VANT para Meteorología

Uso de Vehículos Aéreos No Tripulados para mediciones meteorológicas en altura

Gustavo Vázquez Cruz

Instituto de Geografía de la UNAM

Hoy en día el uso de los Vehículos Aéreos No tripulados o bien conocidos como DRONES ha ido en aumento en diversas aplicaciones, inicialmente el uso de los VANT’s estaba enfocado a la fotografía y video obteniendo productos de buena calidad a bajo precio en contra de un alquiler de un helicóptero. Con este esquema de aplicaciones también ha sido útil en la evaluación de desastre en donde el ser humano no tiene acceso y el DRONE puede tomar fotos y video y transmitirlas en tiempo real, hasta para el envío de pizza y paquetería domicilio han usado esta tecnología.

En la Meteorología es importante hacer mediciones de la atmósfera para conocer el estado de esta y dar explicaciones a eventos extremos, esto se hace mediante instrumentos que son de superficie y en altura. Las mediciones en superficie se hacen mediante estaciones meteorológicas automáticas y las variables a medir son: temperatura, humedad, precipitación, rapidez y dirección del viento, presión barométrica, y en algunos casos radiación solar. Mientras que las mediciones en altura se hacen mediante radisondeo y globo cautivo, en ambos casos se usan sondas meteorológicas y un globo con Helio. Un radisondeo puede llegar hasta los 20 Km de altura en donde el globo con Helio explota y se pierde la sonda el cual tiene un costo alto de alrededor de 300 dólares por medición. El globo cautivo es un sistema que usa un Zepelín con Helio y una sonda meteorológica, y mediante un malacate eléctrico y un hilo especial encerado, permite subir y bajar el globo hasta 1000 metros de altura en condiciones en donde el viento no arrastre el globo, en el peor de los casos se puede romper el hilo y perder el globo junto con la sonda meteorológica. En ambos casos el procedimiento puede ser costoso por el uso de Helio, además de una nula autonomía como es el caso de uso de un VANT.

El grupo de Clima y Sociedad del Instituto de Geografía diseñó una sonda meteorológica de bajo costo con sensores que ofrece en el mercado para los diseños de sistemas de medición, esto es con la idea de acoplarlo a un VANT y hacer perfiles meteorológicos. La idea de uso de una VANT para hacer estas mediciones es la de anular el uso del gas Helio tener cierta autonomía en las mediciones. La sonda meteorológica está implementada mediante una microcomputadora de 32 bits del tamaño de una tarjeta de crédito acoplando sensores de temperatura, humedad, presión barométrica, y rapidez del viento. El sistema está diseñado con software libre, lo que permite hacer correcciones o mejoramiento del sistema así también como el formato de los datos medidos y de cálculo de variables secundarias como es el caso de temperatura de punto de rocío.Los experimentos realizados han sido mediante un DRONE de 4 aspas y realizando mediciones de hasta 600 metros de altura en vertical.

A continuación, se muestra unas figuras de algunos ejemplos de mediciones, así como el sistema de la sonda acoplado a un DRONE.