Lidar, el rayo innovador que surca todos los sectores

Ya sea en 2D o 3D, esta aplicación tecnológica evalúa el tiempo que tarda la luz en rebotar y regresar al sensor, como medio para crear representaciones tridimensionales, 'nubes de puntos', con mayor precisión y resolución que sus 'parientes' el radar (microondas) y el sonar (ondas sonoras).

Su actualidad (comenzó su aplicación en 1961) pasa por la progresiva reducción de sus componentes y el incremento en la eficiencia, esencial para una tecnología aplicada en tantos sectores. Así sucede con el trabajo realizado en Geoinnova, cuyo director y responsable de la gestión con clientes y proyectos, Luis Quesada, destaca la diversidad de aplicaciones de este sistema: «Si hablamos de lo más cotidiano, se pueden señalar las aplicaciones urbanísticas (representación de modelos 3D de los edificios para la planificación urbana); las hidrológicas (necesaria para la elaboración de estudios de inundabilidad); paisajísticas (para la elaboración de cuencas visuales o percepción de vistas); forestales (inventario y gestión de masas forestales) o, simplemente, como fondo cartográfico 2,5D para la elaboración de mapas temáticos».

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Más allá de estas opciones cada vez más cotidianas, Quesada comenta las aplicaciones en arqueología («como en el caso de las ciudades amazónicas construidas hace 2.500 años en Ecuador que acaban de ser descubiertas gracias a esta técnica de teledetección»). Y, desde la descripción de procesos (Sistemas de Información Geográfica), resume las tres fases en el flujo de proceso de esta tecnología: «La que se enfoca en la obtención del dato, la que trabaja la gestión y calidad del dato obtenido para ofrecer el producto de información base y la que utiliza los archivos base para analizar y modelizar nuevos productos o servicios».

De las dos primeras fases se suelen ocupar los ingenieros en geodesia y cartografía, dado que su formación universitaria se enfoca en las técnicas y conocimientos necesarios para gestionar esos procesos. En la tercera fase, sin embargo, con los datos ya limpios y catalogados, los perfiles profesionales se abren prácticamente a todos los que de una u otra forma desarrollan proyectos o estudios en el territorio (geógrafos, todo tipo de ingenieros, biólogos, ambientólogos...)».

«Gracias al Plan Nacional de Ortofotografía Aérea de España (PNOA) podemos disfrutar de estos datos de forma libre y gratuita y su uso no es sólo más común en todos los estudios y proyectos, sino también ya pasan por ser obligatorios como puede ser por ejemplo con los estudios de inundabilidad», añade Quesada.

Emilio Varela, director corporativo de Estrategia y Desarrollo Corporativo de Grupo Oesía, y Miguel Ángel de Frutos, director tecnológico de UAV Navigation-Grupo Oesía (la empresa del grupo especializada en sistemas de guiado y navegación para vehículos autónomos), aportan sus impresiones sobre la vigencia de este sistema. «Si este sistema (apunta de Frutos) es esencial para la conducción de vehículos autónomos, lo es más aún en la navegación aérea acompañada de otros sensores para esa visión global que se necesita, y aún más en situaciones adversas, por ejemplo, en búsqueda y rescate». Un 'mapeo aéreo' que, como añade el especialista «requiere de un progreso en el peso de los equipos, y en soluciones de uso electrónico que sucedan a las de uso mecánico».

La tecnología Lidar, por lo tanto, es una parte de los sistema de medición más eficaces, como indica Emilio Varela, «cuando se mejoran su integración con otros sensores y con otras tecnologías, la capacidad de procesamiento de la información recogida, etc. Y así sucederá con los siguientes pasos en los que estamos trabajando: la fotónica para sensores de posicionamiento y procesadores y el 'beamforming' para eliminar los elementos mecánicos de los sistemas de comunicaciones».

En el caso del tamaño, la tecnología se adapta a los drones para no incrementar el peso del dispositivo, y así trabajan en ello en la startup de movilidad Crisalion (acaba de recibir 5,4 millones de euros de CDTI Innovación) a la hora, por ejemplo de realizar su estrategia de percepción en los vehículos. «Su precisión y fiabilidad a la hora de proporcionar información sobre el posicionamiento relativo de objetos (destacan desde la compañía), así como las recientes mejoras en resolución espacial, permiten incorporar robustos mecanismos de seguridad en las soluciones teleoperadas que plantea la empresa».

En coincidencia con el resto de fuentes consultadas, desde Crisalion señalan la importancia de integrar la tecnología Lidar «con los adecuados métodos de fusión sensorial con otros elementos como cámaras, radares, GPS o sensores inerciales, permite crear modelos del entorno altamente fiables que habilitan el despliegue de soluciones con crecientes niveles de autonomía». También en drones, Capgemini e IBM colaboran en proyectos para mejorar el uso de esta tecnología (IBM cuenta con ella en su Environmental Intelligence Suite).

Ángel C. Lázaro, responsable de Robótica y Automatización del Sector Industria de GMV, apunta su uso en los ámbitos de la navegación robótica y de la automatización industrial «ya que ofrece (señalan desde la compañía) ventajas significativas en este campo permitiendo medir las distancias en un entorno a alta velocidad, con mayor precisión y resolución que otras alternativas.

Su capacidad para generar mapas de puntos tridimensionales de gran precisión mediante la emisión de pulsos láser y la medición del tiempo de retorno permite generar una representación del entorno que puede ser procesada por un robot de forma ágil y sencilla, resultando esencial para aplicaciones de navegación autónoma de sistemas robóticos».

Así sucede con su solución uPathWay, que combina su tecnología de posicionamiento seguro y preciso basada en GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite) con LiDAR, así como otros sensores, «para mejorar la precisión y confiabilidad de la navegación en entornos urbanos y en interiores, donde las señales GNSS pueden ser débiles o interrumpidas».

Un escáner láser (impulsos de luz láser infrarroja cercana), sensórica para 'recoger' el retorno, un procesador de datos, cronometraje, unidad inercial de medida, GPS… todo se aplica en los distintos usos comentados y en otros como la opción batométrica (datos en aguas poco profundas o en costas), biomasa de cultivos y propiedades de suelo, recursos energéticos, volumen de materiales de construcción y por supuesto, en automoción, sector en el que marcas como, por ejemplo Ford y Volvo (modelos Mondeo híbrido autónomo y X90) aplican sus prestaciones, que llegan a detectar y clasificar objetos hasta (en función del tamaño) en 600 metros.

En cuanto a la formación, 'el aprendizaje Lidar' se integra en grados universitarios como los de la Universidad Politécnica de Valencia, la Universidad Politécnica de Cataluña o la Universidad de Alcalá. Y en cursos específicos como los ofrecidos por Geoinnova como el Curso de Introducción a la Teledetección con datos satélite, drones y lidar o el Curso de Tratamiento de Nubes de Puntos LiDAR y Fotogramétricas: de Principiante a Experto.

Son pasos adelante para avanzar en la formación en una tecnología transversal que atraviesan, con una luz de funcionalidad, sectores de lo más diverso.