Proxecto H2020 COREGAL: receptor combinado de código Galileo para posicionamento e reflectometría para xestión forestal
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2015 -2017
- Orzamento asignado 906.267,5 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto COREGAL
Ao final do segundo período de informe, COREGAL aprobou con éxito a revisión final. En concreto, realizáronse os seguintes paquetes de traballo e resultados: WP1000: "Xestión", para a xestión do proxecto COREGAL, que inclúe a coordinación global do proxecto e dos socios, tanto a nivel técnico como administrativo. Como resultado, desenvolvéronse os seguintes entregables: D1.1, D1.2, D1.3, D6.1, D6.2, D6.3 e D6.4. WP2000: "Análise e requisitos do mercado", que inclúe unha análise e dimensionamento do mercado inicial e o establecemento dos requisitos do sistema. Como resultado, desenvolvéronse os seguintes entregables: D2.1 e D2.2. WP3000: "O deseño do sistema completouse, incluíndo a análise de última xeración e o deseño dos elementos do receptor central.
Como resultado, xeráronse os seguintes entregables: D3.1 e D3.2. WP4000: "Implementación e Validación" para o desenvolvemento do sistema COREGAL, incluíndo a implementación da aplicación, o plan de proba e o informe de proba. Como resultado, xeráronse os seguintes entregables: D4.1, D4.2, D4.3 e D4.4. WP5000: "Demostración de Potencial Empresarial", para o desenvolvemento do plan de negocio, análise de mercado, demostración final e análise de aspectos normativos e legais. Xeráronse os seguintes entregables: D5.1, D5.2 e D5.3. WP6000: "Divulgación e sensibilización", incluíndo a creación do sitio web do proxecto, presentacións en eventos clave, publicacións e outras actividades de divulgación. Como resultado, xeráronse os seguintes entregables: D6.2 e D6.3. Tamén se elaborou un vídeo promocional específico.
COREGAL desenvolveu unha plataforma aérea non tripulada de baixo custo e un servizo para a cartografía de biomasa que permitirá a cartografía a gran escala no contexto brasileiro de xestión forestal. Desenvolveuse un receptor de reflexometría de posición Galileo, o primeiro deste tipo, como o sensor principal para o posicionamento da plataforma e a estimación da biomasa. Este último usa sinais reflectidos do Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) (tamén chamado GNSS-R) que se propagan a través das copas das árbores, ramas e follas. O concepto de GNSS-R é o de radar bisestático, onde o transmisor é un satélite GNSS e o receptor pode recibir tanto o sinal que procede directamente da fonte como o sinal reflectido desde a superficie terrestre. Aínda que as propiedades dos sinais GNSS foron optimizadas para aplicacións de navegación, os sinais reflectidos conteñen información sobre o estado da superficie reflectora.
As plataformas aéreas tamén proporcionan produtos de posicionamento de alta precisión (a nivel de centímetro), o que supón un desafío para as áreas remotas onde a infraestrutura de soporte GNSS terrestre non está dispoñible, como é o caso de moitos bosques do Brasil. Non obstante, os sinais de Galileo AltBOC E5 ofrecen unha calidade de medición de pseudorango sen precedentes que se pode usar para o posicionamento de alta precisión. Un vehículo aéreo non tripulado (UAV) está equipado cun receptor COREGAL e cámaras ópticas para mapeo aéreo e estimación da biomasa, o que permite un mapeamento a gran escala e de baixo custo: o mapeo aéreo do UAV é polo menos unha orde de magnitude máis baixo que as misións aéreas tripuladas, mentres que o GNSS-R pode verse como un radar pesado e biestático que substitúe a enerxía. A integración do posicionamento e a reflectometría nun único dispositivo dentro dun UAV ofrece unha proposta de valor única onde Galileo e o GPS se combinan de forma única para aumentar o número de sinais reflectidos e a calidade do posicionamento.
Ademais, as propiedades do sinal GNSS-R permiten unha menor saturación na retrodispersión do sinal en comparación cos sistemas RADAR tradicionais, o que permite unha maior sensibilidade á maior biomasa aplicable aos bosques brasileiros. Elaborouse un plan e modelo de negocio, así como un estudo de mercado, e consideráronse aspectos legais e regulamentarios. Os resultados do proxecto foron amplamente difundidos. Os resultados foron presentados en diversas conferencias, revistas e eventos, así como nun webinar dirixido á comunidade brasileira. O sitio web do proxecto foi actualizado cos resultados e eventos. Realizáronse campañas de probas para validar a plataforma e o enfoque COREGAL con resultados prometedores, incluíndo comparación e combinación con datos de satélite para mellorar a precisión dos mapas de biomasa local.
Debido aos datos de campo insuficientes, houbo que xerar datos sintéticos GNSS-R. Aínda que isto non substituíu os datos definitivos, permitiu realizar as investigacións necesarias cun alto grao de confianza. Estes mapas convertéronse máis tarde en mapas de carbono, o que permitiu melloras na modelización do ciclo do carbono con implicacións de gran alcance. Probáronse toda a cadea de procesamento e a metodoloxía, permitindo demostrar o concepto como parte dun servizo que se ofrecerá comercialmente e que se poderá ampliar a outros países.
Como resultado clave de COREGAL, o consorcio recomenda realizar máis probas de campo para consolidar os resultados, confirmar algunhas das suposicións e obter máis experiencia operativa. Isto xa estaba previsto no plan de negocio, onde unha fase 0 incluiría a contratación dos primeiros usuarios beta. O consorcio cre que a solución COREGAL é un enfoque prometedor que permitirá reducións substanciais de custos e cartografía de biomasa altamente precisa, acelerando a adopción da tecnoloxía baseada en Galileo no Brasil e nas rexións boscosas de todo o mundo. Polo tanto, o consorcio comprométese a dar os seguintes pasos para seguir implantando e comercializando o concepto.
A cartografía da biomasa adquiriu un crecente interese para a bioenerxía, a investigación climática e as actividades de mitigación, como a redución de emisións derivadas da deforestación e a degradación forestal, a xestión sostible dos bosques e o aumento das reservas de carbono forestal (por exemplo, a iniciativa REDD). Non obstante, a deforestación e a xestión forestal en curso requiren un seguimento frecuente e preciso, o que pode ser custoso e difícil de conseguir.
En Brasil, o goberno adoita empregar datos de satélites ópticos, pero mesmo estes non permiten cartografías suficientemente precisas debido á cobertura de nubes, o que require unha combinación doutras fontes, como medicións in situ e aéreas. Ademais, os sinais de radar de satélite poden penetrar nas nubes, pero aínda hoxe a resolución espacial non é suficiente. En COREGAL, un vehículo aéreo non tripulado (UAV) de ala fixa e un servizo de cartografía de biomasa de baixo custo permitirán mapear a gran escala no contexto da xestión forestal brasileira. Desenvolverase un receptor combinado de posición e reflectometría Galileo, primeiro deste tipo, como o sensor principal para o posicionamento da plataforma e a estimación da biomasa, este último empregando sinais GNSS reflectidos (tamén chamados GNSS-R) das copas das árbores.
Requírese unha alta precisión de posicionamento (nivel centímetro) para determinar a reflexión do punto da superficie, o que supón un desafío para áreas remotas onde a infraestrutura GNSS non está dispoñible, como é o caso de moitos bosques do Brasil. Non obstante, os sinais Galileo AltBOC E5 ofrecen unha calidade de medición de pseudorango sen precedentes que se pode usar para un posicionamento novo de alta precisión. O UAV estará equipado e probado cun receptor COREGAL e cámaras ópticas para mapeo aéreo e estimación de biomasa, permitindo un mapeamento a gran escala e de baixo custo: o mapeo UAV é polo menos unha orde de magnitude menor en custo que as misións aéreas tripuladas, mentres que o GNSS-R pode verse como un radar bisestático que substitúe aos radares caros e caros. O consorcio inclúe universidades e empresas para a explotación exitosa de servizos e tecnoloxía.
A continuación móstranse tres grandes avances máis aló do estado da arte:
- Receptor GNSS baseado en sinais Galileo E5 para medicións de biomasa baseadas en GNSS-Reflectometría e Posicionamento. O uso desta banda de frecuencia para aplicacións de GNSS-R e biomasa é único. O seu uso complementa as técnicas de medición da biomasa existentes. Ademais, o receptor combina Posicionamento e Reflectometría na mesma plataforma, que tamén é unha característica única con potencial de aforro de custos (é dicir, un dispositivo para dous propósitos).
- Un sistema para combinar GNSS-Reflectometría e observacións baseadas en satélite para mapear a biomasa forestal con resolución de decámetros. As resolucións melloradas destes mapas son moi importantes para a xestión forestal sostible.
- Validación de datos en directo sobre o uso de E5 AltBOC para o posicionamento de alta precisión baseado no enfoque PPP. Este novo enfoque dá como resultado unha recollida de datos máis eficiente e robusta para levantamentos e outras aplicacións de alta precisión.
Pódense destacar os seguintes impactos adicionais:
- A cooperación internacional dentro do proxecto (europea e non europea) ten o potencial de motivar a adopción de EGNSS en países non europeos, principalmente porque o potencial dos sinais de Galileo facilitará o desenvolvemento de aplicacións neses países.
- Varios socios brasileiros forman parte do consorcio e colaboran na especificación, desenvolvemento e difusión de resultados dunha tecnoloxía espacial europea (Galileo).
- Realizáronse seminarios web e presentacións en conferencias que chegaron a centos de potenciais usuarios finais e á comunidade científica brasileira.
- Os servizos propostos teñen un alto potencial de impacto ambiental e social.
- DEIMOS ENGENHARIA SA
Proxectos relacionados
