VNS01 - Sistema de Navegación Visual
El sistema de navegación visual (VNS01) proporciona una navegación precisa y resiliente para garantizar el éxito de la misión cuando la señal del GNSS no está disponible, es poco fiable o se ve comprometida. Diseñado para sistemas aéreos no tripulados (UAS) de las categorías I y II de la OTAN, el VNS01 permite una autonomía garantizada en entornos hostiles.
Al combinar la odometría visual (VO), reconocimiento de patrones (PR), template matching, correlación de mapas satelitales y la navegación referenciada al terreno (TRN), el VNS01 amplía las capacidades de navegación sin GNSS más allá de las áreas exploradas anteriormente. En terrenos ya mapeados, el template matching proporciona una navegación sin error de posición mediante una correlación continua con imágenes de referencia. En terrenos desconocidos, las imágenes satelitales y los modelos digitales de elevación (DEM) precargados permiten correcciones de posición absolutas mediante la comparación con mapas satelitales y la TRN. Al fusionar continuamente los datos de los sensores a bordo, el VNS01 proporciona al ordenador de control de vuelo (FCC) información de posicionamiento fiable y precisa cuando las señales GNSS no están disponibles o se ven degradadas.
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El sistema de navegación visual ofrece una navegación resiliente en entornos con señal GNSS denegada, lo que garantiza la autonomía en operaciones en entornos contestados. Utilizado con éxito en operaciones reales en situaciones de interferencia, suplantación y otros escenarios de interrupción de GNSS, combina la odometría visual, la correlación con mapas satelitales, la navegación referenciada al terreno y el template matching para mantener una solución de navegación fiable y ayudar a garantizar la continuidad de la misión.
El VNS01 utiliza la odometría visual (VO) y la fusión de sensores a bordo para mantener una navegación fiable cuando las señales GNSS no están disponibles o se ven afectadas. Mediante el seguimiento continuo de las características o particularidades de la imagen y el movimiento de la aeronave, permite la navegación por estimación en zonas de vuelo desconocidas sin datos de referencia previos, lo que reduce significativamente la deriva inercial y amplía la distancia y la duración durante las cuales se puede mantener una solución de navegación eficaz.
El VNS01 utiliza la navegación referenciada al terreno (TRN) para estimar la posición absoluta de la aeronave mediante la correlación de una secuencia de mediciones del terreno a bordo con modelos digitales de elevación (DEM) precargados. Al tener en cuenta el perfil del terreno observado a lo largo de la trayectoria de vuelo (y no solo mediciones puntuales), el sistema puede identificar la posición más probable de la aeronave y proporcionar correcciones absolutas a la solución de navegación inercial. Esto mantiene la deriva de posición dentro de unos límites y garantiza operaciones fiables en entornos sin cobertura GNSS.
El algoritmo de correlación con mapas satelitales permite al VNS01 transformar las imágenes satelitales precargadas en referencias de navegación. Al correlacionar las imágenes captadas por la cámara integrada con los elementos de los mapas satelitales precargados, realiza continuamente correcciones de posición absolutas, lo que acota la deriva inercial y permite una navegación de alta precisión en entornos sin cobertura GNSS.
Gracias a su reducido tamaño y peso, el VNS01 puede instalarse en UAS de tamaño pequeño y mediano, lo que les permite beneficiarse de este innovador sistema sin sacrificar la autonomía ni la capacidad de carga útil. Este dispositivo compacto y ligero, diseñado específicamente para UAS de las categorías I y II de la OTAN, se ofrece como periférico opcional del sistema principal de control de vuelo.
Sus dimensiones reducidas, su peso ligero y su diseño integrado permiten una fácil instalación en plataformas aéreas no tripuladas. Gracias a su sencillo cableado, no se requieren instalaciones eléctricas complejas. Su bajo consumooptimiza el rendimiento. Esto lo hace adecuado para plataformas de diferentes tamaños, requisitos de rendimiento y perfiles de misión.
Las operaciones que requieren que toda o parte de una misión se lleve a cabo sin acceso a datos de señal GNSS son cada vez más habituales. En determinadas situaciones, la señal GNSS puede sufrir interrupciones, o bien la misión puede exigir que el vuelo se inicie sin señal desde el principio.

Las soluciones de control de vuelo de UAV Navigation-Grupo Oesía están diseñadas por defecto para operar en entornos sin cobertura GNSS. Aunque el sistema de control de vuelo puede mantener de forma segura el control de la aeronave y navegar en modo de navegación por estima durante las interrupciones de señal GNSS, las operaciones prolongadas sin actualizaciones de posición externas conducen inevitablemente a una deriva de navegación acumulada. Aquí es donde el sistema de navegación visual (VNS01) ofrece una ventaja fundamental, proporcionando correcciones de posición absolutas que limitan la deriva y mantienen una navegación precisa cuando la señal GNSS no está disponible, es poco fiables o se ve comprometida.
Cuando se integra con los sistemas de control de vuelo VECTOR[DP1.1], el VNS01 reduce la deriva inercial y ofrece un posicionamiento más preciso que los sistemas de navegación inercial basados en MEMS que se utilizan habitualmente en esta clase de aeronaves debido a las limitaciones de tamaño, peso y consumo energético.
El VNS01 procesa los datos de su cámara integrada y de otros sensores para estimar el movimiento y la posición absoluta con respecto al entorno que se encuentra debajo, lo que reduce la deriva inercial durante períodos prolongados. En zonas ya mapeadas, el sistema puede utilizar las imágenes recopiladas en vuelos anteriores como referencia de navegación, aplicando el reconocimiento de patrones para corregir continuamente los errores de posicionamiento y reducir la deriva a niveles próximos a cero. En zonas sobre las que no se ha volado anteriormente, puede basarse en imágenes satelitales precargadas para correlacionarlas con los rasgos captados por la cámara integrada. También puede basarse en imágenes satelitales precargadas para correlacionarlas con los rasgos captados por la cámara integrada.
Además, el VNS01 emplea odometría visual (VO) y fusión de sensores a bordo para mantener una navegación a estima fiable. Mediante el seguimiento continuo de los rasgos visuales y el movimiento de la aeronave, el sistema mantiene un posicionamiento relativo preciso incluso en zonas donde no se dispone de referencias previas. La navegación referenciada al terreno (TRN) proporciona una fuente adicional de posicionamiento absoluto al correlacionar las mediciones del terreno a bordo con los modelos digitales de elevación (DEM). En conjunto, estas capacidades generan continuamente correcciones de posición, lo que mantiene limitada la deriva de la navegación inercial y permite operaciones de larga duración en entornos hostiles en los que no se dispone de señal GNSS.
Gracias a esta combinación de odometría visual, reconocimiento de patrones, correlación con mapas satelitales precargados y navegación referenciada al terreno, el sistema permite actualizaciones precisas de la posición tanto en zonas de vuelo conocidas como desconocidas. Las correcciones generadas por estos algoritmos se fusionan en el estimador de navegación, lo que permite al sistema de control de vuelo mantener un rendimiento de navegación limitado y estable durante interrupciones prolongadas del GNSS.
Es probable que esta innovadora capacidad es de especial interés en fabricantes y usuarios finales de UAS de las categorías I y II de la OTAN, así como de UAS de tamaño pequeño y mediano. El dispositivo, compacto y ligero, que se ofrece como periférico opcional del sistema principal de control de vuelo (FCS), facilita la navegación segura y eficiente de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) en entornos sin cobertura GNSS.
Funcionamiento de map matching



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ERRORES ACUMULADOS TÍPICOS EN NAVEGACIÓN DEAD-RECKONING
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Autopiloto VECTOR sin Sistema de Navegación Visual
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4% de la distancia recorrida
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Autopiloto VECTOR con Sistema de Navegación Visual en terreno conocido
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Sin deriva
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Autopiloto VECTOR con Sistema de Navegación Visual en terreno desconocido
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Deriva restringida hasta 30 metros.
La deriva permanece limitada y no es acumulativa.
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MECÁNICO / AMBIENTAL
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Tamaño (mm, alto x ancho x largo)
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22x46x77
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Peso
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100 gr
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Material de la Caja
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Aleación de aluminio de grado 6082
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Clasificación IP
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Diseñado para cumplir con IP67
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Humedad
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Hasta 90% HR, sin condensación
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Memoria Interna
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5 GB
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Rango de Temperatura
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-30ºC a +85ºC
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Tornillos de Montaje
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4 x M2.5
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ELÉCTRICAS
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Voltaje de Entrada (no regulado)
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9V a 36V DC
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Consumo de Energía
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5 W a 12 VCC
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I/O
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CAN 2.0 B
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1 (hasta 1 Mbps)
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Comunicación Serie
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1 x RS-232 (hasta 250 kbps)
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Ethernet
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100 Base Tx Channel según estándar IEEE 802.3
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El kit VNS01 incluye el conector y el cableado necesarios para conectar el sistema de navegación visual a la familia VECTOR. El kit incluye lo siguiente:
- Kit de instalación VNS01: 8P Binder ref: 77 3408 0000 20008-0200)
- Licencia de funciones avanzadas VNS01 VECTOR
Las operaciones que requieren que toda o parte de una misión se lleve a cabo sin acceso a datos de señal GNSS son cada vez más habituales. En determinadas situaciones, la señal GNSS puede sufrir interrupciones, o bien la misión puede exigir que el vuelo se inicie sin señal desde el principio.

Las soluciones de control de vuelo de UAV Navigation-Grupo Oesía están diseñadas por defecto para operar en entornos sin cobertura GNSS. Aunque el sistema de control de vuelo puede mantener de forma segura el control de la aeronave y navegar en modo de navegación por estima durante las interrupciones de señal GNSS, las operaciones prolongadas sin actualizaciones de posición externas conducen inevitablemente a una deriva de navegación acumulada. Aquí es donde el sistema de navegación visual (VNS01) ofrece una ventaja fundamental, proporcionando correcciones de posición absolutas que limitan la deriva y mantienen una navegación precisa cuando la señal GNSS no está disponible, es poco fiables o se ve comprometida.
Cuando se integra con los sistemas de control de vuelo VECTOR[DP1.1], el VNS01 reduce la deriva inercial y ofrece un posicionamiento más preciso que los sistemas de navegación inercial basados en MEMS que se utilizan habitualmente en esta clase de aeronaves debido a las limitaciones de tamaño, peso y consumo energético.
El VNS01 procesa los datos de su cámara integrada y de otros sensores para estimar el movimiento y la posición absoluta con respecto al entorno que se encuentra debajo, lo que reduce la deriva inercial durante períodos prolongados. En zonas ya mapeadas, el sistema puede utilizar las imágenes recopiladas en vuelos anteriores como referencia de navegación, aplicando el reconocimiento de patrones para corregir continuamente los errores de posicionamiento y reducir la deriva a niveles próximos a cero. En zonas sobre las que no se ha volado anteriormente, puede basarse en imágenes satelitales precargadas para correlacionarlas con los rasgos captados por la cámara integrada. También puede basarse en imágenes satelitales precargadas para correlacionarlas con los rasgos captados por la cámara integrada.
Además, el VNS01 emplea odometría visual (VO) y fusión de sensores a bordo para mantener una navegación a estima fiable. Mediante el seguimiento continuo de los rasgos visuales y el movimiento de la aeronave, el sistema mantiene un posicionamiento relativo preciso incluso en zonas donde no se dispone de referencias previas. La navegación referenciada al terreno (TRN) proporciona una fuente adicional de posicionamiento absoluto al correlacionar las mediciones del terreno a bordo con los modelos digitales de elevación (DEM). En conjunto, estas capacidades generan continuamente correcciones de posición, lo que mantiene limitada la deriva de la navegación inercial y permite operaciones de larga duración en entornos hostiles en los que no se dispone de señal GNSS.
Gracias a esta combinación de odometría visual, reconocimiento de patrones, correlación con mapas satelitales precargados y navegación referenciada al terreno, el sistema permite actualizaciones precisas de la posición tanto en zonas de vuelo conocidas como desconocidas. Las correcciones generadas por estos algoritmos se fusionan en el estimador de navegación, lo que permite al sistema de control de vuelo mantener un rendimiento de navegación limitado y estable durante interrupciones prolongadas del GNSS.
Es probable que esta innovadora capacidad es de especial interés en fabricantes y usuarios finales de UAS de las categorías I y II de la OTAN, así como de UAS de tamaño pequeño y mediano. El dispositivo, compacto y ligero, que se ofrece como periférico opcional del sistema principal de control de vuelo (FCS), facilita la navegación segura y eficiente de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) en entornos sin cobertura GNSS.
Funcionamiento de map matching



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ERRORES ACUMULADOS TÍPICOS EN NAVEGACIÓN DEAD-RECKONING
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Autopiloto VECTOR sin Sistema de Navegación Visual
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4% de la distancia recorrida
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Autopiloto VECTOR con Sistema de Navegación Visual en terreno conocido
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Sin deriva
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Autopiloto VECTOR con Sistema de Navegación Visual en terreno desconocido
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Deriva restringida hasta 30 metros.
La deriva permanece limitada y no es acumulativa.
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MECÁNICO / AMBIENTAL
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Tamaño (mm, alto x ancho x largo)
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22x46x77
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Peso
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100 gr
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Material de la Caja
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Aleación de aluminio de grado 6082
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Clasificación IP
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Diseñado para cumplir con IP67
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Humedad
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Hasta 90% HR, sin condensación
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Memoria Interna
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5 GB
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Rango de Temperatura
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-30ºC a +85ºC
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Tornillos de Montaje
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4 x M2.5
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ELÉCTRICAS
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Voltaje de Entrada (no regulado)
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9V a 36V DC
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Consumo de Energía
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5 W a 12 VCC
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I/O
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CAN 2.0 B
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1 (hasta 1 Mbps)
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Comunicación Serie
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1 x RS-232 (hasta 250 kbps)
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Ethernet
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100 Base Tx Channel según estándar IEEE 802.3
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El kit VNS01 incluye el conector y el cableado necesarios para conectar el sistema de navegación visual a la familia VECTOR. El kit incluye lo siguiente:
- Kit de instalación VNS01: 8P Binder ref: 77 3408 0000 20008-0200)
- Licencia de funciones avanzadas VNS01 VECTOR



