Proyectos /contratos

NUEVOS TEJIDOS BASADOS EN NANOFIBRAS PARA LA UNIFORMIDAD DEL CUERPO DE INFANTERÍA DE MARINA (ELEC4CIM)

Investigador principal: Jesús del Val García

Dirección de contacto: jesusdv@cud.uvigo.es

RESUMEN

Uno de los aspectos más básicos y fundamentales para el correcto desempeño de las Fuerzas Armadas (FAS) en las misiones encomendadas es la uniformidad/trajes de las unidades desplegadas, en especial durante el desarrollo de misiones fuera de las bases principales, dónde el entorno y el clima pueden ser de carácter desconocido cambiante, además de la potencialidad de posibles amenazas hostiles. La uniformidad juega un papel clave al proveer a las unidades de elementos básicos de defensa pasiva como puede ser la mimetización con el entorno (uniformes pixelados de campaña Boscoso o Desierto, por ejemplo) y proteger al usuario, hasta cierto punto, de las inclemencias del tiempo y del entorno. Dentro de las FAS, el cuerpo de Infantería de Marina (CIM) como parte integrante de la Armada, está enfocado a poder actuar y desplegarse de forma rápida y efectiva en multitud de escenarios de gran variabilidad, tanto climática como del entorno, pasando en breves lapsos de tiempo de situaciones de inmersión en agua a zonas desérticas de altas temperaturas, frío extremo o potenciales situaciones de peligro provocadas por un entorno hostil, como puede ser fuego. Debido a esto, el CIM presenta una gran cantidad de trajes/prendas enfocadas a ciertas circunstancias: chaquetas y cubre pantalones con cierto grado de impermeabilidad, chaquetas y pantalones térmicos, y uniformes de tejidos con cierta capacidad de protección térmica al calor y las llamas (según EN ISO 15025:16). Sin embargo, en todos los casos son prendas específicas para una función, y que pueden resultar contraproducentes en diversas situaciones no previstas o cambiantes (disminución de la movilidad, alteraciones térmicas, etc.), complicando al mismo tiempo la gestión logística y de suministros, en especial en entornos de campaña. Una posible solución a esto es la unificación de las tres principales propiedades deseadas en la uniformidad (impermeabilidad, termorregulación e ignifugidad), junto con otras más específicas en una única vestimenta que permita afrontar con garantías cualquier situación, por muy variable que sea. Entre las técnicas actuales desarrolladas para la fabricación de elementos basados en fibras con características especiales, el «electrospinning» (electrohilado) destaca por ser relativamente simple de implementar y de bajo coste. Se caracteriza por el empleo de fuerzas eléctricas en lugar de mecánicas para producir fibras, con diámetros de rango nanométrico o micrométrico. A priori, las fibras obtenidas a partir del electrospinning tienen como base soluciones poliméricas líquidas (naturales o sintéticas). Sin embargo, en los últimos años numerosos autores han expandido el uso de la técnica para la fabricación de nanofibras de carácter metálico y cerámico, expandiendo su rango de aplicaciones a sistemas ignífugos. Además, la versatilidad de la técnica permite el fácil dopaje con otros elementos de la matriz de fibras para obtener propiedades específicas, como puede ser el ferromagnetismo o la regulación térmica. Esta técnica precisa de la preparación de una solución polimérica (el polímero que se desea emplear diluido en un disolvente adecuado), que se introduce, mediante un sistema de inyección de alta precisión, en una zona sometida a un campo electroestático elevado que provocan el  «elongación» de la gota de la solución polimérica inyectada (cono de Taylor), formando un chorro de solución polimérica y generándose las fibras deseadas que se recogen en un colector [6 – 7].

DESARROLLO DE FLUIDOS NANO-MEJORADOS PARA EL INCREMENTO DEL RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS (NanoEnSol)

Investigador principal: Javier Pérez Vallejo

Dirección de contacto: jvallejo@cud.uvigo.es

RESUMEN

La energía es una necesidad básica en las sociedades modernas, por lo que un uso eficiente y la sostenibilidad de las opciones de abastecimiento son indispensables. Además, las emisiones de gases provocadas por el consumo de combustibles fósiles para la producción de energía son la principal causa del cambio climático. Por tanto, el ahorro energético y la integración de energíarenovable en las instalaciones centra gran parte de los esfuerzos de la comunidad científica. La Estrategia de Tecnología e Innovación para la Defensa ETID-2020 incluye como línea de investigación prioritaria la búsqueda de opciones de climatización y agua caliente sanitaria integradas y eficientes para bases y campamentos que contribuyan a la reducción del consumo energético total. El principal obstáculo para la mejora de la eficiencia energética de los sistemas de intercambio de calor es la moderada conductividad térmica de los fluidos comúnmente empleados como fluidos de trabajo. Los nanofluidos, dispersiones de nanoaditivos sólidos en el seno de fluidos base, permiten la mejora de esta propiedad. Además, los nanofluidos también han demostrado mejoras en propiedades como la absorción de luz. La determinación experimental exhaustiva y precisa de la conductividad térmica presenta especial relevancia en el proceso de proposición de nuevos nanofluidos. La bibliografía confirma que el método de hilo caliente transitorio es una técnica confiable para la medición de su conductividad térmica. La energía solar térmica implica la transformación de la energía proveniente del sol en calor, que será utilizado en aplicaciones de calefacción o agua caliente sanitaria. El inagotable recurso de la radiación solar hace que esta opción de abastecimiento tenga un elevado potencial tanto para uso residencial como para bases y campamentos situados en zonas de operaciones aisladas, proporcionando un mayor grado de autonomía y la continuidad del suministro. Las instalaciones solares están especialmente expuestas a las distintas variables meteorológicas, lo que dificulta la reproducibilidad de las condiciones de ensayo y, por tanto, la comparación rigurosa entre fluidos de trabajo. El control de estas variables se puede realizar de forma más exhaustiva en un banco de ensayos diseñado ad hoc para la determinación experimental del rendimiento energético de los fluidos. En este proyecto, se pretende la proposición de nuevos fluidos de trabajo con rendimientos mejorados para instalaciones solares térmicas con aplicaciones de calefacción y agua caliente sanitaria residenciales y de bases y campamentos. Para ello, se diseñarán nuevos nanofluidos mono (dispersiones de un único nanomaterial) e híbridos (dispersión de dos o más nanomateriales) seleccionando los nanoaditivos más adecuados en base a rigurosas caracterizaciones. A continuación, se pondrá el foco en la optimización de la estabilidad temporal de las dispersiones y en la determinación experimental de los perfiles termofísicos y ópticos de los nanofluidos propuestos. Se prestará especial atención al comportamiento de la conductividad térmica, que se determinará mediante un conductivímetro de nueva adquisición que utilice la técnica de hilo caliente transitorio. El análisis de estos resultados permitirá la selección de los nanofluidos con un mayor potencial. Posteriormente, se diseñará y construirá un banco de ensayos basado en un colector solar térmico y una fuente de luz controlada. Los nanofluidos previamente seleccionados serán analizados en el nuevo banco y se determinarán sus rendimientos de transferencia de calor en procesos de convección y radiación. Mediante esta caracterización completa, se podrán validar instalaciones con mayores eficiencias, menores consumos energéticos y un mayor grado de autonomía.

MODULAR AUTONOMOUS UNDERWATER VEHICLE (MoAUV)

Investigador principal: Carlos Pérez Collazo

Dirección de contacto: carlos.perez.collazo@cud.uvigo.es

RESUMEN

La guerra entre Rusia y Ucrania está demostrando la enorme ventaja táctica que presentan los sistemas no tripulados de bajo coste en escenarios de guerra hibrida y guerra multidominio. La incorporación de vehículos autónomos capaces de operar sin intervención humana en la guerra antisubmarina (ASW) es una línea interesante de investigación, para la recolección de datos del entorno, por la importancia que estos tienen para operar con seguridad y facilitar el dominio del mar. Esto hace necesario el desarrollo de nuevos conceptos de plataformas navales de bajo coste adaptables a las distintas situaciones operativas. Los vehículos no tripulados submarinos (Unmaned Underwater Vehicles UUVs) se han demostrado de gran utilidad para la realización de múltiples actividades de muy diversa índole, tanto en el mundo de la seguridad y defensa como en la sociedad civil. Esto ha propiciado el desarrollo de múltiples tipologías de UUVs cada vez más especializados hacia la ejecución de actividades concretas, lo que supone un reto logístico desde el punto de vista del operador de este tipo de sistemas. El proyecto de investigación Modular Autonomous Underwater Vehicle (MoAUV), plantea el diseño de un vehículo submarino modular (Modular Underwater Vehicle MUV) de bajo coste. MoAUV se apoya en el diseño modular, permitiendo su configuración para operar en diferentes escenarios operativos (EO), por ejemplo: como ROV (Remotely Operated Vehicle), como AUV (Autonomus Underwater Vehicle) o como planeador submarino (Autonomus Underwater Glider). La plataforma consta de una serie de módulos independientes que pueden ser empleados de forma intercambiable, entre otros, un módulo de estabilización y energía, un módulo de control de la flotabilidad, un módulo de comunicaciones y control de misión, un módulo adaptable a las diferentes cagas útiles y una serie de cascos exteriores intercambiables.

LABORATORIO DE COMBATE VIRTUAL PARA SIMULACIÓN INMERSIVA DE ADIESTRAMIENTO MILITAR TÁCTICO (TACLAB 360)

Investigador principal: Xavier Núñez Nieto

Dirección de contacto: xnnieto@cud.uvigo.es

RESUMEN

La actual proliferación de la pujante Industria de Cuarta Generación (i4.0), ha supuesto un incremento significativo en la incursión y consolidación del mundo digital, dentro de las Fuerzas Armadas (FAS). En este marco operativo, lapresencia de técnicas y metodologías orientadas a la simulación virtual para el adiestramiento militar, se ve reflejada en múltiples proyectos de gamificación que engloban a los tres ejércitos: Armada, Tierra y Aire. Este proyecto propone el empleo de dicha tecnología para el modelado 3D hiperrealista de un “battle lab” (laboratorio de combate), que sirva como plataforma de entrenamiento virtual esférico (360º) para el adiestramiento táctico de combate de los especialistas de las Fuerzas Armadas (FAS) españolas. Mediante diversas técnicas avanzadas de diseño asistido por ordenador (ACAD), se recreará el entorno gráfico característico y se llevará a cabo la simulación fotorrealista del mismo. Además, se complementará el modelado asistido por ordenador con tecnología de realidad virtual en 360º (RV360) para conseguir una sensación totalmente inmersiva por parte del usuario y se dotará a los elementos del escenario de vida propia mediante Inteligencia Artificial (IA), recreando de manera fehaciente las distintas Reglas de Ataque (ROA) implicadas en el campo de batalla real. Del mismo modo, por medio de tecnología de Impresión 3D se llevará a cabo la fabricación aditiva de los componentes de acople entre el escenario virtual y el dispositivo de tiro necesario para su conectividad. Todo el proceso se llevará a cabo mediante la combinación de diferentes técnicas y metodologías pertenecientes a la moderna Industria 4.0, que define la esencia de la Cuarta Revolución Industrial: ACAD, Realidad Virtual, Inteligencia Artificial, Retroingeniería e Impresión 3D.

DESARROLLO DE UN DEMOSTRADOR AVANZADO PARA LA PERTURBACIÓN DE SISTEMAS QUE EMPLEAN GNSS (PASPOS)

Investigador principal: José María Núñez Ortuño

Dirección de contacto: jnunez@cud.uvigo.es

RESUMEN

El uso generalizado de los sistemas globales de navegación por satélite o GNSS (Global Navigation Satellite Systems) alcanza todos los dominios (aéreo, terrestre, marítimo, espacial, cibernético y cognitivo) y afecta a multitud de plataformas y sistemas: aviones, buques, vehículos, redes C4, combatiente individual, munición guiada por GPS, etc. Los GNSS son, hoy por hoy, la fuente primaria de posicionamiento, navegación y señales de tiempo (PNT, Position, Navigation and Timing) para aplicaciones militares. De hecho, el Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS) del sistema GPS es la principal fuente de PNT de la OTAN, y su dependencia puede condicionar algunas operaciones. La Armada, consciente de la gran dependencia de nuestros sistemas y plataformas en las fuentes de PNT basadas en GNSS [1], está realizando pruebas y ejercicios, como las MARSEC (Maritime Security) o las NEMO (NATO Electromagnetic Operations) para determinar el nivel de resiliencia de los sistemas GNSS embarcados en su flota ante ataques de perturbación (jamming) y engaño (spoofing) [2].

Hasta ahora, en las pruebas de perturbación siempre se han empleado equipos desplazados por la NCIA (NATO Communications and Information Agency) o por el JEWCS (Joint Electronic Warfare Core Staff) de la OTAN. También se han empleado interferidores como el GESTA Sistema Táctico de Guerra Electrónica) del Regimiento de Guerra Electrónica 31 (REW-31) del Ejército de Tierra. Sin embargo, la Armada no dispone a día de hoy de equipos especializados para la perturbación de señales GNSS. En las últimas maniobras NEMO-22, con el espíritu de arrojar luz sobre la robustez de las fuentes de información PNT en buques de la Armada, un equipo del CUD-ENM consiguió, mediante un prototipo de fortuna, hacer un ataque de suplantación (spoofing) efectivo de señales GPS a corta distancia contra un buque de la Armada, posicionando algunos de sus instrumentos de navegación en una ubicación falsa y alterando el funcionamiento normal de otros sistemas. Este proyecto propone el desarrollo del sistema demostrador, denominado PASPOS, que permita realizar pruebas de vulnerabilidad de sistemas dependientes de GNSS embarcados en unidades de la Armada. El demostrador, que será de carácter portátil, con dimensiones reducidas y fácil traslado, permitirá realizar ataques jamming y spoofing (asíncrono y síncrono) con gran flexibilidad en sus parámetros de funcionamiento. Este sistema estará compuesto por un conjunto de elementos hardware, algunos de los cuales ya están disponibles en el CUD y la lógica que permita gobernarlo (software). Este software será desarrollado íntegramente por el equipo investigador. El demostrador PASPOS permitiría, además, investigar en nuevos métodos de ciberataque a sistemas basados en GNSS, así como en técnicas de contramedidas para mitigar los efectos de dichos ataques.

DESARROLLO DE MODELOS PREDICTIVOS DEL COMPORTAMIENTO DEL GAS RADÓN EN EDIFICIOS PARA EL DISEÑO DE ESTRATEGIAS DE MITIGACIÓN (RnMod)

Investigador principal: Arturo González Gil

Dirección de contacto: arturogg@cud.uvigo.es

RESUMEN

El gas radón es un elemento radioactivo que se encuentra en el ambiente como consecuencia de la descomposición del uranio presente en la corteza terrestre. Tiende a acumularse en espacios interiores, lo que supone un riesgo para la salud; concretamente, se asocia a un aumento en la probabilidad de sufrir cáncer de pulmón. Con el fin de cumplir la normativa vigente y minimizar los niveles de exposición a este gas en edificios existentes, que no se han construido con ninguna medida anti-radón, es fundamental avanzar en el desarrollo de modelos predictivos lo suficientemente precisos como para diseñar medidas de mitigación eficientes en base a ellos. Sin embargo, los estudios actuales son el resultado de modelizar ambientes muy controlados (fuentes de emisión originadas por probetas con una proporción conocida de uranio, niveles bajos de radón, etc.) que distan de situaciones reales y en los que se han asumido multitud de simplificaciones, siendo su precisión y posible extrapolación muy limitadas.

Este proyecto pretende desarrollar una herramienta basada en modelos predictivos que permita simular el comportamiento del gas radón en espacios interiores reales, para así poder comparar diferentes estrategias de mitigación y seleccionar la más apropiada en cada edificio. El mayor reto para lograrlo radica en la gran variabilidad que presenta la concentración de radón a lo largo del tiempo y de diferentes localizaciones. Este hecho es consecuencia de las numerosas variables que combinan sus efectos, dificultando la simulación de su comportamiento. Para poder obtener la mencionada herramienta, en primer lugar, se desarrollará una metodología para identificar los principales focos de inmisión de radón mediante un número reducido de mediciones. En segundo lugar, se elaborará un modelo basado en técnicas de machine learning capaz de predecir la tasa de inmisión hacia el interior del edificio en función de las principales variables de las que depende. A continuación, se desarrollará un modelo en CFD capaz de predecir cómo se comporta el gas radón en un espacio interior, teniendo en cuenta la tasa de inmisión de radón y las condiciones de ventilación a las que esté sometido. Por último, se aplicarán los modelos desarrollados para definir la estrategia de mitigación óptima en un edificio determinado.

FABRICACIÓN ADITIVA DE ESTRUCTURAS MULTIFUNCIONALES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y LA RECUPERACIÓN DEL FOSFATO (P-FIND)

Investigadora principal: Rosa Devesa Rey

Dirección de contacto: rosa.devesa.rey@cud.uvigo.es

RESUMEN

El objetivo principal de este proyecto consiste en la fabricación de membranas para el tratamiento de aguas residuales. Los parámetros a evaluar serán la presencia de compuestos coloreados y la concentración de fosfatos. Se incluirán en la monitorización otros parámetros de interés, tales como materia orgánica, materiales en suspensión, etc. Para ello, se proponen una serie de etapas secuenciales que evaluarán la eficacia de los tratamientos en ensayos en discontinuo y, posteriormente, en ensayos en continuo. Así, en primer lugar se sintetizará un adsorbente de gran superficie activa, basado en estructuras de hidróxidos dobles laminares (HDL) que podrán funcionalizarse con mezclas de Ni/Al o Ca/Fe. Estas estructuras ya han sido utilizadas previamente por el equipo de investigación, para la recuperación del fosfato y de ibuprofeno, con resultados de adsorción de hasta un 70% de la concentración inicial. La funcionalización de los HDL persigue incrementar significativamente ese porcentaje. Por otro lado, el proyecto trata de encontrar una solución para los tratamientos en continuo, con tiempos de residencia significativamente menores. Para ello, se diseñarán membranas funcionalizadas con mezclas de resina y carbón activo, que se añadirá para aumentar la porosidad de la membrana y contribuir de esta manera a la retención de contaminantes. Las membranas se obtendrán mediante fabricación aditiva, lo cual permite adaptar los filtros a los sistemas de tratamiento, aumentando exponencialmente su versatilidad. Esta membrana se someterá a un proceso de recubrimiento con los HDL sintetizados previamente y se ensayarán las condiciones de eliminación en estas condiciones. Finalmente, el proyecto tratará la recuperación del fosfato mediante métodos de cristalización en estruvita o hidroxiapatita, evaluando la pureza del compuesto, su fitotoxicidad y su potencial como fertilizante, mediante ensayos de germinación. El efecto de los agentes dopantes en la actividad del HDL en la reducción de fosfatos y compuestos coloreados de las aguas contaminadas, el papel de la membrana en la retención del fosfato y la optimización de los parámetros de operación de la membrana funcionalizada constituyen los puntos centrales del proyecto: por un lado, se investigará la descontaminación de las aguas residuales tratados con las membranas funcionalizadas, comprobando su mitigación con técnicas espectrofotoméricas y su detoxificación mediante ensayos de fitotoxicidad. En este punto, resulta de gran interés comprobar la viabilidad del proceso de recuperación de los fosfatos, que supondría la obtención de un producto geoestratégico de alto valor añadido. Como etapa final del proyecto, los datos obtenidos se emplearán para obtener un modelo matemático que permita replicar, con un grado de error aceptable, las condiciones que se dan en un escenario real.

VEHÍCULO SUBMARINO NO TRIPULADO PARA INSPECCIÓN DE BUQUES, ARTEFACTOS NAVALES E INSTALACIONES PORTUARIAS (SUNTIBIP)

Investigador principal: Carlos Casqueiro Placer

Dirección de contacto: ccasqueiro@cud.uvigo.es

RESUMEN

La proliferación de vehículos no tripulados (UV) en el entorno aéreo (UAV), marino (ROV, USV, UUV) y terrestre es notoria (UGV). Vehículos destinados a la vigilancia e inspección, modelos dedicados al transporte y unidades de combate están cada vez más presentes en los ámbitos civil, militar y de la seguridad, en vertiente profesional pero también para el ocio. La fabricación aditiva, por otra parte, apoyada en procesos computerizados de diseño y simulación, permite el empleo de piezas únicas adaptadas a las necesidades de nuestros diseños, a un coste reducido. Al mismo tiempo, facilita la modificación ágil de prototipos avanzando en el proceso de diseño con mayor rapidez y pone a disposición del usuario la capacidad de fabricar sus propios repuestos o piezas modificadas, con una inversión reducida en equipamiento y relativa sencillez en el proceso.

SUNTIBIP pretende el diseño y fabricación de un sistema compuesto por un vehículo submarino no tripulado (UUV) de pequeñas dimensiones y bajo coste, apoyado en la fabricación aditiva y el entorno de control de código abierto ArduSub, destinado a la navegación a bajas profundidades de inmersión, suficientes para realizar la inspección de la obra viva de buques e instalaciones portuarias, y su estación de control, portátil. El submarino podrá ser operado remotamente o actuar de manera semiautónoma, con misiones predefinidas, y para ello se comunicará con la estación con un sistema mixto, alámbrico (hasta la unidad relé de comunicación) e inalámbrico (entre esta y la estación). Además, se explorará la posibilidad de emplear comunicación inalámbrica en ambos segmentos, mediante el empleo de módems acústicos para el segmento subacuático.

TRAINING BOAT DIGITAL TWIN (TRABODIT)
Investigador principal: José Antonio González Prieto
Dirección de contacto: jose.gonzalez@cud.uvigo.es
RESUMEN
El proyecto de investigación Training Boat Digital Twin (TraBoDiT), plantea como objetivo principal desarrollar una metodología para la creación de gemelos digitales a partir de embarcaciones existentes (lanchas de instrucción). Su desarrollo tiene una importancia relevante en procedimientos como:

• Sistemas de seguridad activos y control predictivo.
• Sistemas tolerantes a fallos y mantenimiento predictivo.
• Sistemas colaborativos.
• Evasión de impactos.

El uso de simuladores que integren modelos con fidelidad respecto a las condiciones de la maniobrabilidad de las embarcaciones que el personal militar va a manejar en sus jornadas de instrucción, es un objetivo de especial relevancia en el ámbito educativo. TraBoDiT plantea la creación y validación de modelos relacionados con las dinámicas de una plataforma naval, para lo cual se plantea la instalación de una red de sensores en las lanchas de instrucción y emplear técnicas basadas en modelos dinámicos y herramientas de análisis de datos (machine learning) para fusionar la información registrada. Se pretende que los modelos obtenidos como resultado de TraBoDiT puedan ser integrados, en una segunda etapa de desarrollo, en el simulador SIMNAV de la ENM de forma que simulen, con un cierto nivel de precisión y robustez, el comportamiento de las lanchas reales.

PLATAFORMA OSINT BASADA EN TÉCNICAS DE IA PARA LA MONITORIZACIÓN DE LA COMUNIDAD DE DEFENSA EN TWITER (POSINTIA)
Investigador principal: Norberto Fernández García
Dirección de contacto: norberto@cud.uvigo.es
RESUMEN
El objetivo de este proyecto es el desarrollo de una plataforma OSINT (Open Source Intelligence o inteligencia producida a partir de información pública) basada en técnicas de inteligencia artificial, para la monitorización de la comunidad de usuarios de la red social Twitter de interés para defensa.
El principal resultado esperable del proyecto es el desarrollo de un demostrador tecnológico de un sistema que, de manera automatizada (aunque potencialmente supervisada por humanos), permita extraer información relevante de la comunidad de usuarios en Twitter que publica contenidos (en castellano y/o en inglés) relacionados con el ámbito de la defensa. Para ello, se partirá de un conjunto de requisitos, cuentas semilla, palabras clave y/o tópicos de interés proporcionados por expertos en la temática de defensa. Con esta información se buscarán y seleccionarán (mediante técnicas de estadística multivariante, inteligencia artificial, etc.) usuarios de Twitter candidatos a ser incluidos en la comunidad a observar, para a continuación extraer (mediante técnicas procesamiento de lenguaje natural, detección de eventos o anomalías, etc.) información pública de sus cuentas. Entre la información de potencial interés a obtener del sistema, además de la propia comunidad, estarían: alertas de uso indebido de información, tendencias temáticas, evolución de la comunidad, etc.

LOW-COST BATHYMETRIC FRAMEWORK FOR INFANTRY OPERATIONS IN SHALLOW WATER (LAMINAE)
Investigador principal: Iván Puente Luna
Dirección de contacto: ipuente@cud.uvigo.es
RESUMEN
La determinación de información batimétrica de detalle es clave para actividades cercanas a la costa, como son las misiones de reconocimiento de fondos que realizan las unidades de Infantería de Marina como parte de las operaciones anfibias, y que en la actualidad se realizan de forma manual con buceadores. Asimismo, tiene aplicaciones en ingeniería costera, procesos sedimentarios, cartografía arqueológica o investigación biológica.
En este proyecto se propone el desarrollo e integración de un framework compuesto por un Unmanned Surface Vehicle (USV) de bajo coste, con una cámara subacuática y un sistema de posicionamiento, y una Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) para la gestión y aprovechamiento de los datos y la información generados a partir de los modelos fotogramétricos. Además, la IDE integrará otras fuentes de datos abiertos tanto a nivel nacional como europeo, entre las que destacan Puertos del Estado (PE), el Instituto Hidrográfico de la Marina (IHM) o EMODnet.
Esta herramienta servirá de apoyo en las tareas de estudio, análisis, evolución y planificación marina, que realizan los Infantes de Marina durante las operaciones anfibias.

FABRICACIÓN ADITIVA DE NUEVOS MATERIALES PARA EL TRATAMIENTO FOTOCATALÍTICO DE AGUAS (FAMOH2O)
Investigador principal: Jesús del Val García
Dirección de contacto: jesusdv@cud.uvigo.es
RESUMEN
Uno de los grandes problemas actuales en los sistemas de tratamiento de aguas es la deficiente eliminación de microcontaminantes de origen farmacéutico y de cuidado personal, cuya presencia se ha incrementado notablemente en las últimas décadas por el alto consumo de medicamentos y productos cosméticos de la sociedad actual. Debido a que las estaciones de tratamiento de aguas no suelen estar diseñadas para la presencia de este tipo de contaminantes, se hace necesaria la adopción de medidas complementarias que permita su correcta eliminación.
Teniendo presente esta problemática, el presente Proyecto tiene como objetivo la eliminación de compuestos orgánicos en aguas residuales combinando la fotocatálisis con la fabricación aditiva. Partiendo de un material fotocatalítico generado por la técnica de sol-gel, de base silano/siloxano y óxido de titanio dopado con nanopartículas como fotocatalizador, se fabricará, mediante impresión 3D, una estructura tridimensional de material híbrido, altamente porosa, con una elevada área superficial y con gran capacidad de regeneración (reutilizable), fácilmente adaptable los sistemas de tratamientos de aguas, y que permita la degradación de los contaminantes a bajo coste.

FUNDAMENTOS DE LA RECUPERACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON ESCHERICHIA COLI Y ANTIBIÓTICOS MEDIANTE ESTRATEGIAS DE MICORREMEDIACIÓN (FUNGI)
Investigador principal: Alicia Vázquez Carpentier
Dirección de contacto: avcarpentier@cud.uvigo.es
RESUMEN
La presencia de E. coli en suelos puede tener consecuencias sobre el crecimiento de cultivos y contaminación de las aguas, por la posibilidad de arrastre hacia las capas freáticas en episodios de lluvia intensa. Por otra parte, los sistemas de depuración actuales no están específicamente diseñados para eliminar antibióticos de las aguas.
El objetivo principal de este proyecto consiste en la evaluación de la capacidad biorremediadora de los hongos en suelos contaminados con Escherichia coli y antibióticos. Para ellos se emplearán técnicas de micorremediación con potencial para mineralizar contaminantes orgánicos in situ con la mínima perturbación del sistema, mediante el cultivo in vitro de varios tipos de micelios que se expondrán a concentraciones variables de los contaminantes seleccionados, valorando la cinética de mineralización, la evaluación de la toxicidad y la calidad del producto resultante.

ANÁLISIS DE CONFIGURACIONES MIMO PARA LA MEJORA DE LAS PRESTACIONES DE RADARES PASIVOS CON APLICACIÓN AL ÁMBITO MARÍTIMO (MIRAPAMAR)

Investigador principal: José María Núñez Ortuño
Dirección de contacto: jnunez@cud.uvigo.es
RESUMEN
Los radares de entrada y salida múltiple (MIMO) son un desarrollo reciente en el mundo del radar inspirado en el éxito precedente de las técnicas MIMO en comunicaciones. Estas tecnologías pueden mejorar la capacidad de detección y la cobertura, mejorando a los radares pasivos convencionales, basados en procesado en array.
El objetivo del proyecto consiste en analizar y evaluar las distintas técnicas MIMO, que pueden emplearse en un sistema de radar pasivo en el ámbito marítimo y/o naval con el objeto de mejorar las prestaciones en la detección de blancos de baja reflectividad en entornos costeros de compleja orografía.
Tras la evaluación de distintas alternativas se pretende el desarrollo de un pequeño demostrador, que permita evaluar dichos esquemas en un escenario de blancos marítimos e iluminadores de televisión digital terrestre (DVB-T).

CONSTRUCCIÓN DE UNA PLANTA PILOTO DE PRODUCCIÓN, PURIFICACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE HIDRÓGENO CON HIDRUROS METÁLICOS A PARTIR DE GLICERINA PARA USO EN SUBMARINOS CON SISTEMAS AIP DE PILA DE COMBUSTIBLE (ProPuAlH2)
Investigador principal: Rocío Maceiras Castro
Dirección de contacto: rmaceiras@cud.uvigo.es
RESUMENEn este proyecto se propone la construcción de una planta piloto para la obtención, purificación, compresión y almacenamiento de hidrógeno a partir de la glicerina. Se completa así el proceso iniciado con el proyecto concedido en la convocatoria anterior, que consistía en la construcción de un reformador para la obtención de hidrógeno a partir de glicerina. Se añade en este caso la purificación, compresión y almacenamiento en hidruros metálicos del hidrógeno producido en el proceso de reformado.
Paralelamente al proceso de obtención de hidrógeno, se plantea una simulación global del proceso a partir de los datos experimentales. Estas simulaciones permitirían su posterior escalado y así poder analizar la viabilidad de su implantación en submarinos, para un sistema de propulsión independiente del aire (Air Independent Propulsión, AIP) en buques submarinos con pila de combustible.

PROYECTO SAAM: SISTEMA DE POSICIONAMIENTO ASISTIDO PARA EL APROVISIONAMIENTO EN LA MAR EN BUQUES DE LA ARMADA
Investigador principal: Paula Gómez Pérez
Dirección de contacto: paula@cud.uvigo.es
RESUMEN
Los buques de la Flota suelen pasar largas temporadas navegando sin realizar escalas, por lo que es habitual que necesite repostaje en alta mar. En la maniobra de aprovisionamiento, el buque que necesita repostaje debe navegar en paralelo al buque de apoyo logístico para realizar el intercambio de víveres, materiales o incluso personal. Mantener rumbo y velocidad en condiciones de baja visibilidad o mala mar puede resultar extremadamente complicado y peligroso. En la actualidad, se utiliza el cabo de distancias a modo de referencia, pero resulta insuficiente y de escasa fiabilidad.
El Proyecto SAAM implementa un Sistema para el posicionamiento Asistido para la maniobra de Aprovisionamiento en la Mar, proporcionando información precisa en tiempo real y bajo una interfaz altamente intuitiva de los datos de navegación del buque receptor y proveedor entre los que destacan: distancia lateral y distancia de avance, velocidades de ambos buques, e indicadores de tendencia peligrosos.

LABORATORIO DE COMBATE VIRTUAL PARA ADIESTRAMIENTO INMERSIVO DE TIRO CON ARMA DE FUEGO (BATTLELAB360)
Investigador principal: Xavier Núñez Nieto
Dirección de contacto: xnnieto@cud.uvigo.es
RESUMEN
La Industria de Cuarta Generación (i4.0) ha supuesto un incremento significativo en la consolidación del mundo digital dentro de las Fuerzas Armadas (FAS). Este proyecto propone el empleo de dicha tecnología para el modelado 3D hiperrealista de un laboratorio de combate (battlelab), que sirva como plataforma de entrenamiento virtual para la práctica militar de tiro con arma de fuego. Mediante la combinación de diversas técnicas i4.0 se recreará el entorno gráfico característico y la interacción usuario/dispositivo. Además, se recrearán las distintas Reglas de Ataque (ROA) implicadas en el campo de batalla real y se buscará conseguir una sensación totalmente inmersiva por parte del usuario. Todo ello en consonancia con las líneas de interés establecidas por la Estrategia de Tecnología e Innovación (ETID) del Ministerio de Defensa, según lo descrito en la Meta Tecnológica (MT.6.4.1.) referida al modelado del campo de batalla y su entorno.

DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE UN BIORREACTOR PARA LA ELIMINACIÓN DE NUTRIENTES Y COMPUESTOS FARMACÉUTICOS EN AGUAS (Acrónimo: BNC)
Investigador Principal: Rosa Devesa Rey
Dirección de contacto: rosa.devesa.rey@cud.uvigo.es
RESUMEN
El objetivo principal de este proyecto consiste en el diseño y optimización de un biorreactor para la eliminación conjunta de nutrientes y microcontaminantes farmacéuticos en aguas. La eliminación de los compuestos planteados se realizará mediante el diseño de un biorreactor equipado con un filtro activo de elevada área superficial y actividad biológica: por un lado, se fabricará en el laboratorio mediante electrospinning un filtro cerámico funcionalizado con fibras de un material adsorbente obteniendo un material de elevada área superficial y tamaño de poro uniforme, apto para la adsorción de fosfatos. Este filtro permitiría además una eventual desorción y recuperación del fosfato, lo cual dota de una dimensión geoestratégica a esta etapa del Proyecto. Por otro lado, en el biorreactor se favorecerá el crecimiento de un biofilm compuesto por microorganismos heterotróficos, bacterias fotosintéticas y algas, conectadas en una compleja matriz de sustancias poliméricas extracelulares (SPE).
El efecto del biofilm en la reducción y/o detoxificación de las aguas contaminadas, el papel del filtro activo en la retención del fosfato y la optimización de los parámetros de operación del biorreactor constituyen los puntos centrales del proyecto: por un lado, se investigará la detoxificación de los compuestos farmacéuticos tratados con un biorreactor, comprobando su mitigación con técnicas cromatográficas y su detoxificación mediante ensayos de fitotoxicidad; por otro lado, se evaluará la eficacia del proceso de adsorción referido a fosfatos, mediante técnicas espectrofotométricas medidas en la columna de agua. Como etapa final del Proyecto, los datos obtenidos se emplearán para obtener un modelo matemático que permita replicar, con un grado de error aceptable, las condiciones que se dan en un escenario real.

ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DEL GAS RADÓN EN ESPACIOS CERRADOS Y CONTROL DE LA CALIDAD DEL AMBIENTE INTERIOR MEDIANTE UNA VENTILACIÓN ENERGÉTICAMENTE EFICIENTE (RNVENT)
Investigador principal: Arturo González Gil
Dirección de contacto: arturogg@cud.uvigo.es
RESUMEN
Con este proyecto se pretende avanzar en el conocimiento del comportamiento del gas radón en espacios interiores y optimizar la renovación de aire como medida de mitigación. En primer lugar, se abordará el estudio experimental de los diferentes factores que determinan la evolución del gas radón en espacios cerrados, incluyendo factores meteorológicos, constructivos y geológicos. Como novedad metodológica en este campo de estudio, se aplicarán técnicas de georradar y acústica avanzada. Posteriormente, se desarrollará un modelo numérico para evaluar y predecir el comportamiento del gas radón en diferentes escenarios de ventilación. Asimismo, se desarrollará un modelo transitorio para simular el funcionamiento de los sistemas de ventilación y climatización del local en estudio bajo diferentes condiciones de trabajo. El principal resultado del proyecto será el desarrollo de una herramienta integral que facilite el diseño de estrategias de ventilación óptimas para garantizar niveles adecuados de calidad de aire y confort térmico con mínimo consumo energético.

DISEÑO Y DESARROLLO DE UNA UNA PLANTA DE OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO MEDIANTE EL REFORMADO DE GLICERINA PARA SU POSIBLE IMPLEMENTACIÓN EN SUBMARINOS CON TECNOLOGÍA AIP
Investigadora principal: Rocío Maceiras Castro
Dirección de contacto: rmaceiras@cud.uvigo.es
RESUMEN
En este proyecto se propone el estudio de la técnica de reformado de la glicerina para la producción de hidrógeno y su posible uso “in situ” en pilas de combustible. Todo este proceso de producción y utilización del hidrógeno estaría orientado hacia una posible implementación en submarinos con sistemas de propulsión independientes de aire, comúnmente conocidos como sistemas AIP o anaeróbicos. Para ello se propone la obtención de hidrógeno, utilizando para ello la técnica de reformado de vapor aplicada a la glicerina.
Con el fin de conseguir dicho objetivo se propone la construcción de un reformador de vapor a nivel de planta piloto y su posterior puesta a punto. Otro aspecto muy importante a tener en cuenta es el de la pureza del hidrógeno obtenido en el proceso de reformad, ya que la presencia de impurezas pueden llegar a envenenar el catalizador de la pila. Con el objetivo de minimizar dicha circunstancia y alcanzar los ratios de funcionamiento de la pila de combustible, a poartir de los datos experimentales, se simulará una etapa de purificación de hidrógeno.

ESTUDIO DE LA FABRICACIÓN ADITIVA DE MACROCOMPUESTOS CON AÑADIDO DE MATERIALES DE CAMBIO DE FASE
Investigador principal: Guillermo Lareo Calviño
Dirección de contacto: glareo@cud.uvigo.es
RESUMEN
Los materiales cambio de fase (PCM) son una de las opciones más utilizadas como método de almacenamiento energético pasivo, dada su gran capacidad térmica de absorber-liberar calor en los cambios de estado sólido-líquido, pudiendo los materiales utilizados hacerlo en aplicaciones que permitan absorber picos de energía térmica, como por ejemplo el calentamiento de una batería.
Por otro lado, la fabricación aditiva está suponiendo una revolución en el ámbito de la fabricación a medida. La fabricación actual de PCM en polvo o en placas dificulta la absorción de calor por tratarse de piezas con superficies irregulares o de reducidas dimensiones. Es en esos escenarios donde surge la necesidad de crear recubrimientos PCM adaptados a la superficie a tratar.
Por ello, el maridaje entre fabricación aditiva y materiales es una solución perfecta a esta problemática, lo que constituye el objetivo del trabajo, dado que no a día de hoy, no hay un desarrollo establecido para aportar propiedades PCM a objetos fabricados aditivamente.

SIRENA – SISTEMA DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA EL RECONOCIMIENTO DEL ENNTORNO MARÍTIMO
Investigador principal: Miguel Rodelgo Lacruz
Dirección de contacto mrodelgo@cud.uvigo.es
RESUMEN
El objetivo del proyecto consiste en desarrollar un demostrador tecnológico que permita la aplicación de técnicas de Inteligencia Artificial al Conocimiento del Entorno Marítimo (CEM) con el propósito de mejorar los procedimientos operativos desarrollados por la Armada desde el Centro de Operaciones y Vigilancia de Acción Marítima (COVAM), encargado de la supervisión de los espacios marítimos de interés nacional. En concreto, el demostrador recibirá el flujo de datos AIS (Automatic Identification System) que contiene información de los buques y de su posicionamiento en tiempo real, y utilizará técnicas de análisis de datos e inteligencia artificial para detectar los escenarios y las anomalías de interés definidas por el COVAM. Debido a la alta tasa de mensajes transmitidos se hace necesario el análisis y selección de tecnologías Big Data para el almacenamiento y procesamiento de la información en tiempo real y la investigación y desarrollo de técnicas de Data Analytics y Machine Learning para procesar y extraer conocimiento del gran volumen de datos involucrado.

DESARROLLO DE UN DEMOSTRADOR PARA COMUNICACIONES ACÚSTICAS SUBMARINAS EN ULF EMPLEANDO PROTOCOLOS DE WS
Investigador principal: José María Núñez Ortuño
Dirección de contacto: jnunez@cud.uvigo.es
RESUMEN
En comunicaciones acústicas submarinas a ultra baja frecuencia (ULF), la atenuación del medio marino es baja, por lo que existe gran potencial para contactos a muy larga distancia. Sin embargo, el empleo de portadoras ULF conlleva anchos de banda muy estrechos y por tanto una tasa de transferencia muy reducida. Por otro lado, la heterogeneidad del medio submarino a través de largas distancias, hace que la señal recibida sufra de desvanecimiento y presente una baja relación señal a ruido.
En radiocomunicaciones en HF de muy larga distancia se emplean protocolos de comunicaciones digitales caracterizadas por emplear señales débiles (WS del inglés Weak Signals) en recepción, pero robustas frente a desvanecimientos del canal.
Dada la analogía entre el canal radio para comunicaciones ionosféricas y el canal submarino, en este proyecto se pretende investigar la aplicación de protocolos WS en comunicaciones acústicas submarinas.
Se propone el desarrollo de un demostrador que permita estudiar las prestaciones de los protocolos WS.
Como ejemplo de aplicación, se probará la comunicación de datos a larga distancia mediante mensajes simples y la comunicación de voz empleando una técnica de conversión voz-texto-datos-texto-voz a baja velocidad.

PROCESSING AUDIO AND NATURAL LANGUAGE FOR NAVAL COMMUNICATIONS TASKS (PANNACOTA)
Investigador principal: Milagros Fernández Gavilanes
Dirección de contacto: mfgavilanes@cud.uvigo.es
RESUMEN
Los océanos son un importante medio de comunicación y transporte. La densidad de tráfico marítimo mundial ha experimentado un crecimiento sustancial en los últimos años. Este crecimiento ha provocado un aumento en las comunicaciones radiofónicas de banda VHF. Teniendo en cuenta que el número de comunicaciones de voz simultáneas que puede manejar un operador humano es limitado, la monitorización de esos intercambios requeriría de más personal del que se dispone para esa tarea.
El proyecto PANNACOTA tiene por objetivo obtener un sistema de apoyo a la monitorización de conversaciones radiofónicas en banda VHF que cuente con la capacidad de detectar automáticamente aquellas comunicaciones de voz reseñables. Sobre estas conversaciones seleccionadas se procederá a realizar un análisis apoyado en técnicas de inteligencia artificial, en concreto, de procesamiento de lenguaje natural, con el objetivo de extraer información que pueda ser de potencial interés para los operadores que actúen en tareas de vigilancia