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Un dron no "sabe" dónde está: lo calcula, cientos de veces por segundo, combinando varios sensores baratos e imperfectos dentro de la controladora de vuelo (FC). Esta ficha desarrolla la fila "Controladora (FC) + sensores" de componentes-dron: qué mide cada sensor, por qué ninguno basta por sí solo y por qué la calibración no es un trámite.
| Sensor | Qué mide | Para qué sirve |
|---|---|---|
| IMU — acelerómetro | Aceleración lineal en 3 ejes (incluida la gravedad) | Inclinación (roll/pitch), detecta vibración |
| IMU — giroscopio | Velocidad angular en roll/pitch/yaw | Estabilización activa, cientos de lecturas/segundo |
| Magnetómetro (brújula) | Dirección e intensidad del campo magnético terrestre | Rumbo (yaw) absoluto; referencia de RTH |
| Barómetro | Presión atmosférica | Altitud relativa, mantener altura |
| Flujo óptico | Desplazamiento de píxeles del suelo (cámara hacia abajo) | Velocidad horizontal sin GNSS, vuelo bajo/interior |
| ToF / telémetro láser | Tiempo de vuelo de un pulso de luz | Distancia exacta al suelo/obstáculo, aterrizaje fino |
IMU: acelerómetro + giroscopio
La IMU (Inertial Measurement Unit) es un chip MEMS con dos sensores. El acelerómetro lleva una masa de prueba microscópica suspendida en muelles: al acelerar el dron (o por la gravedad), esa masa se desplaza y cambia la capacitancia respecto a una placa fija — ese cambio, en milivoltios, se traduce en aceleración por eje. El giroscopio usa el efecto Coriolis: una masa vibrante en el chip se desvía al girar, y esa desviación se mide como señal eléctrica de velocidad angular. Muchos módulos integran también el magnetómetro en el mismo encapsulado (IMU de 9 ejes), aunque cumple un papel distinto (rumbo, no estabilización). La FC lee la IMU cientos de veces por segundo: un multirrotor es aerodinámicamente inestable y, sin esa corrección activa constante, se descontrolaría en segundos.
Magnetómetro (brújula): por qué la calibración es innegociable
El magnetómetro da el rumbo (yaw) absoluto y, combinado con el GNSS, sostiene el mantenimiento de posición, el RTH y el vuelo por waypoints — ver gnss-posicionamiento. Es un sensor sensible a cualquier campo magnético cercano: metal, hormigón armado (varillas), coches, altavoces, líneas eléctricas o la propia electrónica del dron. La calibración enseña a la FC cuál es el campo "normal" del entorno, y ahí está la trampa: si se calibra cerca de metal, el dron "pone a cero" esa interferencia como si fuera el norte real; en cuanto se aleja de esa zona, la calibración deja de ser válida y el vuelo se vuelve errático (deriva, viraje inesperado, error de brújula). Por eso se calibra siempre al aire libre, lejos de coches, edificios y suelo con armadura metálica — nunca sobre asfalto o cemento armado. ArduPilot, por ejemplo, exige calibración onboard con el dron girando sobre sus 6 caras (frente, atrás, izquierda, derecha, arriba, abajo) y buen fix GPS antes de empezar.
Barómetro: la altura relativa
Mide la presión atmosférica y la traduce en altura: a nivel del mar ronda 1.013 hPa, y baja unos 12 hPa cada 100 m de ascenso. Es el sensor detrás del modo de mantenimiento de altitud y del loiter vertical (modos-de-vuelo), con respuesta de milisegundos — un chip barométrico moderno distingue cambios de altura de menos de 10 cm. Su límite: da altura relativa al punto de encendido, no altitud absoluta, y se combina con el GNSS para eso.
Flujo óptico y ToF: volar sin GNSS (o pegado al suelo)
El sensor de flujo óptico es, en esencia, un sensor de ratón óptico apuntando al suelo: compara imágenes sucesivas y mide cuánto se desplazan los píxeles para calcular la velocidad horizontal sin necesitar GNSS — clave en interiores o vuelo bajo. Casi siempre va emparejado con un telémetro ToF (Time of Flight): un pulso de luz mide cuánto tarda en rebotar en el suelo o un obstáculo, lo que da la distancia exacta necesaria para escalar el propio cálculo de flujo óptico y para el aterrizaje de precisión. El flujo óptico exige suelo con textura y luz suficiente — falla sobre agua, nieve o superficies lisas y reflectantes — y funciona mejor a poca altura (por debajo de unos 3 m en muchas implementaciones); el ToF típico de consumo cubre del orden de 10 m, hasta ~18 m en las versiones de mayor alcance.
Fusión de sensores: cómo la FC lo junta todo
Ningún sensor es fiable por sí solo: el giroscopio deriva (acumula error con el tiempo y la temperatura), el acelerómetro es ruidoso en vibración, el GNSS tiene retardo y el magnetómetro se puede engañar. La controladora de vuelo corre un filtro de fusión — típicamente un filtro de Kalman extendido (EKF) — que combina IMU + barómetro + brújula + GNSS (+ flujo óptico si existe) en dos pasos continuos, predicción y corrección: el acelerómetro corrige la deriva de roll/pitch del giroscopio, y el magnetómetro corrige la deriva de yaw. Es el enfoque de ArduPilot (EKF3) y PX4 (ecl EKF), los dos autopilotos abiertos de referencia (autopilotos-abiertos).
Qué es exactamente «el piloto automático» de un UAS
🔑 El piloto automático no es una pieza: es el conjunto. Lo forman acelerómetros y giroscopios (la IMU) + receptor GNSS + el resto de sensores (barómetro, magnetómetro, y flujo óptico/ToF si los hay), todo unido por el filtro de fusión que corre la controladora. Ninguno de ellos basta por sí solo — de eso va la sección de arriba, y de eso va la pregunta cuando el examen la formula al revés («¿qué partes forman el piloto automático?»).
Volar entre metal: EMI y el despegue en manual
El magnetómetro es el eslabón débil cuando hay interferencia electromagnética (EMI) o grandes masas metálicas cerca: cubiertas industriales, silos, subestaciones, barcos, puentes, torres de alta tensión. Ahí la brújula da rumbos falsos.
⚠️ Y esto es lo importante: los modos automáticos DEPENDEN de la brújula. El mantenimiento de posición, el vuelo por waypoints y el RTH usan el rumbo para decidir hacia dónde empujar; con un rumbo falso, el automatismo no falla en silencio, te empuja en la dirección equivocada con autoridad.
🔑 Procedimiento estándar en zonas con EMI o mucho metal: despegar en MODO MANUAL (o atti, sin asistencia de posición), ganar altura y separarse de la estructura, y solo entonces pasar a los modos asistidos, ya lejos de la fuente. Y no calibrar la brújula ahí: se calibraría la interferencia como si fuera el norte (ver arriba).
📌 Mismo criterio para el RTH: si el vuelo transcurre pegado a estructura metálica, conviene no confiar el retorno al automatismo y traerlo a mano. Casos de uso donde esto es el pan de cada día: caso-inspeccion-tecnica, caso-infraestructuras-lineales y caso-nautica-salvamento.
Por qué importa calibrar antes de volar
- IMU: en superficie plana, estable y horizontal, con el dron encendido y los motores parados; hace falta si el horizonte sale torcido en cámara, el dron deriva al mantener posición o la app avisa de error de IMU.
- Brújula: al aire libre, lejos de metal — conviene repetirla si se viaja lejos (el campo magnético local cambia) o tras un aviso de interferencia.
- Saltarse cualquiera de las dos es la causa más común de flyaway y de fallos de RTH — síntomas y recuperación en recuperar-el-control.
Relación
componentes-dron · modos-de-vuelo · gnss-posicionamiento · recuperar-el-control · autopilotos-abiertos
Fuentes: DroneZon — Drone Gyro Stabilization, IMU And Flight Controllers. PX4 Docs (oficial) — Barometers. Betaflight Docs (oficial) — Barometer. WFsensors — Altitude pressure sensors play a core sensing and control role in drones. Drone U — How to Tackle Drone Magnetic Interference and Avoid a Drone Crash. ArduPilot Docs (oficial) — Compass Calibration · Extended Kalman Filter (EKF) overview. PX4 Docs (oficial) — Using PX4's Navigation Filter (EKF2). DJI Support (oficial) — IMU Calibration Guide. Unmanned Tech Shop — Optical Flow Sensors for Drones: Indoor Positioning Guide. Tofsensors.com — ToF Sensors for Drone Distance Measurement. Consultado 2026-07-20.