Matemáticas para impulsar la velocidad de drones subacuáticos

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Que un dron subacuático alcance grandes velocidades con un mínimo consumo de batería ya es posible. Para ello, investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han ideado un método matemático con el que han conseguido que uno de estos vehículos no tripulados que exploran los fondos marinos haya alcanzado una rapidez sin precedentes.

Este trabajo, cuyas conclusiones ha publicado la revista Scientific Reports, obtuvo estas velocidades récord en una misión que cruzó el océano Atlántico y ha contado con la participación de matemáticos, oceanógrafos e ingenieros. El dron utilizado, un gliders Slocum, es un vehículo submarino autónomo cuyo uso se está popularizando para explorar el fondo marino a muy bajo coste ya que no consume prácticamente energía. “Son capaces de recorrer grandes distancias, funcionan con un mecanismo de propulsión que usa los cambios de flotabilidad, y permiten adquirir datos en áreas del océano de difícil acceso, como las situadas debajo de los ciclones tropicales, y de las capas de hielo en las regiones polares”, ha explicado la investigadora Ana María Mancho.

Para dirigir la navegación del dron, los científicos se han comunicado con el aparato en tiempo real en las salidas a la superficie programadas, aunque para ello, han indicado los investigadores, es esencial tener en cuenta las corrientes oceánicas, que afectan al rendimiento del vehículo. En este sentido Víctor García-Garrido, coautor  del trabajo, ha señalado que “las matemáticas permiten encontrar una ruta óptima dentro de la dinámica turbulenta del océano, mediante el análisis de estas corrientes”.

Diseñar la navegación a tiempo real

Las nuevas herramientas matemáticas ideadas por el CSIC se han empleado para diseñar a tiempo real la navegación del dron. En concreto, tal y como ha señalado Ana María Mancho, “la metodología matemática utilizada permitió al vehículo alcanzar velocidades sin precedentes, con un mínimo consumo de batería”. Un nuevo enfoque que se ha esbozado “a partir de las corrientes siempre cambiantes del océano”.

Hasta ahora, las trayectorias de este tipo de drones se diseñaban a partir de mapas de temperatura obtenidos mediante mediciones de satélite. Por eso, Mancho ha concluido que este trabajo ha demostrado “que es posible encontrar caminos óptimos en un océano turbulento mediante la identificación de estructuras robustas, ampliando las posibilidades de exploración oceánica”.

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