Las pruebas deaeronáuticason esenciales para garantizar que cada componente y sistema funcione de maneraadecuaday cumpla con los estándares de seguridad. Sin embargo, estas pruebas no están exentas de desafíos, especialmente cuando se considera el costo, la logística y el riesgo asociados con las pruebasde aviónica. Aquí es donde entra en juego unatecnologíadisruptiva: el Mini-Multi Interface Box Simulator, o MMIBS. En este artículo, exploraremos en detalle cómo el MMIBS está revolucionando la forma en que se realizan las pruebas de aeronáutica, ahorrando costes y equipos mientras se mantiene un enfoque en la seguridad y el rendimiento.

¿Qué es el MMIBS y cómo ahorra costes y equipos en las pruebas de aeronáutica? 

El MMIBSes un dispositivo portátil diseñado por Skylife que realiza test y pruebas de sistemas embarcados simulando entradas y salidas con los principales interfaces y protocolos de la industria aeronáutica. Esto permite a los ingenieros y técnicos simular una amplia gama de condiciones de vuelo y escenarios operativos con un único dispositivo. De esta manera, se simplifican significativamente los procesos, reduciendo tiempo y coste y acelerando la puesta en marcha de pruebas y simulaciones. 

Beneficios del MMIBS 

1. Mayor eficiencia: con el MMIBS es posible acelerar el proceso de pruebas al realizar ciclos de prueba en un entorno controlado. Esto permite una mayor rapidez en la obtención de resultados.
2. Fiabilidad: al eliminar la intervención humana en ciertas comprobaciones y emplear sensores para medir distintos parámetros, aseguramos la precisión de las mediciones y la eliminación de posibles errores en el registro de los resultados.
3. Repetitividad: al automatizar una prueba, garantizamos que pueda ser repetida numerosas veces bajo las mismas condiciones.
4. Trazabilidad: el procesamiento automatizado de datos permite el almacenamiento de información en bases de datos, lo que facilita la consulta posterior de los resultados, incidencias ocurridas durante las pruebas, los operarios responsables de su ejecución, los ingenieros que las diseñaron y los aviones en los cuales se llevaron a cabo.
5. Predecir errores y optimizar el mantenimiento:también se pueden realizar análisis mediante técnicas de minería de datos. La aplicación adecuada de estas técnicas puede proporcionar, en primer lugar, estadísticas que ayudan a identificar las incidencias más recurrentes o costosas, evaluar estrategias para mitigar tales fallos y mejorar los procesos, entre otros aspectos. También es posible utilizarlas para anticipar errores y optimizar el mantenimiento de los equipos de prueba y las herramientas, lo que conlleva ahorros considerables en costes de calidad.
6. Ahorro de gastos: reduce el número de equipos y logística necesaria para pruebas repetitivas y ahorra enormes cantidades de dinero.
7. Reducción de equipos: gracias a un único equipo que recibe y envía los principales interfaces y protocolos de la industria aeronáutica.
8. Reducción de la logística necesaria: el MMIBS integra diversos sistemas de simulaciones y pruebas en un solo sistema.
9. Seguridad: las pruebas en vuelo siempre conllevan ciertos riesgos, a través del MMIBS se pueden simular pruebas suficientes para garantizar la calidad y seguridad de los procesos. 

El MMIBS como pilar del progreso en la aeronáutica 

En suma, el MMIBS está desempeñando un papel crucial en el ahorro de costes y equipos en las pruebas de aeronáutica. Al proporcionar un entorno controlado y eficiente para realizar pruebas, el MMIBS está revolucionando la forma en que la industria aeronáutica evalúa y valida sus sistemas. Con su capacidad para reducir costes, aumentar la eficiencia y mejorar la seguridad, es una herramienta invaluable en el arsenal de innovación de la industria aeroespacial. 

Desde los años 90, los sistemas de navegación por satélite se han integrado en muchos aspectos de nuestra vida. Sin embargo, es importante contar con alternativas confiables de posicionamiento para cuando esta herramienta no esté disponible. Estos avances, en su mayoría, se centran en la innovación militar y en materia de defensa, para garantizar el desplazamiento de aeronaves, vehículos y tropas en entornos de guerra electrónica.

¿Qué son los Sistemas Globales de Navegación por Satélite?

Los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS por sus siglas en inglés) son sistemas de posicionamiento y navegación que utilizan una red de satélites en órbita alrededor de la Tierra para determinar la ubicación precisa de un receptor en cualquier parte del mundo. Estos sistemas están diseñados para proporcionar información del posicionamiento tridimensional de un objeto, la velocidad de movimiento y el tiempo en el que se halla en un determinado lugar con una precisión muy alta.

El GNSS más conocido y ampliamente utilizado es el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), desarrollado por Estados Unidos. También existen otros sistemas GNSS como el GLONASS de Rusia, el Galileo de la Unión Europea y el Beidou de China. Estos sistemas funcionan mediante una constelación de satélites que transmiten señales de navegación a receptores en la Tierra. Estos receptores utilizan las señales que reciben de múltiples satélites para calcular su posición con una precisión de algunos metros o incluso de centímetros, en función de la calidad del receptor y la cantidad de señales recibidas.

Los sistemas GNSS han revolucionado la forma en que nos orientamos y nos desplazamos por el mundo. Actualmente, se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones civiles, industriales y militares, como la navegación marítima, la aviación, la cartografía, los servicios de emergencia y la agricultura de precisión.

Alternativas a los GNSS

Cuando no es posible utilizar los Sistemas Globales de Navegación por Satélite, ya sea debido a su falta de disponibilidad o a su poca confiabilidad, como en entornos urbanos densos, cerca de puertos con una saturación de equipos de posicionamiento que dificulta el atraque de barcos o en casos de ataques electrónicos, existen una serie de tecnologías alternativas experimentales.

Una de estas alternativas es la navegación inercial, que usa sensores como acelerómetros y giróscopos para medir los cambios de velocidad y la orientación de un objeto en movimiento. Estos sensores permiten determinar la posición relativa y la trayectoria del objeto, aunque pueden acumular errores con el tiempo a medida que se acumulan las mediciones.

Otra alternativa es el uso de balizas terrestres y radiofrecuencias. Este método se basa en la recepción de señales emitidas por estaciones terrestres, que contienen información sobre posición y tiempo. Los receptores pueden medir la diferencia de tiempo entre las señales y calcular la posición. Sin embargo, este enfoque requiere una infraestructura terrestre considerable y un buen conocimiento sobre la ubicación y las características de las balizas.

En la misma línea, existen sistemas basados en la radiogoniometría, que utilizan antenas direccionales para medir la dirección de llegada de señales de radio que provienen de transmisores conocidos. Sin embargo, su alcance está limitado a áreas muy específicas y depende completamente de la infraestructura disponible.

Estas alternativas cuentan con limitaciones en cuanto a la precisión y la fiabilidad en comparación con los sistemas GNSS, por lo que su aplicación depende del contexto y de las necesidades concretas de cada caso.

El proyecto OPTIMISE

Con el objetivo de ofrecer una alternativa precisa y mejorada para el posicionamiento y la navegación sin depender de los GNSS, Skylife Engineering ha coordinado el proyecto de I+D e innovación OPTIMISE. El objetivo principal es un trabajo de investigación para mejorar el posicionamiento, la navegación y el tiempo en áreas donde no se tenga acceso a los sistemas GNSS mediante una arquitectura innovadora que combina datos de diferentes señales y sensores.

La plataforma OPTIMISE fusiona diversas tecnologías para PNT (Posicionamiento, Navegación y Tiempo), que al combinarse buscan lograr un resultado más confiable. Además de utilizar sensores más modernos y efectivos, gran parte del proyecto busca probar una amplia gama de herramientas basadas en tecnologías emergentes para utilizar en situaciones específicas, junto con un software central que las integra y fusiona para obtener una solución más precisa y robusta.

Las tecnologías implicadas en el proyecto son:

• Un estudio de viabilidad para llevar la tecnología magneto-inercial a la plataforma aérea.

• Sistema de posicionamiento basado en señales de oportunidad (SoOp) con procesamiento paralelo.

• Integración avanzada de un radar de apertura sintética (SAR) en plataformas aéreas para probar la viabilidad tecnológica del sistema.

• Reloj atómico MEMS y unidad de medidas inerciales (IMU) atómica.

• Sistema de navegación estelar.

En primer lugar, se llevaron a cabo varios workshopscon expertos a lo largo de 2021 para la definición de requisitos y restricciones, así como un estudio del estado arte de las tecnologías y métodos disponibles actualmente. En base a esto, se definieron los escenarios y el roadmappara el desarrollo de los distintos sistemas. Tras esto, se procedió al diseño de los prototipos para cada tecnología, y entre junio de 2022 y abril de 2023 se llevaron a cabo diversas pruebas de integración y validación tanto en tierra como en vuelo en el aeropuerto de Žilina en Eslovaquia. Para medir los resultados, se definió una trayectoria de referencia de la aeronave.

Tras las pruebas de vuelo, se procedió a una evaluación de las diferentes tecnologías basados en los criterios de fiabilidad del sensor, precisión de la fusión, latencia, tasa de actualización y disponibilidad de los datos, con el siguiente resultado:

OPTIMISE es una prueba más de cómo Skylife forma parte activa de la innovación y el desarrollo de nuevas tecnologías en ámbitos como el desarrollo de tecnologías de PNT en los programas de defensa de la Unión Europea. En este proyecto, coordinado por Skylife, han participado MBDA, Sener Aeroespacial, ONERA - The French Aerospace Lab, SYRLINKS, STARNAV, SYSNAV, la universidad de Žilina y AICIA (Andalusian Association for Research and Industrial Cooperation).

OPTIMISE forma parte del programa de la Unión Europea denominado PADR (Acción preparatoria sobre investigación en materia de Defensa) (GA No 884134) y sus resultados serán tomados en cuenta para la asignación de fondos destinados a la investigación del Fondo Europeo de Defensa (EDF).