Desde que Julio Verne imaginara en 1869 las aventuras del Profesor Pierre Aronnax a bordo del Nautilus del capitán Nemo, los vehículos submarinos han experimentado un gran avance técnico. Eduardo Sebastián Martínez, investigador del INTA y profesor asociado del departamento de Electrónica de la Universidad de Alcalá, ha contribuido a esta mejora al implementar un sistema de control y navegación para este tipo de vehículos.
El prototipo, llamado Snorkel, surgió por la necesidad de construir un submarino con fines científicos, para estudiar uno de los lagos de Río Tinto (Huelva), donde el CAB buscaba un análogo Marciano y analizaba la existencia de bacterias anaerobias nutridas con hierro como modelo de vida para el planeta rojo.
“El reto ante el que nos encontramos fue diseñar un sistema de navegación y control para el submarino que tuviera un comportamiento robusto y adaptativo a la vez, contando con el hecho de que las variables físicas del vehículo- tales como la masa, el volumen y el centro de masa- dependían de los distintos aparatos científicos que llevara en cada momento el submarino. Este comportamiento suponía una gran ventaja frente a otros controladores de vehículos subacuáticos”, explica Sebastián. “Para alcanzar este objetivo se planteó una arquitectura de control y navegación jerárquica, en la que el controlador diseñado necesitaba poca información sobre el comportamiento dinámico del vehículo, ya que el sistema posee la capacidad para aprender de manera automática, siendo esta cualidad de gran valor en este caso”, apunta el profesor de la UAH.
Otro aspecto relevante de este proyecto, fruto de la tesis doctoral del profesor de la Universidad de Alcalá, es la arquitectura electrónica interna del prototipo de submarino, que consta de un sistema distribuido formado por varios microcontroladores comunicados con una unidad central de procesamiento (CPU). Las ecuaciones matemáticas que describen al sistema de control y navegación son distribuidas entre los distintos procesadores para determinar el voltaje con el que hay que actuar sobre los propulsores del vehículo, partiendo de la lectura de las variables cinemáticas. De este modo, se mejora la adaptatividad del equipo.
El sistema de control puede exportarse a otro tipo de vehículos de motor. Para ello “hay que describir las ecuaciones matemáticas del objeto y adaptar ligeramente el controlador. Si pensamos en un automóvil, las ecuaciones que rigen su movimiento son mucho más sencillas que las del submarino. Con el diseño de este sistema de control hemos conseguido que no sea necesario un conocimiento exhaustivo de la dinámica del vehículo”, concluye Eduardo Sebastián Martínez.

Publicado en: Archivo UAH investiga