Marginales en punto cu

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Credito de fotografia: Ilustracion: Roberto  J. Quintero

JUVENTUD TECNICA Autor: Yanel Blanco Miranda 19 Diciembre 2016

El plan de vuelo, preparado con antelación, recibe los últimos retoques. La ruta trazada tiene como objetivo tomar imágenes que permitan a los exper­tos confeccionar un sistema de mapas del lugar es­cogido. Actualizar los límites del terreno y calcular el área y perímetros que ocupa, es indispensable para un mejor manejo agropecuario.

Un día soleado acompaña el despegue. Resulta ideal, pues la cámara adjunta al aeroplano captará fotos de óptima calidad y no habrá que sobrevolar una y otra vez el mismo trayecto.

Así, día tras día, los investigadores volverán has­ta tener la totalidad de las imágenes que necesitan para brindar un plano detallado con el cual trabajar.

Utilizados con distintos fines, los vehículos aéreos no tripulados (drones) han llegado a Cuba para in­tentar marcar la diferencia en la agricultura.

El Dr. Luis Hernández Santana, responsable del Grupo de Investigación Robótica y Percepción de la Facultad de Ingeniería, de la Universidad Central Marta Abreu, pretende que en un futuro los dro­nes se conviertan en una herramienta eficaz para la producción de alimentos en el país, en tanto a nivel mundial ya se presentan como una propuesta de vanguardia que aporta beneficios al trabajo en el campo, a partir del manejo de variables, mayor control, trazabilidad y certificación de los procesos.

Los vehículos aéreos no tripulados constituyen un servicio de información, en tiempo real, sobre el es­tado hídrico de los cultivos al potenciar un eficiente manejo del agua y su grado de desarrollo vegetativo y sanitario, con tratamientos localizados de herbici­das y el uso óptimo de fertilizantes.

(Foto: Cortesía del Dr. Luis Hernández)

En España, uno de los países que trabaja esta tecnología, se han conseguido avances im­portantes en el desarrollo agrícola, como la detección de áreas infestadas por

malas hierbas en cultivos herbáceos, de zonas que ne­cesitan mayor o menor riego en frutales y de espacios infectados por hongos en olivares.

Una experiencia favorable en el uso de este apara­to en Cuba lo constituye la realización de una prue­ba de campo en la UBPC ganadera Desembarco del Granma, en Villa Clara. Actualizar los límites del te­rreno para confeccionar mapas precisos con los que pudieran obrar, fue el propósito del estudio.

Como en una libreta cuadriculada, las coope­rativas dedicadas a la ganadería deben dividir de forma simétrica cada cuartón (lugar donde pastan los animales). Esto permite que cuando hagan las rotaciones todos se alimenten de forma pareja y no desperdicien comida.

“Un detalle valioso es que cada finca dedicada a la cría de ganado debe tener un espacio para la siembra de pasto mejorado, un banco de proteínas y, en el caso de Desembarco del Granma, uno desti­nado a caña. El uso de los drones permite tener una apreciación adecuada sobre los cultivos presentes en el campo y así poder actuar en correspondencia en cada caso”, señala Hernández Santana

Precisión de reloj

La Agricultura de Precisión (AP), con mayor pre­sencia en países como México, Argentina, Brasil y Sudáfrica, incluye el uso de computadoras, sensores y otras tecnologías de información que automatizan el manejo de “sitio específico de cultivos” (término más amplio que considera todos los tipos de manejo espacial, con o sin la ayuda de la electrónica).

El objetivo de la AP es poner a disposición del agricultor los datos necesarios sobre las variaciones agronómicas dentro de la parcela, para que en cada metro cuadrado de terreno se labre, fertilice, siem­bre o riegue en la proporción justa.

“En principio, es aplicable a cualquier cultivo e, incluso, para otros tópicos como la minería en el cálcu­lo de volumen. En el caso de la agricultura depende, sobre todo, de que el experto sea capaz de evaluar el sistema y comunique a quien maneja la tecnología cuál es la marca es­pectral de determinado sembrado o cómo reconocer una plaga. Por­que nosotros no somos especialis­tas en botánica y no dominamos el tema”, aclara el Dr. Luis Hernández.

Hechos de polipropileno de alta densidad con nanotubos de carbono, los drones pueden despegar de forma manual o por rampa. (Foto: Rolando Padilla Hernández)

“En la Isla existe un proyecto na­cional de AP enfocado principalmente a la caña de azúcar. Y en estos mo­mentos el financiamiento que aportael Grupo Empresarial AZCUBA es capaz de sopor­tar los estudios que en ese sentido realizamos con los drones”.

Los drones son pilotados de manera remota y vienen en forma de aviones de ala fija o de mul­ticópteros. Su potencialidad radica en la precisión espacial con la que se toma el dato y la disponibili­dad temporal del mismo; además de proporcionarle al productor una perspectiva distinta de su cosecha desde el aire, así como ser capaces de detectar las incidencias en cada campaña.

Génesis

En el año 2000, Luis Hernández, escéptico, casi se rehúsa ante la invitación de un colega de la Universi­dad Politécnica de Madrid para que uno de sus com­pañeros cursara una beca en el uso de helicópteros automáticos. Y aunque solo le parecía un juego de muchachos, al final aceptó. No podía negar el ofre­cimiento de estudio en una institución prestigiosa y de una tecnología que apenas iniciaba, extremada­mente cara y de difícil acceso.

“Debo reconocer que resultó una experiencia interesante y logramos realizar una labor intensa. Además, fue la primera participación que tuvimos con un vehículo aéreo no tripulado”, refiere.

Con los resultados del proyecto hecho en Espa­ña por su compañero, los integrantes del Grupo de Investigación Robótica y Percepción se dieron a la tarea de buscar financiamiento para poder acome­terlo en Cuba; y presentaron el trabajo en diferentes eventos. En una de estas exposiciones recibieron la propuesta de llevar la experiencia a los vehícu­los subacuáticos, con la cual obtuvieron un premio Academia de Ciencias de Cuba en 2014, pero nunca abandonaron el estudio de los aviones.

La colaboración establecida con el Consejo Interuni­versitario Flamenco, de Bélgica, les permitió continuar con el progreso de los vehículos subacuáticos y regre­sar a los aéreos.

“Adquirimos, entonces, nuestro primer avión y desarrollamos una tecnología de control, tanto del nivel supervisor, superior y del más bajo. Es decir, creamos nuestro hardware y software de control”, apunta el Dr. Luis Hernández.

En una segunda etapa del proyecto, surge la idea de pasar del código propietario, usado hasta ese momento, al código abierto, porque existe toda una comunidad a nivel mundial investigando esos siste­mas para el trabajo con autopilotos.

Estación en tierra. Software de alto nivel “Mission Planner”. (Foto: Cortesía del Dr. Luis Hernández

— ¿Cuál es la diferencia entre los dos códigos?

—El primero puede tener valor en el caso de las grandes potencias, capaces de crear una tecnología y establecer un mercado sólido para venderla. Tal es el caso de Microsoft, pues los algoritmos son suyos, están encriptados y no se los enseñan a nadie.

“Sin embargo, el código abierto es transparente. Todo el que lo usa es capaz de descifrarlo. Además, hay una gran comunidad aportando ideas y solucio­nes sobre la base del mismo que permite avanzar a una velocidad más amplia.

“Al desarrollar el sistema supervisor del submari­no empleamos casi tres años. Al asimilar el abierto, en tres semanas ya sabíamos lo que hacía y en tres meses aportábamos ideas”.

— ¿Podría decirse que los drones desarrolla­dos por ustedes son un producto cubano?

— El asunto tiene muchas aristas, pues aun cuando el código sea nuestro, la computadora que usamos es de otra entidad. Por lo tanto, afirmar que tenemos independencia tecnológica es imposible.

“La esencia está en el Know how que sí es ciento por ciento cubano. Nosotros compramos la materia prima, lo que representa un ahorro significativo, y luego construimos el avión. Es solo saber seleccio­nar las piezas y armarlas”.

Dudas

Hace un año que la tecnología de los drones es dominada por el Grupo de Investigación Robótica y Percepción de la Universidad Central Marta Abreu. Sin embargo, es poco lo que se conoce sobre ella y sus utilidades en Cuba.

Tal vez se deba, según criterios del experto, a que forman parte de una casa de altos estudios y no de una empresa, lo que les dificulta poder brindar estos servicios y comercializar los drones construidos en el país.

Aunque los Lineamientos de la Política Económi­ca y Social en Cuba expresan la necesidad de perfec­cionar condiciones organizativas en los centros de investigación y universidades para establecer tipos de sistema económico que se reviertan en un aporte a la sociedad, aún existe cierto desorden.

Incluso con tales trabas, se estudian alternativas empresariales y la tecnología va ganando terreno, por lo que el Grupo ya ha recibido solicitudes de servicios de varias empresas agropecuarias dentro y fuera de la provincia.

— ¿Cómo funcionan los drones?

Procesamiento de las imágenes. (Foto: Cortesía del Dr. Luis Hernández)

— Es una misión programada sin participación humana. Los vuelos son planificados en la computa­dora, donde se marcan un conjunto de puntos que el aparato debe seguir.

“El despegue puede ser de dos maneras: el piloto lo lanza con la mano o utilizamos una rampa. En los primeros minutos es la persona quien lo guía y después pasa a automático y comienza a seguir la ruta previamente trazada mientras toma las fotos necesarias”.

El ingeniero en Informática Eniel Rodríguez Ma­chado, del Centro de Investigaciones Agropecuarias de la Universidad, quien colabora con el proyecto, es el encargado de procesar las imágenes captadas por el avión.

“Con el empleo de los vehículos aéreos no tripu­lados, obtenemos un nivel de detalle mayor del que nos aporta una foto satelital, porque los drones pue­den volar por debajo de las nubes.

“No obstante, necesitamos que el resultado final sea exactamente como el de una imagen de satélite. Para conseguirlo, armamos un mosaico con todas las fotografías obtenidas por la aeronave y construi­mos un modelo tridimensional”, expresa Eniel.

Una vez creado este, se realiza una versión en 2D, conocida como ortofoto, que “en términos de cartografía tiene las características de un mapa. En ella es eliminado el espectro de la perspectiva para que, desde donde sea observada, la imagen semeje un plano”.

Montado en un sistema de información geográfi­ca, permite hacer mediciones de perímetros tan ne­cesarias en Cuba, pues todavía hay campesinos que utilizan los pasos para realizarlas; y estos al variar de una persona a otra, provocan que el margen de error sea grande.

Al final del camino

El Dr. Luis Hernández asegura que para hacer to­pología, además de los drones, se requiere el em­pleo de Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) de alta precisión.

Los miembros del equipo de robótica contaban con los vehículos aéreos no tripulados, el procesa­miento de los datos, pero les faltaba el GPS. Y des­cubrieron, a raíz de una tesis de doctorado que está haciendo uno de ellos, que las combinadas cañeras no solo lo poseen, sino que aprendieron a configu­rarlo.

Pero una de las preocupaciones de Luis Hernández, “es la escasa explotación que tienen los sistemas de agricultura de precisión en los equipos que son com­prados. Sobre todo, cuando estos cuestan alrededor de medio millón de dólares en el mercado”.

Para Robby Gustabello Cogle, integrante del Gru­po de Robótica, también resulta perturbador el he­cho de que las máquinas sean solo utilizadas en el corte mecanizado de la caña.

En su tesis doctoral, aún en proceso y enfocada hacia la AP mediante el empleo de las combinadas CASE-IH A8000, estudia las potencialidades de esos equipos para el desarrollo de esta metodología.

El también ingeniero en Automática revela que es posible armonizar el uso de los drones con los GPS integrados a las combinadas, por lo que investigan cuál pudiera ser la mejor combinación de estas tec­nologías.

Cuba es un país altamente envejecido, con una agricultura mayormente ineficiente, por lo que po­tenciar el uso de la tecnología en la búsqueda de mejores resultados agrícolas es fundamental. Alcan­zar a nivel investigativo soluciones alentadoras, no es suficiente si no se llevan a la práctica.

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