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TIN2013-40982-R Sistemas de enjambre inteligentes de vehículos aéreos no tripulados para tareas de seguridad y vigilancia

  Ministerio de Ciencia e Innovación Fondos FEDER

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[TIN2013-40982-R] Sistemas de enjambre inteligentes de vehículos aéreos no tripulados para tareas de seguridad y vigilancia 

Este proyecto se enmarca dentro del programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad del MINISTERIO DE ECONOMIA Y COMPETITIVIDAD

Resumen

El uso de sistemas de enjambre, con control totalmente distribuido, para el desarrollo de conductas colaborativas utilizando UAVs es un tema altamente novedoso que supone un salto tecnológico importante, ya que la inmensa mayoría de aplicaciones de los UAVs actuales o bien se basan en un único UAV o bien utilizan control totalmente centralizado, con los inconvenientes que esto conlleva.

En este proyecto pretendemos avanzar desde múltiples perspectivas:

  • Por una parte, se desarrollará un simulador para realizar pruebas de los comportamientos de enjambre que tenga en cuenta las características de funcionamiento específicas de los UAVs
  • Además, se estudiarán los comportamientos microscópicos (individuales) de enjambre, haciendo énfasis en su aplicabilidad para tareas de seguridad
  • Entre los comportamientos a analizar están la formación de patrones de vuelo, patrulla, vigilancia, seguimiento, despliegue distribuido del enjambre y búsqueda de recursos
  • Cabe destacar que estos comportamientos permiten obtener un enjambre de UAVs capaz de: patrullar zonas de exclusión, vigilar fronteras, seguir objetivos de manera colaborativa, desplegar una red de transmisión local, buscar recursos, etc.

Modelado de enjambre

Por otra parte, los comportamientos microscópicos se validarán aportando modelos macroscópicos que permitan verificar el funcionamiento global del enjambre. Es fundamental, una vez establecidos los comportamientos microscópicos del enjambre y validado su funcionamiento experimental, demostrar matemáticamente cuál es la tendencia de los estados del enjambre de manera global así como conocer la distribución del enjambre en el espacio. Para ello se utilizarán tanto modelos Bayesianos como modelos físicos basados en la mecánica cuántica. Los comportamientos que se requieran, se ejecutarán en un enjambre de UAVs reales.

Este es un requisito fundamental para ajustar correctamente los comportamientos y probar su funcionamiento en un entorno real. Nuestro grupo de investigación tiene experiencia en el montaje, control y vuelo de vehículos UAVs. Una vez probado el funcionamiento real de los comportamientos aportados se pasará a la fase de transferencia de la tecnología desarrollada a la sociedad.

Impacto esperado del proyecto

El impacto de este proyecto es sustancial en todas las Prioridades (I, II, III y IV) del Reto 8 de esta convocatoria. A nivel científico-técnico supondrá la publicación de los modelos de enjambre aportados en revistas de impacto. Se aportará el registro de la propiedad del simulador de enjambre de UAVs además de publicaciones de impacto relacionadas. Se aportará un módulo electrónico de control que quedará protegido mediante patente para su explotación. Desde el punto de vista económico y social consideramos que este proyecto tendrá una repercusión importante, bien por vía de explotación de patentes o bien por la salida comercial que podría tener la creación de una EBT centrada en este campo.

 

Informática Industrial e Inteligencia Artificial (i3a)


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