Si eres piloto de drones, probablemente sepas que existen ciertos riesgos que corres al volar en medio de la niebla. En algunas circunstancias, la niebla puede activar los sensores de evitación de obstáculos del dron o impedir que descienda porque la aeronave comienza a pensar en la niebla como un lugar de aterrizaje. Entonces, ¿por qué demonios los ingenieros de la NASA vuelan drones en una niebla tan espesa que no puedes ver a un metro de distancia?
Los drones se utilizan en unas instalaciones especiales situadas en Nuevo México. Allí, la niebla se produce a demanda en una cámara que se extiende a lo largo de 55 metros. Las paredes están revestidas con láminas de plástico para atrapar la niebla, cuya densidad se determina con precisión científica.
El dron, por su parte, es un objetivo de prueba para la colección de sensores instalados en el extremo opuesto de la cámara. Se trata de los mismos sensores que se utilizarán en vehículos de movilidad aérea avanzada (AAM), como los taxis aéreos urbanos, en un futuro no muy lejano.
Como puede ver, no habrá un piloto humano a bordo de estos taxis aéreos. En su lugar, instrumentos como cámaras ópticas e infrarrojas, radares y escáneres LiDAR actuarán como «ojos» de alta tecnología, ayudando a la aeronave a despegar, volar y aterrizar de forma segura. Por eso es imperativo que los diseñadores de aeronaves de pasajeros no tripuladas sepan cómo se verían afectados sus sensores por la niebla.
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Para la tecnología de percepción, la niebla es un entorno extremo, pero para quienes viajan diariamente al trabajo es un entorno tranquilo y lo suficientemente común como para querer volar en él. Y como explica Nick Cramer, ingeniero de investigación del Centro de Investigación Ames de la NASA:
Cada sensor tiene sus puntos fuertes y débiles, y se ven afectados por la niebla en distintos grados. No sabemos cuál de ellos acabará en estos vehículos, por lo que estamos probando un conjunto de sensores en la cámara para cuantificar sus ventajas y desventajas.
Tomemos como ejemplo los escáneres LiDAR. Las señales emitidas por el dispositivo podrían reflejarse en las gotas de agua en la niebla, en lugar de en los objetos que se supone que deben detectar. Otros sensores pueden verse afectados de una manera diferente.
En una de las pruebas realizadas en la cámara de niebla de los Laboratorios Nacionales Sandia en Albuquerque, los investigadores midieron qué tan bien los sensores podían detectar el dron (o sus motores calientes, en el caso de una cámara infrarroja) desde diferentes distancias y a través de distintos niveles de niebla.
La creación de estos diferentes niveles de niebla no es tarea fácil. Para producir niebla compuesta por partículas de mayor tamaño, por ejemplo, se instalan aspersores en el techo que liberan una mezcla de agua y sal. “En realidad, es difícil conseguir la mezcla perfecta”, afirma Jeremy Wright, ingeniero óptico de Sandia. “Dependiendo de las condiciones, las gotas de agua quieren o bien condensar más agua del aire y crecer o bien devolver agua al aire en forma de humedad”.
Datos para la próxima generación de sensores de taxis aéreos
Pero las pruebas son importantes y deben realizarse. Estudiar la distancia y la calidad de visión de la tecnología actual en condiciones de niebla ayudará a determinar la seguridad de un avión que dependa de ellas.
La NASA dice que publicará los datos para que los utilicen las empresas y los investigadores que trabajan para desarrollar técnicas de procesamiento de información y mejorar los sensores de los vehículos AAM. Se espera que los datos ayuden a crear simulaciones informáticas precisas, descubrir nuevos desafíos y validar la tecnología para el vuelo.
Mientras tanto, la NASA seguirá investigando la mejor manera de utilizar los sensores de las aeronaves. Con diferentes fortalezas y debilidades, los sistemas ópticos, de radar, LiDAR y otros son complementarios. Una fusión de diferentes sensores combinados de la manera más inteligente ayudará a hacer del mercado abierto por la AAM una realidad segura y productiva.
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