Usarán vehículos aéreos no tripulados para optimizar industria agrícola
Por Armando Bonilla
México, DF. 25 de junio (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de dar solución a una serie de necesidades que van desde la agricultura de precisión hasta el control de incendios forestales, un equipo multidisciplinario del Centro de Investigación en Geografía y Geomática (Centrogeo) –que pertenece al Sistema de Centros Públicos de Investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt)– trabaja en el desarrollo de una plataforma orientada al procesamiento de fotografías obtenidas por vehículos aéreos no tripulados.
Se trata de un sistema que haría uso de estos vehículos para obtener imágenes que después serían procesadas y analizadas a través de técnicas de fotogrametría, con el fin de dar soluciones a diversos problemas. El proyecto que participó en el I-Corps Pilot Program México es liderado por Jesús Antonio Sosa Herrera, integrante del programa Cátedras Conacyt, asignado al Centrogeo, quien charló en exclusiva con la Agencia Informativa Conacyt.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿En qué consiste este proyecto?
Jesús Antonio Sosa Herrera (JASH): Se trata de una plataforma de fotogrametría, basada en código abierto, orientada al procesamiento de imágenes aéreas, obtenidas por vehículos aéreos no tripulados.
El proyecto básicamente consta de tres etapas que son el desarrollo de la interface de la plataforma de fotogrametría en la nube; el desarrollo del sistema embebido, es decir, la parte computacional y electrónica que será montada sobre los vehículos aéreos no tripulados; y por último la adecuación mecánica de equipamiento de adaptación remota en los vehículos, las cuales no están disponibles en el mercado.
AIC: ¿Cuál será la labor realizada durante la primera etapa?
JASH: Se desarrollará una plataforma que se montará en la nube, la cual estará abierta a una comunidad global, cuyo uso estará disponible para cualquier persona que quiera procesar este tipo de información. ¿Por qué hacerlo de código abierto? Pues porque queremos fomentar el desarrollo tecnológico de código abierto para que otros investigadores generen nueva investigación a partir de esos desarrollos tecnológicos.
Esta plataforma de fotogrametría trabajará con algoritmos ya conocidos pero que tendrán que ser modificados debido a que se dedicará a usar imágenes que no provienen de aviones tripulados o de satélites, que generalmente son imágenes preprocesadas o tomadas con cierto tipo de cámaras precalibradas. Este software tendrá una carga más pesada de procesamiento debido a que estos vehículos al ser pequeños son muy inestables; ante ello, consideraremos esas inestabilidades en las modificaciones a los algoritmos matemáticos para lograr imágenes de calidad.
AIC: Respecto a la segunda etapa, ¿qué se desarrollará?
JASH: La segunda etapa consiste en dar fiabilidad y autonomía al vehículo aéreo. Primero hay que mencionar que necesitamos información adicional que nos pueden proporcionar las partes electrónicas del vehículo durante el vuelo; por ejemplo ángulos, cambios en la posición, desviaciones que pueda haber tenido, es decir, los cambios en la actitud de la pequeña aeronave.
Toda esa información la queremos colectar en el sistema embebido en tiempo real para después utilizarla en la plataforma de tal manera que obtengamos datos extras para realizar correcciones más precisas sobre las imágenes que estamos obteniendo. Esto ayudará a recuperar errores que no se podrían recuperar de forma tan exacta mediante otros métodos.
AIC: ¿Contarán con otros instrumentos para disminuir el margen de error?
JASH: A la par de la recolección de los cambios de actitud durante el vuelo pretendemos incluir cualidades básicas de inteligencia artificial, para que el vehículo aéreo no tripulado cuente con la capacidad de tomar pequeñas decisiones durante el vuelo; la idea es que sin desviarse demasiado de su itinerario, sí cuente con la capacidad de modificar ciertas condiciones de vuelo.
Por ejemplo, reducir la velocidad cuando encuentre cosas que sean importantes para la misión a la que fue enviado. Asimismo, reducir o aumentar su altura según las condiciones de la zona donde captará las imágenes, decisiones que deberá tomar en tiempo real.
AIC: ¿Cuál será el desarrollo que se realizará durante la tercera etapa?
JASH: La tercera parte del proyecto consiste en la adaptación mecánica de equipo de percepción remota a los vehículos aéreos no tripulados, ello porque se trata de equipo muy pesado, con ciertas características y que generalmente se utiliza para analizar muestras en tierra. Aun cuando hay versiones portátiles, no están diseñadas para ser cargadas por un vehículo tan pequeño.
Ante ello, realizaremos adaptaciones a la parte electrónica y a la parte mecánica para que estos vehículos puedan transportar el equipo de procesamiento de manera segura. Para esto ya contamos con al menos dos prediseños que servirán de base para la construcción del primer prototipo funcional, que arrancará en los próximos meses.
AIC: Menciona que en los próximos meses iniciará la construcción del primer prototipo. ¿En qué etapa se encuentra el proyecto entonces?
JASH: Actualmente nos encontramos en la etapa de diseño. Ya concluimos la fase del levantamiento de requerimientos y de estudio de mercados; asimismo, de factibilidad económica. Ahora estamos en los últimos ajustes del diseño del prototipo, y a partir de los siguientes meses comenzaremos la realización física (prototipo funcional) y la implementación de software.
AIC: ¿Cuál es la relevancia de este desarrollo tecnológico?
JASH: Existen diversas aplicaciones para esta tecnología. Actualmente se utiliza mucho en geomática –conjunto de ciencias donde se integran medios para la captura, tratamiento, análisis, interpretación, difusión y almacenamiento de información geográfica–, debido a que permite ver otras bandas del espectro electromagnético que no es posible captarlas mediante el ojo humano.
El ojo humano básicamente detecta tres bandas que corresponden al color azul, al rojo y al verde. En cambio, la percepción remota permite captar más de 300 bandas; no obstante, nosotros contemplamos dos versiones del equipo: una que capte hasta 12 bandas diferentes y otra más de 200 bandas.
¿Cuáles son las aplicaciones de esta tecnología? Pues bien, se puede utilizar en agricultura de precisión. La recolección de información permite saber de manera óptima cuál es el estado de la vegetación, cuál es el estado del cultivo, por ejemplo, dónde es necesario regar más o administrar fertilizante y dónde no.
Otra aplicación es el reconocimiento de terreno en tiempo real. Actualmente existen muchos mapas, los cuales no necesariamente están actualizados con lo que ocurrió ayer o incluso hoy en la mañana en determinadas zonas; pero con esta tecnología portátil se puede tener información geográfica en tiempo real.
Una tercera aplicación es el control de incendios forestales, la detección de áreas boscosas susceptibles a incendios e incluso a deforestación por otro tipo de causas. Todo lo puedes monitorear en tiempo real con grandes beneficios en materia de planeación.
AIC: ¿De dónde provienen los recursos para este proyecto?
JASH: El proyecto fue propuesto en noviembre del año pasado para atender problemáticas nacionales muy específicas, y a principio de este año recibió el visto bueno de la dirección general del Centrogeo, y de ahí llegó el financiamiento inicial.
Por otra parte, para realizar los estudios de mercado, se obtuvieron recursos por parte de I-Corps y actualmente analizamos diversas convocatorias para captar fondos adicionales y acelerar nuestro desarrollo. También estamos buscando esquemas de colaboración con la industria privada, estamos apenas en la búsqueda de más financiamiento para acelerar el proyecto.
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