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Plataformas UAV de Ala Fija de Código Abierto — Reno L250 y prototipo de foam board

Repositorio de respaldo del artículo:

Integration and Validation of Open-Source Fixed-Wing UAV Platforms for Low-Cost Autonomous Flight Research S. Martinez, J. Veloz, J. Hurel, C. Tutiven, F. Yumbla IEEE Ecuador Technical Chapters Meeting (ETCM) 2026

y del proyecto de titulación "Integración mecatrónica y validación de una plataforma UAV de ala fija de bajo costo basada en arquitectura abierta" (ESPOL).

Contiene el diseño mecánico CAD, los planos de fabricación, los parámetros del autopiloto, el código de análisis de telemetría y los datos que respaldan las tablas y figuras del artículo.


Dónde está cada cosa del artículo

Sección / elemento del artículo Carpeta
Sec. II — Selección de plataformas, componentes y costos (Tablas I–III) Calculos/
Sec. II — CAD de ambas plataformas (Fig. 1) Modelo3D/
Sec. II — Integración de aviónica (Fig. 3) Guia_Mission_Planner.pdf
Sec. III — Banco de pruebas estático (Fig. 4) Modelo3D/
Sec. III — Vibraciones en el banco (Fig. 6) 12_Codigos_Graficas/
Sec. IV — Geometría del prototipo de foam board (ver nota abajo) Modelo3D/Esamble_nuevo_cfd_agosto/
Sec. IV — Resultados CFD crudos (Tabla IV) Datos_Articulo/cfd/
Sec. V — Parámetros del autopiloto Parametros/
Sec. V — Órbitas de Loiter en ambos sentidos (Tabla V, Fig. 7) Datos_Articulo/
Sec. V — Gemelo digital en Isaac Sim (Fig. 8b) repositorio aparte, ver abajo

Estructura

.
├── Calculos/                  Hoja de cálculo de MTOW, carga alar, T/W,
│                              autonomía y desglose de costos de importación
├── 12_Codigos_Graficas/       Análisis post-vuelo de telemetría .BIN
│   ├── processVibe.py         Extrae el mensaje VIBE y grafica vibraciones
│   └── missionPlanning.ipynb  Gráficas de vibración (Fig. 6) y de RCIN vs RCOUT
│                              (estas últimas son del trabajo de tesis; no
│                              forman parte del artículo)
├── Modelo3D/
│   ├── CAD_SolidWorks/
│   │   └── Avion_White/       Geometría de referencia del foam board
│   ├── Esamble_nuevo_cfd_agosto/  Ensamble reconstruido del foam board:
│   │                              la geometría de la Tabla IV
│   ├── RenoL250/              Fuselaje comercial modelado en Inventor
│   ├── STL_Impresion/         Mallas listas para impresión 3D
│   └── Paracaidas/            Sistema de recuperación (trabajo de tesis;
│                              no forma parte del artículo)
├── Parametros/                Respaldos .param de ArduPilot
└── Datos_Articulo/
    ├── cfd/                   Fuerzas y coeficientes CFD de la Tabla IV
    ├── logs_isaac_sim/        Las dos órbitas de la Tabla V: telemetría (.csv),
    │                          configuración de la planta (.json) y estado
    │                          real del simulador (_forces.csv.gz)
    └── scripts_mision/        Script de misión y script de la Fig. 7

Nota sobre la geometría del prototipo de foam board

El ensamble CAD original del prototipo ya no está disponible. Lo que se publica en Modelo3D/Esamble_nuevo_cfd_agosto/ es una reconstrucción dimensional hecha a partir de las dimensiones externas medidas (envergadura 1058.6 mm, cuerda 167.0/157.8 mm), junto con la geometría de referencia usada para reconstruirla, en Modelo3D/CAD_SolidWorks/Avion_White/.

Los coeficientes de la Tabla IV y el gemelo digital del artículo se calcularon sobre esa reconstrucción. Los resultados crudos del estudio CFD están en Datos_Articulo/cfd/.

Formatos CAD

Las piezas se publican en formato nativo (.SLDPRT/.SLDASM de SolidWorks, .ipt/.iam de Inventor) y, donde estaba disponible, en STEP (.stp).

Si vas a reproducir la geometría, usa el STEP: conserva las dimensiones exactas y lo abre cualquier CAD. Los STL de STL_Impresion/ son mallas trianguladas — sirven para imprimir y para el visor 3D de GitHub, pero pierden la parametría y no son la fuente para tomar medidas.


Gemelo digital (Isaac Sim + Pegasus Simulator)

El modelo de planta aerodinámica y el entorno de simulación viven en un repositorio aparte, porque se construyen sobre un proyecto de terceros con su propia licencia y linaje:

https://github.com/RAMEL-ESPOL/isaac-uav-foam-board

La configuración de la plataforma del artículo está en examples/yoy_trainer_v2: el modelo URDF/USD, el script de planta con los coeficientes de la Tabla IV, la misión de ArduPilot y las herramientas de reporte.

Para reproducir las órbitas de la Tabla V:

# Terminal 1 — Isaac Sim + ArduPilot SITL
isaac_run examples/yoy_trainer_v2/14_yoy_trainer_v2_fixedwing.py --mode autonomous

# Terminal 2 — cuando SITL reporte heartbeat
python3 examples/yoy_trainer_v2/scripts/autonomous_flight.py --loiter-now --duration 300 --radius 150         # horario
python3 examples/yoy_trainer_v2/scripts/autonomous_flight.py --loiter-now --duration 300 --radius 150 --ccw   # antihorario

Para regenerar la Fig. 7 desde los registros publicados aquí:

cd Datos_Articulo
python3 scripts_mision/paper_loiter_figure.py --logs logs_isaac_sim \
    --cw auto_20260925_191716 --ccw auto_20260925_190119 -o loiter_quant.png

Datos que no están en este repositorio

Los registros .BIN completos de Mission Planner no se versionan aquí: son demasiado pesados para GitHub, que avisa a partir de 50 MB por archivo y rechaza los que superan 100 MB.

Lo que sí está publicado son los productos derivados que respaldan las figuras del artículo: las gráficas de vibraciones en 12_Codigos_Graficas/, y los datos de CFD y de simulación en Datos_Articulo/.

Si necesitas los .BIN originales, escríbenos al correo de contacto del artículo.


Requisitos

Para los scripts de análisis de telemetría:

pip install pymavlink matplotlib numpy pandas

Para abrir el CAD: SolidWorks 2021+ o Autodesk Inventor 2021+ para los archivos nativos; cualquier visor compatible con STEP para el resto.


Cómo citar

Si este material te resulta útil, cita el artículo:

@inproceedings{martinez2026openuav,
  author    = {Martinez, Steven and Veloz, Joel and Hurel, Jorge and
               Tutiven, Christian and Yumbla, Francisco},
  title     = {Integration and Validation of Open-Source Fixed-Wing {UAV}
               Platforms for Low-Cost Autonomous Flight Research},
  booktitle = {IEEE Ecuador Technical Chapters Meeting (ETCM)},
  year      = {2026}
}

Contacto

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) Campus Gustavo Galindo, Guayaquil, Ecuador — fryumbla@espol.edu.ec