Comunicaciones y control

Crédito: Cellula Robotics

En 2025, ecoSUB Robotics y Sonardyne lograron un avance significativo en las operaciones submarinas autónomas al demostrar la navegación asistida montada en el lecho marino y el lanzamiento autónomo de vehículos submarinos autónomos (AUV), una capacidad que amplía los límites de lo que pueden lograr los sistemas submarinos.

Las empresas desarrollaron nodos submarinos que combinan las comunicaciones acústicas Compatt 6 de Sonardyne con un sistema pasivo de línea de base ultracorta (USBL) para crear puntos de lanzamiento submarinos totalmente autónomos capaces de permanecer inactivos durante largos periodos. Cada nodo alberga un vehículo submarino autónomo ecoSUB dentro de un tubo de lanzamiento específico, que permanece en hibernación hasta que se activa acústicamente o mediante un disparador definido.

Una vez activado, el AUV ecoSUB pone en línea el nodo, se libera y despega del tubo de lanzamiento. El AUV inicia su misión sin GNSS, recibiendo en su lugar actualizaciones precisas de su posición acústica desde el nodo a distancias de hasta 600 metros. Con una red de cuatro nodos, esta arquitectura permite una amplia cobertura y una respuesta coordinada de múltiples AUV.

En junio de 2026, durante la demostración británica Smart Sound Connect Subsurface, ecoSUB y Sonardyne mostraron este concepto en un entorno operativo real. «La demostración mostró cómo se puede utilizar la navegación asistida montada en el lecho marino, pero también cómo las plataformas ecoSUB pueden aprovechar esta infraestructura, lo que evidencia el gran potencial de este tipo de operación submarina autónoma», declaró Iain Vincent, director y gerente general de ecoSUB Robotics.

El proyecto Smart Sound Connect Subsurface, liderado por la Universidad de Plymouth junto con el Laboratorio Marino de Plymouth (PML), contó con plataformas de ACUA Ocean, ecoSUB Robotics, Seaber y Sonardyne trabajando conjuntamente por encima y por debajo de la superficie.

Durante la demostración, tanto el AUV Seaber de la Universidad de Plymouth como un AUV ecoSUB navegaron simultáneamente utilizando únicamente la matriz de nodos del lecho marino. En la superficie, un USV PIONEER de ACUA Ocean rastreó y controló un AUV ecoSUB mediante un sistema de posicionamiento Sonardyne Ranger 2 Gyro USBL. El USV también recopiló datos de forma inalámbrica de un perfilador de corrientes Doppler acústico Sonardyne Origin 600 desplegado permanentemente, y la empresa de ingeniería de software marino Marine AI demostró la capacidad de continuar la navegación, incluso cuando se pierde la señal GNSS, utilizando SPRINT-Nav de Sonardyne.

Los robots Seaber Yuco y ecoSUB Robotics se despliegan desde el Echo Explorer de Sonardyne en la demostración Smart Sound Connect Subsurface. Crédito: Sonardyne

Desde el centro de operaciones remotas del Laboratorio Marino de Plymouth (PML), los visitantes pudieron ver transmisiones en directo que mostraban el seguimiento y la telemetría de datos de los vehículos submarinos autónomos (AUV) y del detector de trayectorias de antenas Origin 600 de Sonardyne (ADCP) al vehículo de superficie no tripulado (USV) PIONEER. Crédito: Universidad de Plymouth/Laboratorio Marino de Plymouth.

Un USV PIONEER de ACUA Ocean en la demostración subsuperficial de Smart Sound Connect. Crédito: ACUA Ocean

Dos de los mayores desafíos al trabajar con robótica marina son la interoperabilidad de múltiples plataformas, tanto de superficie como submarinas, en un entorno multiorganizacional, afirmó Aidan Thorn, gerente de desarrollo comercial de Sonardyne. «Demostramos cómo se puede lograr esto en un entorno real, con público presente en el centro de control remoto de PML».

Según explica, los nodos de navegación submarina que utilizan USBL pasivo trasladan la "inteligencia" del sistema de posicionamiento de la superficie al lecho marino, donde puede dar soporte a pequeñas flotas de vehículos submarinos autónomos que no necesitan paquetes de navegación y comunicación complejos.

A medida que se exige a los vehículos submarinos, los sistemas de lecho marino y las plataformas de superficie que operen a mayor distancia de los buques de apoyo, permanezcan desplegados durante más tiempo y transporten cargas útiles más complejas, la disponibilidad de energía es fundamental para la planificación de la misión, el diseño del sistema y el coste operativo. NautiGEN, una empresa de energía de hidrógeno marítima formada por Cellula Robotics, ha desarrollado sistemas de pilas de combustible para extender la autonomía más allá de la energía de las baterías. La arquitectura separa la planta de energía de la pila de combustible del hidrógeno y el oxígeno almacenados que la alimentan, lo que permite aumentar la energía de la misión mediante el almacenamiento. Para los fabricantes e integradores, esto ofrece una vía más flexible para equilibrar la autonomía, la energía de la carga útil, el alcance y la disponibilidad de la misión. Las aplicaciones iniciales incluyen vehículos submarinos, sistemas de energía de lecho marino estáticos y sistemas de superficie no tripulados.

La tecnología ya ha sido probada en un entorno submarino. El sistema de pila de combustible impulsó un vehículo submarino autónomo (AUV) Envoy de Cellula Robotics durante una misión totalmente sumergida de más de 2000 kilómetros, con una duración de 385 horas de operación continua, incluyendo más de 4000 maniobras no lineales. Esta demostración se realizó utilizando la tecnología de pila de combustible de hidrógeno desarrollada en colaboración con Infinity Fuel Cell e Hydrogen, Inc.

Al anunciar un memorando de entendimiento con Integer Technologies, Alex Johnson, Director de Productos de Cellula Robotics, destacó la necesidad de conocimiento del sistema y confianza en la misión en operaciones submarinas de largo alcance. El acuerdo establece un marco de cooperación para integrar el software de operador DIGIT COMMAND de Integer con el software de control de misión de Cellula para sus plataformas UUV. DIGIT COMMAND es un gestor de misiones multiagente diseñado para operadores en tierra que proporciona al mando y control existente una capa de apoyo a la toma de decisiones en todas las operaciones. La plataforma de garantía de misión DIGIT de Integer fusiona gemelos digitales de alta fidelidad con pronósticos ambientales en tiempo real para que los operadores puedan evaluar, coordinar y adaptar los planes de misión. Al integrar datos de sensores en tiempo real con modelos basados en la física, las plataformas pueden adaptarse automáticamente a las amenazas cambiantes.

«La próxima generación de tecnología de defensa se definirá por un software capaz de anticiparse, no solo de reaccionar», afirmó Duke Hartman, director ejecutivo de Integer. «Desde la introspección a nivel de plataforma hasta la orquestación global de flotas, DIGIT proporciona la arquitectura de software necesaria para ganar la batalla. Representa un cambio fundamental hacia una tecnología orientada a la misión, que brinda a los operadores y sistemas autónomos la capacidad de previsión para tomar decisiones con confianza y lograr resultados exitosos en la misión».

La Universidad Atlántica de Florida (FAU) está impulsando la tecnología de comunicación submarina gracias a una subvención de un millón de dólares otorgada a través del AUKUS Maritime Innovation Challenge, una iniciativa de innovación en defensa respaldada por el Advanced Strategic Capabilities Accelerator de Australia, el Defense and Security Accelerator del Reino Unido y la Defense Innovation Unit de Estados Unidos.

El proyecto, liderado por el Centro de Autonomía Conectada e Inteligencia Artificial (CA-AI) de la FAU en colaboración con Hydromea, tiene como objetivo desarrollar un sistema de comunicación y redes submarinas de próxima generación diseñado para ayudar a los vehículos submarinos autónomos, los sensores del lecho marino y los operadores marítimos a compartir información de forma más rápida, fiable y segura.

“Los sistemas de comunicación submarina actuales suelen obligar a los operadores a elegir entre alcance y velocidad”, afirmó George Sklivanitis, doctor e investigador principal de la FAU. “Las señales de comunicación acústicas pueden viajar largas distancias, pero ofrecen un ancho de banda limitado, mientras que las comunicaciones ópticas pueden transmitir datos rápidamente, pero solo a corta distancia”.

La solución FAU-Hydromea combinará ambas tecnologías en una única plataforma programable. Los enlaces acústicos de largo alcance proporcionarán comunicaciones de mando y control fiables, mientras que los enlaces de luz visible de alta velocidad permitirán el intercambio rápido de datos entre vehículos autónomos y sensores cercanos. El sistema podrá adaptarse a las condiciones cambiantes del entorno submarino y mantener la conectividad incluso en entornos congestionados o conflictivos.

George Sklivanitis, Ph.D., investigador principal en FAU. Crédito: FAU

Los investigadores prevén que esta tecnología abrirá el camino hacia el despliegue operativo futuro de las fuerzas marítimas aliadas, al tiempo que respaldará aplicaciones más amplias en la investigación científica, la monitorización ambiental y las industrias marinas.