Exploración y reconstrucción 3D de fondos marinos mediante AUVs y sensores acústicos

Abstract

[Resumen] Este trabajo presenta un sistema para la reconstrucción 3D de fondos acuáticos poco profundos utilizando medidas de un array de sensores de distancia tipo sonar acoplado a un robot submarino tipo torpedo. Se utiliza el simulador UWSim, específicamente desarrollado para misiones subacuáticas así como la arquitectura de control y navegación COLA2 adaptada al modelo de robot utilizado. Se ha desarrollado también una aplicación que controla la trayectoria del robot, de modo que se garantice la cobertura completa del área teniendo en cuenta los solapamientos necesarios para crear el mapa. A medida que el robot se desplaza por el escenario, las medidas del multibeam se integran para crear nubes de puntos parciales, que luego se agrupan para obtener el mapa 3D del fondo completo. Esta tarea de agrupación requiere de un proceso de corrección errores de localización relativa, para lo que se utiliza el algoritmo Iterative Closest Point. Este algoritmo requiere un complejo ajuste de filtros y configuraciones que para afinar el resultado final y conseguir una reconstrucción de buena calidad. Finalmente, el sistema se probó sobre varios escenarios y trayectorias diferentes, diseñados con el fin de evaluar la robustez del sistema y la calidad del mapa generado.