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Estimación de posición tridimensional mediante la fusión de sensores de un teléfono inteligente y sensores externos para la navegación de un vehículo aéreo no tripulado

Resumen en español

Los vehículos aéreos no tripulados han presentado avances significativos en sus sistemas de navegación y sensado, lo que ha incrementado su precisión, pero también sus costos operativos en áreas como la industria y la agricultura de precisión. En estos sectores, los UAV se emplean cada vez más para tareas de monitoreo, mapeo o riego, actividades que requieren exactitud en los sistemas de posicionamiento, tradicionalmente dependientes de sistemas costosos o de difícil adquisición. Ante la necesidad de obtener estimaciones confiables de posición, velocidad y altitud, surge el desafío de implementar soluciones más económicas, eficientes y sostenibles sin comprometer el desempeño del sistema. En este contexto, la tecnología integrada en los teléfonos inteligentes se consolida como una alternativa prometedora. En este trabajo se propone el diseño de un algoritmo de estimación tridimensional para el control de un UAV, iniciando con el desarrollo de estrategias de control de altitud, postura y posición. Posteriormente, se implementa un esquema de estimación basado en el Filtro Kalman Extendido, destacando una metodología de sintonización de las matrices de covarianza fundamentada en la caracterización estadística del ruido. Finalmente, se desarrolla una aplicación para dispositivos Android que integra los sistemas de control y estimación, los cuales se validan mediante pruebas de vuelo, demostrando la viabilidad y eficiencia del sistema de estimación implementado en un teléfono móvil.