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tecnologías emergentes Fig. 3. Arquitectura del sistema en el vehículo. (Fuente: propia). vehículo autónomo, se persigue el tener una solución que permita convertir en autónomo un vehículo de dotación convencional en un tiempo corto de tiempo y que, además, esta solución no impida el uso convencional del vehículo cuando así se requiera. Así, los objetivos tecnológicos del proyecto se resumen en los siguientes: • Desarrollar un kit fácilmente instalable en un vehículo táctico militar que le dote de capacidades de conducción teleguiada y pre-programada. • Desarrollar el puesto de operación del vehículo dotado con dicho kit. • Probar su funcionamiento en entornos urbanos y todoterrenos. El sistema consta de dos partes diferenciadas. Por un lado, el equipamiento incluido en el vehículo, que no implica modificaciones permanentes sobre el mismo, ni impide la conducción manual y, por otro, el puesto de tele-operación con los mandos de control de velocidad y dirección, así como el sistema de visualización. Para desarrollar el UGV ha sido seleccionado un vehículo militar existente como plataforma para la automatización. En concreto, el vehículo seleccionado es un URO VAMTAC, dada su amplia presencia en el Ejército español, aunque la solución de automatización podría ser adaptable a otros vehículos con ligeras modificaciones. Los elementos que forman parte de la automatización se han organizado usando una arquitectura modular y distribuida. En concreto, se distinguen los siguientes subsistemas (figura 3): • Subsistema de automatización, encargado de gestionar los actuadores sobre los mandos del vehículo como son los pedales de acelerador y freno, palanca de cambios y dirección. • Subsistema de percepción, que comprende la cámara que proporciona las imágenes al puesto del operador, estabilizador de la misma, sensor LIDAR para la detección automática del entorno, y receptor GPS con sensor inercial integrado para la mejora del posicionamiento. • Subsistema de control, el cual gestiona las órdenes recibidas desde el puesto de telecontrol, operando sobre el subsistema de automatización, así como las señales del subsistema de percepción, discriminando, por ejemplo, de forma automática, los obstáculos en la ruta. • Subsistema de emergencia, capaz de detener el vehículo puenteando todos los demás sistemas, aún en caso de fallo de los mismos de forma redundante, tanto desde fuera como desde dentro del vehículo. La figura 4 recoge la localización de los sistemas en el vehículo. En concreto, los elementos que gestionan los actuadores (dirección, frenos, caja de cambios, y el acelerador) están interconectados mediante una red de banda ancha. Los tres componentes que utilizan motores de corriente continua están interconectados en un bus CAN secundario, dedicado a esta tarea. El acelerador utiliza varias tarjetas de entrada/salida digital y analógica para la activación automático/ manual y el cambio de la señal analógica del pedal del acelerador para ser enviada al controlador del motor. Por último, esta red también está conectada al bus CAN del URO VAMTAC con el fin de leer la información interna de navegación y de estado. El ordenador de bajo nivel recibe los datos de los subsistemas conectados y envía las órdenes pertinentes a los actuadores para realizar la conducción autónoma. Todo el equipamiento electrónico se ha instalado en una maleta de control embarcada, que comprende la electrónica de la parada de emergencia, la placa electrónica del control de bajo nivel, placas de fusibles y tarjetas de entrada/salida de señales. El sistema de percepción incluye un sensor LIDAR VLP-16 de Velodyne de 16 capas a partir de cuyas señales se han desarrollado algoritmos específicos para la detección de obstáculos, con especial atención a situaciones concretas del entorno todoterreno como zanjas, montículos, límites del camino transitable, etc., aspectos que obvian los algoritmos de aplicaciones civiles para carretera. Por otra parte, se ha demostrado esencial la inclusión de un estabilizador en la cámara para evitar transmitir a la imagen las vibraciones del vehículo al circular por terrenos no pavimentados. El equipo de bajo nivel está conectado al computador de alto nivel en el que se ejecutan los niveles tácticos y estratégicos de la arquitectura de navegación. Éste recibe la información de los sensores de navegación (GPS + IMU) y realiza la navegación entre un punto de referencia y el siguiente, a una frecuencia de 50 Hz. También recibe la información del sensor láser 3D y la indicación de un posible obstáculo en la ruta, así como los límites de la misma. Este equipo de alto nivel permite el cambio de conducción autónoma a tele-operación, donde recibe los comandos de navegación desde el centro de mando a distancia. En este caso, estas órdenes son transmitidas directamente al ordenador de bajo nivel, enviando instrucciones de movimiento de la cámara si fuese necesario para una mejor percepción del entorno. Por último, el mástil de comunicaciones incluye las antenas de los canales de video, datos de operación, parada de emergencia y receptor GPS. Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 55. Tercer y cuarto trimestre 2017 11


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