T07
Sincronización de datos entre el cómputo embarcado del UAV militar y la estación de control
Pérdida de coherencia, trazabilidad o actualidad entre los datos procesados a bordo del UAV militar y los disponibles en la estación de control y en los sistemas de mando cuando la conectividad es intermitente.
UAV / Drones tácticosIntegración e interoperabilidad

T07-F02 · Sistema de Filtrado Inteligente y Compresión Semántica en el Borde (Edge-BDA)

Código original: P-02

Decisión de la ficha
Avanzar con condiciones

Condiciones: Validación obligatoria de las restricciones SWaP (tamaño, peso y potencia) del hardware del UAV y confirmación de acceso a imágenes base.

1. Identificación de la propuesta

Código

P-02

Nombre de la propuesta

Sistema de Filtrado Inteligente y Compresión Semántica en el Borde (Edge-BDA)

Origen

Publicación o comunicación de una empresa del sector

Línea estratégica

Arquitecturas Edge-to-Cloud y procesamiento distribuido

Dominio

Aéreo

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

Saturación y congestión de los enlaces de comunicaciones durante la transmisión de productos de BDA (Battle Damage Assessment, proceso para determinar el efecto de un ataque sobre un objetivo), debido a que el volumen de imágenes y analítica generado por plataformas ISR (Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance, inteligencia, vigilancia y reconocimiento) excede el ancho de banda disponible [ev_0005].

Consecuencia principal

Degradación de la toma de decisiones y pérdida de actualidad de la información, impidiendo que los comandantes decidan en tiempo real si es necesario re-atacar un objetivo [ev_0005].

Usuario afectado

Operador

Criticidad

Alta

Frecuencia estimada

Recurrente

Entorno de aparición

Degradado

3. Ejemplo operativo y evidencia

4. Solución propuesta

Descripción de la solución

Implementación de una capa de software en el borde (Edge Computing) que realice pre-procesamiento local mediante análisis de cambios y segmentación semántica, transmitiendo únicamente las Regiones de Interés (ROI, fragmentos de la imagen con datos relevantes) donde se detecten daños significativos.

Datos de entrada

Imágenes base del objetivo, imágenes actuales capturadas por el sensor ISR, coordenadas GPS y umbrales de definición de daño.

Procesamiento principal

Comparación de imágenes (Change Detection), segmentación semántica para identificar áreas afectadas (ej. cráteres) y extracción/compresión de ROI.

Resultado / salida

Paquete ligero compuesto por metadatos, coordenadas precisas e imagen recortada del daño.

Sistema, arquitectura e integración

Se integraría entre la interfaz de salida del sensor ISR y el enlace de datos (Data Link) hacia la estación de control.

Funcionamiento resumido

1. Entrada: Captura de imagen en plataforma ISR. 2. Procesamiento: Análisis de diferenciales y extracción de ROI en el borde. 3. Resultado: Generación de paquete ligero con cambios significativos. 4. Integración: Transmisión optimizada vía Data Link.

Componentes funcionales
  • Módulo de Detección de Cambios
  • Motor de Segmentación Semántica
  • Extractor de Regiones de Interés (ROI)
  • Sincronizador Delta de datos

5. Aportaciones concretas de SIXTEMA

6. Capacidades reales que respaldan la propuesta

Capacidad real

Plataforma de Datos Geoespaciales / Sistema de Inteligencia Geoespacial

Proyecto / experiencia

Capacidades actuales en GeoINT (inteligencia geoespacial)

Qué demuestra

Experiencia en la recopilación, integración y análisis de información georreferenciada multi-sensor, base necesaria para el análisis de imágenes BDA.

Nivel evidencia

Alta

Capacidad real

Sistemas C2 e Inteligencia de Datos

Proyecto / experiencia

Sistema Integrado de Gestión de Misiones

Qué demuestra

Capacidad para consolidar información multifuente y proporcionar apoyo a la decisión en tiempo real.

Nivel evidencia

Alta

7. Capacidades futuras o en evolución

Capacidad futura

Arquitecturas Edge-Cloud Federadas en entornos denegados

Proyecto / iniciativa

Desarrollo de Nube Táctica

Estado

En curso

Resultado esperado

Permitir el procesamiento de datos en el extremo de la red (Edge) para reducir la carga de transmisión en entornos DDIL (comunicaciones denegadas, degradadas, intermitentes o limitadas).

8. Tecnología involucrada

Capa / función

Procesamiento en el Borde

Tecnología / patrón

Edge Computing

Situación en SIXTEMA

Disponible parcialmente

Responsable / socio

Equipo interno (en desarrollo)

Capa / función

Análisis de Imágenes

Tecnología / patrón

Change Detection / Segmentación Semántica

Situación en SIXTEMA

Pendiente de validar

Responsable / socio

Equipo interno / Socio especialista

Capa / función

Optimización de Red

Tecnología / patrón

Sincronización Delta / Compresión Semántica

Situación en SIXTEMA

Por incorporar

Responsable / socio

Equipo interno

Capa / función

Gestión de Tráfico (Solución Alternativa)

Tecnología / patrón

QoS (Quality of Service - Calidad de Servicio) dinámico

Situación en SIXTEMA

Pendiente de validar

Responsable / socio

Equipo interno / Socio comunicaciones

9. Encaje con programas y marcos europeos

Programa europeo

EDF

Convocatoria / topic

Pendiente de búsqueda (Ejes: Superioridad de la Información / Nube Táctica)

Marco / estándar prioritario

Superioridad de la información y resiliencia en comunicaciones tácticas

Valoración del encaje

Alto

Justificación

La propuesta aborda directamente la eficiencia del dato en el borde y la nube táctica, prioridades explícitas del Fondo Europeo de Defensa.

Fuente de referencia

financiacion.md (Propuesta)

10. Diferenciación aportada

Diferenciador

Integración de capacidades GeoINT con arquitecturas Edge-Cloud

Por qué es relevante

Permite no solo mover el dato, sino procesar la inteligencia geoespacial en el punto de captura, reduciendo drásticamente el ancho de banda necesario.

Evidencia

Sinergia entre la Plataforma de Datos Geoespaciales actual y las Arquitecturas Edge-Cloud en desarrollo.

Diferenciador

Enfoque de Transferencia Tecnológica Dual

Por qué es relevante

La solución es extensible a misiones civiles como protección civil o incendios forestales, aumentando la rentabilidad y el mercado del desarrollo.

Evidencia

Estrategia de Transferencia Tecnológica Dual definida en capacidades.md.

11. Actores objetivo y vías de entrada

Actor identificado

Airbus Defence and Space

Necesidad / interés

Optimización del flujo de datos en sus plataformas ISR (UAVs) para evitar la saturación de enlaces.

Vía de entrada

Consorcio

Relación actual

Existente

Actor identificado

Indra / GMV

Necesidad / interés

Mejora de la conciencia situacional (SA) en sus sistemas C2 mediante la recepción de productos BDA optimizados.

Vía de entrada

Tractora

Relación actual

Incipiente

Actor identificado

Ministerio de Defensa - DGAM

Necesidad / interés

Resolución de la brecha estructural de comunicaciones detectada en ejercicios de BDA.

Vía de entrada

Convocatoria

Relación actual

Sin relación

12. Brechas y dependencias

Brecha / dependencia

Desconocimiento de métricas cuantitativas de ancho de banda y volumen de datos

Impacto

Dificulta el dimensionamiento preciso del software y la definición de los umbrales de compresión necesarios.

Cómo cubrirla

Obtención de logs de tráfico reales o especificaciones técnicas de los enlaces de datos afectados.

Responsable potencial

Usuario institucional / Ministerio de Defensa

Brecha / dependencia

Incertidumbre sobre la capacidad de cómputo disponible en el hardware del UAV (SWaP)

Impacto

Riesgo crítico de inviabilidad técnica si el hardware no soporta la ejecución de algoritmos de segmentación semántica en tiempo real.

Cómo cubrirla

Análisis de las especificaciones de CPU/GPU y consumo energético de las plataformas ISR actuales.

Responsable potencial

Socio integrador (ej. Airbus, Indra)

Brecha / dependencia

Acceso a imágenes base del objetivo para el análisis de diferenciales

Impacto

La solución primaria depende de la existencia de una imagen de referencia previa para ejecutar la detección de cambios.

Cómo cubrirla

Definición de un protocolo de sincronización de datos previos entre la estación de control y el UAV.

Responsable potencial

Equipo interno de desarrollo / Analista de misión

13. Valoración final por criterios

CriterioValoraciónJustificación
Relevancia del problemaAltaLa saturación de enlaces en misiones BDA impacta directamente en la toma de decisiones y el ciclo OODA.
Calidad de la evidenciaMediaConfirmada la existencia del problema en ejercicios, pero carece de métricas cuantitativas precisas.
Encaje con SIXTEMAAltaAlineado con capacidades de Arquitecturas Edge-Cloud y GeoINT (inteligencia geoespacial).
Capacidades reales disponiblesMediaSe dispone de la base arquitectónica, pero requiere validar madurez en segmentación semántica para daños.
DiferenciaciónAltaPasa de una gestión de red (QoS) a una reducción inteligente del dato mediante compresión semántica.
Encaje europeoAltaElegible para EDF bajo ejes de superioridad de la información y nube táctica (Pendiente de validación).
Actor o vía de entrada identificadaMediaIdentificados integradores potenciales como Airbus e Indra (Pendiente de validación).
Potencial dualAltaAplicable a protección civil, incendios forestales y cualquier flujo ISR en entornos degradados.
Madurez preliminarMediaNivel Prototype (TRL 4-5); requiere transición a Pilot.
Cobertura brecha tecnológicaAltaResuelve la saturación estructural mediante Edge Computing en lugar de paliativos de red.
Autonomía respecto a sociosMediaSIXTEMA desarrolla el software, pero depende totalmente del hardware provisto por el integrador.
Viabilidad preliminarAltaTécnicamente plausible mediante Change Detection y ROI extraction.

14. Decisión y conclusión final

Resultado

Avanzar con condiciones

Condiciones para avanzar

Validación obligatoria de las restricciones SWaP (tamaño, peso y potencia) del hardware del UAV y confirmación de acceso a imágenes base.

Validaciones pendientes

Métricas cuantitativas de ancho de banda (Mbps), latencia actual y compatibilidad de estándares de etiquetado de paquetes.

Próximo hito

Reunión técnica con socio integrador para analizar capacidades de cómputo en el borde de las plataformas ISR.

Síntesis

Solución crítica para eliminar la saturación de enlaces en misiones BDA mediante Edge Computing. Presenta un encaje estratégico alto con las líneas de GeoINT y Nube Táctica de SIXTEMA, con fuerte potencial dual. La viabilidad depende estrictamente de la capacidad de cómputo del hardware del UAV.

15. Fuentes y trazabilidad

Sin referencias registradas.

Evidencias del clúster: ev_0005