Aviones inteligentes
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Aviones inteligentes El presente y futuro de la aviación militar y comercial Jeffrey Toquero Gabuat Ulises Ojeda Ogando Ingeniería de Telecomunicación Universidad Carlos III de Madrid Avda. de la Universidad, 30 28911, Leganés (Madrid-España) Ingeniería de Telecomunicación Universidad Carlos III de Madrid Avda. de la Universidad, 30 28911, Leganés (Madrid-España) [email protected] [email protected] RESUMEN El concepto de inteligencia en la aviación es uno de los temas más tratados en la aviación militar. En 1977 la película “Star Wars episodio IV: Una nueva esperanza” dio un giro importante a este mundillo puesto que de esta podría decirse que se han sacado las bases de la inteligencia artificial en la aeronáutica. altos cargos del ámbito militar y científicos, que para los propios pilotos que son entre comillas, los más afectados con este tema, siempre y cuando estos aviones inteligentes no sean autónomos. El presente documento tratará de dar a conocer la historia de la aviación hasta llegar a la aviación moderna e inteligente que se está desarrollando en estas últimas décadas. Descripción de categorías y temas [UAV]: UAV (Unmanned Aerial Vehicle) es la terminología para designar a un vehículo aéreo no tripulado. [UCAV]: UCAV (Unmanned Combat Air Vehicle) es la terminología para designar a un vehículo aéreo de combate no tripulado. Términos generales Avión, aviación, Inteligencia Artificial, UAV, UCAV. Palabras clave Avión inteligente, aviación militar. 1. INTRODUCCIÓN La idea de que en un futuro no muy lejano encontremos aviones que sean capaces de controlar por si solos el mecanismo de un avión sin la necesidad de que un piloto humano sea quien maneje este complejo sistema. Aeronaves como las de Star Wars, son un ejemplo de los sueños del hombre por conseguir aviones inteligentes que ayuden tanto en el ámbito militar como en el general. Es verdad que se ha seguido más por el camino militar que por el general. Si bien observamos en Star Wars que la mayoría de aeronaves que se utilizaban se usaban en el combate y que su estilo estructural es muy diferente a lo que conocemos hoy en día como aviones militares inteligentes, estos han ayudado a que las investigaciones militares sigan un camino similar en cuanto a tecnología, a lo que esta película nos muestra. También es verdad que estos aviones no eran meramente inteligentes sino que en el caso de los Ala-X era necesaria la ayuda de robots inteligentes para poder ser reparados. No obstante, esta idea sigue estando en las mentes de los más expertos en este ámbito y la idea de conseguir un avión inteligente en el ámbito militar, capaz de ser invisible a los enemigos y de ser prácticamente autónomo, es un capricho más para investigadores, Figura 1. Ala-X, Star Wars. Hoy en día, la idea de conseguir el avión inteligente “perfecto” se sigue llevando a cabo en la ciencia ficción. Uno de los últimos aviones inteligentes que han salido en la gran pantalla es “EDI (Stealth)” un avión más que inteligente controlado por una computadora y que se asemeja más al prototipo de avión que utiliza la aviación militar. Este avión inteligente es un tipo de avión de los que se conocen como UCAV y es el modelo de avión militar que se presupone que se desea conseguir en un futuro para este ámbito, siempre y cuando claro está, que este en ningún momento tenga una inteligencia como la humana y que se revele contra esta. Figura 2. EDI, Stealth- La amenaza invisible. Y como no hablar de conceptos de avión inteligente, aunque no sea en sí un avión, de la armadura de Ironman, que podría hacer las veces de avión militar como de soldado, puesto que esta armadura es capaz de detectar las fallas que puedan producirse en este y además de ser controlado por un humano también está controlado por una máquina. Figura 3. Armadura de Ironman. En cualquier caso, y más allá de la imaginación del ser humano, ¿Cuáles son los objetivos reales para la creación de un avión inteligente? En primer lugar, en el ámbito militar los objetivos primordiales de cada institución militar es la de tener el mejor avión de combate capaz de destrozar los aviones vecinos en cuestión de segundos y conseguir una comodidad y una ayuda extra en los pilotos que puedan controlar esta si es que se trate de aviones controlados por el ser humano, ser capaces de ser autónomos en aquellos casos en los que no quieran que sea un piloto humano el que controle este y como no ser invisibles a posibles radares puesto que para estas instituciones sería un logro para sus estrategias militares. En cuanto al ámbito general que viene siendo aviones de comercio, convencionales, etc. la estrategia viene siendo más de confort para los pasajeros, controlando aquellos aspectos del avión que puedan provocar accidentes. En este documente se pretende dar a conocer el significado de un avión inteligente, así como los elementos capaces de hacer que este sea un vehículo inteligente. Se analizará la historia del avión y de su evolución hasta nuestros días, se hablará sobre algunas de las tecnologías que pueden ayudar al avance de los aviones inteligentes, de los aviones militares inteligentes más avanzados en estos momentos (UAV y UCAV) y finalmente se valorará este según criterios de los autores del presente documento. 2. HISTORIA Con motivo de dar a entender el estudio e interés por el tema tratado se hará un breve recorrido por la historia y evolución de lo que hoy en día es uno de los transportes que han sufrido una de las evoluciones más grandes en este sector. 2.1 La invención de la aviación a motor Podríamos hablar y hablar de cuál fue el comienzo de la invención un aparato capaz de volar y llevar a la gente por encima de las nubes, nos remontaríamos al vuelo de Ícaro y de su intento fallido por crear el primer sistema de vuelo, pasaríamos por los inventos de da Vinci que se quedaron en simples papeles que hoy en día son importantes para la humanidad, seguiríamos por la invención del globo, que podría considerarse en sí el primer transporte aéreo capaz de flotar en el aire con el simple uso de aire y fuego, pero a día de hoy los padres de la aviación a motor son los mundialmente conocidos hermanos Wright. El interés por crear una aeronave más pesada que el viento que pudiese despegar por medios propios fue motivo suficiente para que estos dos hermanos fuesen capaces de crear el primer avión a motor que fue capaz de volar el 17 de diciembre de 1903[1]. Figura 4. Flyer, avión de los hermanos Wright. Muchos otros inventores se quedaron en el intento de conseguir inventar un aeroplano a motor capaz de despegar por sí solo, como fue Aleksandr Mozhaiski a finales del siglo XIX quien consiguió que su monoplano a motor consiguiese esta hazaña pero con la ayuda de una rampa, aun así fue un gran paso para que se siguiese por este camino. Muchos otros inventores decidieron seguir un camino en la aviación en la que la ayuda del motor no era necesaria, como son Otto Lilienthal quien fundó su propia fábrica de máquinas voladoras consiguiendo demostrar su idea de que el motor no era necesario para poder realizar estas hazañas y otros como Octave Alexandre quien quería demostrar que podía crear un planeador capaz de volar hacia delante y hacia atrás. Hablando sobre el primer vuelo a motor también hubo controversias sobre quién fue realmente el que realizó el primer vuelo, si fueron los hermanos Wright o si fue Alberto Santos Dumont. Más allá de esta controversia, el propósito de este documento no es discutir si fueron unos u otros, simplemente es un dato curioso que dio mucho de qué hablar y que posiblemente siga dando de qué hablar a muchos expertos en este tema. Siguiendo con la evolución de este transporte, poco después de la creación de este, el uso del avión paso a ser uno de los instrumentos necesarios para el destino de la I y II guerra mundial. Antes de que empezase esta primera guerra la utilización de los aviones fue causa de risa para comandantes militares de los diversos países cosa que al final estas risas quedaron en evidencia puesto que fueron necesarios para esta. Los avances que se realizaron desde su invención fueron tecnológicamente avanzados debido a estas guerras, pasando de tener aviones que volaban a 110km/h hasta llegar a 230km/h. Uno de los problemas más grandes con los aviones en esta guerra, fueron las patrullas de reconocimiento puesto que muchas veces se encontraban con aviones enemigos por lo que se decidió equiparlos con armamento para poder defenderse de estos. Podría decirse que con estos equipamientos empezaría la idea de los aviones inteligentes de una forma inconsciente. Así como se ha investigado y se está desarrollando la creación de automóviles capaces de funcionar de forma autónoma y teniendo la idea de crear coches inteligentes, investigadores y científicos del ámbito militar también se centraron en la creación de aviones inteligentes capaces de hacer cualquier cosa que un piloto humano pueda hacer pero sin las limitaciones del cansancio y de errores que estos cometen, y que vuelven a cometer, puesto que es evidente que el ser humano es el único animal capaz de tropezar dos veces con la misma piedra. Figura 5. Avión de la I Guerra Mundial. Después de la I Guerra Mundial con la ayuda de algunos supervivientes de esta guerra, se realizaron muchos cambios y hubo muchos avances tecnológicos en los aviones. Después de esta se crearon helicópteros y aviones fuera del ámbito militar pero dependiente a esta, lo que hoy conocemos como aviones comerciales. Ya en la década de los 30 los avances tecnológicos empezaron a crecer de forma exponencial. Entre estos avances se destacan: - Aerodinámica: con esta los ingenieros intentaron diseñar aeronaves que interfiriesen lo más mínimo en el vuelo de los aviones. - Equipamientos de control y cabinas: Estos mejoraron notablemente con respecto a la I Guerra Mundial. - Radiocomunicaciones: Con esta incorporación en los aviones los pilotos podían recibir instrucciones en pleno vuelo desde equipos de tierra o desde otros aviones. - Pilotos automáticos: Con este se podría decir que el auge de la aviación inteligente estaba empezando a dar su fruto, y será uno de los precursores para pensar en la creación de los UCAV y UAV. Aunque la idea de crear un avión inteligente, que no sea controlado por nadie sino simplemente por la inteligencia artificial compleja que sea instalada en esta, es una idea apetecible para militares y científicos, los pilotos humanos suelen discrepar de que esta sea la mejor idea puesto que un ordenador se basará en patrones y guardará registros de los errores que se cometan en su vida útil pero no tienen el instinto que estos puedan tener a la hora de pilotar un avión y de solucionar problemas que sean mucho más complejos que la inteligencia artificial que estos puedan tener. Con esto se plantean cinco niveles de control que pueden tener o no que ver con la inteligencia artificial del avión [2]: - El piloto no utilizará la tecnología de Inteligencia Artificial (IA) que esta pueda tener sino que la controlará al 100% en todo el tiempo. Esto quiere decir que la IA que tenga el equipo del avión será prácticamente nulo o directamente que esta no exista en el avión. - 2.2 Desarrollo e investigación de aviones inteligentes El gran avance de las tecnologías hizo pensar a muchos investigadores y científicos la idea de crear aviones capaces de hacer cualquier función que un piloto pueda realizar pero de forma mucho más eficiente que estos, puesto que las limitaciones del ser humano para la realización de algunas tareas es muy limitada. Control compartido: en este caso el control se comparte entre el piloto que lleve el avión y la IA colaborará con este cuando sea necesario. Las maniobras y el control del avión corren a cargo del piloto pero no en su totalidad, el piloto en un principio tomará las decisiones pertinentes que este considere necesarias. A partir del fin de la II Guerra Mundial los aviones comerciales pasaron a ser independientes de la aviación militar y la evolución de estos fue diferente a los militares. Esto es evidente puesto que los objetivos para los aviones comerciales son totalmente diferentes a los objetivos militares. La evolución de estos hoy en día ha dado un salto muy grande, los aviones militares velocidades supersónicas pero a un mundo de los que vimos en Star Wars, incorporación de detectores de radares y muchos avances tecnológicos que los hermanos Wright no imaginarían que tendría la invención de su invento, y en el ámbito comercial el confort a sus pasajeros, asientos inteligentes que se adaptan a las condiciones del pasajero que este sentado en ella y muchos más avances que hay habrá en el futuro venidero. Control total del piloto: se trata de que únicamente el piloto tiene el control absoluto del UCAV, todo lo que se realice en el avión corre a cargo de este y las decisiones las tomará este según considere necesario o no. La IA no actuará sobre el avión sino que se dedicará a dar informes periódicos de las técnicas y tácticas que este debería tomar puesto que serían las más adecuadas dependiendo de la situación de combate en la que se encuentre este. Si fuera necesario sería la IA la que tomase el control del avión para volver a la estación base en aquellos casos en los que el avión se desconectase de la base o en algunos otros supuestos que puedan surgir. - Control compartido en colaboración avanzada: en este caso el piloto sigue teniendo el control del avión pero con la opción de cederle el control a la IA. Las maniobras y el control corren a cargo del piloto mientras que la situación lo permita. Este según la situación en la que se encuentre podrá decidir si quiere que la IA controlo de forma temporal el avión. La IA controlará el avión cuando el piloto por razones tácticas haya decido que este sea el que debe controlar la aeronave puesto que puede encontrarse en alguna situación la que se la IA la que tenga mejores opciones de reaccionar en el combate puesto que la situación táctica lo requiere. Antes de esto, la situación táctica será evaluada por la IA y avisada al piloto que sabrá la decisión que debe tomar. - Un ejemplo de avión sin piloto humano pero controlado desde tierra es el MQ-1 Predator y es uno de los vehículos aéreos que es considerad un UAV aunque más tarde pasaría a formar parte de los vehículos UCAV. Control de la IA: El piloto se limitará a manejar el avión y realizará las acciones que se le indique por parte de la IA. La IA por su parte será la que tenga el control de la supervisión del combate, será el que tome las decisiones tácticas y el que se las hará saber al piloto que tendrá que realizar estas acciones. En este caso prácticamente nos podemos encontrar con un avión inteligencia salvo la excepción que el piloto controla el avión. - Control absoluto de la IA: este caso será el del avión inteligente por excelencia. En ningún momento tendrá un control humano, no tendrá un piloto que controle el avión si no que este controlará tanto la nave como las tácticas que esta deba realizar según los criterios que tenga incorporado en su IA. Podrá controlar también otras UCAV de su grupo. Estas UCAV que controle tendrán una IA menor que esta, algo así como el teniente de la patrulla, con más experiencia de combate. Estos tipos de controles son los que supuestamente deben ser las bases para la creación de la IA en los aviones. Esta última puede ser muy peligrosa porque da el control absoluto al avión. La única experiencia que se ha visto, ha sido en la gran pantalla y según estas pueden tomar el control y destruir a la humanidad si en algún momento se vuelven contra ellas. Posiblemente la base para este tipo de inteligencia sea la de la inteligencia por redes neuronales, en las que como el ser humano aprende de la experiencia, estos irán guardando la información en su base de datos y según las experiencias de la máquina irán tomando las decisiones que sean las más adecuadas según la situación en la que se encuentren. El sistema de IA es mucho más complejo que realizar un If-Then sino que se basará en los datos que haya tomado. Los pilotos por este motivo dudan de su fiabilidad puesto que se basan en datos y no tienen el instinto que un humano tendría en algunos momentos en los que este es más importante que la propia experiencia. 2.3 Avión automatizado La idea de desarrollar aviones capaces de pilotarse automáticamente sin tener ningún piloto humano que controle estos aviones, se lleva desarrollando desde hace unas cuantas décadas. Esta apetecible idea está más desarrollada por el ámbito militar que por el comercial. El hecho de que se considere realizar vuelos sin ningún tripulante a bordo de un caza es una gran ventaja para estos puesto que la pérdida de un piloto se reduciría, por ellos se empezaron a desarrollar en la época de los noventa aviones capaces de volar sin ningún piloto físico en estos, pero si controlados desde tierra por estos. Con esta el avance a un avión inteligente empieza a avanzar de una forma más tecnológica y se empiezan a consolidar las bases para la creación futura de este tipo de transporte. Figura 6. M-Q1 Predator. En 1994 se encargó a la General Atomics Aeronautical Systems [3] la creación de un sistema UAV. En 1995 se terminó de crear una primera versión del Predator con la que se hicieron numerosas pruebas de vuelo las cuales resultaron satisfactorias y por ello se tomó la decisión de que estas se usaran en el verano de ese mismo año en los Balcanes. El las fuerzas aéreas del ejercito de USA en 2002 ya tenían en su haber 60 de estos aparatos de los cuales 20 de estos se perdieron mientras estaban en acción aunque pocos de ellos fueron derribados por los enemigos. La mayoría de los que se perdieron fueron debidos a las condiciones atmosféricas a las que se encontraban por ello se decidieron hacer nuevos modelos basados en este. Más tarde se incorporaría a este modelo armamento militar pasando de ser un avión UAV a un avión UCAV. El principal objetivo de este tipo de avión era el de la vigilancia de larga duración y altitud, sin la necesidad de que alguien tuviese que estar en ella para realizar esta operación. Este avión autómata controlado desde la tierra está equipado con una serie de sensores capaz de controlar diferentes zonas ya sean de aire, tierra o mar. Entre los muchos controladores que hacen inteligente al Predator se encuentran: - APX-100 que identifica las aeronaves o radares que se encuentra a su paso y si estos son enemigos o amigos; - Un sistema de navegación que puede controlar de forma inercial o por GPS - AGM-114 que se encargan de los misiles, los cuales tienen un alcance de 7 a 8 km y tienen un guiado laser. - Receptor/transmisor arc-210 que controla transmisión tanto de los datos como los de la voz. - Sensor electro óptico/ infrarrojo que puede detectar cualquier blanco a través de sensores o infrarrojos y puede detectar en cualquier dirección de forma la horizontal y con ángulos de 60º a -120º de forma vertical. - precisión como puede ser la de aterrizajes en casos en las que la visibilidad es casi nula. SAR que se usa cuando las condiciones son malas y se utiliza como radar, cuando detecta algo lo fotografía y se manda a la base de datos para que pueda ser evaluada por la estación base. Prácticamente con todo esto se podría hablar de un avión con inteligencia artificial absoluta, pero teniendo en cuenta que el control lo lleva el ser humano todavía no se puede hablar de la perfecta inteligencia artificial. Aun así las bases de esta están puestas y posiblemente dentro de 20 o 30 años podamos encontrarnos este tipo de aviones, no solo en el ámbito militar sino en el comercial. 3. EL AVIÓN INTELIGENTE El avance de las tecnologías ha hecho que todo tipo de transportes sean objeto de estudio para desarrollar sistemas inteligentes capaces de dar comodidades, ayudas y beneficios a los seres humanos que posiblemente nosotros mismos con la mano de obra directa no podríamos realizar. La aviación ha querido dar un paso de gigante en este sentido. Figura 7. Piloto automático de un avión. La obsesión por los servicios militares aéreos de encontrar un avión que sea capaz de realizar tareas que para un humano son limitadas han hecho que los investigadores y científicos estudien las mejores opciones para equipar a un avión de la tecnología necesaria para que esta pueda trabajar por sí sola sin la ayuda del ser humano en este ámbito, siendo este tipo de avión que llamaremos avión inteligente el modelo que se busca para la aviación militar. Con este sistema se puede obtener información como es la posición en la que se encuentra el avión gracias a su sistema de gestión de vuelo del cual se hablará en el siguiente apartado. La idea de que un avión sea capaz de dirigirse solo, decidir estrategias y ayudar en el ámbito militar resulta apetecible ante la mano de aquellos que piensan que buscan el bienestar y la protección para sus ciudadanos por ello este tipo de aviones, están en constante desarrollo con la idea de algún día conseguir el avión inteligente perfecto, siempre y cuando este no decida pensar por sí mismo y destruir la humanidad. Como todos los aparatos de un avión para que este funcioné ha de ser conectado por el piloto humano para que puede realizar sus funciones. 3.1 Sistemas de control de un avión 3.1.2 Sistemas de gestión de vuelo (FMC) Los aviones tienen varios sistemas de control que dependiendo de a que están destinados realizan acciones para el buen funcionamiento de los aviones, pretenden dar la mayor seguridad y confort a estos. En este apartado se presentaran los sistemas que consideramos que deberían tener o tienen los aviones dependiendo de si es militar o comercial y que utilidades tienen en cada uno de estos. 3.1.1 Piloto automático Es uno de los sistemas que hoy en día son conocidos por todos puesto que hasta en las películas en las que hay algún avión de por medio se habla de ella. El piloto automático [4] tiene la función principal de guiar al avión de forma autónoma sin la necesidad de que un ser humano tenga que realizar esta acción. De esta forma se minimiza la fatiga del piloto, ya sea de avión militar o de avión comercial. Yendo más allá, el piloto automático no solo es capaz de guiar el avión sino que es capaz de controlar el vuelo, dando estabilidad, altitud, empuje y dirección de vuelo; esta incorporado con un sistema para evitar las colisiones que puedan existir durante el vuelo y tiene la capacidad de realizar maniobras con una gran Este sistema requiere de conocimientos sobre los fundamentos de la navegación aérea los cuales le permiten actuar sobre los diferentes elementos de control del avión. Con él se puede controlar hasta los motores del avión pudiendo aumentar o disminuir el empuje según las condiciones de vuelo. Este sistema está adaptado a los aviones tanto comerciales como militares de hoy en día y son la base en la creación de los UAV y UCAV. El sistema de gestión de vuelo es el complemento perfecto para el piloto automático, con este se pueden obtener los datos que más tarde serán procesados por el piloto automático el cual realizará movimientos y maniobras dependiendo de los resultados que obtenga de esta. Este sistema [5] en sí es en realidad una potente computadora que le permite programar las rutas de vuelo que debería realizar el avión así como dejar que el avión se pueda manejar de forma manual o con el piloto automático. Es algo así como un control compartido del cual se habló en apartados anteriores. Este calcula tanto las operaciones de los motores, gestiona el combustible que tiene el avión, calcula las rutas de navegación óptima y el vuelo de los aviones. Este sistema es más conocido como FMC (Flight Management Computer) o FMS, por la complejidad de su estructura y puesto que abarca más de una función. En este sistema los datos cartográficos y la información sobre la navegación se ha de insertar de forma electrónica en el ordenador central así como las cartas de navegación se renuevan las cartas navegación, las aproximaciones, despegues y la información portuaria de la zona de destino. Es un sustituto de las hojas de papel aunque estas últimas se siguen utilizando por razones de seguridad. - Figura 8. Sistema de gestión de vuelo de un avión 3.1.3 LiDAR Por tipo de escaneado: esta se divide en cuatro categorías: Figura 9. Tipos de LiDAR por escaneado Este sistema utilizado no solo en los aviones [6] es un tipo de tecnología que permite a los aviones determinar la distancia a un objeto o superficie a partir de un emisor laser. Visualización 3D de aeropuertos con tecnología LiDAR aéreo. - Visualización 3D de carreteras con LiDAR aéreo. - LiDAR aéreo aplicado a la gestión de líneas eléctricas. - LiDAR aéreo aplicado a capturar edificaciones en 3D. ALS: es un escáner láser aerotransportado con el que se puede determinar la distancia entre sensor y superficie a partir de la emisión de pulsos de luz infrarrojos. - GPS diferencia: en la que a partir de un receptor incorporado en el avión y una o varias estaciones base se puede saber en qué posición y a que altura se puede encontrar un avión. - INS: es el sistema inercial de navegación y se encarga da un informe de la trayectoria y giros que el avión tenga. - - Cámara de video digital: con esta cámara se pueden obtener imágenes de las zonas q se van a estudiar y con las que se interpretaran con más precisión los resultados de la zona. Es opcional en este sistema y suele instalarse junto al ALS. Medio aéreo: que en este caso es el avión. Las LiDAR se pueden clasificar en dos tipos de LiDAR: - Por láser: estas se dividen en dos categorías: De pulsos: en la cual la distancia entre emisor y medio se calcula a partir del tiempo que tarda en recibirse un pulso de luz desde que se manda hasta que este se recibe. Zigzag: a diferencia del anterior, ésta rota en dos sentidos (ida y vuelta). Como su nombre índica utiliza como patrón líneas que van en zigzag. La ventaja de esta es que siempre está midiendo. En cuanto a la composición de este sistema se pueden encontrar: - Lineal: esta tiene un espejo rotario que irá desviando el haz laser, las cuales producirán líneas paralelas en la superficie a escanear para utilizarlas como patrón. Tiene la desventaja que no siempre se puede medir la zona debido al giro unidireccional del espejo. En el ámbito de la aviación esta tiene varias utilizaciones: - De medición de fase: en este caso la distancia se mide comparando las fases entre el haz láser emitido y el haz láser reflejado. Elíptico: el haz de luz se desvía por dos espejos que crean un patrón de escaneado elíptico. La ventaja de esta es que la superficie es escaneada desde diferentes perspectivas aunque teniendo dos espejos se incrementa la dificultad debido a que se tienen dos medidores angulares. Fibra óptica: a partir de la fibra central de un cable de fibra óptica y unos pequeños espejos el haz se desvía a las fibras laterales que están montadas alrededor del eje. Este creará una huella circunferencias solapas. en forma de La ventaja es que al tener pequeños espejos, la roma de datos es mucho más rápida que con los otros sistemas aunque el ángulo de escaneado es mucho menor. Como se observa el LiDAR es capaz de determinar no solo la distancia a un punto concreto si no que es capaz de crear un mapa de la zona. Seguramente se utilice más en el ámbito militar y a la hora de crear mapas topográficos de las zonas que se quieren investigar. ambiente individualizado de la persona y de su temperatura corporal 3.1.4 Radar Otro sistema utilizado tanto en aviones como en barcos. Este utiliza un sistema de ondas electromagnéticas midiendo las distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos que sean estáticos o móviles así de poder medir las formaciones meteorológicas y las zonas a cubrir. Este comparado con la LiDAR mide impulsos de radio y a partir del eco recibido de este puede determinar la información pertinente que se quiera recibir. En la aviación suele verse más en los aviones militares. - Control de ruido interior de la cabina del avión: se han desarrollado tejidos aislantes acústicos que absorben el ruido en más de un 90 % cuando hay longitudes de onda bajas y se han incorporado sistemas de altavoces y micrófonos en los reposa-cabezas creando el concepto de burbuja acústica. - Sistema de entrenamiento interactivo: creado para el confort de los usuarios, por ello se desarrolló la alfombra mencionada anteriormente que se puede utilizar como control de videojuegos. El objetivo de esta alfombra es mejorar la circulación sanguínea y evitar el llamado síndrome de la clase turista. 4. UAV y UCAV Para hablar de aviones inteligentes se debe hablar sobre las UAV y UCAV que son vehículos aéreos no tribulados de no combate o combate. Este tipo de aviones como su nombre indica no tienen porque se tripulados por lo que llevan incorporado un sistema de control automático y con avances en IA que permitan que esta pueda funcionar de una forma casi autónoma. La inteligencia aplicada estas son las de búsqueda de la ruta óptima y la gestión de flotas de UAV. Las UAV y UCAV [10] [11] se usan en su mayoría para aplicaciones militares aunque fuera de este también tiene su hueco. 4.1.1 Estructura y algoritmo de un UAV La siguiente figura muestra la estructura y algoritmo de un UAV [12], según un aficionado a estos temas: Figura 10. Radar 3.2 Otros sistemas para aviones inteligentes Algunas de las incorporaciones inteligentes a los aviones suelen ser más por confort o por beneficios de salud para los seres humanos. En este apartado se presentan algunos de estos sistemas. 3.2.1 Asientos inteligentes La empresa AITEX [8] [9] ha terminado de desarrollar un asiento inteligente capaz de controlar y regular algunos parámetros de humedad, temperatura, ruido y vibración. No solo tiene esta función sino que han integrado un sistema interactivo personalizado llamado ARKANOID. Más que para el ámbito militar está desarrollado para el comercial. Este asiento tiene múltiples funciones entre las funciones que esta tienen se encuentran las siguientes: - Sensores fisiológicos: incluyen: Sensores de presión distribuida: que miden el grado de movimiento y estrés del usuario. Sensores de humedad y temperatura ambiental: en la que se monitoriza el Figura 11. Estructura y algoritmo de un UAV Aunque no es la única estructura que se puede seguir para esta es una de las más usadas. Esta se basa en una estrategia de navegación basada en sensores inerciales (3 acelerómetros y tres giroscopios). 4.1.2 Utilidades civiles y militares de un UAV Para hablar de sus utilidades hay que dividirla en dos grupos: las utilidades civiles y las utilidades militares. 4.1.2.1 Utilidades civiles Las UAV en este ámbito suelen ser utilizadas para las siguientes acciones: - Fotografiar zonas de las que se quiere hacer algún mapa. - Prevenir y controlar incendios. - Controlar el tráfico. - Buscar personas desaparecidas. - Ayudar en catástrofes. - Apoyo en estudios medioambientales. - Rescates de montaña en zonas en las que el acceso es muy limitado y difícil. 4.1.2.2 Utilidades militares En cuanto a las utilidades militares, es evidente que estas se usan para tres casos en concreto: - Combate - Vigilancia - Espionaje 5. EJEMPLOS INTELIGENTES DE Figura 14. MQ9 Reaper AVIONES A continuación se presentan algunos modelos de aviones con inteligencia artificial o inteligentes existentes hasta ahora. UAV y UCAV pero con piloto humano: Figura 15. Dron X-47B Figura 12. Yak-130 Figura 16. Taranis Figura 13. Sukhoi PAK FA T-50 UAV y UCAV sin piloto humano: Figura 17. Boeing X-45 por ahora las UAV siguen teniendo pilotos y las que no lo tienen son controlados desde tierra. La idea de crear un UAV para el ámbito comercial o civil es mucho más sana y constructiva puesto que ayuda a favorecer el confort y el bienestar de los seres humanos, de dar una protección frente a posibles catástrofes naturales y una gran cantidad de ideas que se están desarrollando. Creemos que es más viable la idea de querer hacer aviones inteligentes para el ámbito civil y comercial que para el ámbito militar. Está muy bien la idea de querer defender al propio país de futuros ataques, pero esto conlleva otras desventajas que solo sabremos si ocurre una catástrofe con este tipo de aviones. Figura 18. Barracuda Y por último se debe hablar del proyecto de la NASA [13] por crear un avión capaz de cambiar la forma de sus alas para poder controlar mejor el vuelo según las condiciones meteorológicas como si de un pájaro se tratara. Este sería un gran paso puesto que dotar de alas que cambien según estos parámetros sería llevar al mundo de la inteligencia de la aviación a un nivel mucho mayor. 7. REFERENCIAS [1] Wikipedia. 2013. Historia de la aviación. http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_aviación [2] Darkness. 2008. Sistemas de Inteligencia Artificial en Aeronáutica y Astronáutica http://www.escuadron69.net/v20/foro/index.php?/page/index .html/_/aviacion-real/aviacion-militar/sistemas-deinteligencia-artificial-en-aeronaut-r1029 [3] Wikipedia. 2013. General Atomics MQ-1 Predator. http://es.wikipedia.org/wiki/General_Atomics_MQ1_Predator [4] Ruesga Ibañez, D., Molla Ruiz, H. 2011. Inteligencia Artificial en el Mundo de la Aviación http://www.it.uc3m.es/~jvillena/irc/practicas/1112/05pres.pdf [5] Wikipedia. 2013. Instrumentos de vuelo http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentos_de_vuelo [6] Wikipedia 2013. LiDAR. Figura 19. Simulación de un posible avión con alas de pájaro. 6. CONCLUSIONES Son muchas las conclusiones que se pueden sacar sobre los aviones inteligentes. La obsesión por encontrar mejoras en las tecnologías es una cosa tan clara en estos últimos años, coches inteligentes, móviles inteligentes, aviones inteligentes son algunas de las ideas que en estos años se están desarrollando. En el ámbito de la aviación es evidente que se está llevando más acabo en el ámbito militar. Muchos avances en los aviones inteligentes se han hecho desde su invención por parte de los hermanos Wright. La idea de crear un avión capaz de controlar otros aviones por si solo y controlarse a sí mismo, puede resultar una idea equivoca si se pretende que estos tengan un control de todo en su totalidad puesto que dar un control total a estos y sobre todo en aviones militares puede ser un peligro por todo el armamento que estos puedan llevar y ser controlados por la propia máquina. Como ya hemos comentado, para un piloto debe ser frustrante la idea de que una máquina le sustituya puesto que estos no tienen el instinto de supervivencia que puede tener el ser humano. Aun así, los avances tecnológicos y de IA en este ámbito por el momento parece que no están llegando a estos límites sino que http://es.wikipedia.org/wiki/LIDAR [7] Wikipedia 2013. Radar. http://es.wikipedia.org/wiki/Radar [8] Aitex. 2013. Asiento inteligente para aviones. http://www.aitex.es/es/noticias/noticias-aitex/736-asientointeligente-para-aviones.html [9] Aitex. 2013. Los aviones podrán reducir el estrés de los pasajeros con sistemas inteligentes de confort y nuevos materiales. http://aitex.es/es/noticias/noticiastextiles/proyectosdestacados/1097-los-aviones-podranreducir-el-estres-de-los-pasajeros-con-sistemas-inteligentesde-confort-y-nuevos-materiales [10] Wikipedia. 2013. Vehículo aéreo no tripulado. http://es.wikipedia.org/wiki/Vehícculo_aéreo_no_tripulado [11] Wikipedia. 2013. Vehículo aéreo de combate no tripulado http://es.wikipedia.org/wiki/Vehículo_aéreo_de_combate_no _tripulado [12] Airvoila. 2008. Las Aeronaves Del Futuro Flexionarán Sus Alas. http://airvoila.com/las-aeronaves-del-futuro-flexionaran-susalas/