Un sistema de navegación autónoma para drones en entornos sin señal GPS fue desarrollado por Edwin Alexander Casallas Moreno, magíster en Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL). La propuesta permite que una aeronave no tripulada se oriente dentro de túneles, minas subterráneas o espacios cerrados utilizando referencias visuales del entorno en lugar de depender de satélites, que en esos escenarios resultan inaccesibles o imprecisos.
El proyecto fue evaluado tanto en simulaciones virtuales sobre plataformas de robótica como en vuelos experimentales en espacios controlados. Durante las pruebas, el prototipo (un cuadricóptero equipado con cámaras Intel RealSense D435i, sensores de movimiento y sistemas de procesamiento en tiempo real) mantuvo trayectorias estables con márgenes de error cercanos a un metro frente a la ruta prevista, aun sin recibir ninguna señal satelital.
¿Cómo funciona un dron que navega sin GPS?
El sistema opera sobre el mismo principio que usa una persona para orientarse en un lugar desconocido: identificar referencias del entorno y compararlas constantemente para establecer la posición propia. En el caso del dron, esa tarea la realizan cámaras que detectan puntos clave del espacio (esquinas, patrones, texturas) y los contrastan en tiempo real para calcular el desplazamiento de la aeronave cuadro a cuadro.
Esta técnica se conoce como odometría visual, y se complementa con algoritmos de localización y mapeo simultáneo (SLAM), que permiten al dron construir un mapa del entorno mientras avanza y corregir su posición sobre la marcha. El conjunto de cámaras, sensores inerciales y procesadores trabaja en paralelo para que la aeronave detecte obstáculos, calcule trayectorias y ajuste su estabilidad de manera coordinada.
¿Qué hace diferente al sistema desarrollado en la UNAL?
Uno de los aportes centrales del proyecto es la implementación de un esquema de control distribuido. A diferencia de arquitecturas en las que un único computador centraliza todas las decisiones, en este diseño los distintos módulos del dron procesan información de manera independiente y la comparten entre sí permanentemente: mientras un componente detecta obstáculos, otro calcula la trayectoria y un tercero corrige la estabilidad de vuelo, todo al mismo tiempo.
Para las pruebas, el investigador empleó las plataformas ROS y RViz antes de trasladar el prototipo a entornos físicos controlados, donde la aeronave debía desplazarse, identificar obstáculos y mantener la orientación en condiciones que replicaban la ausencia total de señal GPS.
¿Dónde se podría aplicar esta tecnología en Colombia y el mundo?
Las aplicaciones identificadas abarcan atención de emergencias en zonas de derrumbe, inspección de obras civiles, monitoreo ambiental y exploración industrial en espacios confinados. En el sector minero, contar con aeronaves capaces de recorrer galerías subterráneas sin depender de señal satelital representaría una herramienta adicional para la evaluación de riesgos y la respuesta ante accidentes.
El investigador señala que en países como China estos sistemas ya cuentan con aplicaciones operativas: desde la conducción de maquinaria minera autónoma hasta la inspección de cultivos y la detección de incendios. En Colombia, en cambio, desarrollos de este tipo se encuentran aún en etapas de investigación y validación experimental.
La propuesta permite que una aeronave no tripulada se oriente dentro de túneles, minas subterráneas o espacios cerrados utilizando referencias visuales del entorno en lugar de depender de satélites.
