Estado del Arte

En la historia de la aviación se ha utilizado diversos sistemas para estabilizar y controlar un aparato volador. Sir George Cayley es considerado el inventor de la aerodinámica, ya que consiguió construir y hacer volar prototipos de aeronave con ala fija. Posteriormente, los hermanos Wright fueron los primeros en conseguir estabilizar una aeronave y hacerla volar durante 12 segundos y que recorriera 32,6 metros.

En aviación moderna se utilizan estabilizadores horizontales (eje de cabeceo) y verticales (eje de guiñada), además de alerones para estabilizar el eje de alabeo. El timón de profundidad equilibra y permite al piloto controlar el eje de cabeceo, mientras que el timón de dirección permite hacer lo mismo en el eje de guiñada. Además de estos sistemas, en la actualidad se añaden otros varios que ayudan igualmente a la estabilización de la aeronave, como son los flaps, slats y spoilers.

Todas estas formas de estabilización de la aeronave han sido controladas manualmente por los pilotos hasta que aparecieran las primeras ayudas electrónicas, también llamadas “pilotos automáticos”. Los pilotos automáticos controlan las fases del vuelo de ascenso, crucero, descenso, aproximación, dejando el control de la fase de rodaje, despegue y aterrizaje a la pericia del piloto humano. Los pilotos automáticos leen una serie de variables del sistema de navegación inercial (INS). El INS está formado por un conjunto de giróscopos y acelerómetros que permitirá controlar y valorar los movimientos del aparato en los tres ejes de coordenadas. El piloto automático usa además un altímetro y una brújula digital para componer un sistema de guiado en seis dimensiones: balanceo (roll), orientación (yaw), inclinación (pitch), altitud, latitud y longitud. Mediante el procesamiento digital de los giróscopos y los acelerómetros, ayudado normalmente por un filtro de Kalman hexadimensional, el piloto automático es capaz de mantener la ruta fija desde un punto a otro.

En la actualidad existen aeronaves capaces de despegar, aterrizar, mantener una ruta fija y estabilizarse de forma autónoma. El ámbito más común donde operan y se desarrollan estas máquinas es el militar, aunque están aflorando modelos a pequeña escala con objetivos comerciales con aplicaciones como la fotografía aérea, vigilancia y seguridad civil de financiación tanto pública como privada, o también en el campo de la investigación para crear redes de aeronaves trabajando en equipo para cubrir una zona más extensa de búsqueda, entre otras.