El Centro Australiano de Investigación para la Automatización Aeroespacial ( ARCAA ) fue un centro de investigación de la Universidad Tecnológica de Queensland . ARCAA realizó investigaciones sobre todos los aspectos de la automatización de la aviación, con un enfoque de investigación particular en tecnologías autónomas que respaldan la utilización más eficiente y segura del espacio aéreo, y el desarrollo de aeronaves autónomas y sistemas de sensores a bordo para una amplia gama de aplicaciones comerciales. [1]
Historia
ARCAA fue una creación del difunto profesor Rod Walker de la entonces Escuela de Sistemas de Ingeniería de QUT; El profesor de QUT, Jonathan Roberts (cuando estaba en CSIRO); y el profesor Peter Corke de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Sistemas Computacionales de QUT (cuando estaba en CSIRO). [2]
En 2008, QUT y CSIRO celebraron un acuerdo de empresa conjunta de investigación de cinco años para la creación del Centro Australiano de Investigación para la Automatización Aeroespacial. El establecimiento del Centro físico fue cofinanciado a través del Fondo de Instalaciones de Investigación del Estado Inteligente del Gobierno del Estado de Queensland.
En 2013, ARCAA entró en una nueva fase de operaciones, cuando finalizó la empresa conjunta entre QUT y CSIRO. Sin embargo, la sólida colaboración de investigación entre QUT y CSIRO ha continuado, especialmente en el proyecto de investigación insignia, el Proyecto ResQu. [3]
Los intereses de investigación de ARCAA incluyeron temas de sistemas aéreos no tripulados , automatización del espacio aéreo y campos relacionados. Fue coorganizador del evento anual internacional de robótica UAV Outback Challenge desde 2007.
Proyectos recientes
Premio ARC Discovery Early Career Researcher Award (DECRA): desarrollo de conceptos novedosos para mejorar la seguridad en situaciones de emergencia de aeronaves El objetivo de este proyecto era crear un sistema de emergencia basado en algoritmos novedosos de detección, control y planificación que se puedan utilizar en casos específicos para mejorar la conciencia visual de la situación en escenarios de aterrizaje forzoso de emergencia. Este trabajo se evaluó en el contexto de los problemas de detección y guía del lugar de aterrizaje y se probó en la flota de aeronaves tripuladas y no tripuladas de ARCAA.
UAS para la inspección de la roya del mirto Este estudio examinó los impactos de la roya del mirto en las especies hospedadoras de Melaleuca quinquenervia a través de un gradiente ambiental. Los impactos directos sobre los hospedantes de M. quinquenervia se evaluaron utilizando técnicas fotográficas sobre el dosel adquiridas utilizando UAS equipados con cámaras EO, ya que ofrecían un método suficiente para capturar datos a escala fina del dosel del bosque, incluidas las puntuaciones de incidencia y gravedad, ya que podían volar bajo y lento. UAS ayudará en el examen de los impactos de la roya del mirto al permitir la evaluación de la estructura individual (agrupamiento de esporas en una hoja) y cambios en su dinámica espacio-temporal.
UAS para la evaluación de la población de koalas Este fue un estudio comparativo de UAS equipados con cámaras térmicas para el recuento de la población en un área comprobada en tierra. El propósito del proyecto era evaluar la eficacia de los UAS para la evaluación rápida de las densidades de población de koalas.
Enjambres de drones para operaciones persistentes con control de operador humano Este proyecto investigó tecnologías de control para enjambres de drones (UAV) que realizan tareas como vigilancia, búsqueda y rescate y monitoreo de incendios.
Modelado del espacio aéreo regional basado en aplicaciones y diseño de planes de vuelo Este proyecto tenía como objetivo abordar cómo el espacio aéreo regional puede acomodar rutinariamente los UAV que operan en áreas regionales.
Sistemas interactivos El Grupo de Sistemas Interactivos (ISG) era un grupo de investigación integrado en ARCAA. El ISG llevó a cabo una investigación sobre todos los aspectos de los sistemas humanos-máquina complejos y, en particular, aquellos sistemas que implican el mando y control de agentes autónomos heterogéneos. El objetivo del grupo era desarrollar los conceptos necesarios para la operación segura y eficiente de sistemas complejos de interacción hombre-máquina en una amplia gama de aplicaciones.
Proyectos pasados
Proyecto ResQu Este proyecto de dos años, cofinanciado a través del Fondo de Futuros Inteligentes del Gobierno de Queensland , Boeing Research & Technology Australia , Insitu Pacific Ltd., CSIRO y QUT llevaron a cabo los estudios de seguridad y desarrollaron las tecnologías de seguridad automatizadas necesarias para permitir la aprobación oportuna de UA para la recuperación de desastres, además de brindar beneficios de manera rutinaria a través de encuestas para la bioseguridad y la gestión de recursos.
CRC PB5055 - UAV para bioseguridad vegetal El objetivo principal de la investigación fue la evaluación cualitativa del uso de UAS para aplicaciones de bioseguridad. El objetivo era determinar los factores fundamentales relacionados con la operación de varios UAS que influirán significativamente en cómo y dónde los UAS pueden ser efectivos en todo el continuo de bioseguridad de la planta. Con este fin, se consideraron los atributos de rendimiento y regulación de los UAS junto con las cargas útiles de los sensores que pueden transportar. En conjunto, los resultados del estudio se pueden utilizar para informar a las partes interesadas clave sobre las decisiones de utilizar UAS a corto y corto plazo como parte de un sistema de bioseguridad.
Estudio de alcance para la integración del espacio aéreo UAS y la gestión mejorada de conflictos Este proyecto identificó el trabajo existente de integración del espacio aéreo de aeronaves no tripuladas (UA) que se están llevando a cabo en otras partes del mundo, y señaló conceptos operativos específicos para la operación de UA en el entorno distintivo de Australia. Si bien la AU aún no ingresa al espacio aéreo civil de manera rutinaria, se está volviendo más frecuente a medida que se mueve más allá de la esfera militar hacia el ámbito del gobierno, el sector privado y los operadores comerciales. Se prevé que este uso aumente en el futuro, de ahí el requisito de garantizar que los sistemas de gestión del tráfico aéreo de Australia estén preparados para atenderlos.
UAV Green Falcon con energía solar: diseño multidisciplinario y planificación de ruta basada en la incertidumbre para el monitoreo de detección de gas ambiental persistente Este proyecto se centró en el desarrollo de inteligencia artificial, autonomía y capacidad de detección de gas para vehículos aéreos no tripulados eléctricos y solares. A diferencia de otros UAV solares, el Green Falcon está diseñado para ser rentable, liviano y fácil de lanzar a mano con requisitos mínimos de mantenimiento. El diseño admite capacidades de resistencia mejoradas en comparación con otros UAV de la misma clase, lo que permitirá al Green Falcon proporcionar un despliegue rápido y será particularmente útil en misiones de bioseguridad de plantas, detección de gases, búsqueda y rescate o monitoreo de incendios.
Evitación de colisiones basada en la visión El proyecto de tecnologías de alerta de colisión de aeronaves basadas en visión automatizada ARCAA fue un proyecto de dos años financiado por el Australian Research Council Linkage entre Boeing Research & Technology y ARCAA. El objetivo del proyecto es investigar cómo se puede utilizar la tecnología de visión por computadora para cumplir y superar el desempeño de los pilotos humanos en la detección de posibles colisiones de aeronaves, mejorando así la seguridad de las flotas de aviación del mundo.
Sistema mejorado de asistencia de vuelo (eFAS) para reconocimiento aéreo automatizado de redes de líneas eléctricas El objetivo de este proyecto fue el desarrollo de la planificación de la trayectoria de vuelo y la tecnología de guía y control de aeronaves para adaptarse a las características únicas de la antena de detección constante de baja altitud restringida por trayectoria. problema de inspección. Este problema se define por la recopilación aérea de información espacial relacionada con una infraestructura de tipo "alimentador" de línea eléctrica aproximadamente lineal. Trabajando con el CRC para información espacial y Ergon Energy , investigaciones anteriores ya habían demostrado la importancia esencial de las tecnologías de automatización básicas en tareas de inspección a gran escala. El objetivo específico de este proyecto fue el desarrollo de mecanismos de automatización adicionales que mejoren la eficiencia de la inspección, la flexibilidad operativa y la confiabilidad operativa para que la información espacial de alta calidad pueda entregarse de manera oportuna y rentable. Los beneficios potenciales de la planificación avanzada en 3D y el control de vuelo para la actividad de inspección de la red eléctrica incluyen una carga de trabajo del piloto reducida en el control horizontal y vertical de la aeronave, al mantener una separación horizontal y vertical segura del terreno / obstáculos y al posicionar la aeronave a la altitud correcta. , velocidad y orientación para una captura de datos eficaz.
Análisis técnico y de mercado de los sistemas de sensores de cardán Este proyecto fue un análisis de diligencia debida realizado por consultores de ARCAA y CRCSI como parte de la investigación de ROAMES para Ergon Energy. Se centró en la aplicación de sistemas de sensores de cardán montados en un avión para la captura de imágenes fijas o datos de video de postes de energía u otros activos.
Flight Assist System El Flight Assist System (FAS) es un proyecto de demostración que ayuda a Ergon Energy en el desarrollo del resultado de la investigación de un proyecto CRC-SI de tres años que se centró en aplicaciones de mejora empresarial para Ergon Energy. El resultado del proyecto CRC-SI fue una propuesta para un sistema avanzado de gestión de la vegetación en el aire que ahorraría 14 millones de dólares australianos al año. Para comercializar los resultados de la investigación, Ergon decidió lanzar el proyecto de Observación Remota, Modelado Automatizado y Simulación Económica (ROAMES), del cual FAS es un componente esencial. Desde entonces, ROAMES se ha cedido a Fugro Spatial Solutions.
Proyecto Smart Skies El Proyecto Smart Skies es un programa de investigación de vanguardia que explora la investigación y el desarrollo de tecnologías futuras que respaldan la utilización eficiente del espacio aéreo por parte de aeronaves tripuladas y no tripuladas. Se centró en la exploración y el desarrollo de tres tecnologías de aviación habilitadoras clave: un sistema automatizado de gestión de la separación capaz de proporcionar garantía de separación en entornos de espacio aéreo complejos; sistemas de detección y actuación para aeronaves tripuladas y no tripuladas capaces de evitar colisiones de obstáculos dinámicos y estáticos; y un sistema de seguimiento de aeronaves móvil que utiliza un radar rentable y sistemas de vigilancia dependientes.
Mejoras en la tecnología de inspección de líneas eléctricas aéreas El proyecto CRC-SI 6.07 de tres años para aplicaciones de mejora de negocios de información espacial en Ergon Energy se centró en la guía precisa de aeronaves sobre líneas eléctricas, detección de activos y vegetación utilizando imágenes LiDAR y detección y clasificación de especies de árboles. El proyecto se completó con éxito en 2010 y proporcionó la base fundamental para el proyecto FAS.
Toda la planificación de la red El proyecto de planificación de la totalidad de la red implicó la investigación y el desarrollo de un nuevo software para procesar automáticamente hasta un millón de puntos de referencia para crear planes de vuelo para inspeccionar toda la red eléctrica de Ergon Energy, que tiene aproximadamente 150.000 km y cubre el 97% del estado de QLD , Australia.
Trampa de esporas voladoras Este proyecto y la investigación asociada tenían como objetivo determinar el potencial del uso de un vehículo aéreo no tripulado, equipado con una trampa de esporas, para detectar y monitorear las esporas de patógenos de plantas para una Australia biosegura. El objetivo era desarrollar un sistema de muestreo que tuviera la capacidad de monitorear espacialmente las esporas de hongos y protocolos para interpretar su distribución espacial. Esta herramienta mejorará en gran medida la capacidad de detectar nuevas incursiones de patógenos fúngicos y permitirá una delimitación más precisa de la distribución. La tecnología permitirá la detección más temprana de plagas de plantas o incursiones de enfermedades dañinas en áreas difíciles y proporcionará una vigilancia aérea eficiente y eficaz.
Colaboradores de investigación
ARCAA llevó a cabo proyectos de investigación y consultorías con una amplia variedad de instituciones gubernamentales, industriales y académicas; los proyectos han involucrado:
- CSIRO
- Gobierno de Queensland
- Consejo Australiano de Investigaciones
- Autoridad de seguridad de la aviación civil
- Boeing Research & Technology Australia
- Boeing Research & Technology EE. UU.
- Insitu Pacific Limited
- CRC para información espacial
- CRC para la bioseguridad vegetal
- Energía Ergon
- ROAMES
- Tales
- Centro Sir Lawrence Wackett (RMIT)
- Politechnico di Torino
- Universidad Politécnica de Madrid
- Unidad de Investigación de Cetáceos (Universidad de Murdoch)
- ETH Zúrich
- ARS Electrónica
Referencias
- ^ "Acerca de ARCAA" . Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2010 . Consultado el 14 de diciembre de 2010 .
- ^ http://www.news.qut.edu.au/cgi-bin/WebObjects/News.woa/wa/goNewsPage?newsEventID=33508
- ^ "ResQu" . Archivado desde el original el 12 de noviembre de 2013 . Consultado el 12 de noviembre de 2013 .