GNSS-R as a source of opportunity for remote sensing of the cryosphere

This work evaluates the potential use of signals from the Global Navigation Satellite Systems (GNSS) that scatter off the Earth surface for the retrieval of geophysical information from the cryosphere. For this purpose, the present study is based on data collected with a dedicated reflectometry GNSS receiver during two field campaigns, which were focused on two types of characteristic surfaces of the cryosphere: thin sea ice covers and thick dry snow accumulations. During the first experiment, the complete process of formation, evolution and melting of sea ice was monitorized for more than seven months in a bay located in Greenland. This type of ice is typically characterized by its thickness, concentration and roughness. Different observables from GNSS reflections are analyzed to try to infer these properties. The ice thickness is linked to the free-board level, defined as the height of the sea ice surface. Accurate phase altimetry is achieved, showing good agreement with an Arctic tide model. In addition, the long term results of ellipsoidal height retrievals are consistent with the evolution of the ice surface temperature product given by MODIS, which is a key parameter in the rate of growth of sea ice. On the other hand, the presence of salinity in the sea ice modifies its dielectric properties, resulting in different amplitude and phase for the co- and cross-polar components of the complex Fresnel coefficients. The polarimetric measurements obtained show good agreement with visual inspections of ice concentration from an Arctic weather station. Finally, the shape of the reflected signals and its phase dispersion are tested as potential signatures of surface roughness. For comparison, ice charts of the experimental area are employed. In particular, maximums in roughness given by the GNSS observables coincide with fast ice events. Fast ice is defined as ice anchored to the coast, where the tidal movements contribute to the development of strange patterns, cracks, and fissures on its surface, thus consistent with the GNSS-R roughness retrievals. The second experiment took place on Antarctica, monitoring a pristine snow area which is well-known for the calibration of remote sensing instruments. Due to the relative stability of the snow layers, the data acquisition was limited to ten continuous days. Interferometric beats were found after a first analysis of the amplitude from the collected signals, which were consistent with a multipath model where the reflector lies below the surface level. Motivated by these results, a forward model is developed that reconstructs the complex received signal as a sum of a finite number of reflections, coming from different snow layers (a snow density profile obtained from in-situ measurements). The interferometric information is then retrieved from the spectral analysis applied to time series from both real and modeled signals (lag-holograms). We find that the frequency bands predicted by the model are in general consistent with the data and the lag-holograms show repeatability for different days. Then, we attempt a proper inversion of the collected data to determine the dominant layers of the dry snow profile that contribute to L-band reflections, which are related to significant gradients of snow density/permittivity.Aquest treball avalua el possible ús dels senyals dels sistemes mundials de navegació per satèl lit (GNSS) que es reflecteixen a la superfície terrestre, per a l’extracció de la informació geofísica de la criosfera. Amb aquest propòsit, el present estudi es basa en dades recollides amb un reflectòmetre GNSS durant dues campanyes experimentals, centrades en dos tipus de superfícies característiques de la criosfera: cobertes de gel marí i gruixudes acumulacions de neu seca. En el primer experiment, el procés complet de formació, evolució i fusió del gel marí va ser monitoritzat durant més de set mesos a una badia situada a Groenlàndia. Aquest tipus de gel es caracteritza típicament amb el seu gruix, concentració i rugositat. Diferents observables de les reflexions GNSS són analitzats per tractar de fer una estimació d’aquestes propietats. El gruix de gel està relacionat amb el nivell de francbord, que a la seva vegada està relacionat amb l’alçada de la superfície de gel marí. S’ha aconseguit altimetria de fase precisa, que mostra correlació amb un model de marea de l’Àrtic. A més, els resultats a llarg termini de l’alçada elipsoidal segueixen l’evolució de les mesures de temperatura de superfície de gel donades per MODIS. La temperatura és un paràmetre clau en el ritme de creixement del gel marí. Per altra banda, la presència de sal a aquest tipus de gel modifica les seves propietats dielèctriques, el que implica variacions d’amplitud i fase per als coeficients de Fresnel complexos amb polaritzacions oposades. Les mesures polarimètriques obtingudes mostren concordança amb els valors de concentració de gel obtinguts des d’una estació meteorològica propera. Finalment, la forma de la senyal reflectida i la dispersió de la seva fase s’evaluen com a potencials indicadors de la rugositat de superfície. Per a la seva comparació, es fan servir mapes del gel de la zona experimental. En concret, els valors màxims a la rugositat estimada a partir pels observables GNSS coincideixen amb el gel fixe, que es refereix a gel ancorat a la costa, on els moviments de les marees contribueixen al desenvolupament de patrons estranys, esquerdes i fissures en la seva superfície. El segon experiment es va dur a terme a l’Antàrtida, monitoritzant una àrea de neu pristina que és ben coneguda per al calibratge d’instruments de teledetecció. A causa de la relativa estabilitat de les capes de neu, l’adquisició de dades es va limitar a deu dies consecutius. Es van trobar pulsacions interferomètriques a partir d’un primer anàlisi de l’amplitud de les senyals recollides, les quals eren compatibles amb un model de propagació multicamí a on el reflector es troba per sota del nivell de superfície. Com a conseqüència d’aquests resultats, s’ha desenvolupat un model que reconstrueix el senyal complexe rebut com la suma d’un nombre finit de reflexions, procedents de diferents capes de neu (determinat per mesures locals). La informació interferomètrica es recupera després de l’anàlisi espectral aplicat a les sèries temporals tant de les senyals reals, com de les modelades (lag-hologrames). Trobem que les bandes de freqüències predites pel model són en general consistents amb les dades i que els lag-hologrames mostren repetibilitat per dies diferents. Posteriorment, es realitza un anàlisi de les dades recollides per determinar les capes dominants del perfil de neu seca que contribueixen a les reflexions en banda L, i que a la seva vegada, estan relacionades amb gradents significatius de densitat/permitivitat.Este trabajo evalúa el posible uso de las señales de los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) que se reflejan en la superficie terrestre para la extracción de información geofísica de la criosfera. Con este propósito, el presente estudio se basa en datos recogidos con un reflectómetro GNSS durante dos campañas experimentales, centradas en dos tipos de superficies características de la criosfera: capas de hielo marino y gruesas acumulaciones de nieve seca. Durante el primer experimento, el proceso completo de formación, evolución y fusión del hielo marino fue monitorizado durante más de siete meses en una bahía ubicada en Groenlandia. Este tipo de hielo se caracteriza típicamente por su grosor, concentración y rugosidad. Diferentes observables de las reflexiones GNSS son analizados para tratar de estimar dichas propiedades. El espesor de hielo está relacionado con el nivel de francobordo o borda libre, que a su vez está relacionado con la altura de la superficie de hielo marino. Se ha logrado altimetría de fase precisa, mostrando correlación con un modelo de marea del Ártico. Además, los resultados a largo plazo de la altura elipsoidal siguen la evolución de las mediciones de temperatura de superficie de hielo proporcionadas por MODIS. La temperatura es un parámetro clave en el ritmo de crecimiento del hielo marino. Por otro lado, la presencia de sal en este tipo de hielo modifica sus propiedades dieléctricas, lo que implica variaciones en las amplitudes y fases de los coeficientes complejos de Fresnel con polarizaciones opuestas. Los resultados polarimétricos concuerdan con los valores de concentración de hielo obtenidos mediante inspección visual desde una estación meteorológica cercana. Por último, la forma de la señal reflejada y la dispersión de su fase son evaluadas como potenciales indicadores de la rugosidad de superficie. Para su comparación, se emplean mapas del hielo de la zona experimental. En particular, valores máximos de rugosidad estimada por los observables GNSS coinciden con hielo fijo, que se refiere al hielo anclado a la costa, donde los movimientos de las mareas contribuyen al desarrollo de patrones extraños, grietas y fisuras en su superficie. El segundo experimento se llevó a cabo en la Antártida, monitorizando una área de nieve pristina que es bien conocida para la calibración de instrumentos de teledetección. Debido a la relativa estabilidad de las capas de nieve, la adquisición de datos se limitó a diez días consecutivos. Se encontraron pulsaciones interferométricas a partir de un primer análisis de la amplitud de las señales recibidas, las cuales eran compatibles con un modelo de propagación multicamino donde el reflector se encuentra por debajo del nivel de la superficie. Como consecuencia de estos resultados, se ha desarrollado un modelo que reconstruye la señal recibida como la suma de un número finito de reflexiones, procedentes de diferentes capas de nieve (caracterizados por mediciones locales). La información interferométrica se recupera después del análisis espectral aplicado a las series temporales tanto de las señales reales, como de las modeladas (lag-hologramas). Encontramos que las bandas de frecuencias predichas por el modelo son en general consistentes con los datos y que los lag-hologramas muestran repetibilidad para días diferentes. Posteriormente, se realiza un análisis de los datos recogidos para determinar las capas dominantes del perfil de nieve seca que contribuyen a las reflexiones en banda L, y que a su vez, están relacionadas con gradientes significativos de densidad/permitivida

Flight coordination solutions for multirotor unmanned aerial vehicles

[EN] As the popularity and the number of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) increases, new protocols are needed to coordinate them when flying without direct human control, and to avoid that these UAVs collide with each other. Testing such novel protocols on real UAVs is a complex procedure that requires investing much time, money and research efforts. Hence, it becomes necessary to first test the developed solutions using simulation. Unfortunately, existing tools present significant limitations: some of them only simulate accurately the flight behavior of a single UAV, while some other simulators can manage several UAVs simultaneously, but not in real time, thus losing accuracy regarding the mobility pattern of the UAV. In this work we address such problem by introducing Arducopter Simulator (ArduSim), a novel simulation platform that allows controlling in soft real-time the flight and communications of multiple UAVs, being the developed protocols directly portable to real devices. Moreover, ArduSim includes a realistic model for the WiFi communications link between UAVs, which was proposed based on real experiments. The chances that two UAVs get close to each other during their flights is increasing as more and more of them populate our skies, causing concerns regarding potential collisions. Therefore, this thesis also proposes the Mission Based Collision Avoidance Protocol (MBCAP), a novel UAV collision avoidance protocol applicable to all types of multicopters flying autonomously. It relies on wireless communications in order to detect nearby UAVs, and to negotiate the procedure to avoid any potential collision. Experimental and simulation results demonstrate the validity and effectiveness of the proposed solution, which typically introduces a small overhead in the range of 15 to 42 seconds for each risky situation successfully handled. The previous solution aims at UAVs performing independent flights, but they can also form a swarm, where more constraints have to be met to avoid collisions among them, and to allow them to complete their task efficiently. Deploying an UAV swarm instead of a single UAV can provide additional benefits when, for example, cargo carrying requirements exceed the lifting power of a single UAV, or when the deployment of several UAVs simultaneously can accelerate the accomplishment of the mission, and broaden the covered area. To this aim, in this work we present the Mission-based UAV Swarm Coordination Protocol (MUSCOP), a solution that allows multiple UAVs to perfectly coordinate their flight when performing planned missions. Experimental results show that the proposed protocol is able to achieve a high degree of swarm cohesion independently of the flight formation adopted, and even in the presence of very lossy channels, achieving minimal synchronization delays and very low position offsets with regard to the ideal case. Currently, there are some other scenarios, such as search and rescue operations, where the deployment of manually guided swarms of UAVs can be necessary. In such cases, the pilot's commands are unknown a priori (unpredictable), meaning that the UAVs must respond in near real-time to the movements of the leader UAV in order to maintain swarm consistency. Hence, in this thesis we also propose the FollowMe protocol for the coordination of UAVs in a swarm where the swarm leader is controlled by a real pilot, and the other UAVs must follow it in real-time to maintain swarm cohesion. Simulation results show the validity of the proposed swarm coordination protocol, detailing the responsiveness limits of our solution, and finding the minimum distances between UAVs to avoid collisions.[ES] A medida que la popularidad de los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANTs) se incrementa, también se hacen necesarios nuevos protocolos para coordinarlos en vuelos sin control humano directo, y para evitar que colisionen entre sí. Probar estos nuevos protocolos en VANTs reales es un proceso complejo que requiere invertir mucho tiempo, dinero y esfuerzo investigador. Por lo tanto, es necesario probar en simulación las soluciones previamente implementadas. Lamentablemente, las herramientas actuales tienen importantes limitaciones: algunas simulan con precisión el vuelo de un único VANT, mientras que otros simuladores pueden gestionar varios VANTs simultáneamente aunque no en tiempo real, perdiendo por lo tanto precisión en el patrón de movilidad del VANT. En este trabajo abordamos este problema introduciendo Arducopter Simulator (ArduSim), una nueva plataforma de simulación que permite controlar en tiempo real el vuelo y la comunicación entre múltiples VANTs, permitiendo llevar los protocolos desarrollados a dispositivos reales con facilidad. Además, ArduSim incluye un modelo realista de un enlace de comunicaciones WiFi entre VANTs, el cual está basado en el resultado obtenido de experimentos con VANTs reales. La posibilidad de que dos VANTs se aproximen entre sí durante el vuelo se incrementa a medida que hay más aeronaves de este tipo surcando los cielos, introduciendo peligro por posibles colisiones. Por ello, esta tesis propone Mission Based Collision Avoidance Protocol (MBCAP), un nuevo protocolo de evitación de colisiones para VANTs aplicable a todo tipo de multicópteros mientras vuelan autónomamente. MBCAP utiliza comunicaciones inalámbricas para detectar VANTs cercanos y para negociar el proceso de evitación de la colisión. Los resultados de simulaciones y experimentos reales demuestran la validez y efectividad de la solución propuesta, que introduce un pequeño aumento del tiempo de vuelo de entre 15 y 42 segundos por cada situación de riesgo correctamente resuelta. La solución anterior está orientada a VANTs que realizan vuelos independientes, pero también pueden formar un enjambre, donde hay que cumplir más restricciones para evitar que colisionen entre sí, y para que completen la tarea de forma eficiente. Desplegar un enjambre de VANTs en vez de uno solo proporciona beneficios adicionales cuando, por ejemplo, la necesidad de carga excede la capacidad de elevación de un único VANT, o cuando al desplegar varios VANTs simultáneamente se acelera la misión y se cubre un área mayor. Con esta finalidad, en este trabajo presentamos el protocolo Mission-based UAV Swarm Coordination Protocol (MUSCOP), una solución que permite a varios VANTs coordinar perfectamente el vuelo mientras realizan misiones planificadas. Los resultados experimentales muestran que el protocolo propuesto permite al enjambre alcanzar un grado de cohesión elevado independientemente de la formación de vuelo adoptada, e incluso en presencia de un canal de comunicación con muchas pérdidas, consiguiendo retardos en la sincronización insignificantes y desfases mínimos en la posición con respecto al caso ideal. Actualmente hay otros escenarios, como las operaciones de búsqueda y rescate, donde el despliegue de enjambres de VANTs guiados manualmente puede ser necesario. En estos casos, las órdenes del piloto son desconocidas a priori (impredecibles), lo que significa que los VANTs deben responder prácticamente en tiempo real a los movimientos del VANT líder para mantener la consistencia del enjambre. Por ello, en esta tesis proponemos el protocolo FollowMe para la coordinación de VANTs en un enjambre donde el líder es controlado por un piloto, y el resto de VANTs lo siguen en tiempo real para mantener la cohesión del enjambre. Las simulaciones muestran la validez del protocolo de coordinación de enjambres propuesto, detallando los límites de la solución, y definiendo la distancia mínima entre VANTs para evita[CA] A mesura que la popularitat dels Vehicles Aeris No Tripulats (VANTs) s'incrementa, també es fan necessaris nous protocols per a coordinar-los en vols sense control humà directe, i per a evitar que col·lisionen entre si. Provar aquests nous protocols en VANTs reals és un procés complex que requereix invertir molt de temps, diners i esforç investigador. Per tant, és necessari provar en simulació les solucions prèviament implementades. Lamentablement, les eines actuals tenen importants limitacions: algunes simulen amb precisió el vol d'un únic VANT, mentre que altres simuladors poden gestionar diversos VANTs simultàniament encara que no en temps real, perdent per tant precisió en el patró de mobilitat del VANT. En aquest treball abordem aquest problema introduint Arducopter Simulator (ArduSim), una nova plataforma de simulació que permet controlar en temps real el vol i la comunicació entre múltiples VANTs, permetent portar els protocols desenvolupats a dispositius reals amb facilitat. A més, ArduSim inclou un model realista d'un enllaç de comunicacions WiFi entre VANTs, que està basat en el resultat obtingut d'experiments amb VANTs reals. La possibilitat que dues VANTs s'aproximen entre si durant el vol s'incrementa a mesura que hi ha més aeronaus d'aquest tipus solcant els cels, introduint perill per possibles col·lisions. Per això, aquesta tesi proposa Mission Based Collision Avoidance Protocol (MBCAP), un nou protocol d'evitació de col·lisions per a VANTs aplicable a tota mena de multicòpters mentre volen autònomament. MBCAP utilitza comunicacions sense fils per a detectar VANTs pròxims i per a negociar el procés d'evitació de la col·lisió. Els resultats de simulacions i experiments reals demostren la validesa i efectivitat de la solució proposada, que introdueix un xicotet augment del temps de vol de entre 15 i 42 segons per cada situació de risc correctament resolta. La solució anterior està orientada a VANTs que realitzen vols independents, però també poden formar un eixam, on cal complir més restriccions per a evitar que col·lisionen entre si, i perquè completen la tasca de forma eficient. Desplegar un eixam de VANTs en comptes d'un només proporciona beneficis addicionals quan, per exemple, la necessitat de càrrega excedeix la capacitat d'elevació d'un únic VANT, o quan en desplegar diversos VANTs simultàniament s'accelera la missió i es cobreix una àrea major. Amb aquesta finalitat, en aquest treball presentem el protocol Mission-based UAV Swarm Coordination Protocol (MUSCOP), una solució que permet a diversos VANTs coordinar perfectament el vol mentre realitzen missions planificades. Els resultats experimentals mostren que el protocol proposat permet a l'eixam aconseguir un grau de cohesió elevat independentment de la formació de vol adoptada, i fins i tot en presència d'un canal de comunicació amb moltes pèrdues, aconseguint retards en la sincronització insignificants i desfasaments mínims en la posició respecte al cas ideal. Actualment hi ha altres escenaris, com les operacions de cerca i rescat, on el desplegament d'eixams de VANTs guiats manualment pot ser necessari. En aquests casos, les ordres del pilot són desconegudes a priori (impredictibles), el que significa que els VANTs han de respondre pràcticament en temps real als moviments del VANT líder per a mantindre la consistència de l'eixam. Per això, en aquesta tesi proposem el protocol FollowMe per a la coordinació de VANTs en un eixam on el líder és controlat per un pilot, i la resta de VANTs ho segueixen en temps real per a mantindre la cohesió de l'eixam. Les simulacions mostren la validesa del protocol de coordinació d'eixams proposat, detallant els límits de la solució, i definint la distància mínima entre VANTs per a evitar col·lisions.Fabra Collado, FJ. (2020). Flight coordination solutions for multirotor unmanned aerial vehicles [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/147857TESI

Body Percussion: Social Competence Between Equals Using the Method BAPNE in Secondary Education (Design Research)

This study will aim to establish interest in socio-emotional aspects affecting adolescent students in secondary education, and increase our knowledge of whether social competence in students of 2nd year of secondary can be improved through rhythm and body percussion with the BAPNE method. In order to do this we will carry out a 12-week study, using quantitative methodology of a basic quasi-experimental design with a control group and an experimental group. Measurements will be done before (pre-test) and after (post-test) the treatment, in two groups of second year students of secondary education, aged between 13 and 15, from schools in the city of Alicante, Spain (San Juan Playa Secondary School and Cabo de la Huerta Secondary School). The evaluation tool will be a sociometric questionnaire of peer nominations elaborated by Group GREI and called SOCIOMET. We hope to achieve results which will allow us to demonstrate that, after body percussion activities through BAPNE method, many students in the experimental group strengthen and improve the network of friendly relations between them

Desarrollo, evaluación y modelado de un sistema de comunicaciones para multicópteros

[ES] El uso de multicópteros se está extendiendo rápidamente debido a los muchos campos de aplicación que tienen, por lo que cada vez más hay riegos de colisión entre estos aparatos. Además, se están empezando a proponer soluciones donde enjambres de multicópteros logren solucionar problemas más complejos mediante cooperación. Ambos casos requieren que dichos multicópteros se comuniquen entre ellos para coordinar sus trayectorias, algo que actualmente aún se está realizando solo a nivel experimental, por lo que cabe realizar más estudios para averiguar cuál sería la tecnología de comunicación más idónea, y cuáles son los factores que afectan a las prestaciones. El principal objetivo de este proyecto es el desarrollo de un entorno que permita estudiar las comunicaciones entre multicópteros. Para eso se han modificado multicópteros existentes para dotarlos de comunicaciones inalámbricas, así como para permitir comunicar con el sistema de navegación de cara a obtener los parámetros de vuelo en todo momento. El principal elemento desarrollado ha sido una aplicación distribuida que permite el análisis de la calidad del enlace de comunicaciones entre dos drones conectados mediante una red WiFi Ad-hoc, la cual registra no solo la tasa de pérdida en el canal, sino también las posiciones de los drones y demás parámetros de vuelo. Como complemento a la herramienta propuesta, se han desarrollado una serie de scripts que permiten automatizar el análisis de datos y la generación de gráficas, para permitir detectar y cuantificar la influencia que pueden ejercer distintos factores ambientales y parámetros de configuración en la calidad del enlace. La aplicación está completada en su totalidad y ha sido probada en campo, permitiendo constatar la influencia de la distancia entre los drones, la velocidad de rotación de los motores y el tamaño de los paquetes de datos en la calidad del enlace de comunicación. Además, el estudio realizado ha permitido también hallar conclusiones interesantes: dado que los actuales mandos de control remoto trabajan en la banda de los 2,4 GHz, interfieren con la señal WiFi en esta banda y tienen un impacto importante en las prestaciones, por lo que se recomienda utilizar la banda de los 5,9 GHz.[EN] The use of multicopters is spreading rapidly due to their wide scope of application. This means that, as time goes by, the risk of collision between these devices significantly encreases. Moreover, solutions where swarms of multicopters are used to solve more complex problems through cooperation are being proposed. Both cases require multicopters to communicate among them to coordinate their flight, something that is only being done at an experimental level at this moment. Thus, so more studies are required to determine which would be the most appropriate communication technology, and which are the factors affecting performance. The main objective of this project is to develop an environment that allows studying the communications among multicopters. For that purpose, existing multicopters have been modified to provide them wireless communication capabilities, and to make them able to communicate with the navigation system to retrieve flight parameters at any time. The main element developed was a distributed application that allows analysing the quality of the communication link between two drones connected by means of an WiFi-based ad-hoc network, and that records not only the packet loss ratio, but also the drone’s position and other flight parameters. As a complement to the proposed tool, a set of scripts that allow automating the data analysis and graphics generation were developed, thereby allowing to detect and quantify the influence that different environmental factors and configuration parameters have on link quality. The application has reached its final development status and has been field tested, allowing to study the influence of the distance between the drones, the engine rotational speed and the packet size in the communication’s link quality. Moreover, the study has also allowed to draw interesting conclusions: since most radio remote controllers work in the 2.4 GHz band, they strongly interfere with the WiFi signal in this band, and thus have a significant impact on performance, and so we recommend using the 5.9 GHz bandFabra Collado, FJ. (2016). Desarrollo, evaluación y modelado de un sistema de comunicaciones para multicópteros. http://hdl.handle.net/10251/69274.TFG

Sistema anti-colisiones para multicópteros basado en comunicaciones inalámbricas

[EN] The use of multicopters is spreading rapidly due to their wide scope of application. This means that, as time goes by, the risk of collision between these devices significantly increases. Moreover, solutions where swarms of multicopters are used to solve more complex problems through cooperation are being proposed. Both cases require multicopters to communicate among them to coordinate their flight, something that is only being done at an experimental level at this moment. The main objective of this project is to develop a simulation environment to design communication protocols among multicopters, enabling collaboration among them. The simulator will permit to analyse the implemented protocols with no need for field tests, which will reduce the implementation time and the risk of damage on multicopters. Field tests have been made to analyse the packet loss according to the distance between multicopters to properly emulate the communications link. As reference, a WiFi Ad-hoc link in the 5 GHz band has been used. The simulator has reached its final development status, and is completely stable with up to six multicopters running at the same time. The application scalability is limited due to the use of virtual machines, but a few changes in its design will allow scaling it significantly in the future. The development of a collision avoidance solution among multicopters has been the first use of the simulator. Experiments show that the collision avoidance protocol is robust enough, as it has avoided collisions on all the tests that have been done.En este proyecto se propone desarrollar un protocolo anti-colisiones para drones. El protocolo se basa en comunicaciones inalámbricas ad-hoc entre los drones para que éstos puedan intercambiar periódicamente su ubicación y ruta para detectar posibles problemas. En caso de que se detecten trayectorias de colisión, ambos drones deberán automáticamente modificar su ruta para evitar la colisión. Para el desarrollo se incluye la implementación de un simulador de drones en el que evaluar el protocolo.Fabra Collado, FJ. (2017). Sistema anti-colisiones para multicópteros basado en comunicaciones inalámbricas. http://hdl.handle.net/10251/86101TFG

Platform Competition, Compatibility, and Social Efficiency

In their seminal 1985 paper, Katz and Shapiro study systems compatibility in settings with one-sided platforms and direct network externalities. We consider systems compatibility when competing platforms are two-sided and there are indirect network externalities to develop an explanation why markets with two-sided platforms are often characterized by incompatibility with one dominant player who may subsidize access to one side of the market. Specifically, we model competitive interaction between two providers of horizontally differentiated platforms that act as intermediaries between developers of platform-based products (applications) and users of such products. We find that the unique equilibrium under platform compatibility leads to higher profits than the symmetric equilibrium under incompatibility. Notwithstanding, incompatibility naturally gives rise to asymmetric equilibria with a dominant platform that captures all users and earns more than under compatibility. Our model allows a detailed analysis of social efficiency. We find that entry by developers is socially excessive (insufficient) if competing platforms are compatible (incompatible) and that incompatibility generates larger total welfare than compatibility when horizontal differences between platforms are small

Integration of a collaborative robot in a U-shaped production line: a real case study

In lean production environments, such as the U-shaped cells, flexibility is a priority. Therefore, any element that introduces process stiffness is negatively valued. Former studies establish that robotization of tasks in U-shaped cells presents some drawbacks. For instance: it may complicate continuous improvement, prolong changeover time, use a large space or create safety problems for the operators. However, the collaborative robots (CoBots) may change this situation, since they overcome most of the issues previously mentioned. The present study analyses a real case of de-robotization in a traditional assembly line to transform it into a manual U-shaped line. In a second step a CoBot is integrated in the cell replacing one of the workers. This study empirically compares the manufacturing process in these three scenarios. Results in real production conditions show that a U-shape cell assisted by a CoBot increases productivity and reliability while reducing the surface used. These results suggest that collaborative robotics can be integrated in U-shaped production lines and even increase the efficiency of a traditional robotized assembly line.Peer ReviewedPostprint (published version

SLAM: un sistema para la gestión de los acuerdos de estudios en los planes de movilidad universitarios

Aplicación web que permite gestionar, elaborar y validar los acuerdos de estudios de los estudiantes que participan en los programas de movilidad de la Universidad de Zaragoza y todos los aspectos involucrados

AraW2ord : una herramienta basada en tecnologías Web para la escritura simultánea de texto y pictogramas

Los sistemas alternativos de comunicación surgen como complemento al lenguaje oral para ayudar a personas que padecen trastornos severos en el habla, bien de forma directa o bien de forma indirecta (lesiones o problemas neuronales, cognitivos, autismo, etc.). Estos sistemas facilitan la expresión sin utilizar la palabra, mediante la utilización de otros recursos. En este contexto surge la herramienta AraWord, que permite la escritura simultánea de texto y pictogramas. Los pictogramas representan, de forma clara y sencilla, los conceptos más habituales para la comunicación cotidiana. AraWord es una herramienta open-source desarrollada por profesores y alumnos del Departamento de Informática de la Universidad de Zaragoza, y que en la actualidad cuenta con una amplia comunidad de usuarios a nivel internacional. AraWord se ofrece como un software de escritorio y en la actualidad no dispone de una interfaz orientada a servicios que pueda facilitar la integración de sus capacidades en entornos Web o dispositivos móviles. En este proyecto se ha realizado el desarrollo de una versión Web de AraWord que expone todas las funcionalidades de la herramienta mediante servicios Web. La finalidad ha sido doble: por una parte, los servicios publicados pueden reutilizarse para desarrollar aplicaciones de propósito específico tanto para ordenadores de escritorio como para dispositivos móviles; por otra parte, se ha desarrollado una aplicación Web como caso de aplicación de estos servicios, llamada AraW2ord, accesible mediante cualquier dispositivo a través de un navegador

Aplicación de gestión y venta de entradas del Memorial Pepe Carroll

El memorial Pepe Carroll es un congreso de magia que se realiza anualmente en la ciudad de Zaragoza. Se trata de un evento gestionado por la Asociación Mágica Aragonesa (AMA) que cuenta con multitud de actividades tanto para público mago como para público profano. Lo complejo de su gestión, especialmente en lo relativo a la venta de tickets con las diferentes posibilidades de flexibilizar el ticket en diferentes momentos del tiempo, ha generado la necesidad de diseñar y desarrollar en este TFG una aplicación Web que facilite tanto la comunicación con los asistentes como el propio proceso de venta y gestión de entradas al evento