Título AQUATRONIC
Abreviado
Área de gestión Proyecto
Comienzo 01/09/2022
Abstract El proyecto AQUATRONIC propone el desarrollo de una flota de ASVs flexible, robusta y reactiva para realizar tareas de monitorización colaborativa en tiempo real en ecosistemas acuáticos. A continuación, se detallan las principales características de la plataforma propuesta: - Monitorización en tiempo real: Los ASVs estarán equipados con sensores para medir las principales características físico-químicas del agua (por ejemplo, temperatura, pH, conductividad, turbidez, potencial redox, oxígeno disuelto o nitratos) y con tecnología de comunicación para transmitir estos datos a la nube (4G o 5G). A partir de esto y de técnicas de aprendizaje basado en modelo, se diseñarán algoritmos para obtener mapas de las variables de interés en tiempo real. - Flexibilidad: El sistema será escalable, de forma que sea posible integrar diferente número de ASVs en función de la aplicación. Además, el número y la tipología de los sensores, las tecnologías de comunicación y los modelos de ASV serán fácilmente modificables en función de la naturaleza de las misiones a realizar. - Robustez: El diseño e implementación de controladores avanzados permitirá a la flota navegar de forma eficiente en entornos acuáticos reales, sujetos a perturbaciones significativas como vientos, olas y corrientes. - Reactividad: El proyecto propone el desarrollo de algoritmos de aprendizaje y planificación que permitan a la flota construir y mejorar continuamente modelos de distribución de las variables de interés, de forma que las rutas de navegación sean reactivas a los cambios detectados. - Colaboración: El diseño de algoritmos de control de formación garantizará la seguridad de la navegación en flotas organizadas, mejorando el rendimiento de la supervisión respecto al que se tendría con un solo ASV. En este sentido, la navegación 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 óptimas para detectar y monitorizar con suficiente resolución los fenómenos que afectan a la calidad de los ecosistemas acuáticos, permitiendo así una mejor gestión de los recursos hídricos. 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, planificación 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 diseñará e implementará un esquema de líder/seguidor(es), en el que el bloque de control del ASV líder se encarga de que éste siga las trayectorias especificadas por el planificador, mientras que el bloque de control distribuido de la flota hará que el resto navegue en enjambre (flocking) de forma segura, a la distancia de medición óptima calculada por las capas anteriores.
Entidad financiadora Control Avanzado de Flotas de Vehículos Acuáticos No Tripulados para la Monitorización de Masas de Agua Superficiales
Importe 74052 €
Unidad Departamento de Ingeniería
Optimization and Control of Distributed Systems
Programa de Doctorado en Ciencia de los Datos
Programa de Doctorado en Desarrollo Inclusivo y Sostenible
Programa de Doctorado en Ingeniería
Investigador Principal

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