MOSA (Matrices de sensores orientadas a la misión): un nuevo enfoque para la teledetección integrada en UAV

• Autores: Nina Machado Figueira, Onofre Trindade Junior, Eduardo do Valle Simões, Ana Carolina de Sousa Silva
• Localización: Revista Cartográfica, ISSN 0080-2085, ISSN-e 2663-3981, Nº. 91, 2015, págs. 211-229
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • MOSA (Mission-Oriented Sensor Arrays): uma nova abordagem para o sensoriamento remoto embarcado em VANT’s
  • MOSA (Mission-Oriented Sensor Arrays): a new approach to remote sensing embedded in UAVs
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    El uso de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV, por sus siglas en inglés) ha emigrado gradualmente de la esfera militar al empleo civil, siendo una alternativa viable, versátil en numerosas actividades relacionadas con la teledetección, en particular la relacionada con la generación automática de mapas temáticos. En este trabajo se describe el concepto de matrices de sensores orientados a misión (MOSA —Mission-Oriented Sensor Arrays). Un sistema de MOSA comprende un conjunto de sensores y dispositivos computacionales integrados que pueden ser transportados en un UAV para la realización de misiones específicas autónomas, incluidas las misiones de mapeo. El objetivo principal del sistema MOSA es el procesamiento a bordo de los datos sensoriales, la producción en tiempo real y la información lista para su uso. MOSA también permite la reducción del tráfico de información en el canal de comunicación, a menudo limitada entre la aeronave y la estación terrestre. Dentro del concepto MOSA, el avión se estructura como control de la misión (MOSA) y control de vuelo (piloto automático). Esto aumenta la robustez de todo el sistema, ya que únicamente es necesario un cambio del MOSA para adaptar el UAV a una nueva misión. Así mismo se presenta una arquitectura de referencia y una metodología de desarrollo de sistemas de MOSA. La especificación de un sistema de MOSA aplicada a la cartografía de las fuentes de sonido basados en tierra también se presenta para ilustrar el enfoque propuesto. El MOSA modelado se basa en la integración de los datos de un sensor de imagen térmica y un sensor tridimensional para la localización de las fuentes de sonido. Las informaciones de posición proporcionada por los sensores aplicados están integradas en una sola base cartográfica. 

  • English

    The use of Unmanned Autonomous Vehicles (UAV’s) is progressively shifting from military missions to civilian applications and becoming a viable alternative for remote sensing and automated thematic mapping. This work presents the concept of Mission-Oriented Sensor Arrays, or MOSA. A MOSA system is composed of a set of sensors and computing devices that are integrated and embedded into an UAV to perform specific missions autonomously, among them, mapping missions. The main objective of a MOSA system is the on-board processing of sensory data, producing real-time, ready-to-use information. MOSA also allows the reduction of information traffic on the often limited communication channel between the aircraft and the ground station. Within the MOSA concept, the aircraft is structured as such: mission control (MOSA) and flight control (autopilot). This increases the robustness of the whole system, since it is only necessary to exchange the MOSA to adapt the UAV to a new mission. In this paper we present a reference architecture and a development methodology for MOSA systems. The specification of a MOSA system applied to the mapping of ground-based sound sources is also presented to illustrate the proposed approach. The modeled MOSA is based on the integration of data from a thermal imaging sensor and a tridimensional sensor for the localization of sound sources. The positional information provided by the applied sensors are integrated into a single cartographic base. This article aims the presentation of MOSA systems concept, including architecture, design methodology, and a reference application model for the automatic mapping of sound sources

  • português

    O uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT’s), têm migrado rapidamente da esfera militar para o emprego civil, mostrando ser uma alternativa viável versátil em inúmeras atividades relacionadas com o sensoriamento remoto, particularmente às relacionadas com a geração automática de mapas temáticos. Em paralelo está em desenvolvimento o conceito de arranjos de sensores orientados à missão, MOSA (Mission-Oriented Sensor Array), que é objeto deste artigo. Um sistema MOSA é composto por um conjunto de sensores e dispositivos computacionais integrados que podem ser embarcados em VANT’s, visando à realização de missões específicas de forma autônoma, entre as quais, missões de mapeamento. O objetivo mais importante de um sistema MOSA é o processamento a bordo da aeronave dos dados básicos obtidos pelos sensores, produzindo-se em tempo real informação pronta para uso. Sistemas MOSA também permitem a redução do volume de informação que trafega no canal de comunicação existente entre a aeronave e a estação de solo, normalmente com capacidade de comunicação limitada. A aeronave, sob o ponto de vista do conceito MOSA é estruturada em: controle de missão (MOSA) e o controle de voo (piloto automático). Isso aumenta a segurança de todo o sistema, uma vez que, para adaptar o VANT a uma nova missão, basta substituir o sistema MOSA existente. Neste trabalho, é apresentada uma arquitetura de referência de sistemas MOSA e uma metodologia de desenvolvimento para esta classe de sistemas. É descrita a especificação de um sistema MOSA para uso no mapeamento de fontes sonoras em solo para esclarecer detalhes da abordagem proposta. O MOSA modelado nesta aplicação é baseado na integração de dados provenientes de um sensor de imageamento termal e um sensor tridimensional para localização de fontes sonoras. Um dos aspectos importantes é a integração das informações de posicionamento providas pelos sensores utilizados em uma base cartográfica única.