Presentó Trabajo Final de Grado denominado «Sistema Autopiloto para la Guía, Navegación y Control en Vehículos No Tripulados de Superficie Basado en el Middleware ROS»

«Sistema Autopiloto para la Guía, Navegación y Control en Vehículos No Tripulados de Superficie Basado en el Middleware ROS», se denomina el Trabajo Final de Grado (TFG) presentado por el ahora ingeniero Julio Fabian Avalos Peralta, como prueba final para egresar de la carrera de Ingeniería Mecatrónica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). La defensa del trabajo se realizó el lunes 29 de Diciembre del 2025 en la Institución.

Los Vehículos No-tripulados de Superficie, también conocidos como USV por sus siglas en inglés, son vehículos que realizan tareas en la superficie de entornos acuáticos no controlados, sin necesidad, o con la mínima intervención humana, siendo una de las características más notables un comportamiento complejo y no lineal. Actualmente, hay muchos grupos de investigación dedicados a mejorar estos vehículos, y se espera que el progreso en este campo genere una serie de ventajas, como reducción de costos de desarrollo y operación, mayor seguridad y protección para el personal, mayor confiabilidad y precisión, mayor autonomía y flexibilidad en entornos más complejos.

Estos vehículos han abierto nuevas oportunidades de innovación en diversos sectores; y en particular, Paraguay representa una oportunidad propicia para la adopción de USV en diversas aplicaciones, como el monitoreo de los ríos y cuerpos de agua para evaluar la calidad del agua y preservar el ecosistema, y la inspección de infraestructuras asociadas para garantizar la seguridad y el mantenimiento adecuado, existen razones para creer que el uso de estos vehículos puede tener un impacto positivo en la exploración y seguimiento de los recursos hídricos del país, lo que a su vez puede conducir a prácticas de gestión más sostenibles. Uno de los ámbitos en que resulta más destacable y donde se presenta el mayor potencial de los USV es en su nivel de autonomía, siendo el estudio de Guía, Navegación y Control (GNC) una manera de aprovechar y explotar esta característica. La finalidad de esta rama de la ingeniería es el desarrollo de sistemas que se encarguen del control para el movimiento de vehículos mediante tres funciones principales, las cuales son: determinar la trayectoria que debe recorrer para cumplir alguna tarea u objetivo; evaluar constantemente el estado y la posición del vehículo con respecto a dicha trayectoria, empleando distintos tipos de sensores para el efecto; finalmente ajustar y modificar su comportamiento en función a la información recibida, lo que incluye el accionamiento de los actuadores (como los motores) para mantener el vehículo en la trayectoria deseada, entre otros factores como la estabilidad. En resumen, estos sistemas permiten a los USV alcanzar sus destinos de manera precisa y segura, optimizando el uso de recursos y evitando, o en su defecto, reduciendo la
dependencia de intervención humana constante.

En el Trabajo Final de Grado presentado se detalla el proceso de diseño de un entorno de trabajo o framework basado en ROS para el estudio de guía, navegación y control (GNC) en vehículos no tripulados de superficie (USV), orientando el mismo a su implementación en uno de los USV del Laboratorio de Sistemas Distribuidos; su funcionamiento se basa en la técnica de planificación de ruta enfocada a operaciones de monitoreo ambiental, el mismo cuenta con un entorno de simulación establecido en el simulador dinámico 3D Gazebo. El sistema fue implementado con una Raspberry Pi como computadora a bordo y un HAT Navio2 como placa controladora de vuelo del vehículo, además del aprovechamiento de hardware implementado anteriormente.