Torre Casaus 2012b

• Projecte CLOSE-REACH
• Innovació en l’ús d’UAV: navegació robusta i comunicació més enllà de la línia de visió
• Menys cost i risc, més aplicacions i funcionalitats
• Autors

Projecte CLOSE-REACH

El projecte CLOSE-SEARCH, que lidera l’Institut de Geomàtica, integrat per la Universitat Politècnica de Catalunya i la Generalitat de Catalunya, arriba a la seva fi presentant un prototip de vehicle no tripulat concebut per a detectar persones perdudes en escenaris de difícil accés.

Basat en tecnologia avançada de navegació, com el sistema europeu EGNOS i les unitats de mesura inercials redundants, el vehicle aeri no tripulat (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) escaneja àrees predeterminades pels equips de cerca i rescat (Search-And-Rescue, SAR) mitjançant l’ús combinat de càmeres òptiques i tèrmiques. Amb 2 metres de llarg, un pes aproximat d’uns 75 kg i capacitat de càrrega de fins a 30 kilos, l’helicòpter es complementa amb una estació de control terrestre on dos operaris controlen el desenvolupament de la missió (imatge tèrmica i òptica, paràmetres de vol, etc.) i enllacen amb el dispositiu d’emergència corresponent. L’eina es, per tant, totalment integrable en els actuals esquemes de missions SAR (Search-And-Rescue, Cerca i Rescat).

El control del vehicle es totalment automàtic: iniciada l’alerta i una aproximació inicial de la zona on la persona s’ha perdut, l’equip SAR especifica la ruta a seguir i el vehicle executa l’enlairament, rastreig, tornada a la base i aterratge automàticament. La Direcció General de Protecció Civil (DGPC) ha participat en el projecte liderant el Grup Conseller d’Usuaris del projecte per aportar-hi les experiències sobre les situacions reals. La DGPC ha gestionat també les ubicacions de les proves i demostracions del projecte, com les dutes a terme la setmana passada al poble de Copons, l’Anoia.

Detall sistema

Protecció civil

Innovació en l’ús d’UAV: navegació robusta i comunicació més enllà de la línia de visió

Innovació en l’ús d’UAV: navegació robusta i comunicació més enllà de la línia de visió

L’Institut de Geomàtica (IG) aporta al projecte un concepte de navegació per a plataformes no tripulades basat en la fusió multisensor: d’una banda, una component clau és l’ús del sistema europeu d’augmentació GPS, denominat EGNOS. L’ús d’aquest sistema millora l’exactitud GPS (fins a 1 metre en horitzontal i 3 metres en vertical) sense necessitat de cap infraestructura adicional: només un receptor amb capacitat EGNOS. L’altre avantatge és l’ús de la integritat, que es una mesura fonamental de la seguretat en navegació GNSS. Per exemple, el sistema EGNOS ha estat certificat per a aproximacions a aeroports en aviació civil, gràcies al concepte d’integritat -l’ús de la integritat en UAV és una aproximació innovadora i duta a terme per l’Institut. Una altra component d’aquest sistema de navegació es l’ús d’Unitats de Mesura Inercials en configuració redundant: aportades per l’École Polytechnique Federal of Lausanne (Suïssa), l’objectiu és investigar l’ús de la tecnologia inercial de baix cost per assolir el mateix rendiment que els sistemes actuals, augmentant-ne la seguretat en navegació. Finalment, altres sensors com el Barometre altimetric i els magnetòmetres s’usen per a proveir d’ajuda en la determinació d’alçada i actitud. El resultat és, doncs, un vehicle no tripulat amb un sistema de navegació robust, de baix cost que incorpora el concepte d’integritat en navegació.

Un altre aspecte innovador del projecte es l’ús de la comunicació denominada ‘més enllà de la línia de visió’ (Beyond-Line-Of-Sight, BLoS) entre l’UAV i la estació de control. En aquest cas, la tecnologia WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) ha estat implementada per l’Asociación de la Industria Navarra (AIN), creadors i operadors de la plataforma base per a CLOSE-SEARCH, i demostrada en la campanya final de testos: l’avantatge d’aquesta arquitectura de comunicació es el seu ús ininterromput inclús en presencia d’obstacles entre l’UAV I la estació de control, a diferencia del que succeeix amb la majoria de plataformes UAV actuals. Aquest requisit era fonamental per als equips de cerca i rescat, que solen actuar en zones hostils i de difícil accés.

Menys cost i risc, més aplicacions i funcionalitats

Menys cost i risc, més aplicacions i funcionalitats

L’ús de vehicles aeris no tripulats en missions SAR és una línia consolidada, sobre tot en regions vastes i poc poblades com Canadà i Austràlia. En general, aquests sistemes solen ser de menys cost i l’impacte de perdre una plataforma o el risc a la que se sotmet és menyspreable comparat amb els seus homòlegs tripulats.  Durant l’huracà Katrina a Nova Orleans (2005) o la tragèdia nuclear de Fukushima (2011), els vehicles no tripulats eren els encarregats d’aportar la “visió” de la situació, podent acostar-se molt més que els equips humans i operant inclús durant la nit. En particular, per a missions de cerca com en CLOSE-SEARCH, l’operativitat nocturna ha estat un requisit clau a demostrar , ja que els usuaris identificaren clarament la seva conveniència i avantatge sobre les plataformes tripulades. La operativitat nocturna ha estat demostrada també en el marc de la campanya final de tests, entre altres.

Campanya final de tests: demostració d’una servei de cerca i rescat.

Durant les primers setmanes de març, la versió final del prototip s’ha testejat i les funcionalitats principals s’han demostrat. La primera part de la campanya de tests s’ha dut a terme en el poble de Copons, l’Anoia, el dia 8 de març. En aquesta localitat, l’ús de la comunicació BLoS va ser testejada i diversos usuaris van presenciar-ne el rendiment en temps real. A més, es va simular una missió de cerca en una zona remota: diverses persones es van col·locar en una area que l’helicòpter va escanejar amb l’objectiu final de proveir als equips de rescat amb les posicions d’aquestes persones. La campanya de tests conclou a Pamplona, per demostrar l’operativitat nocturna del prototip: vol i identificació de persones durant la nit.

El projecte CLOSE-SEARCH (www.close-search-project.eu), finançat per la Comissió Europea sota el 7è Programa marc d’R+D, està format per l’Institut de Geomàtica, l’Asociación de la Industria Navarra, l’Escola Politècnica Federal de Laussane (Suïssa), Deimos Engenharia (Portugal), l’Institut Cartogràfic de Catalunya i la Direcció General de Protecció Civil.

Autors

Redactat per: Marga Torre i Laura Casaus

Per saber-ne més:Laura Casaus