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[ES] El Centro de Control de Tierra (CCT) es uno de los elementos imprescindibles para la supervisión y control de vehículos autónomos que realizan misiones complejas. En la actualidad cada vez hay más aplicaciones donde se utilizan múltiples vehículos autónomos y el tradicional Centro de Control está evolucionando para ser capaz de gestionar diversos vehículos y operadores. Este artículo presenta las características más relevantes de un CCT adaptable y versátil, especialmente diseñado para que un equipo heterogéneo de operadores puedan monitorizar y supervisar el funcionamiento colaborativo de un conjunto heterogéneo de vehículos autónomos. Entre estas características destacan la posibilidad de, según las necesidades de los operadores y de la misión, 1) reconfigurar cuál (y cómo) es la información que se muestra de cada vehículo a cada operador, 2) definir alarmas que atraigan la atención de los operadores ante determinados eventos (y liberen su carga de trabajo mientras estos no se den) y 3) re-asignar en tiempo real la gestión de los vehículos a los diferentes operadores. Para alcanzarlas, se ha realizado un cuidadoso diseño de la arquitectura software del CCT, que se detalla en el artículo y que se encuentra formada por: un módulo de comunicaciones; un módulo planificador de alto nivel; un módulo (replicable en tantos equipos como se desee) de monitorización y supervisión de vehículos; y tantos módulos comandadores como vehículos diferentes existan en la misión. Este CCT ha sido desarrollado dentro del proyecto de investigación SALACOM (Sistema Autónomo de Localización y Actuación ante Contaminantes en el Mar), en el que dos barcos autónomos maniobran de forma colaborativa para desplegar una barrera para la contención de un vertido contaminante en el mar ydonde la incorporación del operador en la supervisión y control de las maniobras de los vehículos es un requisito imprescindible para dar seguridad y confianza a la operación realizada. Finalmente, se presenta un caso de uso del Centro de Control de Tierra donde se realiza una maniobra de seguimiento entre dos vehículos autónomos de superficie., [EN] The Ground Control Station (GCS) is one of the essential elements to supervise and control autonomous vehicles performing complex missions. The increasing number of systems that involve multiple autonomous vehicles is making traditional GCSs evolve to let them handle dierent vehicles and operators. In this article, we present the more relevant properties of a versatile adaptable GCS that has been especially designed to let multiple operators, each using a dierent computer equipment, be in charge of controlling a heterogeneous team of autonomous vehicles. Its main properties are the possibility of 1) reconfiguring which information is displayed to each operator, 2) defining alarms to draw the operators attention when required, and 3) re-assigning, in real-time, the vehicles to dierent operators. These properties are supported by a distributed design of the GCS software architecture, presented in the paper and consistent of: a communication module, a high level planner, replicable monitoring and supervising units, and as many commanders as vehicles within each mission. This GCS has been developed within SALACOM (an autonomous system for locating and acting against sea spills), where two Unmanned Surface Vehicles (USVs) cooperate to collect a sea spill under the supervision of several operators that are responsible of the security of the mission. Finally, this paper also presents a case of use of the GCS within a real-world experiment involving two USVs performing leader-follower formation maneouvres., Los autores del art´ıculo quieren agradecer al Ministerio de Econom´ıa y Competitividad español su apoyo a través del proyecto SALACOM (DPI2013-46665-C2-1-R).

[ES] Este trabajo presenta una metodología para la generación de modelos tridimensionales de entornos urbanos. Se utiliza una plataforma terrestre multi-sensores compuesta por un LIDAR, una cámara esférica, GPS y otros sistemas inerciales. Los datos de los sensores están sincronizados con el sistema de navegación y georrefenciados. La metodología de digitalizaciónn se centra en 3 procesos principales. (1) La reconstrucción tridimensional, en el cual se elimina el ruido en los datos 3D y se disminuye la distorsión en las imágenes. Posteriormente se construye una imagen panorámica. (2) La texturización, se describe a detalle el algoritmo para asegurar la menor incertidumbre en el proceso de extracción de color. (3) La generación de mallas, se describe el proceso de mallado basado en octree’s, desde la generación de la semilla, el teselado, así como la eliminación de huecos en las mallas. Por último, se realiza una evaluación cuantitativa de la propuesta y se compara con otros enfoques existen, [EN] This paper presents a methodology for the generation of three-dimensional models of urban environments. A multi-sensor terrestrial platform composed of a LIDAR, a spherical camera, GPS and IMU systems is used. The data of the sensors are synchronized with the navigation system and georeferenced. The digitalization methodology is focused on 3 main processes. (1) The three-dimensional reconstruction, in which the noise in the 3D data is eliminated and the distortion in the images is reduced. Later, a panoramic image is built. (2) Texturing, the algorithm is described in detail to ensure the least uncertainty in this color extraction process. (3) Mesh generation, the meshing process based on octree’s is described, from the generation of the seed, the tessellation, as well as the elimination of gaps in the meshes. Finally, a quantitative evaluation of our proposal is made and compared with other existing approaches in the state-of-the-art. The results obtained are discussed in detail.

[EN] The use of sea wind energy is limited by the limited viable spaces on the onshore or in shallow waters. This makes the use of offshore semi-submersible platforms to be an attractive option, which additionally enables to incorporate other elements as wave converters. However, the interactions between wave converters and wind turbine increase the complexity of the system, and the traditional control techniques do not allow to integrate in an easy way those interactions, thus limiting the efficiency of energy extraction. The use of intelligent control techniques –in particular, fuzzy control– allows to take full account of the said interactions and to improve energy extraction efficiency, although simulation models and systems including those effects are required. This paper presents the development of a fuzzy-logic based control system, scalable to consider the effects due to wave converters due to an in-house developed simulation model, for the control of a wind turbine installed on a semi-submersible platform., [ES] El aprovechamiento de la energía eólica marina está limitado por la saturación de los emplazamientos viables en tierra o aguas poco profundas. Esto hace que el empleo de plataformas semisumergibles mar adentro sea una opción atractiva, que además permite incorporar otros elementos como convertidores de oleaje. Sin embargo, las interacciones entre convertidores de olas y aerogeneradores aumentan la complejidad del sistema, y las técnicas de control convencional no permiten considerar fácilmente estas interacciones, limitando el aprovechamiento de la energía primaria. El uso de técnicas de control inteligente, en particular control borroso, permite considerar estas interacciones y mejorar este aprovechamiento, si bien es necesario contar con modelos y sistemas de simulación que incluyan estos efectos. Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de control basado en lógica borrosa, escalable para considerar los efectos del control de convertidores de oleaje; para el control de un aerogenerador instalado en una plataforma semisumergible OC4., Este trabajo ha sido realizado parcialmente gracias al apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España, a través del proyecto ORPHEO (RTC-2016-5712-3) del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación orientada a los Retos de la Sociedad, y de la Unión Europea a través del proyecto WIP10+ de la convocatoria ERA-NET DEMOWIND, de CDTI (España) y BEISS (Reino Unido), a través del programa de investigación e innovación H2020. Asimismo, los autores desean agradece a D. Miguel Martín Guzmán su colaboración en este trabajo.

[EN] Signals obtained from sensors are widely used in different scientific fields. However, the resources to obtain the data are not always available due to structural constraints, physical, economic, environmental, and data collection failures, etc. It is in this scenario that the generation of synthetic data is established. The generation of synthetic data has several benefits, such as, reducing waiting times compared to the long periods required by some sensors to obtain large volumes of samples. In addition, the generated data can be as robust as users need it to be. For this reason, this paper presents a pseudo-realistic synthetic signal generation system for use in the validation of methods and design of experiments. The proposed signal generation method makes use of statistical models and the gradient of the signal to generate new data. The developed system is open for the public, available as a web tool., [ES] Las señales obtenidas desde sensores son ampliamente utilizadas en diferentes campos científicos. Sin embargo, no siempre se dispone de los recursos necesarios para obtener dichos datos, debido a limitaciones estructurales, físicas, económicas, ambientales, fallos en la recolección de los datos, etc. Es en este escenario limitante, donde se erige la generación de datos sintéticos. La generación de datos sintéticos tiene la característica de reducir tiempos de espera frente a los largos periodos temporales que necesitan algunos sensores para obtener grandes volúmenes de muestras. Además, los datos generados pueden llegar a ser todo lo robustos que los usuarios necesiten. Por ello este trabajo presenta un sistema de generación de señales sintéticas con carácter pseudo-realista para su uso aplicado a la validación de métodos y diseño de experimentos. El método de la generación de señales propuesto, hace uso de modelos estadísticos y el comportamiento del gradiente de la señal para ir generando nuevos datos. El sistema desarrollado se encuentra disponible públicamente como herramienta web., Este trabajo ha sido parcialmente financiado mediante el proyecto DPI2013-47347-C2-2-R.

[EN] Hyperspectral images are very important in many Earth Observation programs. The large amount of information is contained in hyperspectral images (hundreds of narrow and continuous spectral channels) is very useful for applications in which the characterization of the Earth surface materials is relevant. This is due to the fact that each observed element can be uniquely characterized by its spectral signature, for instance in precision agriculture, urban planning or detection/prevention of natural disasters, among others. However, the large dimensionality of hyperspectral images represents a challenge for analysis algorithms, both from the storage and processing viewpoints, resulting from data variability and correlation. Several algorithms have been proposed in the literature for the analysis of hyperspectral images. In this paper, we review the most popular techiques for hyperspectral classification. These techniques are inter-compared using three publicly available hyperspectral data sets., [ES] Las imágenes hiperespectrales constituyen el núcleo de varios programas de observación remota de la Tierra. La cantidad de información que contienen estas imágenes, formadas por cientos de canales espectrales estrechos y casi continuos, resulta de gran utilidad en aplicaciones en las que la caracterización de los materiales observados en la superficie terrestre resulta de gran relevancia. Esto se debe a la posibilidad de caracterizar de forma inequívoca cada material a través de su firma espectral. Algunas de estas aplicaciones son la agricultura de precisión, la planificación de espacios urbanos, o la prevención y seguimiento de desastres naturales. Sin embargo, la gran dimensión de las imágenes hiperespectrales supone un reto en su tratamiento, almacenamiento y procesamiento, debido a la gran variabilidad espectral y la correlación existente en los datos. En la literatura se han desarrollado múltiples algoritmos de análisis de imágenes hiperespectrales. En este artículo revisamos los algoritmos más utilizados para la clasificación de este tipo de imágenes, realizando experimentos con tres imágenes públicas y presentando una comparativa entre los métodos más ampliamente utilizados en este campo., Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Educación (Resolución de 26 de diciembre de 2014 y de 19 de noviembre de 2015, de la Secretaría de Estado de Educación, Formación Profesional y Universidades, por la que se convocan ayudas para la formación de profesorado universitario, de los subprogramas de Formación y de Movilidad incluidos en el Programa Estatal de Promoción del Talento y su Empleabilidad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016). Este trabajo también ha sido financiado por la Junta de Extremadura (decreto 279/2014, ayudas para la realización de actividades de investigación y desarrollo tecnológico, de divulgación y de transferencia de conocimiento por los Grupos de Investigación de Extremadura, Ref.GR15005) y por el MINECO (TIN2015-63646-C5-5-R).

[ES] En este trabajo se presenta un sistema de detección de señales de tráfico aledañas a intersecciones viales y rotondas, y un análisis para conocer su capacidad de detección en función de la distancia. El método propuesto está basado en la segmentación por color sobre el espacio RGB-normalizado (ErEgEb) para la generación de regiones de interés (ROIs), la clasificación del tipo de señal usando los espacios YCbCr y ErEgEb para construir una plantilla estadística, donde para eliminar el fondo se ha propuesto una función de distribución de probabilidad que modeliza el color de los objetos de interés. El sistema está especializado en dos tipos de señales: disco Pare y triángulo invertido de Ceda el Paso. Luego se analiza su desempeño, al compararlo con el método de Viola & Jones, donde se verifica la capacidad de detección a diferentes distancias. Para distancias menores a 48 metros, el método propuesto ha logrado una tasa de detección del 87.5% en el caso de la señal de Ceda el Paso, y del 95.4% en el caso del disco Pare, mientras que para distancias inferiores a 30 metros la detección lograda es del 100%. Estos resultados son superiores a los reportados en la mayoría de la literatura existente, la cual a diferencia del presente trabajo no aborda la sensibilidad de los métodos propuestos ante la variación de la distancia a las señales de tráfico aún cuando esto es uno de los principales desafíos en la implementación de sistemas de asistencia al conductor aplicables al mundo real. Los experimentos han sido desarrollados sobre una base de datos de señales de tráfico, generadas a partir de imágenes tomadas en varias calles de la ciudad de Santiago, Región Metropolitana, Chile, usando un vehículo experimental diseñado para desarrollar sistemas inteligentes., [EN] This paper describes a system for traffic sign detection from surrounding traffic intersections and analysis for the ability of detection depending on the distance is presented. The method is based on segmentation by color on the RGB-normalized space (ErEgEb) for generating regions of interest (ROIs), the classification of the type of signal using YCbCr and ErEgEb spaces to build a statistical template, where to remove the background has proposed a probability distribution function that models the color of the objects of interest and its background. This system is specialized in Stop and Give way signs.After that when compared to the Viola & Jones method where the detection capability is verified at different distances is then analyzed. For distances less than 48 meters, this method reaches a detection rate of 87.5%, in the case of Give way sign and 95.4% regarding the Stop sign, while for distances less than 30 meters the detection rate is 100%. These results are higher than those in the state of the art. Experiments have been developed over a traffic signs database, generated from images taken in several streets of the Santiago, Metropolitan Region, Chile, using an experimental vehicle designed to develop intelligent systems., Financiado por la Comisión Nacional de Ciencia y Tecnología de Chile (Conicyt) a través del proyecto Fondecyt No. 11060251 y por la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE, a través de su Plan de Movilidad con Fines de Investigción 2015.

[EN] In this paper, heuristic optimization of interplanetary trajectories is presented. These techniques have been applied over the last two decades to the successful design of space missions in order to increase the scientific results. The multi-objective optimization problem has been solved finding a trade-off between minimizing the fuel and maximizing the useful payload of the scientific mission. A review of the literature related to the application of some evolutive strategies such as Genetic Algorithms and Differential Evolution, and Particle Swarm Optimization methods, to aerospace applications is included, in particular for the design of interplanetary exploration missions with gravity assistances. A detailed example is included to show the application of multiobjetive optimization (MOPSO) to determine the interplanetary trajectory from the Earth to the Kuiper Belt with flybys in Mars, Jupiter and Saturn., [ES] En este trabajo se presenta la optimización heurística como una metodología que permite automatizar el diseño de las rutas interplanetarias con asistencias gravitacionales para conseguir una mayor rentabilidad, en términos científicos, de las exploraciones espaciales. Se trata de un problema de optimización multiobjetivo donde se busca un compromiso entre la minimización de la masa destinada a combustible y la maximización de la carga útil y científica de la misión aeroespacial. Las técnicas de optimización evolutiva han sido aplicadas con éxito a estos problemas de diseño de trayectorias complejas. Se incluye una revisión de algunas de las principales técnicas de optimización heurística que se han utilizado en el ámbito aeroespacial: GA (Genetic Algorithms), PSO (Particle Swarm Optimization) y MOPSO (Multiobjective particle swarm optimization), en concreto para el diseño de misiones de exploración interplanetaria con asistencias gravitacionales, realizadas por numerosos autores. Finalmente se presenta a modo de ejemplo una aplicación concreta de optimización multiobjetivo mediante MOPSO para determinar una trayectoria interplanetaria desde la Tierra con asistencias al cinturón de Kuiper.

[EN] Borrar Robot soccer offers an adequate domain in order to design and validate architectures for robot-coordination. One classification refers to centralized architectures, which correspond to robot soccer environments with global perception and centralized control of the robots, using only one decision-making system. In this paper it is presented a centralized robot soccer architecture based on roles, where one role is assigned to each player in order to select a specific behaviour depending on game conditions. Roles are assigned using an assignment function, which is activated when the ball changes of the quadrant in the playing field. This strategy has been compared by simulation in games against an opposition team with constant roles, and other team with a hierarchical strategy which assigns roles depending on a tactic previously selected. The results showed a better performance in the team with the role-based, [ES] El fútbol de robots ofrece un entorno adecuado para el diseño y la validación de arquitecturas de sistemas multi-robot. Al clasificar las ligas de fútbol de robots existentes se encuentran ligas con arquitecturas centralizadas que poseen percepción global del entorno y donde los robots son controlados desde un ordenador a través de un único sistema de toma de decisiones. En este artículo se presenta una arquitectura basada en roles para equipos de fútbol de robots con percepción global y control centralizado. En esta arquitectura un rol es seleccionado para cada jugador por medio de una función. A partir de este rol y de las condiciones de juego presentes se selecciona un comportamiento que el jugador deberá ejecutar. La función que es utilizada para la asignación de roles es activada cuando el balón cambia de cuadrante en el campo de juego. La estrategia presentada es comparada en simulación realizando partidos contra un equipo que posee una estrategia de roles constantes y un equipo con una estrategia jerárquica basada en selección de tácticas y posteriormente asignación de roles a partir de la táctica seleccionada. Los resultados mostraron no solo un mejor rendimiento del equipo con la estrategia basada en roles, sino también uniformidad en los comportamientos realizados por los jugadores del equipo durante las transiciones de roles y comportamientos., Jose Guillermo Guarnizo há sido financiado por una beca del Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnologia e Innovación COLCIENCIAS, Colombia.

[EN] This paper is focused on the application of modular robots in semi-structured environments. Manipulation and displacement capabilities are the main advantages of this self-configurable system. Control architecture for modular systems has been specifically designed. Modules are ensemble in order to become more complex mechanisms, called molecules. Molecules work in a similar manner as a common robot and can change their configuration according to task requirements. This system, called RobMAT, includes an advanced interface for teleoperation. It allows guiding modules and molecules, and also calibrating remote environments. Experiments have highlighted the relevance of module synchronization and trajectory control. Synchronization is a critical point for module cooperation, whereas specific trajectory control is required for improving guidance performance., [ES] Este artículo se centra en la aplicación de robots modulares en entornos semi-estructurados. La principal ventaja que tiene este sistema autoconfigurable es su capacidad tanto de desplazamiento como de manipulación de objetos. Se describe en detalle la arquitectura implementada para la realización de tareas, esta arquitectura se basa en el control de los módulos que forman estructuras más complejas, llamadas moléculas. Las moléculas implementan el comportamiento de un robot y pueden cambiar de configuración según sea la etapa de la tarea en curso. El sistema, denominado RobMAT, cuenta con una avanzada interfaz de teleoperación que permite el guiado de módulos y moléculas así como la calibración de entornos. Los experimentos realizados hasta la fecha ponen de manifiesto la importancia de la sincronización de los módulos y el control de las trayectorias. La sincronización es imprescindible para la cooperación entre módulos y el interpolador de trayectorias para el guiado de las moléculas., Los autores quieren agradecer la financiación recibida por la CICYT para la realización de este trabajo de investigación. El proyecto RobMAT ha sido financiado dentro del programa de Diseño y Producción Industrial (DPI2003-00759).