Monitoreo de gases volcánicos basado en UAV autónomos: un estudio de caso validado por simulación en Santorini
Autores: Karachalios, Theodoros; Orphanoudakis, Theofanis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Monitoreo de gases volcánicos basado en UAV autónomos: un estudio de caso validado por simulación en Santorini
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Gases volcánicos
Alertas sísmicas
Anomalías de CO2
Planificación de misiones
Información georreferenciada de gases
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) pueden proporcionar mediciones rápidas y espacialmente resueltas de gases volcánicos que a menudo preceden a las erupciones, sin embargo, la mayoría de los despliegues siguen siendo manuales o preplanificados y son lentos para reaccionar ante el malestar sísmico. En el presente trabajo, presentamos un diseño validado por simulación de un flujo de trabajo autónomo activado por terremotos para la detección temprana de anomalías de CO2, demostrado a través de un estudio de caso conceptual centrado en la caldera de Santorini. El sistema recibe alertas sísmicas en tiempo real, genera misiones automáticamente y ejecuta una estrategia de detección en dos etapas: un escaneo rápido para construir un mapa de calor de CO2 grueso seguido de muestreo de alta precisión en puntos calientes emergentes. La planificación de misiones incluye perfiles de vuelo conscientes del viento y del terreno, envolturas de seguridad geocercadas y un enfoque de ubicación de instalaciones para la colocación de sitios de aterrizaje; en un estudio de caso de Santorini, proporcionamos un anillo de zonas candidatas de lanzamiento/aterrizaje con uso dependiente del viento, ilustramos la replanificación adaptativa impulsada por la incertidumbre del mapa de calor y esbozamos pasos de calibración y control de calidad para un mapeo robusto de CO2. La metodología propuesta ofrece un plan operativo que vincula los desencadenantes sísmicos con información de gas georreferenciada y puede ser transferida a otras islas o volcanes de caldera.
Descripción
Los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) pueden proporcionar mediciones rápidas y espacialmente resueltas de gases volcánicos que a menudo preceden a las erupciones, sin embargo, la mayoría de los despliegues siguen siendo manuales o preplanificados y son lentos para reaccionar ante el malestar sísmico. En el presente trabajo, presentamos un diseño validado por simulación de un flujo de trabajo autónomo activado por terremotos para la detección temprana de anomalías de CO2, demostrado a través de un estudio de caso conceptual centrado en la caldera de Santorini. El sistema recibe alertas sísmicas en tiempo real, genera misiones automáticamente y ejecuta una estrategia de detección en dos etapas: un escaneo rápido para construir un mapa de calor de CO2 grueso seguido de muestreo de alta precisión en puntos calientes emergentes. La planificación de misiones incluye perfiles de vuelo conscientes del viento y del terreno, envolturas de seguridad geocercadas y un enfoque de ubicación de instalaciones para la colocación de sitios de aterrizaje; en un estudio de caso de Santorini, proporcionamos un anillo de zonas candidatas de lanzamiento/aterrizaje con uso dependiente del viento, ilustramos la replanificación adaptativa impulsada por la incertidumbre del mapa de calor y esbozamos pasos de calibración y control de calidad para un mapeo robusto de CO2. La metodología propuesta ofrece un plan operativo que vincula los desencadenantes sísmicos con información de gas georreferenciada y puede ser transferida a otras islas o volcanes de caldera.