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Modelo de navegación autónoma de un Vehículo Aéreo no Tripulado (VANT) en atmósferas extraterrestres usando puntos de interés.
Benjamin Ramos Olan
Leopoldo Altamirano
Raquel Diaz Hernandez
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Mars
space exploration
simulated environment
navigation model
robotic exploration
SLAM
ORB
SURF
This thesis presents the development of a navigation model that provides autonomy to an unmanned aerial vehicle (UAV). Due to technological limitations in space exploration, space exploration vehicles are limited to using locally available resources, which leads to greater scientific and technological challenges. This work is presented in two independent blocks. The first refers to the analysis of the conditions of the target celestial body, which must have an atmosphere that allows the functionality of air vehicles. Thus, by means of a video game engine, make possible the recreation of the objective environment that allows to carry out simulated tests. In addition, the integration of software development environments and videogames in a co-simulation is obtained. Thus, it is possible to implement the family of algorithms "Simultaneous Localization and Mapping" (SLAM), managing to simulate a flight in a designed environment, having the ability to locate its preconfigured route and perform a surface mapping with the purpose of discover new features. In the second part, the development of the navigation model for unmanned aerial vehicles is carried out, with the aim of avoiding human intervention as much as possible. This was done with the support of computer vision algorithms such as the SURF and ORB detectors and descriptors, where tests and evaluation of conditions were carried out to see the best result among them, as well as analysis of results obtained in other projects.
En este trabajo se presenta la elaboración de un modelo de navegación que brinda autonomía a un vehículo aéreo no tripulado (VANT). Debido a las limitaciones tecnológicas en la exploración espacial, los vehículos de exploración espacial se limitan a utilizar recursos disponibles localmente, lo cual, conlleva a mayores retos científicos y tecnológicos. Esta tesis se plantea en dos bloques independientes. El primero hace referencia al análisis de las condiciones del cuerpo celeste que se tiene como objetivo, las cuales deben poseer una atmósfera que permita la funcionalidad de vehículos aéreos. Así, por medio de un motor de videojuegos, hacer posible la recreación del entorno objetivo que permita realizar pruebas simuladas. Además, se obtiene la integración de entornos de desarrollo de software y el de videojuegos en una co-simulación. Así, se consigue hacer la implementación de la familia de algoritmos “Simultaneous Localization And Mapping” (SLAM), consiguiendo simular un vuelo en un ambiente diseñado, teniendo la capacidad de ubicar su recorrido preconfigurado y realizar un mapeo de la superficie con el propósito de conocer nuevas características. En la segunda parte, se lleva a cabo el desarrollo del modelo de navegación para vehículos aéreos no tripulados, con el objetivo de evitar lo más posible la intervención humana. Esto se realizó con el apoyo de algoritmos de visión por computadora tales como los detectores y descriptores SURF y ORB, donde se realizaron pruebas y evaluación de condiciones para ver el mejor resultado entre ellos, además de análisis de resultados obtenidos en otros proyectos. En los resultados obtenidos, se logró realizar la integración del entorno foto-realístico creado en Unreal Engine y el algoritmo SLAM programado en Simulink- Matlab y la ejecución del conjunto con datos de una trayectoria de navegación predefinida.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
2023-08
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Ramos Olan, B., (2023), Modelo de navegación autónoma de un Vehículo Aéreo no Tripulado (VANT) en atmósferas extraterrestres usando puntos de interés, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
CIENCIAS DEL ESPACIO
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Aparece en las colecciones: Maestría en Ciencia y Tecnología del Espacio

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