Una arquitectura orientada a servicios y dirigida por eventos para el control inteligente de UAVs multipropósito

Abstract

El interés comercial por los sistemas de aeronaves no tripuladas ha experimentado un aumento constante durante la última década. El aún joven sector de los drones presenta oportunidades en campos tan diversos como la agricultura, la detección y predicción de incendios, la supervisión de estructuras y edificios, etc. Sin embargo, y aunque esta tecnología ha evolucionado rápidamente, aún existen importantes desafíos pendientes de resolver: • La integración de estas aeronaves en espacio aéreo no segregado. Los drones ya están volando en espacios aéreos segregados bajo ciertas normas y separadas de los aviones regulares. Sin embargo, la alta proliferación de los UAS hace necesario establecer el modo en que estos dispositivos puedan compartir el espacio aéreo. • Inexistencia de drones multipropósito. Existen infinidad de drones en diferentes formatos y con diversas características, pero cada uno de estas aeronaves ha sido diseñada para un uso de aplicación muy concreto, siendo difícil el uso de dicho dron para una tarea para la cual no ha sido diseñado. • La dificultad en la toma de decisiones de manera autónoma y en tiempo real. La ausencia de piloto en estas aeronaves introduce diferentes problemas.

Esta tesis se centra en proporcionar soluciones originales y efectivas que permitan la integración de cualquier dron en espacio aéreo segregado y no segregado de manera segura para realizar cualquier tarea u operación de manera autónoma. Para ello, se propone una arquitectura orientada a servicios y dirigida por eventos sobre arquitectura hardware abierta y flexible con patente nacional ES-2611210-A1 resultado de esta tesis.

Commercial interest in unmanned aircraft systems has increased steadily over the past decade. The still young drone sector presents opportunities in fields as diverse as agriculture, the detection and prediction of fires, the supervision of structures and buildings, and a long etcetera. However, although this technology has evolved rapidly, there are still important challenges to be solved: • The integration of these aircraft into non-segregated airspace. Drones are already flying in specific airspaces and segregated under certain rules and separated from regular aircraft. However, the high proliferation of the UAS makes it necessary to establish the way in which these devices can share the airspace. • Non-existence of multipurpose drones. There are countless drones in different formats and with different characteristics, but each one of these aircraft has been designed for a very specific application use, being difficult the use of said drone for a task for which it has not been designed. • The difficulty in making decisions autonomously and in real time. The absence of pilot in these aircraft introduces different problems.

This thesis focuses on providing original and effective solutions that allow the integration of any drone in segregated and non-segregated airspace in a safe manner to perform any task or operation autonomously. To this end, a service-oriented and event-driven architecture is proposed for open and flexible hardware architecture with national patent ES-2611210-A1 as a result of this thesis.