Procesamiento de Datos en un Helimodelo

Luis Fernando Perico Remolina MsC(c) Controles Industriales, Universidad de Pamplona, Docente Tiempo Completo, Universidad Santo Toms de Aquino USTA Bucaramanga, Colombia lfpericoremolina@hotmail.com Ramiro Andrs Pearanda Gutirrez Ingeniero Mecatronico Universidad Santo Tomas Investigador Grupo GRAM, Universidad Santo Toms Bucaramanga, Colombia ander_153@hotmail.com Joymar AlfonsoBarros Acua Ingeniero Mecatronico Universidad Santo Tomas Bucaramanga, Colombia joymarb@hotmail.com Resumen Un helicptero es un sistema que posee gran complejidad en su anlisis cinemtico y dinmico, su respuesta no es totalmente fiel a un modelo especfico e intervienen muchas variables a la hora de analizar su funcionamiento, por lo tanto la correcta lectura y el aprovechamiento de cada unarequiere de instrumentacin precisa y un procesamiento adecuado de las seales obtenidas, al mismo tiempo el sistema tambin es sensible al cambio de las condiciones ambientales e inciales, lo que hace inevitable que cada vuelo sea impredecible y diferente cuando los controladores de cada uno de sus actuadores no estn correctamente ajustados. Palabras clave Aerodinmica, aeromodelo, helicpteros,instrumentacin, telemetra. Abstract A Helicopter is a system that has great complexity in kinematic and dynamic analysis, the answer is not completely faithful to a specific model and involves many variables when analyzing its operation, therefore the correct interpretation and use of each a, requires precise instrumentation and proper processing of the signals obtained, at the same time the system isalso sensitive to changes in the environmental and initials conditions, which makes it inevitable that each flight be unpredictable and different when the controllers of the actuators are not properly adjusted. Keywords Aerodynamics, helicopters, sensors, instrumentation, vibration, information processing, filtering algorithms. Introduccin Autonoptero es un proyecto de investigacin para eldesarrollo del vuelo autnomo o no pilotado en un helicptero a escala. La autonoma ser desarrollada gradualmente consiguiendo que en el transcurso de la investigacin el aeromodelo adquiera mayor independencia del control humano, evaluando las variables ms relevantes, para ejecutar acciones y tomar decisiones, basadas en las rotaciones y desplazamientos. La fase uno se enfonca principalmente en laflotabilidad, equilibrio y estabilizacin mediante el control del cabeceo, alabeo, orientacin y altura, dejando para su posterior fase el control de los desplazamientos. La investigacin es desarrollada a partir de la informacin obtenida de la experiencia de pilotos de helimodelos, de la teria general del comportamiento de los helicopteros y del proceso de observacin y anlisis, modificando los algoritmosinciales, con base en la experiencia obtenida a partir de la respuesta de sistema. Dado que el proyecto es extenso, en este artculo expondr la investigacin a partir del sistema de navegacin inercial y su telemetra. Sistema de navegacin inercial El sistema de inercial aplicado en un helimodelo tiene condiciones de trabajo diferentes a las de los vehculos terrestres, a raz de que el sistema estinfluenciado por fuertes vibraciones que alteran las muestras de inters y procesamiento de los datos medidos por los sensores, mientras que en los casos de navegacin terrestre la amplitud del ruido es considerablemente menor, debido al apoyo sobre una superficie solida, facilitando la estabilidad. El sistema de navegacin inercial desarrollado es el encargado de proporcionar los valores de rotacindel helimodelo en todos sus ejes, usando sensores y el debido procesamiento de los datos que estos proporcionan por medio del microcontrolador principal, ubicado en la estructura del helicptero, aplicando ecuaciones de filtrado para cada sensor, la mayor dificultad aparece cuando el motor principal y los rotores estn en movimiento, las vibraciones transmitidas al la estructura es tambin medida...