Investigadores de IMDEA Networks trabajan en un proyecto denominado ThreatDetect y financiado por el Programa OTAN de Ciencia para la Paz y la Seguridad (SPS), que tiene como objetivo la construcción de una plataforma autónoma para proteger las infraestructuras marinas de amenazas externas, por ejemplo buceadores intrusos o minas.
La industria marítima mundial representa un negocio anual multibillonario. Sus principales actividades están relacionadas con los recursos naturales abundantes en el mar (especialmente petróleo y gas), con las pasarelas de comunicación y comercio entre los continentes y con la pesca.
Como parte de estas actividades existen infraestructuras submarinas que están operativas a lo largo y ancho del planeta. Algunos ejemplos son tuberías y cables sumergidos para la transferencia de gas, petróleo, energía o señales de comunicación, e infraestructuras portuarias orientadas al transporte marítimo.
En la actualidad la monitorización, seguridad y mantenimiento de estas infraestructuras marinas se realiza manualmente, lo que requiere realizar una inversión considerable en mano de obra y limita las capacidades operativas al establecimiento de áreas marinas seguras de tamaño limitado.
El nuevo proyecto ThreatDetect, con una financiación de 340.000 euros, tiene como objetivo el diseño de un nuevo sistema de detección autónomo de buzos y minas y el desarrollo de un prototipo para la demostración de las capacidades de dicho sistema.
En el caso específico de que sea detectada una mina, el sistema combina la detección acústica activa remota con la verificación de la detección mediante el reconocimiento de los objetivos por un vehículo submarino autónomo (AUV) que se aproxime a los mismos. Los usuarios potenciales de esta tecnología son los operadores de plataformas de gas, los propietarios de infraestructura para comunicaciones internacionales, la marina y los exploradores del mar. La tecnología desarrollada hará posible que estos usuarios reduzcan significativamente los costos de mantenimiento y seguridad, y proporcionen una mejor cobertura y una respuesta mucho más rápida a eventos catastróficos.
"La principal preocupación en el diseño de un sistema autónomo para la protección de infraestructuras marinas es la necesidad de adaptarse a diferentes entornos. En los casos de detección de buceadores o de identificación de minas, esto se traduce en la detección de objetos de forma y tamaño desconocidos", dice Paolo Casari de IMDEA Networks, investigador principal de ThreatDetect.
Detección acústica
"Teniendo en cuenta los desafíos y oportunidades que se presentan, creemos que una solución adecuada es aplicar la detección acústica para la identificación de un buceador y una combinación de detección acústica y basada en imágenes para revelar una mina sumergida", explican los codirectores del proyecto Roee Diamant (Universidad de Haifa) y Lutz Lampe (Universidad de Columbia Británica).
"En este último caso, el procesamiento de la señal acústica proporciona detección y localización de los objetivos, y los datos de imágenes se obtienen enviando un AUV a una distancia segura de la mina sospechosa, para inspeccionar el objeto usando cámaras ópticas o imagen de sonar. Esto sirve para verificar lo que se ha detectado. La comunicación con el AUV se basa en señales acústicas bajo el agua. De esta manera, el sistema puede enviar al AUV las coordenadas aproximadas del objetivo, y puede recibir de vuelta la imagen de destino ya procesada", destacan.
"Planeamos construir un sistema que aúne tecnologías de detección de vanguardia con otras de localización y comunicaciones, y mejorar su flexibilidad gracias a la plataforma móvil ofrecida por el AUV", subraya Casari. "El diseño y prototipado de un sistema de este tipo entraña varios desafíos importantes, pero tiene el potencial de proporcionar nuevos métodos para proteger las infraestructuras marinas de peligros".
ThreatDetect fue seleccionado para su financiación por la oficina SPS de la OTAN como un proyecto de investigación de tres años. El consorcio del proyecto está integrado por dos organizaciones de dos países miembros de la OTAN (IMDEA Networks de Madrid, España y la Universidad de Columbia Británica de Vancouver, Canadá), así como un miembro de un país asociado de la OTAN (la Universidad de Haifa, en Israel).
Paolo Casari, director del grupo sobre redes inalámbricas ubicuas de IMDEA Networks, será el investigador principal del proyecto. Este grupo se centrará específicamente en las actividades del proyecto relacionadas con la localización submarina y las comunicaciones acústicas bajo el agua. Esta iniciativa se desarrollará hasta mayo de 2020.
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