T09
Captura y explotación de datos de mantenimiento en el borde para UAV militares
Carencias en la captura, retención y explotación local de telemetría e historial del UAV militar en destacamentos desplegados sin conectividad estable con los sistemas centrales de sostenimiento.
UAV / Drones tácticosMantenimiento y sostenimiento

T09-F01 · Nodo de Sostenimiento Táctico Descentralizado (NSTD)

Código original: P-01

Decisión de la ficha
Avanzar con condiciones

Condiciones: Validación técnica de la capacidad de cómputo del hardware rugerizado en el borde y confirmación de disponibilidad de APIs/protocolos para sincronización con GCSS-A.

1. Identificación de la propuesta

Código

P-01

Nombre de la propuesta

Nodo de Sostenimiento Táctico Descentralizado (NSTD)

Origen

Documento de organismo público o usuario institucional

Línea estratégica

Arquitecturas Edge-to-Cloud y procesamiento distribuido

Dominio

Multidominio

Tipo de uso

Defensa

Fecha de análisis

22/05/2024

Responsable de la ficha

Pipeline automático - pendiente de asignación

Estado

En análisis

2. Problema concreto

Descripción

Incapacidad estructural para capturar y explotar localmente datos de telemetría (datos transmitidos a distancia sobre el estado del sistema) e historial de mantenimiento de UAVs en destacamentos desplegados. La dependencia de una arquitectura centralizada impide la gestión autónoma del sostenimiento en entornos donde la conectividad es nula o inestable.

Consecuencia principal

Degradación de la disponibilidad operativa de las aeronaves y dependencia de mantenimientos basados en calendario en lugar de condiciones reales.

Usuario afectado

Mantenedor

Criticidad

Alta

Frecuencia estimada

Continua

Entorno de aparición

Degradado

3. Ejemplo operativo y evidencia

4. Solución propuesta

Descripción de la solución

Implementación de un Nodo de Sostenimiento Táctico Descentralizado (NSTD) basado en Edge Computing (computación en el borde), que actúe como espejo local del sistema central para permitir diagnósticos y gestión de inventarios autónomos.

Datos de entrada

Telemetría de vuelo (tiempo real y post-vuelo), historial de mantenimiento y catálogos de piezas locales.

Procesamiento principal

Análisis de telemetría para detección de anomalías, cálculo de RUL (Remaining Useful Life - vida útil remanente de un componente) y gestión de colas asíncronas para sincronización eventual con el mando central.

Resultado / salida

Alertas de mantenimiento predictivo, estado de salud del activo y órdenes de reposición de inventario local.

Sistema, arquitectura e integración

Se integraría como una capa intermedia entre la interfaz de descarga del UAV y las APIs del sistema GCSS-A.

Funcionamiento resumido

1. Entrada: Captura de telemetría del UAV vía enlace físico o radio corto alcance. 2. Procesamiento: Análisis local de salud y cálculo de RUL mediante microservicios. 3. Resultado: Generación de diagnósticos y alertas para el técnico en campo. 4. Integración: Sincronización asíncrona con GCSS-A al recuperar conectividad.

Componentes funcionales
  • Motor de análisis de telemetría local
  • Gestor de inventario local sincronizado
  • Módulo de diagnóstico basado en condiciones
  • Interfaz de usuario para técnicos de campo

5. Aportaciones concretas de SIXTEMA

6. Capacidades reales que respaldan la propuesta

Capacidad real

IA y Soporte a la Decisión

Proyecto / experiencia

Capacidades actuales de IA

Qué demuestra

Capacidad para realizar detección de anomalías e identificación de patrones, base necesaria para el diagnóstico de salud del activo y mantenimiento predictivo.

Nivel evidencia

Alta

Capacidad real

Arquitecturas Escalables Cloud-Native

Proyecto / experiencia

Habilitadores de Nube Táctica

Qué demuestra

Experiencia en despliegue de servicios operativos en entornos distribuidos e intercambio seguro de datos, fundamental para la creación del Nodo de Sostenimiento Táctico Descentralizado (NSTD).

Nivel evidencia

Alta

7. Capacidades futuras o en evolución

Capacidad futura

Arquitecturas Edge-Cloud Federadas en entornos denegados

Proyecto / iniciativa

Extensión estratégica de Nube Táctica

Estado

En curso

Resultado esperado

Permitir el procesamiento en el extremo de la red (Edge) con resiliencia ante comunicaciones degradadas o jamming, reduciendo la dependencia de la nube centralizada para el mantenimiento.

Capacidad futura

Confianza Digital en el Dato Operativo

Proyecto / iniciativa

Implementación de Blockchain y Galileo OSNMA

Estado

Planificada

Resultado esperado

Aportar trazabilidad y validación inmutable a la gestión de repuestos (bench stock) y logs de mantenimiento en el borde.

8. Tecnología involucrada

Capa / función

Infraestructura de despliegue

Tecnología / patrón

Microservicios contenedorizados (Docker/K8s)

Situación en SIXTEMA

Dominada

Responsable / socio

Equipo interno

Capa / función

Persistencia de datos en el borde

Tecnología / patrón

Bases de datos NoSQL con replicación multi-maestro (consistencia eventual)

Situación en SIXTEMA

Disponible parcialmente

Responsable / socio

Equipo interno

Capa / función

Análisis predictivo

Tecnología / patrón

Algoritmos de cálculo de RUL (Remaining Useful Life - vida útil remanente)

Situación en SIXTEMA

Por incorporar

Responsable / socio

Pendiente de validar

Capa / función

Hardware de despliegue

Tecnología / patrón

Sistemas rugerizados con bajo SWaP (limitaciones de tamaño, peso y consumo eléctrico)

Situación en SIXTEMA

Aportada por socio

Responsable / socio

Integrador de plataforma / Socio hardware

9. Encaje con programas y marcos europeos

Programa europeo

EDF

Convocatoria / topic

Pendiente de búsqueda

Marco / estándar prioritario

Nube Táctica, Superioridad de la Información y Autonomía Estratégica

Valoración del encaje

Alto

Justificación

La propuesta aborda directamente la resiliencia en entornos DDIL (comunicaciones denegadas, degradadas, intermitentes o limitadas) y la nube táctica, prioridades explícitas del EDF.

Fuente de referencia

financiacion.md

10. Diferenciación aportada

Diferenciador

Combinación de arquitecturas Edge-Cloud Federadas con IA de detección de anomalías

Por qué es relevante

Permite trasladar la inteligencia de diagnóstico al borde sin perder la capacidad de sincronización eventual con el mando central.

Evidencia

Capacidades actuales en Cloud-Native e IA + hoja de ruta en Edge Computing.

Diferenciador

Experiencia probada como socio tecnológico especialista en capa de datos para grandes integradores

Por qué es relevante

Facilita la integración del software de sostenimiento en plataformas UAV ya existentes sin intentar competir con el fabricante del activo.

Evidencia

Historial de consorcios con Airbus, Amper y CT Ingenieros.

11. Actores objetivo y vías de entrada

Actor identificado

Airbus Defence and Space

Necesidad / interés

Necesita capas de software de gestión de datos resilientes en el borde para sus plataformas UAV.

Vía de entrada

Consorcio

Relación actual

Existente

Actor identificado

Indra / GMV

Necesidad / interés

Ampliación de sus sistemas C2 (mando y control) hacia el área de sostenimiento logístico táctico.

Vía de entrada

Socio intermediario

Relación actual

Incipiente

Actor identificado

Unidades de Aviación del Ejército / Marines EE. UU.

Necesidad / interés

Eliminar la dependencia del GCSS-A (sistema global de soporte y suministro) en despliegues aislados.

Vía de entrada

Demostrador

Relación actual

Sin relación

12. Brechas y dependencias

Brecha / dependencia

Capacidad de cómputo del hardware rugerizado (equipos electrónicos diseñados para resistir condiciones extremas) en el borde

Impacto

Si el hardware disponible no soporta la carga de los microservicios y modelos de análisis local, la solución sol_001 no es desplegable.

Cómo cubrirla

Realizar un benchmark técnico sobre el hardware estándar de despliegue actual o definir requisitos mínimos de SWaP (limitaciones de tamaño, peso y consumo eléctrico).

Responsable potencial

Equipo interno / Socio integrador de hardware

Brecha / dependencia

Acceso a APIs o protocolos de sincronización del GCSS-A (sistema global de soporte y suministro del Ejército)

Impacto

Sin una vía de comunicación con el sistema central, la solución queda como un silo de datos sin capacidad de alimentar la cadena logística superior.

Cómo cubrirla

Establecer contacto técnico con los gestores del GCSS-A o buscar un middleware de interoperabilidad ya existente.

Responsable potencial

Socio tractora / Cliente institucional

Brecha / dependencia

Experiencia específica en modelos de cálculo de RUL (Remaining Useful Life - vida útil remanente) para componentes aeronáuticos

Impacto

La falta de modelos predictivos precisos reduce la solución a un simple espejo de datos, perdiendo el valor del mantenimiento basado en condiciones.

Cómo cubrirla

Colaboración con centros tecnológicos o universidades especializadas en ingeniería aeroespacial y análisis de fatiga de materiales.

Responsable potencial

Socio experto / Centro tecnológico

13. Valoración final por criterios

CriterioValoraciónJustificación
Relevancia del problemaAltaAfecta directamente la disponibilidad operativa de UAVs en entornos críticos DDIL (comunicaciones denegadas, degradadas, intermitentes o limitadas).
Calidad de la evidenciaMediaSólida y oficial en lo cualitativo (ev_0001, ev_0004, ev_0005), pero carece de métricas cuantitativas precisas.
Encaje con SIXTEMAAltaAlineado con capacidades en arquitecturas Edge-Cloud y detección de anomalías.
Capacidades reales disponiblesAltaExiste potencial de reutilización muy alto de módulos de nube táctica ya desarrollados.
DiferenciaciónMediaSe diferencia al mover la inteligencia al borde, aunque requiere validar el modelo de RUL para ser disruptivo.
Encaje europeoAltaAlineado con prioridades de Nube Táctica del EDF (European Defence Fund) y autonomía estratégica.
Actor o vía de entrada identificadaMediaIdentificados potenciales socios como Airbus o Indra, pero sin relación formal establecida para este caso.
Potencial dualAltaAplicable a cualquier flota de activos remotos en zonas aisladas (energía, minería, rescate).
Madurez preliminarMediaSe estima un TRL 4-5 (Prototype), basándose en capacidades existentes de la empresa.
Cobertura brecha tecnológicaAltaResuelve la dependencia crítica de la conectividad centralizada para el sostenimiento logístico.
Autonomía respecto a sociosMediaSIXTEMA domina la capa de datos, pero depende de socios para la plataforma UAV y acceso a datos del fabricante.
Viabilidad preliminarAltaTécnicamente plausible mediante arquitecturas cloud-native y bases de datos distribuidas.

14. Decisión y conclusión final

Resultado

Avanzar con condiciones

Condiciones para avanzar

Validación técnica de la capacidad de cómputo del hardware rugerizado en el borde y confirmación de disponibilidad de APIs/protocolos para sincronización con GCSS-A.

Validaciones pendientes

Confirmar si es posible integrar software de terceros en la aviónica (para sol_002) y validar la aplicación de Blockchain para trazabilidad de repuestos.

Próximo hito

Definición de requisitos técnicos mínimos de hardware y búsqueda de un socio experto en modelos RUL aeronáuticos.

Síntesis

Solución crítica para garantizar la disponibilidad de UAVs en entornos DDIL mediante un Nodo de Sostenimiento Táctico. Encaja perfectamente con las capacidades Edge-Cloud de SIXTEMA y prioridades del EDF. La viabilidad depende de la capacidad del hardware desplegado y el acceso a datos logísticos centrales.

15. Fuentes y trazabilidad

Sin referencias registradas.

Evidencias del clúster: ev_0001, ev_0004, ev_0005