La validación de tecnologías submarinas enfrenta retos significativos debido a la complejidad y las condiciones del entorno en el que actúan. Tradicionalmente, entrenar y probar este tipo de sistemas requiere de operaciones altamente costosas, logísticamente complejas y, en algunos casos, peligrosas.
Antes de desplegar cualquier solución en un entorno crítico como el fondo marino, es imprescindible validar su funcionamiento en entornos similares a los reales de forma controlada y segura para mejorar su calidad. Sin embargo, la naturaleza cambiante de un entorno como este (iluminación, clima, visibilidad), dificulta bastante la reproducción con precisión de escenarios realistas y controlados para el desarrollo y validación de esta tecnología.
En respuesta a estos desafíos, Arisnova ha desarrollado un entorno 3D realista y diseñado específicamente para simular las condiciones del fondo marino con todos sus elementos, que permite el entrenamiento de un sónar en condiciones controladas.
Como parte de un proyecto colaborativo en el que han participado distintas empresas, Arisnova ha liderado el diseño del entorno 3D inmersivo de la aplicación. En él se ha simulado con precisión el océano y diferentes tipos de objetos susceptibles a ser detectados como minas, bombas y desechos, además del submarino en movimiento que interactúa con los objetos del entorno. Este entorno permite también simular diferentes condiciones climatológicas y algunos sensores virtuales que simulan variables como reflejo acústico, intensidad lumínica y distancia.
El sistema desarrollado utiliza cámaras virtuales que, a través de técnicas de posprocesamiento, generan imágenes codificadas por colores que representan variables físicas clave para el sónar. Esta información se transmite en tiempo real mediante un vídeo RTCP, y la aplicación de sónar la interpreta para generar una imagen final precisa y funcional, logrando una simulación visual totalmente alineada con las condiciones reales del entorno submarino.
Una de las características más destacables de la aplicación del sónar es que ofrece una vista de distintas pantallas, en las que se puede observar las imágenes generadas a partir de los vídeos enviados por la aplicación. En estas pantallas se observa la imagen renderizada y la detección de los objetos mediante los nombres o tags asignados.
El principal beneficio de esta aplicación es su escalabilidad y versatilidad, ya que permite replicar múltiples escenarios sin incurrir en altos costes adicionales. Estos escenarios generan datos sintéticos que facilitan el entrenamiento y aprendizaje autónomo del sónar a partir de situaciones simuladas pero representativas del entorno real.
Además, la simulación reproduce con alta fidelidad el comportamiento físico del entorno y los sensores, garantizando que las pruebas reflejen con precisión las limitaciones y características reales de la tecnología. Por ejemplo, el sistema refleja con precisión el comportamiento del sónar fuera del agua, donde deja de transmitir información.
Esta herramienta reduce notablemente los tiempos y costes asociados al entrenamiento del sónar, mejora la precisión de sus operaciones y amplía sus capacidades para actuar en entornos submarinos complejos, todo ello sin necesidad de enfrentarse a los riesgos y costos que implicarían las pruebas en el medio real.
El objetivo de Arisnova con esta aplicación ha sido crear un entorno sintético que permita obtener datos realistas y controlados, con la finalidad de entrenar los sistemas de inteligencia artificial. De esta forma, se facilita el desarrollo y la validación de tecnologías de detección avanzadas, asegurando que reciben información coherente y adaptada a las condiciones reales que van a enfrentar en la realidad.
