Muestreo de velocidad del viento horizontal y vertical utilizando aeronaves UAS multirrotor

La utilización de aeronaves UAS multirrotor para la recolección de datos atmosféricos es un campo en expansión, y un método empleado para medir la velocidad del viento atmosférico es el método del ángulo de inclinación. Este método correlaciona el ángulo de inclinación asumido por el multicóptero durante el vuelo estacionario para compensar las fuerzas de arrastre aerodinámico debido al viento atmosférico. En el Grupo de Física Ambiental de la Universidad Eberhard Karls de Tubinga, se ha ideado y probado un método de calibración rentable y fácilmente replicable. Sin embargo, este enfoque pasa por alto el componente vertical crucial del viento, esencial para calcular los flujos turbulentos verticales. Para abordar esta limitación, un estudio de seguimiento propone un enfoque analítico que involucra la calibración de relaciones entre la velocidad del viento y el ángulo de inclinación, las RPM del motor y el ángulo de inclinación, así como la velocidad del viento vertical y las RPM. Los datos necesarios para esta calibración se pueden obtener a través de telemetría de los archivos de registro de un controlador de vuelo de código abierto y controladores de velocidad electrónica adecuados. La calibración precisa de estas relaciones se asegura mediante pruebas de vuelo en el mundo real para mantener una alta precisión. Las pruebas en interiores o experimentos en túneles de viento podrían dar resultados sesgados debido a interacciones con las paredes, lo que no representa con precisión el comportamiento aerodinámico del avión al aire libre. Considerar parámetros ambientales como la densidad del aire es vital, como lo evidencian las diferencias notables entre las calibraciones realizadas en invierno y verano. Estas variaciones subrayan la necesidad de tener en cuenta las influencias ambientales para evitar sesgos constantes en la recuperación del viento. Posteriormente, el método será sometido a una validación adicional volando la aeronave en estrecha proximidad a un anemómetro sónico para evaluar su precisión en la medición de parámetros atmosféricos.