CICLOPE. Plataforma aérea hiperespectral

CICLOPE es el resultado de hacer converger dos tecnologías en un producto destinado a múltiples aplicaciones que requieran de procesos de detección y/o identificación de objetos o definir sus propiedades de forma remota. Por un lado, la tecnología hiperespectral, y por el otro el uso de plataformas autónomas de vuelo (UAV). La tecnología hiperespectral permite obtener datos invisibles al ojo humano, el cual dispone de solo tres receptores de color (rojo, verde y azul). La información capturada por los sensores hiperespectrales en cientos de bandas, tanto en el visible (400-700 nm) como en el infrarrojo cercano (700-2500 nm), proporciona mucha información sobre la identificación, características y propiedades del objeto observado, generando una firma espectral propia de cada material que facilita la toma de decisiones en muchos procesos productivos. Se prevé que esta tecnología tendrá un gran desarrollo en los próximos años.

En lo que respecta al uso de UAVs, es innegable que este tipo de plataformas permiten acceder a información desde una perspectiva distinta a la que se obtiene a ras de suelo, y permiten acceder a sitios remotos facilitando las tareas de inspección, sobre todo aquellas que resultan repetitivas y susceptibles de ser automatizadas. Se espera que en España el sector de los drones experimente un gran avance en las próximas tres décadas.

CICLOPE es una plataforma aérea autónoma totalmente automatizada y cuya carga de pago la constituye un sensor hiperespectral en el rango VNIR (400-1000 nm) o en el rango SWIR (1000-1700 nm). Además dispone de la capacidad de albergar un sensor térmico que complementa a los hiperespectrales. Para ello se ha modificado la estructura de un Matrice 600 de la empresa Dji, dotándolo de un mini-PC de a bordo encargado de controlar y adquirir las imágenes, así como realizar cierto grado de procesamiento. Para el caso de procesamiento más complejo, los datos son comprimidos y enviados a tierra. Las cámaras hiperespectrales utilizadas son de la serie FX de la empresa finlandesa Specim (FX10 y FX17), desarrolladas inicialmente para aplicaciones industriales pero que el IUMA ha adaptado sus características para ser embarcadas en drones.

De esta forma, se puede automatizar de forma detallada una determinada misión, y la plataforma se encarga de realizar todo el trabajo de toma de datos, aterrizando de nuevo desde el mismo punto desde que se inició el proceso. Entre las aplicaciones en las que se está trabajando en este momento destaca la agricultura de precisión (por medio de la cual se monitorizan cultivos agrícolas para ver su evolución y calidad), que es el objeto de uno de los proyectos liderados por el IUMA denominado APOGEO (Agricultura de Precisión para la Mejora de la Producción Vitícola de la Macaronesia), financiado con fondos FEDER a través del Programa Interreg-MAC, 2014-2020. Otras aplicaciones en las que se está trabajando con CICLOPE están relacionadas con el medio ambiente, en concreto para la detección de plásticos y otro tipo de contaminantes en el medio marino.

Si bien en el mercado existen productos similares, estos están limitados debido a la utilización de sensores multiespectrales, que proporcionan mucha menos información, y a que son soluciones cerradas que no permiten realizar cambios sobre la misma. CICLOPE es una solución totalmente abierta y modular, la cual es fácilmente adaptable para incluir nuevos sensores o elementos de procesamiento.

Esta plataforma es de especial interés en los siguientes sectores:

• Agricultura de precisión: CICLOPE permite generar un mapa de colores de un determinado terreno representando distintos índices de vegetación relacionado con la vigorosidad del cultivo, el porcentaje de determinados nutrientes o la existencia de plagas en fases tempranas.
• Monitorización medioambiental: CICLOPE permite identificar distintos componentes en la naturaleza, como es el caso de determinados plásticos e hidrocarburos en el mar o en determinados terrenos de difícil acceso en los que no se puedan adquirir muestras físicas.
• Monitorización y mantenimiento: mediante CICLOPE se puede acceder a determinadas áreas urbanas para analizar el grado de deterioro o corrosión de materiales difícilmente accesibles.
• Seguridad: CICLOPE es una tecnología que permite detectar objetos que estén camuflados o componentes peligrosos para la seguridad e integridad de las personas.

El mercado de esta plataforma aérea hiperespectral se encuentra en todos aquellos procesos que necesiten ser monitorizados de forma periódica, especialmente aquellos que se encuentren en localizaciones amplias o de difícil acceso. Esto hace que la clientela potencial pueda ser el sector de la agricultura, las administraciones públicas o las fuerzas de seguridad del estado.

José Francisco López Feliciano, Sebastián López Suárez, Pablo Horstrand Andaluz, Raúl Guerra Hernández, Ámbar Pérez García, María Díaz Martín, Alejandro Morales Carreño y José Mª Melián Álamo.

La plataforma está prácticamente finalizada y se puede replicar su desarrollo para ponerla a la venta si algún cliente tuviera interés. Otra posibilidad es ofrecer la plataforma como un servicio para la toma de datos y su posterior procesamiento.