Francisco José Cabrera Almeida

División de Ingeniería de Comunicaciones

Instituto para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación en Comunicaciones

Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

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Participan:

Colaboran:

Descripción

El AIS es un sistema de comunicaciones marítimas que permite a los buques intercambiar mensajes con información que permite identificarlos, localizarlos y conocer su velocidad, rumbo y otros aspectos relativos a la navegación. Este sistema goza de una gran popularidad, ya que más de medio millón de buques de todo el mundo incorporan equipos AIS entre sus instrumentos de a bordo, y no siempre de forma obligatoria. Además, este sistema se verá mejorado a lo largo de esta década gracias al VDES, que sin perturbar el funcionamiento original del AIS, ampliará sus capacidades para ofrecer nuevas aplicaciones que se adapten a las nuevas necesidades del sector marítimo.

Tomando como referencia al AIS, en DILCOMAR se plantea integrar sobre los contenedores un dispositivo de bajo coste que envíe mensajes AIS o VDES con información valiosa sobre el estado de un contenedor perdido en el mar. Esta información sería el número de registro del contenedor, su propietario, su peso, el tipo de mercancía que aloja, el carguero que lo transportaba antes del accidente, etcétera. Con esta información volcada sobre mensajes AIS y VDES, cualquier buque que dispongan de un receptor de estos sistemas obtendría la información necesaria para modificar su derrota para evitar colisiones. Al mismo tiempo, la cobertura global del AIS y, en consecuencia, del VDES, permitiría cubrir la detección de estos eventos en cualquier punto del planeta, incluso en los polos y en alta mar.

No obstante, cabe señalar que el problema de la localización es más complejo. Si bien el AIS emplea la información obtenida por sistemas de posicionamiento por satélite, como GPS o Galileo, el entorno marino es lo suficientemente hostil como para no poder garantizar la correcta recepción de estas señales si el contenedor se encuentra en aguas turbulentas, afectado por el viento y el oleaje. Por ello, en DILCOMAR también se plantea integrar en los buques un dispositivo de radiogoniometría de bajo coste. Este sistema emplearía un conjunto de antenas y un circuito de comparación de fases para detectar la llegada de señales procedentes del contenedor, y trazando una línea de marcación en cada instante. En dos instantes de tiempo consecutivos, donde el buque se encuentra en situación de navegación, se obtendrían dos líneas de marcación cuyo cruce correspondería con la localización relativa del contenedor respecto del barco. Esta información permitiría al buque modificar su derrota en consecuencia a la información recibida, evitando colisiones incluso cuando la localización no esté disponible por las vías tradicionales.

Objetivos

El objetivo principal de DILCOMAR es demostrar cómo las comunicaciones marítimas pueden ayudar a solucionar el problema de la pérdida de contenedores en el mar. Para ello, se han marcado tres objetivos a completar por medio de la experimentación científico-técnica:

• Desarrollar un sistema de detección e identificación de contenedores perdidos en el mar mediante comunicaciones AIS y VDES.

• Desarrollar un sistema de localización para buques basado en técnicas de radiogoniometría que permita ubicar contenedores perdidos en el mar sin necesidad de información GNSS.

• Desarrollar una antena VHF compacta para ser integrada en el fuselaje de los contenedores.

Beneficios

Los beneficios esperables en DILCOMAR, y que están directamente relacionados con los objetivos marcados, se pueden resumir en los siguientes puntos:

• Disponer de una herramienta sencilla para detectar contenedores flotando en el mar.

• Esta herramienta permitiría la trazabilidad de contenedores perdidos en el mar, prestando ayuda a las misiones de búsqueda y rescate.

• Los buques recibirían mensajes AIS o VDES procedentes del contenedor perdido, lo que permitiría al buque maniobrar en consecuencia para evitar una colisión contra ellos.

• El uso del AIS y VDES eliminaría cualquier inversión por parte de las embarcaciones, que no necesitarían disponer de un sistema específico de detección de contenedores, sino que los propios equipos receptores AIS y VDES habilitarían esta opción.

• Se dispondría de un sistema con cobertura global que habilitaría la detección de contenedores incluso en alta mar por medio de satélites.

DILCOMAR: Detección, Identificación y Localización de Contenedores Extraviados en el Mar

Presentación

El proyecto DILCOMAR (Detección, Identificación y Localización de COntenedores extraviados en el MAR) plantea el uso de las comunicaciones AIS (Automatic Identification System) y VDES (VHF Data Exchange System) para implementar un sistema de telemetría para detectar e identificar contenedores perdidos en el mar, así como un sistema de posicionamiento resiliente para su localización desde buques.

El transporte marítimo de mercancías es un sector con gran influencia en la economía global. Cada año se transportan más de 500 millones de contenedores en todo el mundo, aunque esta práctica no está exenta de incidentes. Cada año se pierdes más de 1.300 contenedores en travesías comerciales de todo el planeta. Estos accidentes pueden generar dos tipos de riesgos:

1. Riesgos medioambientales: cuando los contenedores que caen desde un carguero pueden desgarrarse y verter la mercancía que alojan sobre los océanos. Este tipo de desastre implicaría no sólo la contaminación de las aguas, sino el envenenamiento de numerosas especies animales y vegetales de la zona. Además, el efecto de las corrientes provocaría que los desechos acaben en las costas, contaminando tanto los litorales como otras aguas cercanas a la costa aprovechables para la pesca.

2. Riesgo para la navegación: si bien algunos contenedores pueden quedar sumergidos en los océanos debido al peso de su mercancía, otros quedan flotando en el mar. Al quedar parcialmente sumergidos, dificultan su detección por parte de la tripulación, incluso disponiendo de instrumentos a bordo como el radar para detectar buques y otros obstáculos. Por tanto, estos objetos pasarían a ser obstáculos potencialmente peligrosos para la navegación, especialmente grave para embarcaciones pequeñas como los pesqueros o las embarcaciones de recreo.

Pese a que el año 2023 estará marcado por la nueva regulación internacional que obliga a los cargueros a notificar extravíos de contenedores a las autoridades competentes, las nuevas tecnologías de comunicaciones podrían tener un impacto positivo en el control de los mismos accidentes, facilitando las tareas de búsqueda y rescate y evitando colisiones de buques contra estos objetos. Más allá de las soluciones basadas en radares o cámaras, que además de ser costosas podrían excluir a un gran número de embarcaciones pequeñas, en DILCOMAR se plantea diseñar un dispositivo de comunicaciones marítimas integrado en los contenedores que emita señales con las que los buques sean capaces de detectarlos e identificarlos. Además, se plantea el diseño de un sistema de posicionamiento resiliente al que puedan acudir los buques en el caso de que la localización del contenedor no se pueda llevar a cabo por la vía tradicional, es decir, mediante mensajes extraídos de GPS y otros sistemas análogos.

La propuesta DILCOMAR está financiada por la IIª convocatoria del Plan de Impulso al Emprendimiento para la Innovación en el Sector Portuario (“Puertos 4.0”) de Puertos del Estado, y cuenta con el apoyo de las siguientes entidades:

• Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC)

• Instituto para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación en Comunicaciones (IDeTIC)

• MarineTraffic

• Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN)

• Puertos de Las Palmas

• Clúster Marítimo de Canarias