Description

Esquiadors i alpinistes d'hivern es confronten sovint als riscos d’allaus que el medi on actuen comporta. Porten a sobre uns dispositius anomenats ARVA que emeten un senyal que pot ser detectat a una distància de fins a uns 50 metres. En cas d’allau, si la víctima queda enterrada, la recerca amb ARVA és pràcticament l’única opció per localitzar-la. El temps disponible per trobar-la amb vida, però, és molt curt, i en menys de deu minuts la víctima hauria d’estar ja localitzada i desenterrada, altrament el risc de mort per hipotèrmia augmenta molt de pressa. Un temps de 30 minuts es considera ja inacceptable. Els rescatadors professionals localitzen víctimes en uns 2 minuts. Alpinistes amateurs fàcilment acaben superant la franja dels 10 minuts.

L'estudi proposat és una prova de concepte sobre la pertinència d’utilitzar drons per a fer aquesta cerca. Aquest projecte ha d’incidir tant en la rapidesa de la localització com en la seva precisió. El dron portaria un receptor ARVA i, sobrevolant la zona, ha de ser capaç de localitzar totes les víctimes i transmetre’n la localització a l’equip de rescat, que normalment són els mateixos companys. Es tracta de veure fins a quin punt aquest enfoc ens permet guanyar temps, també tenint en compte la precisió de la localització. La tècnica a emprar és coneguda en robòtica i es coneix per Localització i Cartografia Simultànies (SLAM en anglès), amb la qual el dron ha de construir un mapa de les víctimes i localitzar-s’hi correctament. El dron anirà equipat a més amb GPS i una unitat de mesures inercials (IMU).

En un projecte anterior a l'IRI, que anomenem fase I, vam comprovar la viabilitat del concepte a través dels algorismes d'estimació esmentats. Ara volem desenvolupar el projecte en els vessants de hardware i software. Pel hardware, necessitem construir un receptor de radiofreqüència a 457kHz i connectar-lo a un microprocessador per obtenir les intensitats de camp magnètic rebudes en els tres eixos coordinats. Pel software, hem d'implementar els algoritmes d'estimació que vam validar en la fase I. Així mateix, farem proves en entorns reals per obtenir dades.

El projecte presenta uns quants punts d’interès científic i tecnològic associats a diversos fenòmens, alguns dels quals avancem aquí:
- Efecte del camp de radiació no esfèric del sistema ARVA i la probable producció d’estimacions multimodals que s’hauran de desambiguar.
- Efecte de l’emissió no contínua per part dels ARVA, però en la mateixa freqüència, que en el cas de múltiples víctimes caldrà traduir en una correcta separació de senyals per atribuir cada senyal a una víctima concreta.
- Efecte de la neu (qualitat i gruix) en l’amplitud i orientació del camp de radiació ARVA i per tant en la precisió de la localització.

Altres aspectes del projecte podran ser avaluats també, tot i que en aquesta fase no són prioritaris:
- Navegació autònoma del dron
- Marcació de les localitzacions de les víctimes amb algun sistema físic


Competències desitjades:
- Antenes, diagrames de radiació
- Electrònica
- Programació C++ i algorísmica en general
- Bon sentit de la geometria 3D
- Robòtica