Última actualización: 21/01/2025


Curso Académico: 2024/2025

Tecnologías para sistemas autónomos y vehículos no tripulados
(18511)
Grado en Ingeniería de Sonido e Imagen (Plan: 441 - Estudio: 214)


Coordinador/a: GONZALEZ SERRANO, FRANCISCO JAVIER

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones

Tipo: Optativa
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Comunicaciones Digitales Sistemas y Canales de Transmisión Sistemas Electrónicos
Objetivos
Resultados aprendizaje - Conocer la estructura básica de los vehículos no tripulados. - Conocer la arquitectura típica de los sistemas embarcados y de tierra, así como sus componentes fundamentales. - Diseñar la arquitectura de los sistemas necesarios para el cumplimiento de una determinada misión.
Competencias y resultados del aprendizaje
CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CG3: Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. ECRT5: Capacidad para evaluar las ventajas e inconvenientes de diferentes alternativas tecnológicas de despliegue o implementación de sistemas de comunicaciones, desde el punto de vista del espacio de la señal, las perturbaciones y el ruido y los sistemas de modulación analógica y digital. RA1: Adquirir los conocimientos y la comprensión de los fundamentos básicos generales de la ingeniería, así como en particular, de las redes y servicios de comunicaciones multimedia, procesamiento de señales de audio y video, control de acústica de recintos, sistemas multimedia distribuidos y aplicaciones multimedia interactivas propios de la Ingeniería en Sistemas Audiovisuales dentro de la familia de las telecomunicaciones. RA2: Ser capaces de llevar a cabo un proceso de análisis para resolver problemas de grabación, acondicionamento, compresión de señales de audio y video, acústica de recintos, redes, servicios, sistemas y aplicaciones en Sistemas Audiovisuales. Los egresados serán capaces de realizar la identificación del problema, el reconocimiento de las especificaciones, el establecimiento de diferentes métodos de resolución, la selección del más adecuado y su correcta implementación. Tendrán la capacidad de utilizar diversos métodos y reconocer la importancia de las limitaciones sociales, la salud humana, la seguridad, el Medio Ambiente, así como las comerciales. RA5: Ser competentes de aplicar los conocimientos adquiridos para resolver problemas y diseñar redes y servicios audiovisuales, configurar los dispositivos de las mismas, así como desplegar sobre ellas aplicaciones y servicios audiovisuales adaptativos, personales, llevando la inteligencia de red a la puesta en valor para el usuario, maximizando el potencial de las redes y servicios multimedia en los diferentes ámbitos sociales y económicos, conociendo las implicaciones medio ambientales, comerciales e industriales que tiene la práctica de la ingeniería de acuerdo con la ética profesional.
Descripción de contenidos: Programa
T1: Unidad 1. Introducción a los RPAS/UAS (ES) - Historia - Elementos: entorno de operación, segmentos aéreo y de tierra; payload; apoyo y mantenimiento - Tipos y clasificación de vehículos - Aplicaciones: misiones - Normativa: operación - Impacto socioeconómico T2: Unidad 2. Tecnologías - Propulsión * Eléctrica: Brushless motors, variadores de potencia (ESC) * Otros: pistón, turbofan,... * Hélices - Energía (eléctrica) * Baterías, Celdas de Combustible. Sistemas basados en energía eléctrica aplicada, circuitos internos de drones * Conversores (BEC) T3: Comunicaciones + Segmento de Tierra: Ground Control Station Comunicación * Comando y Control: RC Controller/Receiver * Telemetría * Enlaces de datos: conectividad T4:Fundamentos drones - Configuraciones: 2/3/4/6/8-copter - Maniobras básicas de vuelo * Actuaciones Guiado y control (Flight Control System) * Autopilotos. IMU. GPS * Software de control: mission planner T5. Metodologías de diseño: Ingeniería de Sistemas * V & V: CONOPS, Requisitos, Diseño, Pruebas Diseño y Fabricación * Materiales. Procesos de Fabricación. * Software de diseño * 3D Printing T6. Payload (onboard) * Sensado - Óptico (Visible, IR), RADAR, LiDAR, SONAR, Ultrasonidos * Actuadores: gimbals, etc GCS + Procesado (onground) * Detección, clasificación, seguimiento. Data Fusion. * Software de análisis y procesado de información Práctica 1: Arquitectura y Componentes de drones Práctica 2: Comunicaciones Práctica 3: Control de Vuelo Práctica 4: Impresión Payload Práctica 5: Desarrollo del Software Práctica 6: Calculo de aviones: - Software de configuración: eCalc - Ejercicio dron de carreras/vigilancia Práctica 7: GCS y diseño de aplicaciones Práctica 8: Vuelo y Pruebas - Planificar misión + mission planner
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Clases Teóricas: 0.75 ECTS Clases Prácticas: 0.5 ECTS Trabajo en Equipo: 1 ECTS - Desarrollo de un proyecto de integración de sistemas en un UAV Trabajo Individual: 0.75 ECTS Las actividades formativas, metodología y régimen de tutorías se organizarán de acuerdo a la normativa especificada por la universidad: https://www.uc3m.es/ss/Satellite/UC3MInstitucional/es/ListadoNormativas/1371206706530/Estudios_de_Grado
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 50
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 50

Calendario de Evaluación Continua


Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • James Aber Irene Marzolff Johannes Ries Susan Aber. Small-Format Aerial Photography and UAS Imagery. Academic Press. 2nd Edition.. 2019
  • Paul Gerin Fahlstrom. Introduction to UAV Systems. John Wiley & Sons; 4th Edition. 2012
  • Plamen Angelov. Sense and Avoid in UAS. Wiley-Blackwell. 2012
  • Reg Austin. Unmanned Aircraft Systems: UAVS Design, Development and Deployment. Wiley-Blackwell; Edición: 1. 2010
Bibliografía complementaria
  • Brent Terwilliger, David C. Ison, John Robbins. Small Unmanned Aircraft Systems Guide: Exploring Designs, Operations, Regulations, and Economics. Aviation Supplies & Academics, Inc.. 2017
  • Douglas M. Marshall, Richard K. Barnhart, Eric Shappee, Michael Thomas Most. Introduction to Unmanned Aircraft Systems. CRC Press. 2016

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.