AQUATRONIC
Project
01/09/2022
El proyecto AQUATRONIC propone el desarrollo de una flota de ASVs flexible, robusta y reactiva para realizar tareas de monitorizaci¢n colaborativa en tiempo real en ecosistemas acu ticos. A continuaci¢n, se detallan las principales caracter¡sticas de la plataforma propuesta: - Monitorizaci¢n en tiempo real: Los ASVs estar n equipados con sensores para medir las principales caracter¡sticas f¡sico-qu¡micas del agua (por ejemplo, temperatura, pH, conductividad, turbidez, potencial redox, ox¡geno disuelto o nitratos) y con tecnolog¡a de comunicaci¢n para transmitir estos datos a la nube (4G o 5G). A partir de esto y de t‚cnicas de aprendizaje basado en modelo, se dise¤ar n algoritmos para obtener mapas de las variables de inter‚s en tiempo real. - Flexibilidad: El sistema ser escalable, de forma que sea posible integrar diferente n£mero de ASVs en funci¢n de la aplicaci¢n. Adem s, el n£mero y la tipolog¡a de los sensores, las tecnolog¡as de comunicaci¢n y los modelos de ASV ser n f cilmente modificables en funci¢n de la naturaleza de las misiones a realizar. - Robustez: El dise¤o e implementaci¢n de controladores avanzados permitir a la flota navegar de forma eficiente en entornos acu ticos reales, sujetos a perturbaciones significativas como vientos, olas y corrientes. - Reactividad: El proyecto propone el desarrollo de algoritmos de aprendizaje y planificaci¢n que permitan a la flota construir y mejorar continuamente modelos de distribuci¢n de las variables de inter‚s, de forma que las rutas de navegaci¢n sean reactivas a los cambios detectados. - Colaboraci¢n: El dise¤o de algoritmos de control de formaci¢n garantizar la seguridad de la navegaci¢n en flotas organizadas, mejorando el rendimiento de la supervisi¢n respecto al que se tendr¡a con un solo ASV. En este sentido, la navegaci¢n en flota implica, entre otras cosas, redundancia en las mediciones y capacidad de realizar promedios, estimar gradientes o detectar fallos en los sensores. El objetivo es que la flota aprenda del entorno a medida que se despliega, determinando las leyes de movimiento ¢ptimas para detectar y monitorizar con suficiente resoluci¢n los fen¢menos que afectan a la calidad de los ecosistemas acu ticos, permitiendo as¡ una mejor gesti¢n de los recursos h¡dricos. Para conseguir una plataforma plenamente funcional capaz de realizar misiones en entornos reales, el proyecto propone el desarrollo de nuevos algoritmos en tres capas interconectadas: aprendizaje, planificaci¢n y control. Este es el subproyecto coordinado centrado en la capa de control. Su objetivo es dotar a la plataforma de algoritmos avanzados de control colaborativo para garantizar el seguimiento seguro y robusto de las trayectorias dadas por el planificador. Se dise¤ar e implementar un esquema de l¡der/seguidor(es), en el que el bloque de control del ASV l¡der se encarga de que ‚ste siga las trayectorias especificadas por el planificador, mientras que el bloque de control distribuido de la flota har que el resto navegue en enjambre (flocking) de forma segura, a la distancia de medici¢n ¢ptima calculada por las capas anteriores.
AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION
74052 €
Departamento de Ingeniería
Optimization and Control of Distributed Systems
Programa de Doctorado en Ingeniería