during the development of the project. Los vehículos aéreos no tripulados han emergido como una nueva herramienta de trabajo, capaz de llevar a cabo tareas difíciles de manera rápida y eficaz. La teledetección no es diferente, y por ejemplo medir la humedad de un terreno de $1km^2$, tarea que requeriría de varias horas de trabajo colocando sensores y acumulando datos, puede llevarse a cabo en cuestión de minutos mediante UAVs. El objetivo del proyecto puede dividirse en tres sub objetivos, desarrollados en tres partes diferenciadas. En primer lugar, aprender a fusionar por completo los UAV y la teledetección, mediante el estudio de los diferentes tipos y variantes de multicopters, sus características y como funcionan. Después, diseñar un copter personalizado especialmente diseñado para la teledetección. En segundo lugar, mediante termografía infrarroja con el uso de un sensor óptico, diseñar un sistema independiente que se pueda acoplar al copter para obtener datos. Estos datos son procesados y analizados para construir un mapa de temperaturas de las zonas escaneadas. Finalmente, analizar los resultados, sentar de las bases tanto de hardware como de software que sistemas más complejos puedan requerir y establecer posibles y potenciales futuras líneas de investigación. Para concluir, el proyecto confirma que los UAV pueden ayudar en teledetección, así como establecer una base con la que trabajar, basada en la experiencia adquirida durante el desarrollo del proyecto. Els vehicles aeris no tripulats han emergit com a nova eina de treball, capaç de dur a terme tasques difícils de manera ràpida i eficaç. La teledetecció no és diferent, i per exemple mesurar la humitat d'un terreny de $1km^2$, tasca que necessitaria vàries hores de feina col·locant sensors i acumulant dades, pot fer-se en pocs minuts mitjançant UAVs. L'objectiu del projecte pot dividir-se en tres sub objectius diferents, desenvolupats en tres parts diferenciades. En primer lloc, aprendre a fusionar per complet els UAV i la teledetecció, mitjançant l'estudi dels diferent tipus i variants de multicopters, així com les seves característiques i com funcionen. Després, dissenyar un copter personalitzat especialment dissenyat per a la teledetecció. En segon lloc, mitjançant termografia infrarroja, amb un sensor òptic, dissenyar un sistema independent que es pugui collar al copter per a obtenir dades. Aquestes dades són processades i analitzades per a construir mapes de temperatura de les zones escanejades. Finalment, analitzar els resultats, establir les bases tant pel que fa a hardware com software que un sistema més complex necessita, i com establir possibles i potencials futures línies d'investigació. Per concloure. el projecte confirma com els UAV poden ajudar en la teledetecció, així com establir una base amb la qual treballar, basada en l'experiència adquirida durant el desenvolupament del projecte.

Premi HEMAV 2019 al millor TFM The final degree project is based on the design of a low cost navigation system for indoor environments that is able to use in a drone. To prove the system in a real experiment a drone is built to use with the designed navigation system and to make flight tests. The project is structured in four big chapters. The first chapter studies the actual state of art of the different navigation systems that exists and are used. We make a study of each of the existing possibilities. As a result of the study, the selected technology to use in the navigation system is the optic, that is to say, the data comes from cameras. The selected cameras are the depth camera Intel RealSense D435 and the tracking camera Intel RealSense T265. The second chapter summarizes the laws and mathematical equations with which we mathematically model drone movements. It also explains how PID controllers work. This controller is the most commonly used controller in drone flight controllers. This chapter serves to understand how drones fly and how they stabilize. In the third chapter, we expose all the selected components used to build the drone in order to test the indoor navigation system. One of the main criteria to select the drone components was the cost of them. Finally, we made two flight test to understand the difference between fly in an outdoor space with GPS signal and fly in an indoor space without GPS signal. In last chapter, we explain the design of the indoor navigation system. Once the indoor navigation system was built and test with the drone, the results were very satisfactory. First of all we prove the zero capacity that a drone has to navigate in an indoor space without GPS signal and then, we have observed that using the indoor navigation system designed in this project, the drone is able to navigate in any environment without GPS signal. El treball de fi de grau està basat en el disseny d’un sistema de navegació per a espais interiors de baix cost que sigui capaç de fusionar-se amb un dron. Per tal de provar el sistema que dissenyem es construeix un dron per fusionar-lo al sistema i fer les proves de vol. El treball està estructurat en quatre grans capítols. El primer capítol estudia l’estat de l’art actual sobre els diferents sistemes de navegació que existeixen i s’estan utilitzant. Es fa un estudi de cadascun de les existents possibilitats. Com a resultat d’aquest estudi, la tecnologia escollida per l’ús en el sistema de navegació és l’òptica, és a dir, la basada en informació provinent de càmeres. Les càmeres escollides són la càmera de profunditat Intel RealSense D435 i la càmera de seguiment Intel RealSense T265. El segon capítol resumeix les lleis i equacions matemàtiques amb les quals modelem matemàticament els moviments d’un dron. També tracta com funciona el controlador PID que fan servir la gran majoria dels controladors de vol dels drons. Aquest capítol serveix per entendre com volen els drons i com s’estabilitzen. En el tercer capítol expliquem l’elecció de tots els components amb els quals hem construït el dron per tal de poder posar a prova el sistema de navegació indoor. Un dels principals criteris a l’hora de seleccionar els elements del dron ha sigut el cost d’aquests. Finalment fem dues proves de vol per entendre la diferència entre volar sota el senyal GPS i volar en un espai interior on no arriba el senyal GPS. L’últim capítol parla del disseny del sistema de navegació indoor. Un cop el sistema de navegació indoor ha estat dissenyat i provat amb el dron, els resultats obtinguts han sigut positius. Primer de tot hem comprovat la nul·la capacitat que té un dron de navegar en un espai interior sense senyal GPS. I posteriorment hem vist que amb la utilització del sistema de navegació indoor ha sigut possible navegar en un espai on no arriba el senyal GPS. Award-winning

Drones or UAV (Unmanned Aerial Vehicle) are aircraft without people aboard, which have civil and military applications. This thesis wants to be focused on the process of digitalization used in a project of UPC based on a drone with an integrated SAR radar, which monitories different scenarios, as topographic mapping. In order to perform this digitalization, it was decided to use FPGAs, systems that, for its high speed, integrity and performance, are ideal for this kind of functions. The aim of this project is achieve the digitalization of the data provided by a SAR radar integrated in a drone with a lower cost, consumption and weight than the previously used. The system will combine the use of SD and DRAM memories, and finally will transmit the data to a PC through Ethernet protocol, in order to store and transmit them with an adequate speed. Los drones o UAV (unmanned aerial vehicle) son aeronaves sin personas a bordo, que tienen aplicaciones tanto civiles como militares. Este Proyecto se quiere centrar en el proceso de digitalización utilizado en un proyecto de la UPC basado en un dron con un radar SAR incorporado, que monitoriza diferentes escenarios, como mapeados topográficos. Para llevar a cabo esta digitalización, se ha optado por utilizar FPGAs, sistemas que, por su alta velocidad, integración, y poco consumo, son óptimos para este tipo de funciones. El objetivo de este proyecto es conseguir digitalizar los datos proporcionados por un radar SAR integrado en un dron con un coste, consumo y peso menor del que anteriormente se utilizaba para digitalizar estos datos. El sistema combinará tanto el uso de memorias SD como DRAM, y finalmente transmitirá los datos a un PC vía Ethernet, para conseguir almacenar y transmitir los datos a una velocidad adecuada para el proyecto. Els drons o UAV (unmanned aerial vehicle) són aeronaus sense persones a bord, que tenen aplicacions tan civils o militars. Aquest projecte es vol centrar en el procés de digitalització emprat en un projecte de la UPC basat en un dron amb un radar SAR incorporat, que monitoritza diferents escenaris, com ara un mapejat topogràfic. Per portar a terme aquesta digitalització, s'ha optat per utilitzar FPGAs, sistemes que per la seva alta velocitat i el seu poc consum, són òptims per aquest tipus de funcions. L'objectiu d'aquest projecte és aconseguir digitalitzar les dades proporcionades per un radar SAR integrat en un vehicle aeri no tripulat (UAV) amb un cost, consum i pes menor del que anteriorment s'utilitzava per digitalitzar aquestes dades. El sistema combinarà tant memòries SD com DRAM, i finalment transmetrà les dades a un PC via Ethernet, per tal de aconseguir emmagatzemar i transmetre les dades a una velocitat adequada per al projecte.

La creixent presència dels vehicles aeris no tripulats o drons en el mercat de consum actual demostra l’increment en popularitat que ha experimentat aquesta tecnologia en els últims anys, cada vegada més estesa i explorada pel que fa a les possibilitats que ofereix. Mentre que la recerca actual en aquest sector sovint se centra en les múltiples aplicacions que poden tenir els drons, aquest treball de fi de grau en canvi pretén fer un estudi del seu funcionament intrínsec, concretament fixant-se en els controladors de vol, els “cervells” dels drons que implementen les estructures que fan possible que volin en primera instància. Els coneixements obtinguts en aquest àmbit serviran per dissenyar i construir una maqueta de control basada en el funcionament d’un dron i per acabar implementant un sistema de control que permeti dirigir el seu vol. Al final, l’objectiu del projecte és que aquesta maqueta sigui una plataforma d’aprenentatge que permeti portar a la pràctica conceptes sobre teoria de control. El treball, per tant, gira al voltant de tres eixos: el disseny i la construcció física de la maqueta del dron simplificat per una banda, que serà la planta del nostre model, el desenvolupament de les eines de monitoratge del sistema i el disseny i l’anàlisi de les estructures de control que ens permetran governar aquesta planta.

The main objective of this document is to make an analysis of the possible applications an UAV could have within an airport field, as well as the UAV features for each application and the operational requirements in such an environment. It has been proposed for different activities, such as calibration of air navigation aids, runway inspections or fire fighting among others. Additionally, a study of the impact on Barcelona-El Prat Airport of the Amazon Logistic Center, located at Mas Blau II industrial park at El Prat de LLobregat, has been made. Amazon wants to implement UAV for the delivery of goods. Located so near to the airport and, specially, to aircraft descent and ascent paths, it is necessary to bear in mind different factors such as flying altitude, heading and other flight restrictions to guarantee airport and aircraft operational activities and also drone security. The use of UAV within the airport field is beneficial because reduces contamination levels considerably, perform tasks more efficiently and increase operations security and safety levels. This study has taken as a reference Barcelona-El Prat Airport, but it is intended to be applied at any Spanish airport.

espanolEl articulo analiza la repercusion en la actividad periodistica de las medidas reguladoras aprobadas por parte de Estados Unidos y Europa para proteger la privacidad frente al uso de drones. Se estudian las similitudes y diferencias entre las disposiciones adoptadas. Se observa que en Estados Unidos se opta por recomendaciones, donde prevalece la voluntariedad del usuario del dron frente al derecho de terceros a la privacidad. Si bien hay excepciones, como los casos de los estados de Texas y California, donde se considera un delito contra la privacidad el uso de drones sin la debida autorizacion. En Europa, la normativa es aplicable a todos los paises miembros, y el sistema es mas garantista, considerando los principios de necesidad y transparencia. EnglishThis article analyzes the repercussions on journalistic activity of the regulatory measures adopted by the United States and Europe to protect privacy in the use of drones. Similarities and diffe-rences between the adopted regulations are evaluated. It is observed that in the United States recom-mendations are generally chosen, in which drone user s willingness prevails over third parties right to privacy. However, there are exceptions, such as the cases of the states of Texas and California, where the use of drones without proper authorization is considered a violation of the right to privacy. In Europe, the regulations are applicable to all member countries, and the system provides more guarantees, con-sidering the principles of necessity and transparency.

El mercado de los drones ha evolucionado mucho estos últimos años y cada vez se encuentra más presente en diferentes sectores. Por esto mismo, se tiene que asegurar la fiabilidad y la seguridad de estas aeronaves. El objetivo de este trabajo de final de grado es la creación de un entorno de simulación para multicopteros. La plataforma de simulación se basa en Gazebo junto a ROS como middleware entre el simulador y el dron. Para validar el control de navegación del drone, se utilizará la placa Pixhawk con su software de control de vuelo de código abierto PX4 mediante el uso de la técnica de simulación hardware in the loop. The drone market has evolved a lot in recent years and we are finding it more and more present in different sectors. For this reason, the reliability and safety of these aircraft must be ensured. The purpose of this end-of-grade paper is to create a simulation environment for multicopters. The simulation is based on Gazebo together with ROS as middleware between the simulation and the drone. To validate the drone navigation control, a real board (Pixhack) with its open source flight control software PX4 will be used, creating a hardware-in-the-loop approach.

Artificial intelligence for image detection applied on a drone, making it capable to autonomously track a person and respond with different actions to its gestures. Inteligencia artificial para la detección de imagen aplicada a un dron, para que este sea capaz de seguir autónomamente a una persona y reaccionar con distintas acciones según los gestos que esta realice. Intel·ligència artificial per a la detecció d'imatge aplicada a un drone perquè aquest pugui seguir autònomament a una persona i reaccionar amb diferentes accions en vers els gestos que aquesta realitzi.