¿Qué es la carga útil o carga de pago en los drones?

¿Qué es la carga útil o carga de pago?

Drone Velutina con carga de pago

Se denomina carga útil o carga de pago (payload) a todos los elementos del RPAS que no son necesarios para volar pero que son transportados para el cumplimiento de la misión específica que tienen encomendada. La carga útil puede estar relacionada con vigilancia, armas, comunicaciones, detección aérea, o carga propiamente dicha.

Los RPAS se diseñan a menudo pensando en el tipo de carga útil que van a emplear.  Hay RPAS que son capaces de transportar diferentes cargas útiles, de modo que pueden ser configurados para misiones diferentes. En referencia a las misiones de vigilancia y detección aérea, los sensores (cargas útiles) del RPAS adoptan diferentes configuraciones. Así pueden incluir sensores electro-ópticos (EO) como cámaras, cámaras de infrarrojo (IR), radares de apertura sintética (SAR) o designadores telémetro láser.

Índice de contenidos

Cámaras electro-ópticas

Las cámaras electro-ópticas (EO) emplean electrónica para pivotar, realizar zoom y enfocar. Estas cámaras operan en el espectro visible y las imágenes que generan pueden ser fijas, de vídeo o mezcladas. Se operan con mayor frecuencia durante las horas del día para una calidad de vídeo óptima.

dron carga útil

Cámaras de infrarrojo

Las cámaras de infrarrojo operan en el rango del infrarrojo del espectro electromagnético. Se denominan cámaras IR (infraRed) o también FLIR (Forward Looking InfraRed). Los sensores de estas cámaras detectan energía térmica y con ella son capaces de componer la imagen del objeto que la produce. Las cámaras IR usadas por los RPAS pueden ser refrigeradas o no. La refrigeración permite tener una mejor discriminación de imagen, ya que el dispositivo está absorbiendo calor. No obstante la tecnología de los sistemas no refrigerados avanza muy rápido, debido a su poco peso.

LIDAR

El LIDAR (Light Detection and Ranging) permite obtener una nube de puntos del terreno mediante un escáner láser aerotransportado. Para realizar este escaneado se combinan dos movimientos. Uno longitudinal dado por la trayectoria del RPAS y otro transversal mediante un espejo móvil que desvía el haz de luz láser emitido por el escáner. Para conocer las coordenadas de la nube de puntos se necesita la posición del sensor y el ángulo del espejo en cada momento. Para ello se apoya en un GNSS diferencial y el INS. El resultado es de decenas de miles de puntos por segundo.

Qué es la carga útil o carga de pago

RADAR

El radar, al contrario que las cámaras, permite «ver» entre y a través de las nubes, aunque con menor resolución. Para crear una imagen 2D el radar emite pulsos sucesivos sobre un blanco con objeto de iluminarlo. El eco de cada pulso se recibe en el RPAS y se registra para luego ser montada la imagen con ellos. Los pulsos se emiten y sus ecos se reciben utilizando una misma antena. Como la resolución espacial es proporcional al tamaño de la antena, ésta sería demasiado grande para montarla en la mayoría de RPAS. La solución es el radar de apertura sintética (SAR, Synthetic Aperture Radar). Una pequeña antena emite un tren de pulsos consecutivos, recibe sus ecos y los combina mediante un algoritmo, con lo cual parece que se trata de una observación única (simultánea) de una gran antena. Este crea una apertura sintética (barrido virtual) mucho mayor que la longitud real de la antena y de hecho mucho mayor que la del propio RPAS.

Designadores

Hay una necesidad militar de iluminar objetivos en tierra con objeto de poder ser atacados por misiles guiados por láser. Aunque esto puede ser llevado a cabo por el propio avión que lanza los misiles, es mejor que lo realice otro avión (un RPAS es ideal) de modo que marque los objetivos para el resto de aviones. Los designadores de objetivos láser envían una serie de pulsos codificados que son invisibles y al reflejarse en el blanco lo “iluminan” para que pueda detectarlo el receptor del misil. Sin embargo hay un grave inconveniente en el uso de designadores láser sobre blancos. Si las condiciones atmosféricas no son buenas porque hay lluvia, nubes, polvo en suspensión o humo, la designación del láser puede ser inexacta. También, el láser puede ser absorbido por pinturas o no ser reflejado, como en el caso del vidrio.

Otras cargas de pago

Otras cargas de pago con Sistemas de información pública (un sistema de altavoces y de cámaras de TV pueden ser integrados en una carga útil); Sistema de relé de radio (un RPAS posicionado a la altura adecuada, portando una carga útil de receptor de radio, amplificador y transmisor, puede incrementar de forma significativa el rango y posibilidades de comunicación tanto militar como civil en una zona de operaciones determinada); Inteligencia electronica (un RPAS dotado de un radio receptor adecuado como carga de pago, puede realizar escaneos del espacio electromagnético e interceptar comunicaciones enemigas para propósitos de inteligencia); Confusion Radar (un RPAS dotado de un transmisor radar es capaz no solo de crear interferencias en un radar enemigo, sino de hacerle creer que está “viendo” objetos o fuerzas que en realidad no están presentes); Detection de anomalías magnéticas (Es posible montar en RPAS cargas de pago capaces de detectar tales anomalías, lo cual ayuda a, por ejemplo, encontar restos de naufragios en el mar, accidentes aéreos, etc.); Sistemas satelitales suborbitales.

Aerocamaras colabora con el Máster especializado en RPAS/Drones de la Universidad de Huelva

Este artículo, sobre la carga útil y la carga de pago de un RPAS, es fruto de la colaboración entre el Máster Universitario en Sistemas Aéreos Pilotados de forma Remota (RPAS) de la Universidad de Huelva y Aerocamaras. Desde nuestra empresa apostamos por la formación cualificada en drones y por eso trabajamos con el Máster RPAS para ofrecer contenido de calidad. Este máster de la Universidad de Huelva tiene como una de sus prioridades el desarrollo profesional de sus estudiantes en la industria aeroespacial y específicamente en la de los RPAS/Drones.

 

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