Centro de Control de Tierra para Colaboración de Vehículos Autónomos Marinos

Abstract

ResumenEl Centro de Control de Tierra (CCT) es uno de los elementos imprescindibles para la supervisión y control de vehículos autónomos que realizan misiones complejas. En la actualidad cada vez hay más aplicaciones donde se utilizan múltiples vehículos autónomos y el tradicional Centro de Control está evolucionando para ser capaz de gestionar diversos vehículos y operadores. Este artículo presenta las características más relevantes de un CCT adaptable y versátil, especialmente diseñado para que un equipo heterogéneo de operadores puedan monitorizar y supervisar el funcionamiento colaborativo de un conjunto heterogéneo de vehícu-los autónomos. Entre estas características destacan la posibilidad de, según las necesidades de los operadores y de la misión, 1) reconfigurar cuál (y cómo) es la información que se muestra de cada vehículo a cada operador, 2) definir alarmas que atraigan la atención de los operadores ante determinados eventos (y liberen su carga de trabajo mientras estos no se den) y 3) re-asignar en tiempo real la gestión de los vehículos a los diferentes operadores. Para alcanzarlas, se ha realizado un cuidadoso diseño de la arquitectura software del CCT, que se detalla en el artículo y que se encuentra formada por: un módulo de comunicaciones; un módulo planificador de alto nivel; un módulo (replicable en tantos equipos como se desee) de monitorización y supervisión de vehículos; y tantos módulos comandadores como vehículos diferentes existan en la misión. Este CCT ha sido desarrollado dentro del proyecto de investigación SALACOM (Sistema Autónomo de Localización y Actuación ante Contaminantes en el Mar), en el que dos barcos autónomos maniobran de forma colaborativa para desplegar una barrera para la contención de un vertido contaminante en el mar y donde la incorporación del operador en la supervisión y control de las maniobras de los vehículos es un requisito imprescindible para dar seguridad y confianza a la operación realizada. Finalmente, se presenta un caso de uso del Centro de Control de Tierra donde se realiza una maniobra de seguimiento entre dos vehículos autónomos de superficie. Palabras Clave:Monitorización y supervisión, Planificación y rutas, Control cooperativo, Control de sistemas distribuidos, Sistemas marinos y subacuáticos, Centro de control de tierra A Ground Control Station for Collaborative Unmanned Surface Vehicles AbstractThe Ground Control Station (GCS) is one of the essential elements to supervise and control autonomous vehicles performing complex missions. The increasing number of systems that involve multiple autonomous vehicles is making traditional GCSs evolve to let them handle different vehicles and operators. In this article, we present the more relevant properties of a versatile adaptable GCS that has been especially designed to let multiple operators, each using a different computer equipment, be in charge of controlling a heterogeneous team of autonomous vehicles. Its main properties are the possibility of 1) reconfiguring which information is displayed to each o...

Reducción de la carga de trabajo del operador en un centro de control adaptativo multi-vehículo

“…Todo esto hace nuestro software tolerante a cambios en el entorno, los objetivos de la misión o la tarea actual, ya que permite introducir otros dispositivos, vehículos o sensores cuando la misión así lo requiera. Un ejemplo de la reconfiguración y control distribuido de varios vehículos ASV utilizando este CCT puede verse en [2], donde se muestra cómo se puede incorporar un nuevo equipo para controlar un ASV durante una misión. Además, el desacoplamiento potencia la simulación distribuida en tiempo real, permitiendo a una computadora remota generar datos, que modelan el comportamiento de un vehículo autónomo, y unirse al sistema en tiempo de ejecución.…”

Infraestructura para estudiar adaptabilidad y transparencia en el centro de control versatil

“…En la sección 2 de este artículo describiremos un Centro de Control Versátil (CCV) [18] con una arquitectura distribuida que permitirá: 1) reconfigurar la información que se muestra y cómo mostrarla (para cada vehículo y operador), 2) definir alarmas que se activen ante determinados eventos liberando de carga de trabajo al operador mientras dichos eventos no ocurran y 3) reasignar en tiempo real la gestión de los vehículos, pudiendo transferir el control de un operador a otro si se dan las condiciones adecuadas. Además se ha diseñado la infraestructura necesaria implemen-Figura 1: Arquitectura Distribuida del CCV tar dos mecanismos adicionales: Adaptabilidad y Transparencia [19] que serán detallados en la sección 3.…”