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Ale Isaac MsAutor o CoautorLuna MaAutor o CoautorKalra RAutor o CoautorCampoy PAutor o CoautorMolina MAutor (correspondencia)

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10 de octubre de 2022
Publicaciones
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Artículo

Medium-Scale UAVs: A Practical Control System Considering Aerodynamics Analysis

Publicado en:Drones. 6 (9): 244- - 2022-09-01 6(9), DOI: 10.3390/drones6090244

Autores: Isaac, Mohammad Sadeq Ale; Luna, Marco Andres; Ragab, Ahmed Refaat; Khoeini, Mohammad Mehdi Ale Eshagh; Kalra, Rupal; Campoy, Pascual; Pena, Pablo Flores; Molina, Martin

Afiliaciones

Drone Hopper Co, Leganes 28919, Spain - Autor o Coautor
Istanbul Aydin Univ, Dept Business Adm, TR-34295 Istanbul, Turkey - Autor o Coautor
İstanbul Aydın Üniversitesi - Autor o Coautor
İstanbul Aydın Üniversitesi , Drone-Hopper Company - Autor o Coautor
October 6 Univ, Dept Network, Fac Informat Syst & Comp Sci, Giza 12511, Egypt - Autor o Coautor
October 6 University , Universidad Carlos III de Madrid , Drone-Hopper Company - Autor o Coautor
Univ Carlos III Madrid, Dept Elect Engn, Leganes 28919, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid UPM CSIC, Ctr Automat & Robot Car, Comp Vis & Aerial Robot Grp, Madrid 28006, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Aerosp Engn, E-28040 Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Artificial Intelligence, E-28040 Madrid, Spain - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid , Drone-Hopper Company - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid , Wake Engineering Company - Autor o Coautor
Wake Engn Co, Getafe 28906, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

Unmanned aerial vehicles (UAVs) have drawn significant attention from researchers over the last decade due to their wide range of possible uses. Carrying massive payloads concurrent with light UAVs has broadened the aeronautics context, which is feasible using powerful engines; however, it faces several practical control dilemmas. This paper introduces a medium-scale hexacopter, called the Fan Hopper, alimenting Electric Ducted Fan (EDF) engines to investigate the optimum control possibilities for a fully autonomous mission carrying a heavy payload, even of liquid materials, considering calculations of higher orders. Conducting proper aerodynamic simulations, the model is designed, developed, and tested through robotic Gazebo simulation software to ensure proper functionality. Correspondingly, an Ardupilot open source autopilot is employed and enhanced by a model reference adaptive controller (MRAC) for the attitude loop to stabilize the system in case of an EDF failure and adapt the system coefficients when the fluid payload is released. Obtained results reveal less than a 5% error in comparison to desired values. This research reveals that tuned EDFs function dramatically for large payloads; meanwhile, thermal engines could be substituted to maintain much more flight endurance.

Palabras clave

adaptive controlmotor failurepayload carriageAdaptive controlFlightMedium-scale uavMotor failurePayload carriage

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Drones debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 14/34, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Remote Sensing.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 3.16, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Oct 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-10-09, el siguiente número de citas:

  • WoS: 7
  • Scopus: 10
  • Google Scholar: 7

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-10-09:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 10.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 9 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 0.25.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Egypt; Turkey.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (ALE ISAAC KHOUEINI, MOHAMMAD SADEQ) y Último Autor (MOLINA GONZALEZ, MARTIN).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido MOLINA GONZALEZ, MARTIN.