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Computación

Aviones Robóticos para Meteorología

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Los pronósticos meteorológicos podrían mejorarse mediante flotas de aviones robóticos.

  • por Duncan Graham-rowe | traducido por Rubén Oscar Diéguez
  • 17 Diciembre, 2008

Los hombres del tiempo tal vez no gocen de mucha reputación por su precisión, pero con los modelos informáticos actuales, es posible realizar predicciones meteorológicas bastante precisas con 48 horas de antelación. Los investigadores del MIT, sin embargo, creen que aviones autónomos que ejecutan algoritmos inteligentes para detectar tormentas, podrían extender esa cifra hasta cuatro días. Jonathan How, investigador principal del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT dice que pronosticar mejor el clima ayudaría a los granjeros, a la planificación de la dirección general de tráfico, y hasta a salvar vidas al preveer con mayor rapidez alertas de tormentas y condiciones rigurosas.

“Las predicciones a largo plazo no necesariamente son erroneas debido a los modelos para predecir, sino más bien porque las condiciones iniciales no se han medido correctamente” comenta Martin Ralph, un meteorólogo de investigación en los laboratorios en tierra firme de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica en Boulder, CO. “Esas faltas de precisión se originan por brechas en los datos” concluye.

Los sensores de tierra ya se utilizan para registrar la temperatura, la velocidad del viento, la humedad, la densidad del aire, y la lluvia, pero sólo calculan las condiciones sobre la tierra, explica How. Sobre el mar, donde se originan muchos frentes de clima severo, la cobertura es más escasa. Las observaciones por satélite ayudan a elaborar un panorama, pero los satélites están ciegos para detectar ciertos datos útiles como: la velocidad del viento a baja altitud y las condiciones de contorno atmosféricas, agrega Ralph.

Según How, para obtener una lectura más precisa, necesitas colocar los sensores dentro del clima en sí. En teoría, las sondas meteorológicas pueden hacerlo, pero sólo si están en el lugar correcto en el momento correcto. Así que los servicios meteorológicos actualmente intentan localizar los sistemas climáticos utilizando aviones tripulados que siguen rutas prescritas y realizan mediciones durante el vuelo. Sin embargo, la logística de desplegar esos aviones es tan complicada que es difícil que cambien las rutas para responder a las condiciones meteorológicas cambiantes.

Consecuentemente, comenta How, hubo mucho interés en utilizar vehículos aéreos no tripulados, o UAVs. La idea es que habría una cantidad constante de UAVs en el aire, trabajando continuamente en conjunto para estar ubicados en los lugares donde resultaran útiles.

Hoy, dice que el problema radica en que calcular los lugares más útiles es una tarea enormemente compleja. Significa analizar más de un millón de estados de datos provenientes de cientos de miles de sensores para predecir las condiciones climatológicas de aquí a 6 u 8 horas. Pero ese es exactamente el desafío que aceptaron afrontar los investigadores del MIT.

Hasta ahora, los algoritmos que han desarrollado se han utilizado solamente en una simulación, como parte de un proyecto de la Fundación de Ciencia Nacional. Ham Lin Choi, del MIT, que ha trabajado con algoritmos como parte de su investigación para el doctorado, presentó los últimos resultados del proyecto la semana pasada en la Conferencia IEEE sobre Control de Decisiones en Cancún, Méjico. How expuso que el estudio atrajo la atención de la armada de los Estados Unidos, y el grupo del MIT ha solicitado financiación para poner en práctica los algoritmos.

Uno de los desafíos presentados por el proyecto es el control del combustible según Dario Floreano, un experto de robótica para vuelos y director del Laboratorio de Sistemas Inteligentes del École Polytechnique Fédérale de Lausanne, en Suiza. Floreano expresa que los algoritmos tendrán que desviar los UAVS de forma rápida y eficiente para que mantengan una cobertura óptima. “Esto tendrá en cuenta muchas variables, incluso requerimiento de energía para distintas estrategias de redistribución”.

Otro desafío es el tamaño, añade Floreano. Los UAVs necesitan ser pequeños y lo suficientemente seguros como para no dañar a los humanos ni a los objetos si son desplegados en grandes cantidades. Destaca, sin embargo, que ahora se dispone de UAVs que pesan menos de un kilo.

De hecho, How y sus colegas están más interesados en probar sus algoritmos en los UAVs ScanEagle de Boeing relativamente grandes que pesan alrededor de 18 kilos cada uno. Estos podrían volar más de 1.000 millas, aún cargados con sensores y equipos de comunicación. Con este tipo de alcance, una flota de sólo cuatro podría cubrir, razonablemente, un área de gran tamaño, reduciendo así el riesgo de colisiones con objetos hechos por el hombre.

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