Investigadores de la UPNA desarrollan un sistema que permite a los drones despegar, volar y aterrizar con precisión en condiciones de viento fuerte, mejorando su estabilidad y adaptabilidad.
La Universidad Pública de Navarra (UPNA) ha sido el escenario de un avance significativo en la tecnología de drones, gracias a la investigación de Xabier Olaz Moratinos, quien recientemente ha obtenido su doctorado. Su tesis doctoral se centra en un sistema innovador que mejora la estabilidad y el control de estos vehículos no tripulados en condiciones atmosféricas adversas, especialmente cuando soplan vientos fuertes.
El viento representa uno de los mayores desafíos para los drones. Según explica Olaz, “cuando sopla fuerte o cambia repentinamente, puede ser muy difícil para un dron mantenerse estable o seguir la ruta marcada”. Esta problemática se vuelve crítica durante las fases de despegue y aterrizaje, donde un golpe de viento puede provocar accidentes graves. Por ello, su investigación busca que los drones puedan adaptarse a estas situaciones cambiantes, imitando así la capacidad de respuesta de un piloto experimentado.
Olaz ha desarrollado un sistema denominado N-FCU (Unidad de Control de Vuelo Neuronal), que actúa como un “cerebro artificial” para los drones. Este sistema utiliza redes neuronales y técnicas de aprendizaje por refuerzo, lo que permite al dron ajustar su comportamiento basado en simulaciones donde recibe recompensas por acciones correctas y penalizaciones por pérdidas de estabilidad. “Este enfoque reduce la necesidad de modelos complejos sobre el viento y la dinámica del vehículo”, señala el investigador.
Durante las pruebas, la N-FCU fue sometida a entornos virtuales con ráfagas y turbulencias, logrando generar trayectorias suaves incluso bajo condiciones adversas. El diseño incluye dos módulos: uno que adapta las respuestas del dron en tiempo real y otro que traduce decisiones en órdenes específicas para los motores del dron.
Gracias a esta innovación, el dron utilizado en las pruebas —un modelo 3DR Iris+— logró mantener vuelos estables y realizar despegues y aterrizajes seguros incluso con vientos simulados de hasta 10 metros por segundo (36 km/h). “Esto significa que podrían volar en días donde actualmente deben permanecer en tierra”, afirma Olaz, quien también destaca que el sistema permite aterrizajes precisos con errores menores a treinta centímetros.
A diferencia de los controladores tradicionales basados en lógica PID, que suelen perder eficacia con vientos alrededor de 10 km/h, el N-FCU mantuvo su rendimiento hasta 36 km/h. “Lo más interesante es que el dron aprende estas habilidades por sí mismo”, añade Olaz, lo que le confiere una gran adaptabilidad ante diferentes situaciones.
Esta investigación abre la puerta a diversas aplicaciones prácticas: desde rescates en condiciones climáticas difíciles hasta inspecciones técnicas y vigilancia aérea. El desarrollo del “cerebro artificial” permitirá utilizar drones de manera más segura en situaciones críticas, como rescates donde cada minuto cuenta.
Xabier Olaz se graduó en Diseño y Desarrollo de Videojuegos en la Universidad Camilo José Cela y completó un Máster Universitario en Inteligencia Artificial antes de cursar su doctorado en Ciencias y Tecnologías Industriales. Además, es profesor del grado en Ingeniería Informática en la UPNA y ha participado activamente en proyectos relacionados con la autonomía de drones e inteligencia artificial.
Entre sus logros destaca ser fundador y director de KaioaLabs, una empresa dedicada a la investigación aplicada en inteligencia artificial. Su proyecto Parkoff! ha sido reconocido recientemente como el Proyecto Más Innovador por RTVE Weird Market. Asimismo, ha contribuido a actividades divulgativas sobre Internet de las Cosas e inteligencia artificial.