T07-F02 · Sistema de Filtrado Inteligente y Compresión Semántica en el Borde (Edge-BDA)
Código original: P-02
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
| Criterio | Valoración | Justificación |
|---|---|---|
| Relevancia del problema | Alta | La saturación de enlaces en misiones BDA impacta directamente en la toma de decisiones y el ciclo OODA. |
| Calidad de la evidencia | Media | Confirmada la existencia del problema en ejercicios, pero carece de métricas cuantitativas precisas. |
| Encaje con SIXTEMA | Alta | Alineado con capacidades de Arquitecturas Edge-Cloud y GeoINT (inteligencia geoespacial). |
| Capacidades reales disponibles | Media | Se dispone de la base arquitectónica, pero requiere validar madurez en segmentación semántica para daños. |
| Diferenciación | Alta | Pasa de una gestión de red (QoS) a una reducción inteligente del dato mediante compresión semántica. |
| Encaje europeo | Alta | Elegible para EDF bajo ejes de superioridad de la información y nube táctica (Pendiente de validación). |
| Actor o vía de entrada identificada | Media | Identificados integradores potenciales como Airbus e Indra (Pendiente de validación). |
| Potencial dual | Alta | Aplicable a protección civil, incendios forestales y cualquier flujo ISR en entornos degradados. |
| Madurez preliminar | Media | Nivel Prototype (TRL 4-5); requiere transición a Pilot. |
| Cobertura brecha tecnológica | Alta | Resuelve la saturación estructural mediante Edge Computing en lugar de paliativos de red. |
| Autonomía respecto a socios | Media | SIXTEMA desarrolla el software, pero depende totalmente del hardware provisto por el integrador. |
| Viabilidad preliminar | Alta | Técnicamente 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