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Diseño y construcción de una prueba de concepto de LIDAR para su uso en vehículos autónomos submarinos

El proyecto BEACON, en el que participa el Centro de Desarrollo de Sensores, Instrumentación y Sistemas (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC), tiene como objetivo diseñar y construir una prueba de concepto de un sistema LIDAR (Light Detection And Ranging) para vehículos autónomos submarinos. El sistema propuesto utilizará tecnología láser y sensores para detectar y mapear el entorno submarino, y permitirá que el vehículo autónomo navegue de forma precisa y segura sin intervención humana.

Los sistemas LIDAR de medida directa (d-TOF, de Time-of-Flight) se caracterizan por obtener medidas sin cálculos posteriores, enviando un pulso de luz hacia un objetivo y contando el tiempo que tarda en regresar mediante contadores de tiempo electrónicos. Esas medidas de distancia puntuales se pueden convertir en imágenes de alta resolución mediante diferentes técnicas de escaneo de la escena. Hay una amplia variedad de configuraciones y sistemas que permiten adaptarse a diferentes aplicaciones y requisitos, desde los teléfonos móviles hasta los coches autónomos.

La complejidad de la operación en el entorno marino, combinada con las dificultades propias de la imagen submarina, han obstaculizado hasta ahora el desarrollo y aplicación de este tipo de tecnologías. Los principales retos aún por superar son la atenuación severa de la radiación óptica, el uso de longitudes de onda no habituales, y la presencia de turbidez, especialmente en áreas costeras.

En el marco del proyecto, se desarrollará una fuente de luz adaptada a las condiciones de operación submarina, la adaptación de un sistema LIDAR con capacidad de incorporar sensores complementarios (imagen RGB, imagen térmica) y su integración en un ROV submarino (esto es, un vehículo operado remotamente), para la validación de las capacidades de navegación autónoma en condiciones relevantes.

BEACON contribuirá a generar un impacto significativo en diferentes industrias:

• Mejoras en el mantenimiento e inspección de infraestructuras submarinas.
• Ampliación de las posibilidades de sensado aplicables a diferentes tipos de vehículos robóticos submarinos, haciéndolos más fiables y adaptables a su entorno.
• Aplicaciones de tipo zoológico y oceanográfico para proyectos de análisis y conservación de la vida marina.

Consorcio, presupuesto y financiación
Además del CD6 de la UPC, en el proyecto participan la empresa Subsea Mecatronics, Radiantis, Beamagine y Secpho. El proyecto tiene una duración de 9 meses (con previsión de finalizar en abril de 2024) y ha recibido financiación del programa de ayudas de apoyo a agrupaciones empresariales innovadoras (AEI-010500-2023-156) del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia) del Ministerio de Industria, Energía y Turismo (MINETUR), Gobierno de España.