Suplemento Neo Año 5, Número 59 (2013)

7/28/2019 Suplemento Neo Año 5, Número 59 (2013)

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Proyecto de

alto vueloPROFESIONALES DE NUESTRA UNIVERSIDAD, DE DIFERENTESCAMPOS DE ESPECIALIZACIÓN E INVESTIGACIÓN, UNEN

ESFUERZOS PARA DESARROLLAR E IMPLEMENTAR EL NUEVOGRUPO DE SISTEMAS DE AERONAVES NO TRIPULADAS.

Año 5 N° 59Del 10 al 23 de

junio del 2013

SUPLEMENTO DE INNOVACIÓN, TECNOLOGÍA E INVESTIGACIÓN DEL SEMANARIO PUNTOED



La solución de los problemas co-tidianos ha sido el combustiblenecesario para que el hombrebusque nuevas e increíbles res-puestas. En esa medida, con-

tar con una vista desde al aire puede seruna solución en diversos campos, y no sor-prende que los Sistemas de Aeronaves NoTripuladas (SANT) constituyan el segmen-

to de la industria aeronáutica contempo-ránea con mayor proyección. ¿Te imagi-nas poder usar una aeronave para super-visar grandes zonas de cultivos?, ¿es posi-ble usar estos sistemas para estudiar zo-nas arqueológicas? Todo es posible y yaes aplicado por investigadores de la PUCP.

Con el apoyo del vicerrector adminis-trativo, el Dr. Carlos Fosca, el Ing. AndrésFlores, docente del Departamento de In-geniería, decidió abrir una convocatoriainterna para conformar el Grupo de Siste-mas de Aeronaves No Tripuladas. Se tratade un equipo que busca reunir todas lasexperiencias y esfuerzos que los inves-tigadores de la PUCP desarrollan en es-te campo. La pronta respuesta de más deveinte profesionales y alumnos apunta aun trabajo multidisciplinario que alcanza-rá excelentes resultados.

Siempre a la vanguardia científica,nuestra Universidad se convertirá en unode los principales espacios académicospara la investigación de estos modernosequipos que reúnen en su sistema los úl-

timos avances en robótica, inteligenciaartificial, navegación, guiado y control,comunicaciones, aerodinámica, propul-sión, materiales, óptica, entre otros. Losmismos que pueden usarse con diversospropósitos, que van desde la arqueologíahasta la seguridad ciudadana. A continua-ción presentamos algunos de los pilaresque integran este nuevo equipo y los pro-yectos que lo preceden.

Por PABLO TIMOTEO

2 |neo | LIMA, del 10 al 23 de junio del 2013

Aterrizando ideasFOTOS: FÉLIX INGAR

Precisión. Los cuadricópteros tienen aplicaciones de precisión, como la arquitectura.

Cargados. La batería del cuadricóptero dura 25 minutos de vuelo constante.



PRECISIÓN AÉREA. Desde su expe-riencia profesional, el Ing. Andrés Floresexplica que un avión o un helicóptero notripulado representa la tecnificación deactividades de gran influencia económi-ca, como la agricultura. Con el proyecto‘Agricultura de precisión para la produc-ción de cultivos de seguridad alimenta-ria y de agroexportación’, el equipo delingeniero desarrolló hasta tres modelos

PUCP |neo |

de avión no tripulados y dos modelos cámara multiespectral, con los cualespuede monitorear grandes extensionde cultivo desde el aire y lograr un anásis detallado de su estado. “Con un avise pueden cubrir grandes distancias ytiene una vista que no se logra desdesuelo”, señala.

ARQUEOLOGÍA CON ALAS. EnPrograma Arqueológico San José Moro, dirigido por el Dr. Luis Jaime Ca

tillo, el uso de sistemas aéreos es hatual. Hasta el momento cuentan ccuatro equipos que les permiten alcazar mayor eficiencia en su trabajo. “Limágenes (que tomamos desde el ailas podemos convertir en datos a travde la topografía y la fotogrametría pra construir modelos tridimensionaleseñala el Dr. Castillo. Él considera qlas ciencias de aplicación aportarán p

ESTOS EQUIPOSREÚNEN LOS

ÚLTIMOS AVANCESEN ROBÓTICA,INTELIGENCIAARTIFICIAL,

AERODINÁMICA,ENTRE OTROS.

HORAS DE VUELO. Uno de los pri-meros profesionales en responder a laconvocatoria fue el arqueólogo y aero-modelista Aurelio Rodríguez, quien co-noce los sistemas de aeronaves no tri-puladas desde que tenía 10 años, cuan-do volaba por afición. “Luego, en mi eta-pa como estudiante de arqueología enla PUCP, necesité hacer levantamien-to topográfico, pero los métodos tradi-cionales resultaban lentos, engorrososy poco prácticos, así que decidí colocar

cámaras fotográficas a bordo de mis ae-romodelos, así obtuve mejores resulta-do”, explica Rodríguez, quien posterior-mente ha aplicado sus conocimientosen temas tan diversos como inspecciónde desastres naturales, de carreteras yterrenos invadidos, evaluación del esta-do de conservación de sitios arqueoló-gicos, de terrenos agrícolas y mineros,entre otros.

Vista aérea. Fotografía tomada durante un vuelo de demostración en nuestra Universidad. Mira el video en www.puntoedu.pucp.edu.pe

LUIS JAIME CAST




sitivamente a los objetivos de este nue-vo equipo interdisciplinario que se estácreando: “La arqueología está en comu-nicación con otras disciplinas por su na-turaleza, por lo que esta participación esmuy natural”, puntualiza.

ALGORITMO EFICIENTE. El regis-tro de imágenes y videos es uno de losfines lógicos de los sistemas de aerona-ves no tripuladas, por ello, la búsquedade soluciones en procesamiento de infor-mación es otro objetivo del nuevo grupode investigación. En este campo, el Dr.Paul Rodríguez, experto en procesa-miento de señales e imágenes y docentedel Departamento de Ingeniería, puedeaportar soluciones con el algoritmo Fast

Principal Component Pursuit Via Alter-nating Minimization. “Este algoritmo esdiez veces más rápido que el estado delarte. Por ejemplo, para un video de 640por 480 píxeles de 30 segundos, la des-composición dura menos de 30 segun-dos, prácticamente en tiempo real. Loque podemos hacer es separar un videoen objetos fijos y móviles, lo cual abrecamino para aplicaciones en seguridado control de tránsito”, afirma el investi-gador.

REVOLUCIÓN ROBÓTICA. Para elMg. Francisco Cuellar, docente del De-partamento de Ingeniería, la conforma-ción de este equipo significa, a largo pla-zo, “mejorar la educación en tecnologíade vehículos aéreos no tripulados e in-crementar el número de profesionalesque tengan una alta capacitación técnicaen este rubro”. Actualmente, este inge-niero mecatrónico desarrolla el proyec-to ‘Ubiquitous Aerial Robots’, que tienecomo objetivo la interacción de los sis-

temas de aeronaves no tripuladas y laspersonas, de forma que proporciona so-luciones tan cotidianas como un reportedel tráfico. Para este fin cuenta con unSANT de “hardware y software abierto,y, según las ideas que podamos tener,podemos agregar o quitar partes”. Elaparato ha sido puesto a disposición delnuevo equipo de investigación multidis-ciplinario de nuestra Universidad.

UN VEHÍCULO AÉREO NO TRIPULADO O SISTEMA AÉREO NO TRAÉREO, DE DIFERENTES TAMAÑOS, QUE PUEDE VOLAR DE FOR

SOSTENIDA SIN TRIPULACIÓN HUMANA. LOS PRIMEROS PROTOTIPOSDE LA PRIMERA GUERRA MUNDIAL, SIN EMBARGO, A PESAR DE SU ORSE USA PARA APLICACIONES Y SOLUCIONES CIVILES. LOS LÍMITES LO

Un camino y mucha

INSPECCIÓN DE TRÁFICOURBANO. Los SANT pueden generar un

gran impacto para la mejora del tráficoen las ciudades. Con estos dispositivos se

puede obtener información en tiempo realde accidentes y rutas alternas.

MONITOREO DE RESERVASNATURALES. Hay reservas y zonas

vírgenes donde se procura evitarla intervención del hombre para sumejor conservación. Los SANT son

una forma de poder monitorear estoshábitats sin afectarlos.

INSPECCIÓN DEDESASTRES NATURALES.

A través de una mirada aérea,se pueden localizar personas

atrapadas, identificar las zonasmás afectadas y realizar un plan

de acción más eficaz.

EVALUACIÓN DE SITIOSARQUEOLÓGICOS. Un SANT

equipado con una cámara especialpuede ofrecer fotografías, desde

múltiples ángulos, de una estructuraarqueológica, para luego convertirla

en una imagen tridimensional.



PUCP |neo |

GLOBOS AEROSTÁTICOSPueden llevar carga útil que lespermitan tomar fotografías u otro tide sensor. Se sujetan desde tierra, scontrol es mínimo, no son autónomoy son afectados por el viento. Esuna opción de bajo costo que puedeutilizarse para seguridad ciudadana

AVIONES Ya sean radiocontrolados o volandode manera autónoma siguiendouna trayectoria programada, estasaeronaves, que puede volar grandedistancias, son ideales para elmonitoreo de grandes extensionescartografía de muchas hectáreas.

HELICÓPTEROS YMULTICÓPTEROS Generalmente, estas aeronaves sousadas para sobrevolar pequeñasextensiones en las que se requierarealizar monitoreo de alta precisióntales como arqueología, o inspeccióde infraestructura, como puentes,torres de alta tensión, etc.

Tipos de aeronaves:

OBJETOA Y

LOGÍA DATANCTUALMENTEBRE.

luciones

INTERVENCIÓN EN AMBIENTESDE ALTA TOXICIDAD. Tras laterrible experiencia que sufrió Japóncon el accidente nuclear de Hiroshimase impulsó a nivel mundial el uso delos SANT para la exploración de zonastóxicas para el hombre.

EVALUACIÓN DETERRENOS AGRÍCOLAS.A través de la agricultura de

precisión se pueden inspeccionar loscampos de cultivo y con imágenesmultiespectrales se puede conocer elestado real de las plantaciones.

SEGURIDAD CIUDADANA.A través de los SANT con cámaraaérea se pueden identificardelincuentes e, incluso, facilitarsu rápida captura.

PUBLICIDAD. Con una aeronave demayor potencia se pueden exponercarteles, logotipos, mensajes y todotipo de publicidad, aprovechandoeventos deportivos o sobrevolandozonas de alta concurrencia.

FOTO: FÉLIX INGARUCA / DISEÑO: LUIS AMEZ



Andrés Flores Espinoza es ingeniero electrónico por la Pontificia Universidad Católicadel Perú y miembro Senior del Institute of Electrical and Electronics Engineers de EstadosUnidos. Es profesor asociado del Departamento de Ingeniería, y coordinador de la sección deElectricidad y Electrónica de la PUCP. Sus áreas de interés y especialización son procesamientodigital de señales e imágenes, circuitos digitales, sensado remoto y procesamiento de voz.

l a f i c h a

¿Cómo nace su interés por eluso de los Sistemas de Aerona-

ves No Tripuladas (SANT)?

Fue en el Centro Internacional de la Pa-pa, haciendo agricultura de precisión.Empezamos trabajando con globos e hi-cimos varios desarrollos. Luego, proba-mos con aviones, helicópteros y come-tas, y hemos ido aprendiendo en la partede ingeniería y en la de agricultura pa-ra dar el servicio de monitoreo de culti-vos. Especialmente, en los últimos cua-tro años, hemos trabajado con aerona-ves y hemos logrado un desarrollo muyinteresante.

¿Qué dificultades presentó trabajarcon aeronaves?Lo primero fue buscar un especialista pa-ra diseñar un primer modelo. Este fue he-cho según el peso que debía llevar, queera una cámara multiespectral desarro-llada por nosotros, con la cual podíamostener información detallada sobre el es-tado de los cultivos. Hicimos un avión demayor tamaño para que soporte el pesoy funcionaba con motor a gasolina. Pos-teriormente, implementamos otro mode-

lo con motor eléctrico. Luego, nos dimoscuenta de que podíamos reducir el tama-ño del sensor, así que pudimos hacer una

aeronave más pequeña, y así surgió elmodelo final.

¿Por qué formar el Grupo de Sistemasde Aeronaves No Tripuladas?Queremos agrupar todos los esfuerzosde quienes están interesados en desa-rrollar esta tecnología: mecánica, meca-trónica, telecomunicaciones, informáti-ca, las aplicaciones de arqueología, in-geniería civil, seguridad ciudadana, etc.Es muy amplio el campo de desarrollo.Sabemos que hay muchas experienciasde profesionales de la PUCP que traba-

jan con SANT y podemos investigar el te-ma desde un enfoque interdisciplinario.

¿Cómo nace la idea de abrir la convo-catoria?Desde que trabajábamos con agricultu-ra vimos que había gran potencial paraaplicar el uso de los SANT en diversasáreas, inclusive habíamos presentadoun proyecto sobre seguridad ciudada-na para prestar servicios a las municipa-

lidades. Se pueden dar diversas aplicciones, así que conversamos con el DCarlos Fosca, vicerrector administra

vo, a quien le gustó la idea, y se decidarmar un grupo de trabajo interdiscipnario. Por ello, se lanzó la convocatorilas unidades y profesores que les pudra interesar. La primera reunión se reazó el 16 de mayo y fue muy satisfactorEsto es algo novedoso y se percibe qhay un potencial interesante.

¿Qué resultados académicos se puden alcanzar con estos proyectos?Por ejemplo, en agricultura de precisiactualmente trabajamos con 5 alumnpero ya tenemos 20 tesis con aquel pryecto: estudios sobre el desarrollo decomputadora, la construcción de la cmara multiespectral, procesamiento gital de imágenes, etc. Hay diversos apectos en los que se puede contribuno solo en el vuelo, sino en aplicaciy también en el análisis de los datos,que puede generar grandes avances.

¿Entiendo que hay dos campos de ivestigación para este grupo?


ING. ANDRÉS FLORESCoordinador del Grupo de Sistemas de Aeronaves No Tripuladaslaentrevista

“Esto es algo novedosoy se percibe que hay unpotencial interesante”



On Integrating Unmanned Aircraft Systems into the National

Airspace System: Issues, Challenges, Operational Restrictions,

Certification and Recommendations Dalamagkidis, Konstantinos; Valavanis, Kimon P.; Piegl, Les A. (ed.)Dordrecht: Springer Netherlands, 2009. En: Biblioteca Virtual PUCP

ara más detalles denuevo grupo, puedesctarte con el Ing. Flores

biendo al correo [email protected]

e l l i b r o

PUCP |neo |

FÉLIX INGAR

Así es. Uno es sobre el diseño y la cons-trucción de los SANT; y el otro se enmar-ca en el campo de la aplicación de estatecnología. La idea es que el grupo puedaproporcionar a los investigadores herra-mientas que permitan ampliar o crear te-mas de investigación. Así, recibirá nece-sidades de los investigadores y elaboraráuna estrategia de desarrollo de los SANTpara su implementación.

A partir de aquí, ¿cuáles son los próxi-mos pasos a seguir?En dos semanas abriremos nuevamen-te la convocatoria para reunirnos y de-finir objetivos. Eventualmente, quisié-

QUEREMOSAGRUPAR TODOSLOS ESFUERZOS

DE QUIENES ESTÁNINTERESADOS EN

DESARROLLAR ESTATECNOLOGÍA.

ramos convertir esto en un laboratorioo centro de investigación. Necesitamosun espacio para volar porque los avio-nes no pueden probarse en la Universi-dad. Cuando el grupo se consolide, po-dremos armar los requerimientos.

¿Es un nuevo enfoque para una tecnlogía muy vinculada con acciones mlitares?Sí, en un inicio fue así, pero con los SAse pueden hacer muchas otras cosas: vestigar en zonas de alta toxicidad, evluar la deforestación en la selva, ver el vel de caudal de ríos, monitorear la fana en zonas vírgenes. Actualmente, EE.UU. hay un debate al respecto porqsolo se conoce lo negativo de estos sismas, que ya están llegando al uso de viles, por ello, se están generando leyal respecto. En el Perú no hay regulacipor el momento, lo que es una ventaja pra el desarrollo de investigaciones.



COLOQUIOS DE FÍSICA

R e g i n aDugan, vice-p res id ent ade proyec-tos avanzados de Motoro-

la, anunció mejoras parasimplificar los sistemas decontraseñas en los apara-tos móviles. Una de ellas esun tatuaje electrónico, queconsiste en un sistema ina-lámbrico equipado con sen-sores que estará a disposi-ción en una gran variedadde diseños.

Tatuaje ycontraseña

Mars Express

El auto volado

Predicciones de goles

neocampus

La no-reciprocidaden la fotónica

Por: PABLO [email protected]

Investigadores de las universidades de Granada y Jaén (Es-paña) han desarrollado un método matemático que estimaría elrendimiento goleador de cada jugador de fútbol. El modelo com-para el número de goles anotados por un jugador con los que seesperaría que anote otro futbolista en la misma situación.

Ha llegado al mercadoAgent, el reloj más inteligentedel mundo. Este equipo se co-necta con el smartphone delusuario y, a través de la tecno-logía Bluetooth, puede recibirllamadas y notificaciones.


MÁS INFORMACIÓN:

https://sites.google.com/site/fisicapucp/

Desde el 2 de junio d2003, cuando la Mars Epress fue lanzada, hasla fecha, se ha logrado rgistrar casi el 90% de la sperficie de Marte. Este mcumple una década de bor, tiempo durante el cusu Cámara Estéreo de AlResolución (HRSC) ha tmado fotografías en coloen tres dimensiones y co

una resolución de cerca d10 metros por píxel. Essonda espacial reveló qMarte tuvo agua bajo superficie.

La empresa Terrafugpresentó su TF-X, un disño conceptual para un r

dical vehículo de tranporte aéreo personal. “el momento indicado paempezar a considerar sriamente los retos asocdos con la creación deque la gente llama un ato volador”, anunció CDietrich, el cofundador la compañía. Dietrich crque toda la tecnología ncesaria ya existe y que l

obstáculos regulatoripueden superarse.

12,000 veces ha girado la

Mars Express alrededor

de Marte.

Cierta clase de elemen-tos ópticos exhibe la pro-piedad de no-reciproci-dad, lo cual significa quelos cambios que ocurren

en las propiedades de la luzque atraviesa el elemen-to no se revierten cuandola luz lo atraviesa en direc-ción opuesta. En materia-les magneto-ópticos, estoocurre por la acción de uncampo magnético externo,que rompe la simetría delsistema.

La charla “La no-reci-procidad en la fotónica”explicará la base física dela no-reciprocidad en mag-

neto-óptica y comparará dis-tintos esquemas propuestosrecientemente para el aisla-miento óptico. Estará a cargodel Dr. Miguel Levy, investi-gador de la Michigan Techno-logical University, quien dis-cutirá un nuevo mecanismo

propuesto por él mismo,basado en las oscilacionesde Bloch.

Este evento forma partede los Coloquios de la Sec-ción Física y se realizará es-te jueves, a las 12:30 p.m.,en el Auditorio de Física.

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