jueves, 7 julio 2022

Drones más inteligentes para actuar de forma autónoma en desastres naturales

Investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la UPNA desarrollan el  sistema de comunicaciones de un dron autónomo, operado por un sistema experto, que puede emplearse en misiones de emergencia. El trabajo forma parte del proyecto Emeral, en el que la universidad participa junto a las empresas Tesicnor, Sistemas Navarra, i3Code Solutions, Naitec y Fuvex.

Redacción
Pamplona - 10 marzo, 2022

Los investigadores de la UPNA que participan en el proyecto de drones. (Foto: cedida)

Un equipo de investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) trabaja en el sistema de comunicaciones de un dron autónomo, operado por un sistema experto, que pueda utilizarse en misiones de emergencia. El trabajo forma parte del proyecto Emeral, en el que la UPNA participa junto con las empresas Tesicnor, Sistemas Navarra, i3Code Solutions, Naitec y Fuvex.

El objetivo, según informó la UPNA, es lograr drones capaces de despegar de forma autónoma si concurren condiciones meteorológicas con potencial para provocar desastres naturales, volar según un plan de vuelo prefijado, captar en el entorno información de interés y regresar al centro de control para transmitir la información a los gestores del servicio de emergencias

El proyecto, financiado en la última convocatoria de proyectos estratégicos del Gobierno de Navarra, pretende utilizar drones autónomos en inundaciones y sustituir a los helicópteros -cuya operación requiere mayores costes y entraña mayores riesgos para el personal de emergencias- para efectuar la recogida de información, tanto en fases preventivas, para preparar planes de contingencia, como en situaciones de emergencia, “para desplegar rescates u otro tipo de actuaciones en terreno”. Incluso después del desastre, “para analizar sus efectos en el entorno”.

Los trabajos en marcha se basan en una aplicación web ya desarrollada y operativa, el gestor de planes de emergencia para inundaciones Noe, ideado por la empresa Tesicnor. Se trata de un sistema que actúa como alarma temprana en caso de emergencias según una serie parámetros definidos. El proyecto Emeral parte de esta aplicación, a la que el equipo de investigadores quiere integrar el vuelo autónomo de los drones, operado por un sistema experto. “No conocemos ninguna otra iniciativa en el mundo que incorpore estas posibilidades”, explica Jesús Villadangos, investigador del ISC que forma parte del proyecto, en el que también participan los investigadores de la UPNA Alberto Córdoba, José Javier Astrain, Francisco Falcone, José Ramón González de Mendivil, Ion Goizueta, Federico Fariña, Almudena Ochoa Lainez, Pablo Medrano Fernández y Sandu Ilco.

“La idea es que el sistema experto avise cuándo es recomendable que un dron realice un viaje de inspección, se genere automáticamente un plan de vuelo, el plan se cargue en el vehículo y se inicie el trayecto. Trabajamos hacia un escenario en el que todo podría realizarse de manera autónoma, pero en la práctica siempre requerirá la autorización última de un responsable a cargo del sistema por la normativa en vigor”, destacó la UPNA. Esto en cualquier caso es muy positivo, porque hará que “el sistema siga aprendiendo a lo largo del tiempo”, refiere Villadangos.

El principal reto al que se enfrentan los investigadores es el desarrollo del sistema experto que analizará las variables climatológicas existentes y recomendará las acciones a realizar.

El principal reto al que se enfrentan los investigadores es el desarrollo del sistema experto que analizará las variables climatológicas existentes y recomendará las acciones a realizar. “Para ello hemos utilizado un sistema de reglas basado en la lógica fuzzy, similar a una red neuronal, pero capaz de modelar el conocimiento del ser humano. A fin de cuentas, lo que hacemos es incorporar al sistema los conocimientos de los técnicos de emergencias y modelar sus valoraciones en base a parámetros existentes, lo que da como resultado decisiones concretas”, resume el investigador.

Otro de los retos a los que se debe enfrentar el grupo de investigadores es analizar la orografía del terreno y generar un plan de vuelo capaz de salvar los eventuales obstáculos, por ejemplo, en zonas montañosas. Para ello, el sistema se nutre de bases de datos LiDAR (del inglés light detention and ranging), una técnica de teledetección óptica que recoge información sobre el terreno mediante el uso de tecnología láser y que la mayoría de Estados de Europa administran basándose en datos de acceso público. Además, incorpora otras fuentes de datos como las imágenes de satélite de la misión Sentinel-2 o los datos públicos sobre capas de uso de suelo. A partir de ellos, el sistema deberá generar de manera automática los planes de vuelo, algo que presenta numerosas dificultades.

“Planificar en un desierto es fácil, pero en sitios montañosos es muy complicado, entre otras cosas porque la regulación de la mayoría de países obliga a tener comunicación constante entre el dron y el operador para que se pueda activar la operación manual si es necesario, aunque el dron esté volando en remoto”, explica el investigador.

Para salvar este problema, los miembros del proyecto han diseñado un procedimiento de vuelo para las misiones de emergencia, en el que se emplea un segundo dron que sirve de enlace de comunicaciones con el dron encargado de las inspecciones. Por último, para garantizar la máxima seguridad en las misiones, el equipo de investigadores de la UPNA trabaja en la mejora del software de seguridad que incorpora la controladora de vuelo de los drones.

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