ArduPilot

ArduPilot ofrece un amplio conjunto de funciones, incluidas las siguientes, comunes a todos los vehículos:

• Modos de vuelo totalmente autónomo, semiautónomo y totalmente manual, misiones programables con puntos de referencia 3D, geovallado opcional .
• Opciones de estabilización para eliminar la necesidad de un copiloto externo.
• Simulación con una variedad de simuladores, incluido el simulador ArduPilot Software in the Loop (SITL). ^{[ 6 ]}
• Admite una gran cantidad de sensores de navegación, incluidos varios modelos de GPS RTK, GPS L1 tradicionales, barómetros, magnetómetros, telémetros láser y de sonar, flujo óptico, transpondedor ADS-B , infrarrojos, sensores de velocidad aerodinámica y dispositivos de visión artificial/captura de movimiento.
• Comunicación de sensores a través de SPI , I²C , bus CAN , comunicación serial , SMBus .
• Mecanismos de seguridad ante la pérdida de contacto por radio, GPS y la superación de un límite predefinido, así como ante el nivel mínimo de batería.
• Soporte para la navegación en entornos sin GPS, con posicionamiento basado en visión, flujo óptico , SLAM y posicionamiento de banda ultraancha .
• Soporte para actuadores como paracaídas y pinzas magnéticas.
• Compatibilidad con motores sin escobillas y con escobillas .
• Compatibilidad e integración con estabilizadores de cámara y vídeo.
• Integración y comunicación con potentes ordenadores secundarios o "complementarios".
• Amplia documentación disponible en la wiki de ArduPilot.
• Soporte y debate a través del foro de ArduPilot, canales de chat de Gitter, GitHub y Facebook.

• Modos de vuelo: Estabilizar, Mantener altitud, Merodear, RTL (Regresar al despegue), Automático, Acrobacia, Autoajuste, Frenar, Círculo, Deriva, Guiado, (y Guiado_SinGPS), Aterrizaje, Mantener posición, Deportivo, Lanzar, Sígueme, Simple, Súper simple, Evitar ADSB. ^{[ 7 ]}
• Sintonización automática
• Admite una amplia variedad de tipos de estructura, incluyendo tricópteros, cuadricópteros, hexacópteros, octocópteros planos y coaxiales, y configuraciones de motor personalizadas.
• Soporte para helicópteros eléctricos y de gas tradicionales, monocópteros y helicópteros en tándem.

• Modos Fly By Wire , modo merodeador, modo automático, modos acrobáticos.
• Opciones de despegue: Lanzamiento manual, bungee, catapulta, transición vertical (para aviones VTOL).
• Opciones de aterrizaje: Pendiente de planeo ajustable, helicoidal, empuje inverso, red, transición vertical (para aviones VTOL).
• Autoajuste, simulación con los simuladores JSBSIM , X-Plane y RealFlight.
• Compatibilidad con una gran variedad de arquitecturas VTOL: cuadriplanos, alas basculantes, rotores basculantes, aeronaves de despegue y aterrizaje vertical, ornitópteros.
• Optimización de aviones de 3 o 4 canales.

• Modos de funcionamiento: Manual, Aprendizaje, Automático, Dirección, Retención y Guiado.
• Compatibilidad con arquitecturas de ruedas y orugas.

• Control de profundidad: Mediante sensores de profundidad basados ​​en la presión, los submarinos pueden mantener la profundidad con una precisión de pocos centímetros.
• Control de iluminación: Control de la iluminación submarina mediante el controlador.

ArduPilot está completamente documentado en su wiki, con un total equivalente a unas 700 páginas impresas, dividido en seis secciones principales: las subsecciones relacionadas con los vehículos Copter, Plane, Rover y Submarine están dirigidas a los usuarios. Una subsección para desarrolladores, destinada a usos avanzados, está dirigida principalmente a ingenieros de software y hardware, y una sección común que reúne información común a todos los tipos de vehículos se comparte dentro de las cuatro primeras secciones.

Los orígenes del proyecto ArduPilot se remontan a finales de 2007 ^{[ 12 ],} cuando Jordi Muñoz, quien más tarde cofundó 3DRobotics con Chris Anderson , escribió un programa para Arduino (al que llamó "ArduCopter") para estabilizar un helicóptero RC. En 2009, Muñoz y Anderson lanzaron Ardupilot 1.0 ^{[ 13 ]} (software de control de vuelo) junto con una placa de hardware en la que podía ejecutarse. Ese mismo año, Muñoz, quien había construido un UAV helicóptero RC tradicional capaz de volar de forma autónoma, ganó la primera competición Sparkfun AVC. ^{[ 14 ]} El proyecto creció aún más gracias a muchos miembros de la comunidad DIY Drones, incluido Chris Anderson, quien impulsó el proyecto y fundó la comunidad basada en foros a principios de 2007. ^{[ 8 ] [ 15 ]}

La primera versión de ArduPilot solo admitía aeronaves de ala fija y se basaba en un sensor de termopila , que determina la ubicación del horizonte con respecto a la aeronave midiendo la diferencia de temperatura entre el cielo y el suelo. ^{[ 8 ]} Posteriormente, el sistema se mejoró reemplazando las termopilas con una Unidad de Medición Inercial (IMU) que utilizaba una combinación de acelerómetros , giroscopios y magnetómetros . Más tarde, la compatibilidad con otros tipos de vehículos se amplió, lo que dio lugar a los subproyectos de helicóptero, avión, rover y submarino.

En 2011 y 2012 se produjo un crecimiento explosivo en la funcionalidad del piloto automático y en el tamaño del código fuente, gracias en gran parte a la incorporación de Andrew "Tridge" Tridgell y Pat Hickey, autor de HAL. Las contribuciones de Tridge incluyeron capacidades de simulación y pruebas automáticas para Ardupilot, junto con PyMavlink y Mavproxy. Hickey fue fundamental para la integración de la biblioteca AP_HAL al código fuente. La capa de abstracción de hardware ( HAL ) simplificó y modularizó enormemente el código fuente al introducir y confinar las especificaciones de implementación de hardware de bajo nivel a una biblioteca de hardware independiente.

En 2012, Randy Mackay asumió el cargo de jefe de mantenimiento del helicóptero Copter, a petición del anterior responsable, Jason Short, y Tridge se hizo cargo del jefe de mantenimiento del avión Plane, tras la marcha de Doug Weibel, quien obtuvo un doctorado en Ingeniería Aeroespacial. Tanto Randy como Tridge siguen siendo jefes de mantenimiento hasta la fecha.

Si bien las primeras versiones de ArduPilot utilizaban el controlador de vuelo APM (ArduPilotMega), una CPU AVR que ejecutaba el lenguaje de programación de código abierto Arduino (lo que explica la parte "Ardu" del nombre del proyecto ), en años posteriores se produjo una importante reescritura del código base en C++ con muchas utilidades de soporte escritas en Python .

Entre 2013 y 2014, ArduPilot evolucionó para funcionar en una variedad de plataformas de hardware y sistemas operativos más allá de la arquitectura original del microcontrolador Arduino Atmel , primero con la introducción comercial del controlador de vuelo de hardware Pixhawk, un esfuerzo de colaboración entre PX4, 3DRobotics y el equipo de desarrollo de ArduPilot, y más tarde con el Bebop2 de Parrot y los controladores de vuelo basados ​​en Linux como NAVIO2 basado en Raspberry Pi y ErleBrain basado en BeagleBone. Un evento clave dentro de este período fue el primer vuelo de un avión bajo Linux a mediados de 2014. ^{[ 16 ]}

A finales de 2014 se formó DroneCode, ^{[ 17 ]} creada para reunir los principales proyectos de software de código abierto para UAV y, sobre todo, para consolidar la relación y la colaboración de los proyectos ArduPilot y PX4. La participación de ArduPilot en DroneCode finalizó en septiembre de 2016. ^{[ 18 ]} 2015 también fue un año excepcional para 3DRobotics, un importante patrocinador del desarrollo de ArduPilot, con la presentación del cuadricóptero Solo, un cuadricóptero comercial que ejecutaba ArduPilot. Sin embargo, el éxito comercial de Solo no llegó a materializarse. ^{[ 19 ]}

En otoño de 2015 tuvo lugar otro acontecimiento clave en la historia del piloto automático, cuando un enjambre de 50 aviones que ejecutaban ArduPilot volaron simultáneamente en el equipo del Laboratorio de Ingeniería de Sistemas Robóticos Avanzados (ARSENL) de la Escuela Naval de Posgrado .

Durante este período, el código base de ArduPilot fue significativamente refactorizado , hasta el punto de que dejó de tener cualquier semejanza con sus primeros años de Arduino.

La evolución del código de ArduPilot continúa con la incorporación de soporte para la integración y comunicación con potentes ordenadores auxiliares para la navegación autónoma, soporte para aeronaves con arquitecturas VTOL adicionales, integración con ROS , soporte para planeadores y una integración más estrecha para submarinos. El proyecto se desarrolla bajo el paraguas de ArduPilot.org, un proyecto perteneciente a la organización sin ánimo de lucro Software in the Public Interest . ArduPilot cuenta con el patrocinio parcial de una creciente lista de socios corporativos. ^{[ 1 ]}

En 2012, el equipo CanberraUAV se alzó con el primer puesto en el prestigioso UAV Outback Challenge . El equipo CanberraUAV incluía a desarrolladores de ArduPlane y el avión pilotado estaba controlado por un piloto automático APM 2.

En 2014, el equipo CanberraUAV y ArduPilot volvieron a obtener el primer lugar al entregar con éxito una botella al excursionista "perdido". En 2016, ArduPilot se alzó con el primer puesto en la competición, técnicamente más exigente, superando a fuertes competidores internacionales.

En junio de 2025, las fuerzas armadas ucranianas utilizaron con éxito ArduPilot durante la guerra ruso-ucraniana para realizar ataques con 117 drones aéreos contra cinco bases aéreas rusas, en lo que se denominó Operación Telaraña . ^{[ 20 ]} Durante este tiempo, el presidente ucraniano Volodymyr Zelenskyy afirmó que cada dron tenía su propio piloto para lanzarlo y controlarlo de forma remota; ^{[ 3 ]} esto se realizó a través de la red de telefonía móvil rusa utilizando ArduPilot. ^{[ 21 ]}