O Centro de Excelência liderado pelo INESC TEC – INESCTEC.OCEAN -, o Instituto Marinho e Marítimo do Chipre (CMMI) e o MARBLE – Centro de Excelência em Robótica e Tecnologias Marítimas carimbaram um acordo para a colaboração multilateral em inovação para o mar. Na cidade cipriota de Limassol, a equipa de investigadores do INESC TEC participou no workshop Breaking the Surface, onde conquistou um 2.º lugar num desafio de deteção acústica subaquática.
A cooperação entre o INESCTEC.OCEAN e os Centros de Excelência do Chipre e da Croácia irá focar-se no estabelecimento de programas e projetos de I&D de interesse comum, nomeadamente na tecnologia e ciência para o mar. Entre as várias áreas, destacam-se: robótica e sistemas autónomos, dados e cibersegurança, estruturas e testes, sensores para monitorização ambiental, modelação e mapeamento, digitalização, recursos energéticos e do fundo marinho e conceção e performance de plataformas de investigação.
O entendimento entre os três Centros de Excelência também se estende à cooperação para a organização de atividades diversas, tais como formações, seminários, workshops, conferências e demais eventos relacionados com a inovação tecnológica marinha e marítima.
“Este Memorando de Entendimento é importante para o reforço do quadro de cooperação em investigação e inovação para o mar”, sublinha Marta Barbas. A Adjunta da Administração do INESC TEC reforça que o documento assinado “simboliza um compromisso mútuo para o trabalho em conjunto no desenvolvimento de áreas críticas de investigação relacionadas com tecnologias oceânicas”: “São essenciais para o desenvolvimento e sustentabilidade dos setores marinho e marítimo”.
“Prevemos um alinhamento ainda mais estreito entre a investigação académica e as necessidades da indústria, o desenvolvimento de novas tecnologias verdes e a formação avançada de engenheiros e profissionais que deem suporte à Economia Azul”, acrescenta Marta Barbas.
Para o Diretor do Centro de Excelência MARBLE, Nikola Mišković, a assinatura do Memorando de Entendimento “representa um compromisso conjunto na ponte entre investigação avançada e os desafios da indústria relacionados com sistemas marítimos autónomos”. Já Zacharias Siokouros, Diretor Executivo do CMMI, aponta “uma conquista para o Chipre”: “Desvenda-se um novo capítulo de colaboração de longo prazo para a inovação marinha e marítima, junto de dois Centros de Excelência de topo”.
O MARBLE, fundado pela Faculdade de Engenharia Eletrotécnica e de Computação da Universidade de Zagreb (UNIZG-FER), é o Centro de Excelência dedicado à robótica marítima e inovação para uma Economia Azul sustentável. A investigação e soluções deste hub croata assentam em áreas como robótica, Internet das Coisas (IoT) e digital twinning.
O CMMI – Instituto Marinho e Marítimo do Chipre – é um Centro de Excelência independente dedicado à investigação, inovação e tecnologias que promovam soluções para os vários setores da indústria do mar. O CMMI age numa ótica de inovação e investigação multidisciplinar, em prol de uma Economia Azul sustentável.
A assinatura do acordo contou com a presença do Embaixador da Croácia e da Embaixadora de Portugal, Vanda Sequeira.
Equipa do INESC TEC garante 2.º lugar em competição do Breaking the Surface
A deslocação ao Chipre, no entanto, não foi motivada apenas pela assinatura do Memorando de Entendimento entre os três Centros de Excelência para o mar. Entre 9 e 16 de novembro, uma equipa de investigadores do INESC TEC marcou presença na 17.ª edição do Breaking the Surface, um workshop internacional dedicado à robótica e tecnologia subaquáticas e às suas possíveis aplicações.
Entre palestras e demonstrações, o evento contou ainda com uma habitual competição de tecnologia aquática. “Este ano, tratava-se de deteção de sinais acústicos subaquáticos” em ambiente real, aponta Nuno Cruz, investigador do INESC TEC e um dos membros da organização deste desafio.
“Utilizámos dois barcos na costa de Limassol: num deles tínhamos um emissor de sinais acústicos, enquanto no outro, situado a várias centenas de metros, as equipas tinham um gravador que registava todo o som ambiente”, explica.
O investigador frisa que “os desafios da deteção acústica subaquática são grandes”, uma vez que “os sinais são fortemente atenuados e sofrem grandes distorções na propagação, nomeadamente pelas reflexões na superfície e no fundo do mar em águas costeiras”. “[Durante a prestação,] havia bastante vento e agitação marítima, com vários barcos a passar. Tudo isto cria ruído acústico que dificulta a deteção dos sinais enviados”, acrescenta.
Quanto à avaliação do desempenho das várias equipas, Nuno Cruz lista vários dos critérios tidos em conta: “Quantidade de sinais corretamente detetados, exatidão no cálculo dos instantes de emissão e identificação das características dos sinais emitidos”. “Nenhuma das equipas foi a melhor em todos os aspetos, pelo que a avaliação relativa foi bastante difícil”, afirma o investigador, que coordena a área de robótica e sistemas autónomos do Instituto.
Paula Graça, investigadora e uma dos integrantes da equipa do INESC TEC na competição, especifica dois momentos: no primeiro desafio, “em que as características do sinal eram conhecidas, o objetivo foi determinar o número de receções e os respetivos tempos de chegada”.
“Para tal, utilizámos técnicas de ‘Matched Filter’ com refinamento, através de uma STA-LTA [‘Short-Term Average over Long-Term Average’], tornando todo o processo automático e sem intervenção humana, o que destacou a nossa equipa. Das 12 emissões, detetámos nove receções com precisão temporal na casa das milésimas de segundo”, explica Paula Graça.
Já no segundo desafio, “em que o sinal era desconhecido, o objetivo passou por determinar a frequência e o período de emissão”. Neste caso, a equipa de investigadores do INESC TEC recorreu a um método “que combina análise espectral do sinal e filtragem de intensidades com posterior cálculo estatístico, para reduzir o erro de medição”. A equipa obteve o melhor resultado neste quesito.
No final, a performance global na competição garantiu um segundo lugar à comitiva do INESC TEC. De acordo com a Paula Graça, as principais conclusões a retirar destes desafios dizem respeito à forma como “a variabilidade e imprevisibilidade do meio subaquático impactam fortemente a transmissão acústica, afetando a qualidade e integridade do sinal recebido”. “Esta observação reforça a necessidade de implementar sistemas e métodos adaptativos e cooperativos para operar em ambiente real”, esclarece.
À semelhança do que Nuno Cruz aponta, a investigadora do INESC TEC salienta que a maior dificuldade “surgiu, precisamente, na dinâmica do ambiente, que resultou numa relação sinal-ruído não constante, muito afetada por ruído ambiente, incluindo fontes biológicas e antropogénicas”. “Apesar de conhecermos o sinal no primeiro desafio, três das ocorrências não foram detetadas automaticamente devido à degradação irregular do sinal”, remata Paula Graça.
O investigador Nuno Cruz tem vínculo ao INESC TEC e à Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP). A investigadora Paula Graça tem vínculo ao INESC TEC através da FCT – Fundação para a Ciência e Tecnologia.
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