2020-21

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Trabajos Fin de Grado defendidos en el curso académico 2020-21

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Análisis de algoritmos de clusterización para la detección de rutas marítimas habituales a partir de datos AIS
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Fernández Espinosa, Aurelio Ramón; Rodelgo Lacruz (advisor), Miguel
En el año 2019 se define el Plan de Transformación Digital de la Armada para promover entre sus miembros la propuesta de nuevos programas de I+D+i que permitan identificar posibles aplicaciones de nuevas tecnologías en el ámbito de sus competencias. Este mismo año, el Almirante Jefe del Estado Mayor de la Armada (AJEMA) consideró oportuno la apertura de un nuevo proyecto de investigación que delegaría de forma conjunta en el Centro Universitario de la Defensa (CUD) y el COVAM (Centro de Operaciones y Vigilancia de Acción Marítima) para el desarrollo de un sistema de Inteligencia Artificial que permitiera exprimir al máximo los potenciales beneficios que pueden proveer las enormes cantidades de datos que emiten los barcos en la mar de forma continua, principalmente en forma de mensajes AIS. Alineado con este proyecto, se concibe este Trabajo de Fin de Grado como una propuesta de investigación para el análisis del desempeño de distintos algoritmos de clusterización en el entorno marítimo, realizando un análisis offline de una base de datos históricos compuesta de mensajes de identificación de buques en la mar. Para el éxito del proyecto se realiza una revisión del estado del arte de la inteligencia artificial en el ámbito marítimo y, en concreto, de los algoritmos de clusterización más conocidos. Tras estudiar las diferentes opciones, se considera que los algoritmos de clusterización basados en densidad serían los más apropiados para esta aplicación, por lo que se lleva a cabo la implementación de los más representativos, de manera que se puedan visualizar los resultados con el objetivo de optimizar sus parámetros y sacar información de valor. Los resultados muestran que es posible detectar automáticamente las zonas de parada o fondeo, lo que resulta de gran utilidad para particionar y realizar un análisis posterior de las rutas.
Análisis de circuitos RLC como osciladores armónicos
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) García Puertas, Elisabet; Castiñeira Veiga (advisor), Gonzalo; González Coma (advisor), José P.
El presente Trabajo de Fin de Grado se enmarca en el estudio de un circuito RLC en serie (es decir, un circuito con una resistencia, una bobina y un condensador) como un oscilador armónico. En él se deducen las ecuaciones propias de dicho circuito, y se desarrollan mediante tres estudios diferentes para buscar la solución de este en términos de intensidad de corriente. Así, se comenzará con el método de resolución de la ecuación diferencial ordinaria de segundo orden del circuito, continuando con la aplicación de las propiedades de la Transformada de Laplace, y se concluirá el estudio con el análisis del circuito mediante impedancias. Destacar que se estudiará el concepto de la resonancia mostrando su influencia en este tipo de circuitos RLC además de presentar las ventajas y desventajas de esta. Por último, se propone un código en Matlab App Designer, que da lugar a una interfaz capaz de mostrar la influencia de la variación de los distintos parámetros que componen el circuito, tanto en régimen permanente como en estacionario. Así, esta interfaz será capaz de analizar el tipo de sistema que se de, además de ilustrar de forma intuitiva las características que conciernen a cada tipo de sistema.
Análisis de los sistemas de indexado geoespacial para el conocimiento del entorno marítimo
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Alonso Aller, Victor; Rodelgo Lacruz (advisor), Miguel
Este trabajo nace de la adaptación de la Armada Española a las nuevas tecnologías en su proyecto de Armada 4.0. Particularmente, se estudia la aplicación de un sistema de indexado geoespacial que ayude al centro de vigilancia marítima de la Armada, el COVAM, facilitando el desempeño de sus funciones de análisis de datos, con el objetivo de mejorar el Conocimiento del Entorno Marítimo. Se ha realizado un estudio de los métodos de indexado geoespacial, así como de las características del Big Data y las particularidades del entorno marítimo como fuente de información, escogiendo uno de los sistemas para su prueba con datos reales. Estos sistemas dividen la superficie terrestre en celdas y asignan un índice jerárquico, agilizando el análisis de datos. El sistema elegido es Uber H3, tras comparar sus características con las del resto de herramientas analizadas. Mediante el sistema gestor de datos MySQL y la aplicación de este sistema de indexado se han analizado datos reales, realizando consultas espaciales como la búsqueda de buques en una zona determinada o la detección de zonas habituales. Finalmente se ha mostrado la mejora en cuanto al procesamiento de datos espaciales y la velocidad de respuesta frente a un sistema tradicional, agilizando el proceso de consulta a grandes bases de datos como realiza el COVAM a diario.
Análisis racional de repuestos de un diésel-generador en buque militar mediante proceso analítico jerárquico
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) González-Aller Joly, Ignacio; Suárez García (advisor), Andrés; Arce Fariña (advisor), Elena; Lamas López (advisor), Francisco
La sostenibilidad de los buques de la Armada está dirigida a garantizar la operatividad de los equipos y sistemas en el cumplimiento de sus misiones. Tan evidente es esta frase, como que esta sostenibilidad debe alcanzarse con la mayor eficacia y eficiencia posibles. Este Trabajo Fín de Grado (TFG) tratará de aportar a la Armada una propuesta de solución que, relacionada con los modos de fallo, permita optimizar los repuestos que se deben embarcar y las acciones de mantenimiento a realizar sobre un motor diésel generador de una fragata de la Armada, en el cumplimiento de su misión. Para ello se empleará la metodología FMECA, que proporciona los modos de fallo de los diferentes componentes del motor. Los relacionaré con sus piezas y repuestos que se componen dicho DDGG, para ello me basaré en las aplicaciones logísticas GALIA y SIGMA-WEB. Con programas en desarrollo como SOPRENE, que predice los fallos del motor asociado a anomalías de funcionamiento, se efectuarán estadísticas de los fallos más frecuentes. Una vez seleccionadas las variables más significativas, se procederá a aplicar un proceso analítico jerárquico (AHP) basado en encuestas, que las ponderará para su empleo en un algoritmo que permita priorizar la relación de las piezas que hay que embarcar y así mejorar el rendimiento del motor, para llevar a cabo lo mejor posible una misión de una duración determinada.
Análisis y documentación de requerimientos funcionales y estructurales para el desarrollo de una aplicación de gestión académica del Centro Universitario de la Defensa (CUD)
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Díez de Tejada Faíña, Carlos; González Prieto (advisor), José Antonio; Urréjola Madriñán (advisor), Santiago
En este trabajo se emplea Unfiyed Modeling Language (UML) para el análisis y documentación de los requerimientos de una aplicación para la gestión académica del CUD, así como de todas las actividades que se desarrollan en la Escuela Naval Militar fruto del currículum necesario para ser Oficial de la Armada. Para ello, en primer lugar, se exponen los objetivos de este trabajo, y a continuación se realiza una introducción al lenguaje estandarizado UML, explicándose los tipos de diagramas que lo componen así como sus usos y significados. Seguidamente se aplican las técnicas de modelado expuestas para analizar las necesidades funcionales y estructurales de una posible aplicación de gestión para la ENM, que sea escalable respecto al desarrollo de nuevas funciones y que permita la integración de modificaciones de forma estandarizada. Tras analizar la gestión actual de la ENM y sus necesidades respecto a la gestión de la información académicas, se ha creado una propuesta de modelado en UML que permite, en un futuro, realizar el desarrollo de una aplicación orientada a objetos que resuelva las necesidades de gestión del centro.
Análisis y mejora del sistema de gestión de stock del vestuario en la Armada: propuesta de un modelo de inventario centralizado
(2021-04-30) Cuartero Rodríguez, Jaime; Puente Luna (advisor), Iván
La COVID-19 ha evidenciado globalmente la necesidad de modernizar la cadena de suministro, dándole un carácter más dinámico e impersonal. El crecimiento de los gigantes de la logística durante este periodo de crisis ha convertido a las tecnologías que caracterizan al Entorno 4.0 en necesidades de la logística de inventario. El Servicio de Vestuarios de la Armada Española se encarga de la gestión del inventario de uniformes a través de sus emplazamientos o Servicios Periféricos. Sigue el principio de “control centralizado y gestión descentralizada” en la gestión de su Almacén Virtual Único. Sin embargo, debido a la falta de robustez de los procesos y a la gran cantidad de trabajos analógicos que se llevan a cabo en sus almacenes, resulta imposible la aplicación efectiva de dicho concepto. Esto tiene como resultado el descontento general de los usuarios de la Armada Española con el Servicio en cuestión. En el presente proyecto, aplicando el Ciclo de Mejora de Procesos de Negocios se propone la normalización de los procesos de adquisición del inventario y la mejora de la trazabilidad de los activos. Estas mejoras buscan la centralización eficiente de la información del Almacén Virtual Único para la aplicación efectiva del concepto de “control centralizado y gestión descentralizada”.
Aplicación de una red de sensores inalámbricos distribuidos de bajo coste para el análisis de las propiedades dinámicas en 3 dimensiones de barcos en posiciones estacionarias
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Montero de Espinosa, Rafael; González Prieto (advisor), José Antonio; González-Cela Echevarría (advisor), Gerardo
La navegación es uno de los medios de transporte de mercancías y personas más importantes y variados. Dedicado principalmente al almacenaje y a la seguridad del entorno marítimo alrededor del mundo, hoy en día uno de los problemas más comunes para la ciencia es la respuesta a la pregunta de cómo mejorar las herramientas y sistemas de navegación, tanto en lo relativo a temas como la optimización de métodos de propulsión, los sistemas de navegación autónoma o los sistemas asociados a la seguridad del tráfico marítimo . Recientemente, la investigación en el área de la navegación sin emplear sensores no inerciales (como el GPS) ha cobrado mayor importancia, sobre todo como un mecanismo estratégico que permita navegar con seguridad en situaciones en las que la señal GPS no esté disponible. Para ello se analizan los métodos de fusión de diferentes sensores como cámaras (navegación mediante odometría visual), magnetómetros (orientación del objeto respecto a los ejes Norte/Sur/Este/Oeste) y las unidades inerciales. Las unidades de medida inercial (IMU) son dispositivos electrónicos, normalmente de bajo coste, que se utilizan para obtener la información de las aceleraciones lineales y las velocidades angulares del objeto en el que se encuentran instaladas, de forma que mediante técnicas de fusión y filtrado permiten estimar la orientación (ángulos) y desplazamiento relativo (posiciones x,y,z) del objeto de estudio. En este trabajo nos centramos en la aplicación de este tipo de sensores inerciales de forma que se procede a elaborar un prototipo en el que, mediante estos sensores, estudiaremos el comportamiento de dos objetos flotantes (con diferentes propiedades) dentro de una cubeta de agua por medio de la realización de una serie de tests que provoquen el movimiento de la estructura. En cada uno de los objetos se instalan una serie de sensores inerciales cuya información se envía por medio de una red wifi (protocolo MQTT) a un servidor que los recoge y almacena para su posterior procesado. Se aplicarán, además, métodos para el filtrado del ruido de las señales obtenidas y corrección del desvío provocado por los offsets en la señal recibida en reposo. Por último, se diseñarán algoritmos para la estimación de la orientación angular del objeto (roll y pitch) así como una introducción a un posible sistema de detección y localización de impactos del objeto flotante.
Aplicación de una red de sensores inalámbricos distribuidos de bajo coste para estrenar el posicionamiento de objetos en 3 dimensiones mediante el uso de señales de ultrasonidos
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Gil García, Ignacio; González Prieto (advisor), José Antonio; González Coma (advisor), José P.
El desarrollo de sistemas de posicionamiento y la digitalización de experimentos constituyen una de las herramientas clave que permite el seguimiento en tiempo real, y además dota de la capacidad de realizar análisis de los datos que hayan sido almacenados. En particular, el posicionamiento de alta precisión mediante una red de sensores de ultrasonido permite evaluar, por ejemplo, el comportamiento de sistemas de navegación y posicionamiento inercial en maquetas de barcos a escala o el estudio de las deformaciones (en ciertos ensayos de materiales) realizados, ambos, en entornos de laboratorio mediante la aplicación un sistema de bajo coste. Con el objetivo de validar la posibilidad de esta propuesta, se planteó la posibilidad de crear un prototipo operativo basado en módulos de ultrasonido que, mediante técnicas de cálculo de tiempo de vuelo y posicionamiento en 3 dimensiones, permitiese calcular la distancia entre un emisor y un sensor receptor De esta forma el objetivo principal del TFG es la creación de una maqueta que permita realizar el análisis de las diferentes opciones, que permiten calcular el posicionamiento relativo de una serie de sensores distribuidos de bajo coste, y emplear esta información con múltiples receptores para estimar la posición y orientación en 3D de un objeto con respecto a unas bases emisoras de pulsos de ultrasonidos Es importante destacar que el proceso de cálculo de tiempo de vuelo requiere del uso de sincronización temporal, la cual, en este TFG, se ha realizado empleando señales de radiofrecuencia, que se encargan de informar del disparo de los pulsos de ultrasonido, empleando la diferencia de llegada entre ambas señales para poder calcular la distancia a la que se sitúa el emisor del pulso. Con el fin de poder transmitir la información procedente de los sensores, se realizó una emisión de estos en tiempo real por vía Wi-Fi empleando un servidor con soporte para el protocolo MQTT para la comunicación multipunto a punto., de forma que un programa en Python se encarga de recibir esta información y almacenarla para su procesado posterior. El primer paso del procesado de la información pasa por la reducción de los niveles de ruido presente, el cual se caracteriza por un ruido de lata frecuencia típico de los sensores, y la introducción de outliers en determinados instantes donde el receptor no llega a captar el pulso emitido. A continuación, se procede a generar un modelo de regresión que permita traducir el tiempo de vuelo calculado con respecto a la distancia real obtenida, para lo cual se realiza una serie de pruebas de toma de datos de calibración. Finalmente, se aplica un filtro de Kalman para obtener una estimación del ángulo de roll de un objeto apartide la información generada por dos receptores instalados sobre un objeto, y se comparan los resultados con los obtenidos mediante sensores inerciales (IMU).
Aplicación del estudio de las leyes de Lanchester en conflictos de baja intensidad
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Zumalacárregui Delgado, Álvaro María; Álvarez Hernández (advisor), María; Castiñeira Veiga (advisor), Gonzalo
Este Trabajo de Fin de Grado se enmarca en lo que hoy se denomina Investigación Operativa para la toma de decisiones. En él se desarrollan las distintas ecuaciones que durante la Primera Guerra Mundial propuso el ingeniero y matemático inglés F. W. Lanchester, las cuales son ampliadas adicionando los refuerzos de tropas de cada uno de los bandos para a continuación aplicarse al análisis de los conflictos de baja intensidad. De esta manera, se obtienen tres sistemas a estudiar: (i) enfrentamiento entre dos fuerzas con refuerzos, (ii) guerra de guerrillas sin refuerzos, y (iii) guerra de guerrilla con refuerzos. Para su estudio, en primer lugar, el trabajo expone el comportamiento de las soluciones de dichos sistemas, tanto analíticas como numéricas, además del proceso de obtención de las mismas. Por otro lado, para representar los sistemas y facilitar su comprensión, se ha implementado una interfaz gráfica con la que, asimismo, se simulan los sistemas para poder predecir el resultado de un conflicto de manera rápida y sencilla. Esto resulta de gran utilidad, ya que con la predicción de los resultados finales de un enfrentamiento es posible hacer un análisis antes de lanzar una operación militar.
Aprovechamiento de los residuos lignocelulósicos de las plataneras para la producción de bioetanol
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Ferraz Llamas, Guillermo; Alfonsín Pérez (advisor), Víctor; Maceiras Castro (advisor), Rocío
La posibilidad del aprovechamiento de los residuos generados en el cultivo de plátanos y la capacidad de generar una alternativa a los combustibles fósiles a través de una energía limpia, hace que surja el estudio de la viabilidad para obtener bioetanol de dichos residuos. Previo a la investigación, se realiza un estudio del contexto y la literatura referente a las energías renovables centrándose este, en la energía procedente de la biomasa y de los proyectos precedentes a este trabajo. Seguidamente, se procede con la fase de desarrollo del proyecto, donde se explican los diferentes procesos aplicados especialmente el pretratamiento, hidrólisis y fermentación. La novedosa implementación de técnicas de ultrasonidos en partes del proceso, en concreto en el pretratamiento y la fermentación, pero sin olvidar técnicas convencionales con probados resultados como en la hidrólisis, marcan la diferencia principal de esta investigación. El estudio se centró en analizar la influencia de dos parámetros del pretratamiento con ultrasonidos, como el tiempo de sonicación y la concentración de NaOH, sobre la cantidad de azúcares obtenidos tras la hidrólisis. Los mejores resultados se obtuvieron para un tiempo de 20 minutos y una concentración del 1%; sin embargo, estuvieron limitados por la cantidad de residuo a tratar mediante la sonicación. Finalmente, se procedió a realizar la fermentación tradicional y asistida por ultrasonidos. Por último, se realizó un análisis termogravimétrico del residuo sólido recuperado de la hidrólisis con el fin de analizar su posible uso en calderas de biomasa.
Caracterización en tiempo real de canales radio en comunicaciones buque-tierra conforme a la evolución de las mareas
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Hernández López-Briones, Margarita; Núñez Ortuño (advisor), José María; Calviño Dopazo (advisor), Francisco José
Durante el proceso de medición de diagramas de radiación de antenas, los buques deben describir una evolución. Durante el tiempo que dura la evolución la variación de la altura de la marea puede repercutir negativamente en el enlace provocando que los diagramas obtenidos sean erróneos y no reflejen la realidad. El presente Trabajo de Fin de Grado consiste en el desarrollo de una herramienta que ayude al CEMEDEM (Centro de Medidas Electromagnéticas de la Armada) a optimizar el proceso de obtención de diagramas de radiación. Para ello, en primer lugar, se estudia la propagación de las ondas electromagnéticas mediante el mecanismo de onda de espacio, centrándose en la banda de VHF. También se estudia el efecto del multitrayecto, originado cuando se reciben simultáneamente varias réplicas de una misma onda, después de haber viajado por caminos diferentes, y especialmente, cuando uno de los caminos corresponde al de una reflexión en la superficie del mar. Este efecto, que suele analizarse como una interferencia, a veces destructiva, dependerá de numerosos factores como la distancia entre antenas, la altura entre ellas, y la frecuencia y geometría del enlace. En segundo lugar, se ha diseñado un software en el entorno de programación de Matlab que, a través de una interfaz gráfica y varias funciones auxiliares, permiten calcular y representar el perfil estimado del campo recibido en función de la distancia considerando el efecto del multitrayecto. El software, que tiene en cuenta la altura de la marea, recomienda la posición optima del buque para la realización de medidas.
Construcción de un reactor tubular de oxidación fotoquímica a escala de laboratorio para depuración de aguas de buques con residuos Marpol
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Cervera Sáenz de Santamaría, Manuel; Urréjola Madriñán (advisor), Santiago; Cameselle Fernández (advisor), Claudio; Gouvela (advisor), Susana
Los procesos convencionales de tratamiento de aguas, en muchas ocasiones, no garantizan la completa eliminación de los contaminantes presentes en éstas. Los métodos fotoquímicos, no siendo una de las opciones más populares, parecen presentar unas características potencialmente letales contra las sustancias más toxicas y difíciles de eliminar. Continuando con la línea de investigación comenzada en nuestro centro en el curso 2018-2019, en este trabajo se propuso el diseño, construcción y pruebas de un reactor tubular de oxidación fotoquímica para su aplicación como planta piloto a escala de laboratorio para depuración de aguas de buques con residuos MARPOL. Basado en los resultados de TFG previos, en los que se estudió la oxidación fotoquímica de manera estática a escala de laboratorio, a lo largo de este trabajo hemos desarrollado diseños, los cuales fueron optimizados y ajustados a nuestros requerimientos y circunstancias. Llevamos a ejecución varios prototipos, que fueron del mismo modo probados y perfeccionados hasta consumar en un dispositivo capaz de degradar contaminantes por medio de esta prometedora tecnología. Gracias a nuestro esfuerzo, se dispone de una planta en la que poder realizar posteriores investigaciones en el ámbito de la oxidación fotoquímica. Futuras mejoras se deberán realizar sobre el reactor con el fin de dotarlo de una mayor versatilidad, precisión y monitorización de los procesos.
Construcción de un sistema de adsorción a escala de laboratorio para depuración de aguas de buques con residuos MARPOL
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Maza Fernández, Guillermo; Urréjola Madriñán (advisor), Santiago; Cameselle Fernández (advisor), Claudio; Gouveia (advisor), Susana
El cumplimiento del convenio MARPOL hace necesario el estudio de diferentes métodos de descontaminación de aguas. La adsorción se trata de un proceso que permite que sustancias contaminantes, que se encuentran en el agua u otro disolvente, puedan adherirse a una sustancia denominada adsorbente, disminuyendo de esta manera la concentración del contaminante que se encuentra presente. Por ello, se trata de un proceso de descontaminación de aguas residuales que en trabajos previos ha demostrado su efectividad. En este trabajo de fin de grado se busca construir una planta piloto a escala de laboratorio que permita probar el método de adsorción mencionado para el tratamiento de aguas contaminadas. Se probarán varias configuraciones hasta llegar a la que se considera que funciona mejor y ofrece mayor versatilidad de uso. Posteriormente, se realizará una prueba experimental para comprobar el correcto funcionamiento de la planta piloto. El agua que se usará en la prueba experimental estará contaminada con CuSO4, ya que se disponían de datos obtenidos en experimentos previos con los que poder comparar.
Demostrador para la detección de blancos marítimos mediante técnicas de radar pasivo
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Pardo García, Miguel Ángel; Núñez Ortuño (advisor), José María
El radar pasivo es una tecnología que se empezó a desarrollar a partir de 1935, cayendo en desuso hasta finales del siglo XX. Desde hace unos años se ha convertido en una tecnología en pleno auge, capaz de competir con otros sistemas radar a un coste muy inferior y con prestaciones similares. El funcionamiento básico de estos sistemas radica en el uso de transmisores de oportunidad (IO) ajenos al propio sistema radar, que permiten la detección de blancos sin que el sistema sea detectado. Esto da lugar a que sea un sistema muy interesante para el ámbito militar convirtiéndolo en una tecnología “stealth” muy atractiva. El objetivo de este trabajo es implementar un sistema de radar pasivo para experimentación, usando como IO las antenas de televisión digital terrestre distribuidas en el entorno de la Ría de Pontevedra. El sistema desarrollado emplea elementos COTS (Commercial Off The Shelf) dando lugar a un sistema de bajo coste. El software de procesado desarrollado permite la detección de blancos con estimación de su distancia y su velocidad, y ha sido programado en MATLAB. Además, se han implementado otras herramientas auxiliares, como un generador de señal sintética que permite simular el comportamiento de varios blancos, y otra, que facilita el análisis de los escenarios radar.
Desarrollo de un asistente de voz para la generación de un cuaderno de bitácora digital
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Cienfuegos Ardura, José Antonio; Fernández Gavilanes (advisor), Milagros; González Coma (advisor), José P.
Los asistentes de voz, como Alexa o Siri se están popularizando cada vez más. Actualmente, estos asistentes de voz son capaces de reconocer órdenes e interpretar lo escuchado. En este proyecto se plantea la aplicación de estas tecnologías al ámbito de la Armada, con el objetivo de generar un Cuaderno de Bitácora digital que permita facilitar las tareas de redacción y de almacenamiento. Este documento es uno de los más importantes del barco, con usos similares a la caja negra de los aviones. Al tratarse de un libro físico este se puede extraviar, se puede deteriorar o puede contener errores de redacción debidos a confusiones o problemas de comunicación. Mediante la utilización de un asistente de voz, se permitirá almacenar en un documento la información necesaria, sin mediación de un asistente humano, para luego poder ser transferido a una nube de datos, realizar copias con mayor facilidad o tener la opción de modificarlo todas las veces que uno desee. Con este fin se ha desarrollado, mediante el lenguaje de programación Python, una aplicación controlada mediante comandos de voz, que genera de forma automática los documentos que contienen la información relevante referente a la navegación, aliviando así las dificultades previamente descritas.
Desarrollo de un sistema de extracción de terminología náutica en entornos multilingües
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Montes Vélez, Sergio; Fernández Gavilanes (advisor), Milagros
Las comunicaciones en el mar han sido de vital importancia para los navegantes desde el inicio de los tiempos. Además, la incorporación de nuevas tecnologías a este ámbito ha producido un aumento exponencial de la cantidad de mensajes que se emiten a diario desde los barcos. Como consecuencia, los operadores humanos, en muchos casos, resultan insuficientes al no ser capaces de gestionar estos volúmenes de información. Con el presente TFG se pretende realizar una aproximación a este problema, con la que se buscará desarrollar un sistema de apoyo a la motorización de dichos mensajes en un entorno multilingüe. Para ello, se usarán técnicas de procesamiento de lenguaje natural, apoyadas por el empleo de inteligencia artificial mediante algoritmos de aprendizaje automático supervisado con el fin de obtener un sistema capaz de detectar las comunicaciones relacionadas con el ámbito naval. De manera adicional, se implementó un algoritmo que permite extraer información relevante que pueda resultar de potencial interés para los operadores de radio, que posteriormente será almacenada en un diccionario de términos náuticos con el léxico obtenido.
Desarrollo de una plataforma mecánica de posicionamiento de antenas para el seguimiento automático de satélites
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Liaño Cuquerella, Álvaro; Núñez Ortuño (advisor), José María
Desde que el hombre se lanzó a la conquista del espacio, el número de satélites no ha parado de crecer debido a su gran utilidad en aplicaciones tales como el geo-posicionamiento, vigilancia y predicción meteorológica, comunicaciones de todo tipo, aplicaciones militares, científicas y una infinidad más de usos diversos. Es más, su crecimiento es exponencial, y expertos en la materia aseguran que su número puede quintuplicarse, tan solo en la próxima década. La proliferación de estos ingenios obliga cada vez más a contar con sistemas capaces de predecir sus orbitas y que proporcionen en cada momento su situación concreta, de modo que podamos realizar un seguimiento continuo de ellos. El conocimiento preciso de la situación instantánea de los satélites obedece a diferentes motivos entre los que cabe mencionar el establecimiento de ventanas temporales para la descarga la información que recopilan desde puntos concretos de la superficie terrestre, establecer una vigilancia precisa de su correcto funcionamiento, reducción de pérdidas de potencia y eficiencia derivadas del uso de grandes haces de transmisión o incluso evitar que colisionen entre ellos o contra basura espacial. Además, debido a la complejidad que conlleva el seguimiento de tal cantidad de satélites, cerca de 5.000 según la Oficina de Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Exterior (en inglés, UNOOSA) y sus diferentes órbitas se hace imprescindible que dichos sistemas alcancen un elevado grado de automatización y autonomía. Así, el objetivo de este trabajo es desarrollar de una plataforma electro-mecánica de seguimiento de satélites en tiempo real que, mediante una órbita conocida, calcule los ángulos de azimut y elevación necesarios para el apuntamiento de un sistema de antenas.
Desarrollo de una plataforma para la simulación, análisis y gestión de mensajes de incidencias asociados a escenarios CBNR virtuales
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Campos Rivera, Álvaro
La llegada de tecnologías cada vez más avanzadas y su elevado costo de adquisición y mantenimiento, han llevado a las Fuerzas Armadas a la búsqueda de nuevas soluciones relacionadas con la instrucción y adiestramiento de su personal, principalmente mediante el uso de herramientas de simulación e interfaces de usuario avanzadas. Entre estas necesidades se encuentran los sistemas de adiestramiento para situaciones de alerta CBRN, que son el objetivo principal de este trabajo. De esta forma, se ha implementado el código necesario que, tomando datos de escenarios simulados en una herramienta software, automatice la redacción de mensajes de informe CBRN conforme al formato reflejado en la doctrina NATO STANDARD ATP-45. La redacción, lectura, transmisión y gestión de los mensajes se ha construido empleando el lenguaje Python, utilizando como referencia la estructura del formato previamente indicado. La arquitectura relativa a las comunicaciones del sistema se ha concebido mediante servidor-cliente, en donde se ha empleado el protocolo MQTT para la transmisión segura y rápida de mensajes. Esto permitirá la adición de nuevos elementos en los escenarios (sensores, fuentes, ...), o usuarios que participan en una simulación, empleando un estándar ampliamente utilizado. De esta forma se facilita que, en el futuro, sea posible cumplir el objetivo de crear simulaciones que integren las propiedades específicas en la transmisión de mensajes relacionadas de las redes de mando con las que cuentan las Unidades desplegadas. De esta manera, se ha conseguido dar un primer paso hacia la creación de una línea de desarrollo de gran interés para la Armada, creando software a la medida de nuestras técnicas, tácticas y procedimientos, que sirva para la consecución del mayor grado de adiestramiento de las Unidades de la Flota.
Despliegue de motor analítico y herramienta de visualización de datos (Big Data) para el conocimiento del entorno marítimo en tiempo real
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Cuquerella de Lorenzo, Juan; Barragáns Martínez (advisor), Belén; Sendín Raña (advisor), Pablo
Con la llegada de la Cuarta Revolución Industrial, la Armada Española se ha visto necesitada de una renovación y actualización de sus unidades y sistemas que le permita mantenerse a la vanguardia de las potencias navales en el mundo. Con este propósito, la Armada inició un proyecto de investigación liderado por el CUD, en el que participa el COVAM, con el objeto de promover la aplicación de Inteligencia Artificial y Big Data para el conocimiento del entorno marítimo, dentro del cual se encuadra el presente trabajo. En este TFG se diseña la arquitectura de un sistema que permite almacenar en una plataforma Big Data un flujo de datos AIS en tiempo real facilitando su procesamiento posterior. En la arquitectura desplegada se emplea, tras una detallada revisión y selección, Apache Kylin como motor analítico y Apache Superset como herramienta de visualización de datos. Este sistema permite realizar consultas con muy bajas latencias cuyos resultados son visualizados en tres paneles de mando y control, diseñados atendiendo a las necesidades del COVAM.
Detección automática de discurso de odio en redes sociales
(Centro Universitario de la Defensa de Marín, 2021-04-30) Pachón de la Torre, Sheila María; Fernández Gavilanes (advisor), Milagros
Se presenta un enfoque para la creación de un sistema de detección del discurso de odio en las redes sociales, mediante la aplicación de técnicas de procesamiento del lenguaje natural que servirán para entrenar diversos sistemas supervisados. Con este fin, se realiza así la extracción de numerosas características superficiales, incluyendo estas la polaridad de los emojis y conteo de menciones y hashtags; léxicas, con la aportación de TF-IDF y CounterVectorizer; y, además, la implementación de análisis de sentimiento y de sarcasmo. Se experimenta con combinaciones de características para la búsqueda de aquellas que aporten mayor cantidad de información al sistema con la consiguiente mejora en los resultados. Se realiza así en este TFG pruebas muy variadas teniendo en cuenta el abanico de características consideradas y los varios modelos de aprendizaje existentes. Todas estas pruebas se llevaron a cabo sobre un conjunto de tweets de temática yihadista en un entorno multilingüe, centrándose el trabajo en aquellos escritos en inglés y árabe. Finalmente, se realizó una evaluación exhaustiva utilizando características de un modo individual, pero también grupal, sobre los distintos modelos, concluyendo cuáles de ellos son los que proporcionan un mayor rendimiento en este caso de estudio.

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