Los buques, grandes o pequeños, de transportes, turistas o defensa, tienen en la actualidad un reto bastante complicado a nivel mundial. Los arrolladores avances de las nuevas tecnologías han permitido incorporar numerosos equipos a sus antenas que hacen más efectiva la navegación (comunicaciones, aproximación, medidas...). De hecho, todo gira en torno a los sistemas electromagnéticos y electrónicos, que deben funcionar a la perfección. Digamos que son el ‘quid de la cuestión’ en los nuevos diseños. Pero un barco es un entorno extremadamente hostil para estos sensores, que han de ubicarse en plataformas de tamaño reducido, llenas de sistemas y rodeadas de elementos metálicos. Las interferencias son tantas que resulta realmente muy difícil garantizar su funcionamiento.

Dos investigadores cacereños de Telecomunicación de la Escuela Politécnica de la Uex, José Manuel Taboada y Luis Landesa, han creado uno de los mejores simuladores del mundo en este sentido, que permite acortar los tiempos de diseño y garantizar la máxima fiabilidad. Llevan unos 20 años trabajando en ello, hasta tal punto que hoy son los responsables del diseño y de los estudios de compatibilidad electromagnética de distintos buques de Navantia (empresa pública española referente en el diseño y la construcción de buques militares y civiles de alta tecnología), incluidos los destinados a la Armada española. Entre sus últimos encargos destaca un prototipo que ha solicitado la Marina Australiana. También han trabajado para la multinacional Indra (diseño de infraestructuras de transporte y seguridad), por mencionar algunos de sus clientes. Su simulador es tan efectivo que se ha llevado premios internacionales como el de ‘Intel Itanium Innovation Award’, recogido en la ciudad de San Francisco, o el ‘Prace Award’, concedido por la Unión Europea.

SUPERCOMPUTACION / Frente a las maquetas tradicionales de latón que requerían meses de pruebas y ensayos, Luis Landesa, catedrático de Telecomunicación, y José Manuel Taboada, profesor titular acreditado a catedrático de Telecomunicación, han desarrollado desde la facultad cacereña este código de simulación puntero en el mundo. «Hemos aplicado la supercomputación al electromagnetismo para ser capaces de simular cómo se van a comportar todos esos sistemas a bordo de un modelo de buque virtual, antes de que se llegue a construir, utilizando para ello ordenadores y superordenadores», explican los investigadores. «De este modo realizamos los estudios de compatibilidad, conocemos los niveles de interferencia, adaptamos los equipos hasta lograr un resultado perfecto, y una vez que se cumplen las especificaciones con una holgura suficiente, se pasa a la fase de construcción», detallan.

El trabajo resulta siempre complejo puesto que cada día se incorporan nuevas tecnologías a los sistemas de transporte, que deben ser compatibles con las anteriores. El grupo de investigación liderado por estos profesores, denominado EM3 Works, especializado en electromagnetismo computacional y compatibilidad electromagnética (perteneciente a su vez al Grupo de Telecomunicación de la Politécnica), resuelve cada nueva situación con una eficacia que cada vez le reporta más trabajos, hasta tal punto que en breve lanzará una spin-off para poder abordarlos ya como empresa.

La responsabilidad es muy alta, porque una vez construido, resulta más que complicado rectificar un buque (llevan numerosas antenas en distintas bandas y para distintos sistemas como radares, comunicaciones...). Por eso las grandes firmas confían en los profesores de la Politécnica. El resultado de su simulador es completamente fiable. Además, forman un equipo con profesionales de la Universidad de Vigo muy reconocido por sus resultados. Los investigadores gallegos se centran más en el hardware, la parte física, construcciones y mediciones...; mientras que los cacereños desarrollan especialmente las simulaciones virtuales.

20 AÑOS DE ESTUDIOS / Todo comenzó hace veinte años con los primeros estudios de compatibilidad electromagnética de un modelo de fragata española. Por entonces también se les concedió el primer proyecto estatal de apoyo a sus cometidos. Desde entonces no han parado de evolucionar, también sus métodos de simulación. Su línea de investigación ha estado siempre financiada por proyectos del Plan Nacional de Investigación, dado su alto interés. «Al principio nos encargaban solo los problemas más complejos, sistemas que interferían entre ellos, por ejemplo uno de comunicación con otro de aproximación», explica José Manuel Taboada. Al irlos resolviendo poco a poco, pudieron configurar uno de los software punteros a nivel mundial, que les permite solucionar problemas que otros simplemente no pueden.

Además, el grupo comenzó a realizar el diseño de las antenas de los sistemas de comunicación HF (alta frecuencia) de algunos buques. Cada día avanza más su código de modo que puede resolver de forma exacta un volumen mayor de datos, y con ello es capaz de alcanzar frecuencias más altas (el sistema de ecuaciones se va multiplicando hasta llegar a miles de millones de incógnitas). Por todo ello, ya les están encargando estudios completos sobre la compatibilidad a bordo de nuevas plataformas.

Hasta ahora han trabajado con diversos tipos de fragatas de la Armada Española y otros barcos de aprovisionamiento. Para la Armada Australiana acaban de resolver la compatibilidad electromagnética de un modelo de buques. En estos momentos estudian otro gran avance que sin duda supondrá un paso decisivo y puntero en telecomunicaciones integradas.

Pero además han realizado estudios similares para antenas de aviones a reacción o para helicópteros que ahora tienen sistemas de telecomunicación más avanzados y libres de interferencias (en las imágenes adjuntas se representa un buque y un reactor con las corrientes inducidas por las ondas electromagnéticas que ellos simulan en sus estudios). No obstante, prefieren omitir los modelos y otros detalles por sus acuerdos de confidencialidad.

Cada uno de estos trabajos genera otros nuevos. Ahora, el grupo ha dado un paso más y ha comenzado a crear incluso equipos de diseño propio, de modo que actúa como suministrador de hardware. Lo hace especialmente la facultad de Vigo, porque la Politécnica cacereña está más centrada en simulación y superordenadores, si bien al fin y a la postre todos colaboran con todo.

Y ya puestos a resolver cuestiones imposibles, el grupo encara un nuevo reto aún más ambicioso. Si la eliminación de interferencias es realmente difícil en las antenas exteriores de los buques, ahora van a atreverse a solucionarlas en el interior, donde se están multiplicando los sistemas. «Es un campo que apenas tiene nada prácticamente hecho, los sistemas interiores presentan una dificultad tremenda, interfieren unos con otros, no funcionan, las habitaciones metálicas hacen más complejos lo campos electromagnéticos... Si se lograra, sería una tecnología puntera porque hablamos de un entorno muy hostil, del caos absoluto», describe Luis Landesa. De hecho ya lo han conseguido, pero necesitan perfeccionar el proceso para acelerarlo.

En este sentido, al grupo EM3 Works le acaban de conceder un Proyecto Regional de Investigación que le permitirá financiar nuevas técnicas y especializar su software para el nuevo estudio. Porque saben que la ciencia no se detiene y ellos tampoco están dispuestos a darle tregua.