MBF Group IRYDA+ SPACE Z1
IRYDA+ SPACE Z1 es un concepto en desarrollo de un sistema aéreo no tripulado de nueva generación que combina las operaciones autónomas de los UAV con la comunicación por satélite, la navegación resistente a las interferencias, el procesamiento de datos a bordo y la capacidad de cooperar con otras plataformas aéreas y sistemas orbitales.
IRYDA+ SPACE Z1 se está desarrollando como una nueva fase del programa tecnológico IRYDA+. El proyecto tiene como objetivo aprovechar la experiencia adquirida durante el desarrollo de la plataforma IRYDA+ X1, pero su arquitectura prevista contempla un ámbito de actuación mucho más amplio, que abarca la comunicación más allá del alcance radioeléctrico convencional, la integración con servicios satelitales, el procesamiento autónomo de datos y la resistencia ante la pérdida de las fuentes estándar de navegación y comunicaciones.
comunicaciones por satélite
comunicación prevista fuera del alcance terrestre convencional
navegación resiliente
desarrollo de una arquitectura de navegación resistente a las interferencias
procesamiento integrado
el procesamiento y el análisis de datos a nivel local previstos en la plataforma
arquitectura del sistema
integración de vehículos aéreos no tripulados (UAV), infraestructura terrestre y servicios por satélite
IRYDA+ SPACE Z1 se encuentra en fase de concepción y desarrollo. Las funciones presentadas describen la orientación tecnológica prevista del proyecto y no constituyen una especificación del producto final.
De la plataforma de vehículos aéreos no tripulados (UAV) al sistema multidominio
El IRYDA+ SPACE Z1 no se ha diseñado como un dron individual de mayor alcance. El objetivo del programa es crear una arquitectura en la que una plataforma aérea no tripulada pueda colaborar con la infraestructura terrestre, los sistemas satelitales, las fuentes de datos externas y otras plataformas autónomas.
Este enfoque permite crear un sistema diseñado para funcionar en zonas extensas, fuera del alcance directo del operador y de los medios de comunicación terrestres tradicionales.
SATCOM
Se prevé la posibilidad de utilizar la comunicación por satélite para la transmisión de datos, la telemetría y el intercambio de información con el sistema terrestre.
Navegación resiliente
El desarrollo de sistemas de navegación resistentes a las interferencias y a la disponibilidad limitada de las señales GNSS clásicas.
IA en el borde
El procesamiento de los datos seleccionados directamente a bordo de la plataforma, sin necesidad de transmitir continuamente el flujo completo de datos al operador.
Misión autónoma
Planificación y ejecución avanzadas de las misiones con una intervención continua mínima por parte del operador.
Multi-UAV
Una arquitectura diseñada para la colaboración entre múltiples plataformas no tripuladas que llevan a cabo tareas coordinadas.
Integración de datos externos
Posibilidad de integración futura con datos satelitales, sistemas de observación y otras fuentes de información.
SPACE no implica la construcción de un satélite propio
El objetivo del programa IRYDA+ SPACE Z1 no es comenzar por la construcción de satélites propios. En una primera fase, «SPACE» se refiere, ante todo, al aprovechamiento de la infraestructura espacial actual y futura como parte de un sistema no tripulado más amplio.
El proyecto tiene por objeto analizar las posibilidades de utilizar servicios satelitales comerciales e institucionales para la comunicación, el posicionamiento, la observación de la Tierra, la transmisión de datos y el aumento de la resiliencia operativa de las plataformas autónomas.
A largo plazo, el IRYDA+ SPACE Z1 podría convertirse en un elemento del ecosistema que conecte aeronaves no tripuladas, sistemas terrestres, plataformas de gran altura e infraestructura orbital.
Comunicaciones por satélite – SATCOM
Una de las líneas de desarrollo más importantes del IRYDA+ SPACE Z1 es la posibilidad de utilizar la comunicación por satélite. En los sistemas clásicos de vehículos aéreos no tripulados (UAV), el alcance de la transmisión viene limitado en gran medida por las capacidades del enlace de radio terrestre, la configuración del terreno y la distancia al sistema de control en tierra.
La implantación de SATCOM puede permitir llevar a cabo determinadas operaciones fuera del alcance directo de la infraestructura de comunicaciones terrestre y aumentar la flexibilidad en el uso del sistema.
Ámbitos de aplicación previstos de SATCOM
- transmisión de datos telemétricos,
- la transmisión del estado de la plataforma y de los parámetros de la misión,
- intercambio de datos con el Sistema de Control en Tierra,
- actualización de determinados parámetros de la misión,
- transmisión de datos procedentes de los sensores,
- la coordinación de plataformas situadas fuera del alcance clásico de las ondas de radio,
- creación de una arquitectura de comunicaciones redundante,
- interoperabilidad con los futuros sistemas de comunicación por satélite de bajo retardo.
Resistencia a la pérdida de señal GNSS
Los sistemas autónomos modernos no pueden basar todo el proceso de navegación exclusivamente en una sola fuente de datos. La interferencia o la pérdida de la señal del GNSS puede limitar considerablemente las capacidades de una plataforma no tripulada convencional.
Por ello, una de las líneas de trabajo de IRYDA+ SPACE Z1 es el desarrollo de una arquitectura de navegación resiliente, en la que la información procedente de distintos sensores y fuentes pueda combinarse con el fin de mantener una información de navegación lo más estable posible.
- El GNSS, como una de las muchas fuentes de datos,
- sistemas inerciales,
- análisis de los datos de los sensores de a bordo,
- navegación basada en imágenes y en las características del terreno,
- fusión de datos de navegación,
- mecanismos de detección de anomalías y de pérdida de fiabilidad de la señal,
- el desarrollo de operaciones en entornos en los que la disponibilidad del GNSS se vea perturbada o limitada.
Edge AI: inteligencia integrada
En la arquitectura de IRYDA+ SPACE Z1, el procesamiento de datos directamente en la plataforma desempeña un papel fundamental. En lugar de enviar todos los datos al centro de control en tierra, la información seleccionada puede analizarse localmente mediante un ordenador de a bordo.
Esta solución puede reducir las necesidades de ancho de banda, acortar los tiempos de respuesta y permitir que la plataforma tome determinadas decisiones de forma autónoma, dentro de unas reglas previamente definidas.
Análisis de imágenes
Análisis automático de los datos de observación seleccionados sin necesidad de enviar el material completo al operador.
Selección de información
El envío, ante todo, de los datos que el sistema considere relevantes para la misión en curso.
Reacciones autónomas
Posibilidad de ejecutar reacciones previamente definidas ante determinados sucesos o ante cambios en las condiciones de la misión.
Integración con la observación por satélite
Otra posible vía de desarrollo del programa es la integración de los UAV con los datos procedentes de los sistemas de observación de la Tierra. En el futuro, la plataforma no tripulada podría utilizar datos satelitales como fuente adicional de información a la hora de planificar y actualizar las misiones.
También es posible que se dé la situación contraria: el sistema satelital identifica una zona que requiere una observación más detallada y se envía la plataforma UAV a realizar un reconocimiento detallado a menor altitud.
Observación
Los datos procedentes de satélites, sensores terrestres u otras plataformas señalan la zona de interés.
Planificación
El sistema prepara o actualiza una misión para la plataforma no tripulada.
Misión de un UAV
IRYDA+ SPACE Z1 lleva a cabo una observación detallada de la zona indicada.
Análisis
Los datos se analizan en la plataforma, en el sistema de control en tierra o en un entorno analítico externo.
Las plataformas HAPS y la capa intermedia
En el futuro, entre los UAV clásicos y los satélites también podrían funcionar las plataformas HAPS (High Altitude Platform Systems). Se trata de aeronaves que operan a altitudes muy elevadas y que pueden desempeñar la función de repetidores de comunicaciones, sensores o componentes de un sistema de observación distribuido.
IRYDA+ SPACE Z1 se diseñará de tal forma que, en fases posteriores de desarrollo, sea posible su integración también con este tipo de infraestructura.
Arquitectura en capas de IRYDA+ SPACE
El concepto previsto prevé la colaboración entre distintos niveles del sistema, desde las plataformas situadas cerca de la superficie terrestre hasta la infraestructura orbital.
- Capa terrestre: operadores, sistema de control terrestre, centros de análisis e infraestructura terrestre,
- Capa de UAV: plataformas autónomas IRYDA+ que realizan tareas sobre el terreno,
- HAPS Layer: posibles plataformas de comunicación y observación de gran altitud,
- Capa de satélites: comunicaciones, navegación, observación de la Tierra y suministro de datos adicionales,
- Data Layer: software, inteligencia artificial, procesamiento de datos y gestión de misiones.
Sistema diseñado para funcionar en múltiples plataformas
La experiencia adquirida durante el desarrollo de IRYDA+ X1, en particular en lo que respecta a la supervisión de múltiples plataformas por parte de un único operador, servirá de base para el desarrollo posterior de la arquitectura multiplataforma.
En el caso de SPACE Z1, esto supone la posibilidad de una futura colaboración entre plataformas situadas en distintas ubicaciones, que utilicen distintos canales de comunicación y que lleven a cabo partes de una misma misión común.
Una misión, múltiples fuentes de datos
El sistema previsto no debería depender de un único sensor, una única plataforma ni un único canal de comunicación.
La información puede proceder de UAV, otras plataformas aéreas, infraestructura terrestre, sistemas satelitales y bases de datos externas. La función del software consistirá en integrar toda esta información en una visión global coherente de la situación, a disposición del operador.
Posibles ámbitos de aplicación
- la vigilancia de zonas extensas,
- la protección de las fronteras y de las infraestructuras críticas,
- observación de zonas de difícil acceso,
- vigilancia marítima y costera,
- gestión de crisis,
- evaluación de los efectos de las catástrofes naturales,
- supervisión de incendios y riesgos medioambientales,
- seguimiento de las infraestructuras energéticas y de transporte,
- apoyo al reconocimiento y al desarrollo de la conciencia situacional,
- operaciones que requieran comunicación fuera del alcance habitual de las ondas de radio,
- pruebas de tecnologías autónomas y multiplataforma,
- Integración de datos de vehículos aéreos no tripulados (UAV) y de observación de la Tierra.
Arquitectura tecnológica prevista
Sistema de vuelo autónomo
Sistema de control y ejecución autónoma de tareas programadas.
Comunicaciones por satélite
Módulos de comunicación que permiten la integración con determinados servicios satelitales.
Navegación resiliente
La integración de múltiples fuentes de datos con el fin de reducir la dependencia de un único sistema de navegación.
Informática a bordo
Ordenador de a bordo diseñado para el procesamiento de datos y la ejecución de algoritmos autónomos.
Gestión de misiones
Software que permite planificar y gestionar misiones complejas.
Arquitectura de datos segura
Desarrollo de una arquitectura robusta y multicanal para el intercambio y el procesamiento de datos.
IRYDA+ SPACE Z1: hoja de ruta de desarrollo prevista
Concepto
Definición de la arquitectura del sistema, las funciones clave y los posibles socios tecnológicos.
Integración
Integración de determinadas tecnologías de comunicación, navegación, computación y sensores.
Demostrador
Desarrollo y pruebas de una configuración de demostración que permita verificar las funciones más importantes del sistema.
Desarrollo operativo
Pruebas adicionales, desarrollo de la autonomía, integración de sistemas externos y preparación para futuras implementaciones.
Estado actual del proyecto
IRYDA+ como programa tecnológico a largo plazo
IRYDA+ X1 es el primer elemento del programa que se está desarrollando de forma práctica. IRYDA+ SPACE Z1 representa un nuevo nivel de ambición tecnológica: la combinación de sistemas autónomos no tripulados con soluciones propias del sector espacial actual.
El desarrollo del programa se llevará a cabo por etapas, mediante colaboraciones tecnológicas, proyectos de investigación y desarrollo, proyectos de demostración y la integración de las tecnologías disponibles. El objetivo no es desarrollar todos los componentes por nuestra cuenta, sino crear una arquitectura que permita integrar las mejores soluciones disponibles en un único sistema escalable.
Alianzas tecnológicas
La ejecución del proyecto IRYDA+ SPACE Z1 requerirá la colaboración con entidades que cuenten con competencias tecnológicas especializadas. MBF Group S.A. tiene previsto desarrollar el proyecto con una fórmula abierta a la colaboración industrial, científica e internacional.
Espacio y satélites
Operadores de satélites, fabricantes de terminales y entidades dedicadas al desarrollo de sistemas de comunicación y de observación de la Tierra.
Vehículos aéreos no tripulados y sector aeroespacial
Fabricantes de plataformas aéreas, sistemas de aviónica, sensores y equipamiento de a bordo.
IA y software
Socios dedicados al desarrollo de inteligencia artificial, análisis de datos, autonomía y software de gestión de misiones.
Navegación
Empresas dedicadas al desarrollo de tecnologías GNSS, INS, navegación visual y fusión multisensorial de datos.
Telecomunicaciones
Socios dedicados al desarrollo de sistemas de comunicación seguros, conectividad BLOS y soluciones multicanal.
Investigación y desarrollo
Universidades, institutos de investigación, centros tecnológicos y socios interesados en proyectos conjuntos de I+D.
Les invitamos a colaborar en el proyecto IRYDA+ SPACE Z1
MBF Group S.A. invita a participar en las conversaciones a socios tecnológicos, operadores de satélites, fabricantes de componentes, institutos de investigación, universidades, integradores de sistemas y entidades del sector aeroespacial y espacial interesadas en colaborar en la siguiente fase del programa IRYDA+.
Nos interesan especialmente las tecnologías en el ámbito de las comunicaciones por satélite, la navegación resiliente, el GNSS, la fusión de sensores, la IA en el borde, la computación a bordo, la observación de la Tierra, los HAPS, la transmisión segura de datos y los sistemas autónomos multiplataforma.
IRYDA+ SPACE Z1 es un proyecto que se encuentra en fase conceptual y de desarrollo. La información aquí presentada describe las líneas tecnológicas previstas y la posible arquitectura del sistema. No constituyen una especificación técnica del producto final ni una declaración sobre la disponibilidad de las distintas funciones. Los parámetros, la configuración, el alcance de la integración y el calendario del proyecto se definirán a medida que avancen los trabajos de investigación y desarrollo y se consolide la colaboración con los socios tecnológicos.
