Usando múltiples vehículos autónomos simultáneamente, un equipo interdisciplinario de científicos e ingenieros regresa a los Estados Unidos después de explorar el frente subtropical del Pacífico Norte, un límite agudo donde las aguas frías y frescas del norte se encuentran con las aguas cálidas y saladas del sur.Los fenómenos oceanográficos más conspicuos y el objetivo de este proyecto era demostrar el uso de la robótica autónoma distribuida para detectar, rastrear y caracterizar estos procesos complejos y dinámicos con alta precisión a través de grandes escalas espaciales y temporales.
Reunir vehículos robóticos aéreos, de superficie y submarinos con el apoyo del buque de investigación Falkor, permitió al equipo localizar, mapear y explorar el frente. Se detectó aproximadamente a 1,000 millas náuticas de la costa del sur de California varios días antes dela llegada del grupo de investigación utilizando vehículos de superficie autónomos. Múltiples robots submarinos, de superficie y aéreos de bajo costo se unieron a la exploración frontal desde Falkor. El sistema robótico distribuido resultante y la red de sensores inteligentes ayudaron al equipo de investigación a rastrear dinámicamente el complejo frente oceánico de manera más fácil, de manera más rápida y rentable que sería posible con los medios tradicionales, como confiar solo en los barcos.
Las observaciones satelitales a menudo no son suficientes para rastrear el sistema oceánico en constante cambio. Para ubicar el frente del Pacífico Norte en primer lugar, este grupo internacional de científicos e ingenieros dirigido por el Dr. Joao Borges de Sousa, del Laboratorio de Sistemas y Tecnología SubacuáticaLSTS de la Universidad de Oporto desplegó un WaveGlider y dos Saildrones en el área de investigación objetivo antes de la llegada del barco. Los datos que adquirieron y transmitieron a Falkor por satélite permitieron al grupo de investigación optimizar los planes de despliegue para todos los vehículos autónomos, incluidos aquellos quefueron entregados y desplegados desde la embarcación El software inteligente de control de múltiples vehículos, Ocean Space Center, desarrollado en LSTS y desplegado en Falkor, fue refinado durante todo el crucero para optimizar automáticamente las operaciones de todos los robots desplegados y facilitar el control de la flota robótica paraoperadores humanos. Por primera vez, una sección de un importante frente de mar abierto se mapeó con sub-mesosresolución cale usando una flota controlada de docenas de robots autónomos.Este mapa detallado del frente oceánico compuesto dinámicamente a partir de los datos adquiridos permitió a los científicos identificar puntos críticos en los que se realizaron estudios coordinados de robótica de barcos con resolución espacial y temporal adaptativa.
La operación de múltiples activos en mar abierto puede ser difícil pero, en menos de tres semanas, los robots submarinos viajaron más de 1,000 millas náuticas durante aproximadamente 500 horas, mientras que los vehículos de superficie autónomos operaron continuamente, y los vehículos aéreos no tripulados realizaron más de 25 vuelospor un total de 10 horas. Este proyecto demuestra un enfoque novedoso para distribuir las observaciones de la dinámica oceánica compleja a través de múltiples vehículos submarinos, de superficie y aéreos. En lugar de tomar muestras de una embarcación en una sola ubicación, los investigadores ahora pueden monitorear un área mucho más grande con alta resoluciónen el espacio y el tiempo de manera escalable y rentable utilizando una flota en red de vehículos robóticos con el apoyo de un centro de comando basado en embarcaciones.
"Creo que es esencial para la humanidad comprender el panorama general porque, al final, estamos hablando del sistema de soporte vital para la Tierra", dijo João Sousa. "Los océanos son un componente importante de esa vida-sistema de apoyo y no son tan tremendamente enormes como las personas tienden a asumir. De hecho, si toda el agua de los océanos se pusiera en una burbuja, la mayoría de nosotros estaríamos atónitos al ver cuán impresionantemente pequeño se ve en comparación con el tamaño de la TierraY, sin embargo, la ciencia aún carece de la tecnología y las herramientas para estudiar la salud y el funcionamiento general de los océanos ".
Para permitir una presencia sostenible en los océanos, el grupo desarrolló aún más su software específico llamado Neptus and Ripples, el software detrás del Open Space Center, que les permitió ver y controlar los robots en tiempo real, obteniendo una conciencia situacional avanzada, remotavisualización y control, todo a través de Internet. Esta cadena de herramientas de software les permitió controlar el conjunto de vehículos de varias maneras sin precedentes, especialmente operando sin parar durante la mayor parte de la expedición con un solo operador.
Las lecciones aprendidas y los resultados obtenidos en este crucero se pueden aplicar a otras regiones frontales, así como a otros fenómenos del océano mundial. Por lo tanto, las tecnologías demostradas en esta expedición nos ayudarán a comprender y monitorear cómo cuestiones clave como el climael cambio, la acidificación de los océanos, la pesca insostenible, la contaminación, los desechos, la pérdida de hábitats y la biodiversidad, el transporte marítimo, la seguridad y la minería están afectando la sostenibilidad y la administración global de los océanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Schmidt Ocean . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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