{rfName}
Ar

Indexat a

Llicència i ús

Icono OpenAccess

Citacions

Altmetrics

Grant support

This research received partial funding from the Government of Spain under the project PID2023-151110OB-I00 and Generalitat Valenciana under CIPROM/2022/3 and CIACIF/2021/286. This research project is part of the programme DesCartes and is supported by the National Research Foundation, Prime Minister's Office, Singapore under its Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE) programme. Funding for open access charge: Universitat Politecnica de Valencia.

Anàlisi d'autories institucional

Garcia-Gascon, CesarAutor (correspondència)Castello-Pedrero, PabloAutor o coautorGarcia-Manrique, Juan AAutor o coautor

Compartir

8 demaig de 2025
Publicacions
>
Article

Artificial Intelligence-Driven Aircraft Systems to Emulate Autopilot and GPS Functionality in GPS-Denied Scenarios Through Deep Learning

Publicat a:Drones. 9 (4): 250- - 2025-03-26 9(4), DOI: 10.3390/drones9040250

Autors: Garcia-Gascon, Cesar; Castello-Pedrero, Pablo; Chinesta, Francisco; Garcia-Manrique, Juan A

Afiliacions

Arts & Metiers Inst Technol, PIMM Lab, CNRS, ENSAM, F-75013 Paris, France - Autor o coautor
CNRS CREATE Ltd, 1 Create Way,08-01 CREATE Tower, Singapore 138602, Singapore - Autor o coautor
Univ Politecn Valencia, Design & Mfg Res Inst, Valencia 46022, Spain - Autor o coautor

Resum

This paper presents a methodology for training a Deep Learning model aimed at flight management tasks in a fixed-wing unmanned aerial vehicle (UAV), specifically autopilot control and GPS prediction. In this formulation, sensor data and the most recent GPS signal are first processed by an LSTM to produce an initial coordinate prediction. This preliminary estimate is then merged with additional sensor inputs and passed to an MLP, which replaces the conventional autopilot algorithm by generating the control commands for real-time navigation. The approach is particularly valuable in scenarios where the aircraft must follow a predetermined route-such as surveillance operations-or maintain a remote ground link under varying GPS availability. The study focuses on Class I UAVs; however, the proposed methodology can be adapted to larger classes (II and III) by adjusting sensor configurations and network parameters. To collect training data, a small fixed-wing aircraft was instrumented to record kinematic and control inputs, which then served as inputs to the neural network. Despite the limited sensor suite and the use of an open-source flight controller (SpeedyBee), the flexibility of the proposed approach allows for easy adaptation to more complex UAVs equipped with additional sensors, potentially improving prediction accuracy. The performance of the neural network, implemented in PyTorch, was evaluated by comparing its predicted data with actual flight logs. In addition, the method has been shown to be robust to both short and prolonged GPS outages, as it relies on waypoint-based navigation along previously explored routes, ensuring reliable performance in known operational contexts.

Paraules clau

Artificial intelligence (ai)Deep learning (dl)Unmanned aerial systems (uass)Unmanned aerial vehicle (uav

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Drones a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2025, es trobava a la posició 14/63, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Remote Sensing.

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-07-18:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 3 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

    És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

    • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.

    Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

    Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: France; Singapore.

    Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (García Gascón, César) i Últim Autor (García Manrique, Juan Antonio).

    l'autor responsable d'establir les tasques de correspondència ha estat García Gascón, César.