Diseño de una red de drones de vigilancia para la seguridad y la sostenibilidad en el parque natural del Montseny

Abstract

Aquest Treball de Final de Grau aborda el disseny conceptual i l'avaluació de viabilitat d'una xarxa distribuïda de drons per a la vigilància i gestió ambiental del Parc Natural del Montseny. La proposta es basa en una arquitectura modular que integra drons aeris, estacions automàtiques de desplegament i recàrrega, i una infraestructura de comunicacions híbrida adaptada a entorns naturals de gran extensió. El sistema està orientat a la detecció primerenca d'incendis forestals, la supervisió d'activitats no autoritzades i el monitoratge de variables ambientals rellevants. El treball desenvolupa la selecció tècnica dels principals subsistemes (plataforma aèria, sensors, comunicacions i energia), així com el disseny de la xarxa mitjançant models de cobertura i simulacions operatives. Addicionalment, s'ha dut a terme una anàlisi normativa, complementada per un estudi de riscos seguint la metodologia SORA, una avaluació econòmica preliminar i una prova de concepte basada en visió artificial. Els resultats permeten validar la viabilitat tècnica, regulatòria i operativa del sistema, així com identificar les limitacions i les àrees de millora per al seu futur desplegament.

Este Trabajo de Fin de Grado aborda el diseño conceptual y la evaluación de viabilidad de una red distribuida de drones para la vigilancia y gestión ambiental del Parque Natural del Montseny. La propuesta se basa en una arquitectura modular que integra drones aéreos, estaciones automáticas de despliegue y recarga, y una infraestructura de comunicaciones híbrida adaptada a entornos naturales de gran extensión. El sistema está orientado a la detección temprana de incendios forestales, la supervisión de actividades no autorizadas y la monitorización de variables ambientales relevantes. El trabajo desarrolla la selección técnica de los principales subsistemas (plataforma aérea, sensores, comunicaciones y energía), así como el diseño de la red mediante modelos de cobertura y simulaciones operativas. Adicionalmente, se ha llevado a cabo un análisis normativo, complementado por un estudio de riesgos bajo la metodología SORA, una evaluación económica preliminar y una prueba de concepto basada en visión artificial. Los resultados permiten validar la viabilidad técnica, regulatoria y operativa del sistema, así como identificar las limitaciones y las áreas de mejora para su futuro despliegue.

This Bachelor's Thesis presents the conceptual design and feasibility assessment of a distributed drone network for environmental surveillance and management in the Parque Natural del Montseny. The proposal is based on a modular architecture that integrates aerial drones (UAVs), automated deployment and docking stations, and a hybrid communications infrastructure tailored to extensive natural environments. The system is designed for the early detection of wildfires, the surveillance of unauthorized activities, and the monitoring of relevant environmental variables. The study details the technical selection of the key subsystems (aerial platform, sensors, communications, and energy), as well as the network design using coverage models and operational simulations. Furthermore, a regulatory analysis has been conducted, complemented by a risk assessment following the SORA methodology, a preliminary economic study, and a proof of concept based on computer vision. The results validate the technical, regulatory, and operational feasibility of the system, identifying both limitations and areas for improvement for its future deployment.