Proyectos
Detección Angular de la Ubicación de una Fuente de Radiofrecuencia por medio de un Sistema Neuronal
Resumen
En este proyecto de investigación se diseña un sistema neuronal para localización angular de una fuente de radiofrecuencia y se implementa un prototipo físico que esté en capacidad de detectar la presencia de esa fuente con exactitud y precisión, entregando información sobre la posición angular de ubicación respecto a una referencia. El prototipo resultante se utilizará posteriormente, con las modificaciones correspondientes, en el desarrollo de un proyecto global de localización de fuentes electromagnéticas generales (rayos), actualmente en iniciación (formulación) en la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín. DESCRIPCION Este proyecto esta enfocado a la adquisición de conocimiento y adaptación tecnológica relacionada con la localización de fuentes electromagnéticas de radiofrecuencia. Se estudian las alternativas teóricas y experimentales que permitan en el corto plazo facilitar la implementación de un sistema neuronal de localización de bajo costo, adaptable a las condiciones orográficas del territorio colombiano. Tradicionalmente en los sistemas de localización de fuentes de radiofrecuencia se aplican métodos de trilateración o multilateración. En la trilateración la ubicación de la fuente objetivo se calcula a partir de su distancia a dos o más puntos de referencia con localización conocida. La multilateración, o posicionamiento hiperbólico, basa ese cálculo en la diferencia de tiempo de llegada de la señal emitida por la fuente hacia otros puntos conocidos. Pueden aplicarse también métodos de triangulación que basan la ubicación de la fuente en la medición de los ángulos y al menos una distancia conocida. Sin embargo, por la dificultad para la medición del ángulo esta alternativa poco se ha desarrollado. Además, la ubicación de la fuente puede hacerse con técnicas pasivas o activas, distinguiéndose las primeras porque no es necesario irradiar algún tipo de señal al espacio para efectos de localización y sólo se usa la señal emitida por la fuente a localizar. La ubicación de fuentes de radiofrecuencia es una operación común en aeronáutica, localización geodésica, telefonía celular, ubicación de robots u objetos móviles y en aplicaciones militares o civiles de supervivencia. En cualquiera de las alternativas y técnicas existen dos elementos fundamentales: un conjunto de sensores y un procesador central de información. En los diferentes casos se requieren como mínimo tres sensores, uno para cada punto de referencia. El procesador de información normalmente es un complejo método numérico o algebraico. La infraestructura de los sistemas actuales es costosa y tiende a apoyarse en sistemas satelitales, propiciando una mayor dependencia tecnológica. Por otra parte su alto costo y complejidad impiden su utilización en aplicaciones locales, pequeñas o muy específicas. Debido a que existe un compromiso entre la fuente que genera las radiaciones de radiofrecuencia y el diseño de los sensores es necesario limitar el número de fuentes posibles a una que cumpla con requisitos de intensidad y disponibilidad. En este proyecto se exploran alternativas disponibles que permitan dar como resultado la selección de una clase de sensor o conjunto de sensores que satisfagan las condiciones de bajo costo y funcionamiento adecuado para la banda de frecuencias escogida. A partir de la selección del tipo de sensor, se fabricará un prototipo con el fin de conocer el comportamiento real del dispositivo y estimar su desempeño a través de pruebas de campo y de laboratorio. Paralelamente, se desarrollará un estudio y proposición de herramientas computacionales que a partir de un conjunto de medidas permitan estimar la posición original de la fuente. Para esto, se realizará una revisión de las técnicas existentes para la estimación de la localización y a partir de su análisis se propondrá el sistema neuronal que podrá involucrar elementos de algunas ya existentes junto con nuevos desarrollos propuestos en este trabajo. Uno de los puntos más importantes del desarrollo de este proyecto está en que este tipo de metodologías alternativas son aplicables no solo en la localización de cualquier tipo de señal de radiofrecuencia como las producidas por emisoras, teléfonos móviles celulares o collares transportados por animales en reservas naturales, sino que son extensibles a la localización de pulsos electromagnéticos, que son fuentes que se caracterizan por una señal de gran amplitud y un amplio número de diferentes frecuencias. El comportamiento del sistema neuronal completo se evaluará a partir de simulaciones computacionales que involucran la presencia de interferencias, junto con el desempeño del sensor obtenido a partir de las pruebas de laboratorio y la metodología de estimación de la localización de la fuente. Estas simulaciones son el medio para determinar la arquitectura y topologías adecuadas que cumplan con restricciones de bajo costo y viabilidad de construcción.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DIME AÑO 2007-2008
Modalidad:MENOR CUANTÍA
Responsable