Implementación de un sistema de piloto automático basado en una plataforma FPGA para la navegación autónoma del vehículo aereo no tripulado de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE - extensión Latacunga.

Abstract

En el presente proyecto se implementa el desarrollo del navegador autónomo basado en FPGA (Arreglo de Compuertas Programables en Campo) para un vehículo aéreo no tripulado. La programación de los componentes encargados de receptar datos de la comunicación serial, generar señales PWM, almacenar rutas de navegación y demás funciones en el FPGA, permiten controlar mediante mando remoto o navegación autónoma a la tarjeta NAZA M-Lite, la cual trabaja como el estabilizador de vuelo del cuadricóptero. La estructura física y los elementos electrónicos necesarios para ensamblar el cuadricóptero han sido adquiridos en el mercado, dejando el enfoque de investigación en la programación del FPGA. La programación de la ruta de navegación se hace efectiva con la ayuda de la interfaz creada en GUI de MATLAB, en la cual se dibuja el trayecto a recorrer con una altura de vuelo definida. Mediante comandos enviados a través del estándar 802.15.4, diversas variables se alteran dentro del FPGA, lo cual requiere un conjunto extra de comandos para iniciar la navegación. Las principales características del FPGA en este proyecto son su flexibilidad (adición de componentes) y su ejecución simultánea (paralelismo). La activación del modo de navegación autónoma incluye: desbloqueo de motores, despegue, ejecución de trayectoria deseada, aterrizaje del cuadricóptero y bloqueo de motores. En condiciones de vuelo favorables los resultados han sido satisfactorios en las pruebas prácticas, además de realizar un importante aporte en la generación de conocimientos en el lenguaje VHDL, ya que se detallan todos los componentes desarrollados.