This thesis discusses the fabrication and characterization of self-ordered porous alumina structures. Two anodizing techniques 'two step anodization' and 'hard anodization' were used to prepare porous alumina structures. The physical properties of several porous alumina structures were studied using various characterization techniques: namely, X-ray diffraction, optical spectroscopy in the visible-ultraviolet (UV-Vis) and infrared range (FT-IR), photoluminescence spectroscopy (PL), nanoindentation and friction measurements. Derived applications such as metal nanowire arrays and polymer nanopillar arrays were prepared using porous alumina templates. The preliminary results from the novel and promising anodization approach of discontinuous anodization showed that the pore diameter in porous alumina could be modulated. A three-dimensional porous alumina structure makes novel applications possible in the fields of nanostructured materials and optical nanodevices. / La disertación ha sido organizada de la siguiente manera. En el primer capítulo se presenta el estado del arte, donde se exponen algunos conceptos básicos de las propiedades electroquimicaselectroquímicas del alumino, las fases del crecimiento de los poros y el proceso de auto-ordenación de los mismos. El segundo capítulo de la tesis esta relacionado con la preparación y caracterización morfológica de las muestras de alumina porosa. >En el capítulo 4 se desglosan los resultados obtenidos de las caracterizaciones realizadas a las distintas estructuras obtenidas durante el desarrollo de la tesis. Las muestras fabricadas fueron analizadas mediante varias técnicas como difracción de rayos X (XRD), espectroscopia óptica en rango de ultravioleta-visible (UV-Vis), espectroscopia de infrarrojo con transformación de Furrier (FT-IR), espectroscopia de fotoluminiscencia, técnica nanoidentación y prueba de fricción. Finalmente, el capítulo 5 esta dedicada a las aplicaciones derivadas de la alumina porosa.

La fabricación de micro- y nanoestructuras orgánicas ha recibido un creciente interés debido a sus potenciales aplicaciones en campos como los sensores, las células solares y los diodos emisores de luz. En este trabajo, se ha desarrollado la técnica "template-based method", la cual consiste en la infiltración de un polímero en un molde poroso para obtener una estructura que sea su replica inversa. Dicha técnica ha sido utilizada empleando diferentes condiciones experimentales. El silicio macroporoso y la alumina nanoporosa han sido utilizados como moldes. Se fabricaron micro- y nanoestructuras orgánicas y se caracterizaron por microscopia electrónica de barrido, absorción, fotoluminiscencia, difracción de rayos X y espectroscopia Raman. Se analizó la morfología, las propiedades ópticas y la estructura cristalográfica de las micro- y nanoestructuras obtenidas. Finalmente, se estudió la influencia del disolvente, la estructura y del método experimental en la ordenación de las cadenas del polímero dentro de los nanoporos. Fabrication and characterization of polymer micro- and nanostructures by template-based method / The fabrication of polymer micro- and nanostructures has received an increasing interest due to its potential applications in fields such as sensors, solar cells and light-emitting diodes. In this thesis, we have developed the template-based method, which consists on the infiltration of a specific material into a cavity (called template) to obtain the inverse replica of the template. This method has been studied using different experimental conditions. Macroporous silicon and self-ordered nanoporous alumina have been employed as templates. Polymer micro- and nanostructures were prepared and characterized by scanning electron microscopy, UV-Vis absorbance, photoluminescence, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. Then, the morphology, optical properties and the degree of crystallinity of the micro- and nanostructures were analysed. Finally, the influence of the solvent, the structure and the experimental method in the conformation of the polymer chains inside the nanopores were studied.

La actual era de las comunicaciones requieren dispositivos para el tratamiento de la información cada vez más eficientes en términos de velocidad, consumo y tamaño. Los dispositivos basados en cristales fotónicos con componentes anisotrópicos pueden aplicarse para el diseño de dispositivos electro-ópticos con características convenientes tales como la sintonizabilidad. En este trabajo se han analizado y diseñado varios dispositivos unidimensionales (1D), bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D) sintonizables basados en cristales fotónicos de silicio y cristal líquido. En el caso de los cristales fotónicos 1D se ha propuesto dos ecualizadores ópticos basados en interferómetros Fabry-Pèrot. Estos dispositivos permiten sintonizar 2 resonancias en sus frecuencias y amplitudes de transmisión. En cuanto a los cristales fotónicos 2D, se ha analizado filtros y guías de onda sintonizables, proponiendo en ambos casos aplicaciones como interruptores ópticos. Por último, se ha desarrollado una aproximación para el análisis de cristales fotónicos 3D. Mediante dicha aproximación se ha explicado la presencia de máximos en reflexión en altas frecuencias así como se han analizado 3 muestras experimentales. / The present Communications Age requires more and more efficient devices in terms of speed, consumption and size for the treatment of information. Nanoscale photonic crystal devices and anisotropic materials is expected to provide a possibility to create electro-optical devices with required characteristics such us tunability. In this work we have analyzed and designed several tunable one-dimensional (1D), two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) devices based on silicon photonic crystals and liquid crystal. In the case of 1D photonic crystals, two optical equalizers based on Fabry-Perot interferometers have been proposed. These devices allow tuning 2 resonances in frequencies and transmission amplitudes. As for 2D photonic crystals, tunable filters and waveguides have been analyzed, offering both applications as optical switches. Finally, we have developed an approach for the analysis of 3D photonic crystals. The presence of reflection peaks in high frequencies has been explained by this approach and 3 experimental samples were analyzed.

En aquest treball es van fabricar cel · les solars orgàniques d'heterounió de volum, el qual van ser utilitzats diferents materials donadors i acceptors, com ara P3HT, PTB1 i PC70BM, PCBM, respectivament. L'anàlisi de procés de degradació va ser portat a terme en dispositius fotovoltaics on van ser presos aspecte com ara la preparacions de la barreja, control de morfologies en les capes actives, procés de tractament tèrmic i condicions d'entorn al qual van ser exposades les cel solars. En cada cas va ser usat la característica de corrent-voltatge per supervisar els paràmetres de rendiment del dispositiu fotovoltaic durant la seva operació en condicions de llum i baix foscor. Un model elèctric es va utilitzar per correlacionar els mecanismes físics amb els paràmetres de rendiment de la cel solar. A més, el protocol ISOS-D1 es va aplicar a les cel · les solars orgàniques sota diferents entorns per quantificar el temps de vida, estabilitat i identificar els mecanismes de degradació predominants en el mateix. Com a segona part d'aquesta tesi, les cèl · lules solars orgàniques interdigitadas d'heterounió van ser dissenyats, fabricats i caracteritzats elèctricament i òpticament. Les cel · les solars interdigitadas van ser comparades respecte les de bicapa i les de heterounió de volum. Tècniques d'extracció de càrrega i transitoris de fotovoltaje van ser aplicats per primera vegada sobre aquest tipus de cel solars. Els resultats van revelar que ambdues tècniques són adequades per a la caracterització de la variació de la densitat de càrrega sobre la polarització aplicada en aquest tipus de cel · les fotovoltaiques. / En este trabajo se fabricaron celdas solares orgánicas de heterounión de volumen, el cual fueron utilizados diferentes materiales donadores y aceptores, tales como P3HT, PTB1 y PC70BM, PCBM, respectivamente. El análisis de proceso de degradación fue llevado a cabo en dispositivos fotovoltaicos donde fueron tomados aspecto tales como la preparaciones de la mezcla, control de morfologías en las capas activas, proceso de tratamiento térmico y condiciones de entorno al cual fueron expuestas las celdas solares. En cada caso fue usado la característica de corriente-voltaje para monitorear los parámetros de rendimiento del dispositivo fotovoltaico durante su operación en condiciones de iluminación y bajo oscuridad. Un modelo eléctrico se utilizó para correlacionar los mecanismos físicos con los parámetros de rendimiento de la celda solar. Además, el protocolo ISOS-D1 se aplicó a las celdas solares orgánicas bajo diferentes entornos para cuantificar el tiempo de vida, estabilidad e identificar los mecanismos de degradación predominantes en el mismo. Como segunda parte de esta tesis, las células solares orgánicas interdigitadas de heterounión fueron diseñados, fabricados y caracterizados eléctricamente y ópticamente. Las celdas solares interdigitadas fueron comparadas con respecto las de bicapa y las de heterounión de volumen. Técnicas de extracción de carga y transitorios de fotovoltaje fueron aplicados por primera vez sobre este tipo de celdas solares. Los resultados revelaron que ambas técnicas son adecuadas para la caracterización de la variación de la densidad de carga sobre la polarización aplicada en este tipo de celdas fotovoltaicas. / In this work were fabricated organic solar cells of bulk heterojunction, which were used different donor and acceptor materials such as P3HT, PTB1 and PC70BM, PCBM, respectively. The analysis of degradation process was carried out on the photovoltaic devices where it were taken aspect as the blend preparations, control of morphologies on the active layers, annealing process and environment conditions that were exposed the solar cells. In each case was used current-voltage characteristic to monitor the performance parameters of the photovoltaic device during its operation in dark and under illumination conditions. An electrical model was used to correlate the physical mechanisms with the performance parameters of the solar cell. Additionally, ISOS-D1 protocol was applied to organic solar cells under different environments to quantify the lifetime, stability and identify the degradation mechanisms predominant in it. As second part of this thesis, interdigitated heterojunction organic solar cells were designed, manufactured and electrically and optically characterized. The interdigitated solar cells were compared regarding bilayer and bulk heterojunction solar cells. Charge extraction and transient photovoltage techniques were applied for the first time in this kind of solar cells. The results revealed that both techniques are suitable for the characterization of the charge density variation over the applied bias on this kind of devices.

El gran atractivo del modelo estándar del motor de inducción en ejes dq con parámetros constantes reside en su relativa simplicidad, por lo que generalmente se toma como base para la predicción de su conducta dinámica. No obstante, durante transitorios exigentes y en determinadas condiciones de operación, este modelo se revela claramente inadecuado para representar el comportamiento de la máquina.Para paliar este hecho, numerosos esfuerzos se han efectuado para incluir en el modelo del motor efectos tales como el de ranura profunda o la saturación magnética, así como otros fenómenos de segundo orden. No obstante, el enorme incremento en complejidad experimetado por el modelo desincentiva su utilización.En la presente tesis se explora la bondad de determinados modelos simplificados con inclusión del efecto de ranura profunda y la saturación magnética del flujo principal, evaluando bajo qué condiciones su utilización ofrece garantías.Concretamente, se muestra la necesidad del empleo de modelos con inclusión del efecto de ranura profunda para la determinación del tiempo de operación estable del motor trifásico de inducción ante huecos de tensión, evidenciando cómo aun los modelos de orden reducido, mas de doble jaula, predicen resultados acordes con los datos de catálogo suministrados por el fabricante, cometido en el que falla el modelo estándar de jaula sencilla.En lo tocante al modelado de la saturación magnética, se justifica la divergencia en los resultados obtenidos a partir de los modelos con y sin intersaturación cuando estos son formulados en función de determinados conjuntos de variables de estado, a partir de la evaluación de los pesos relativos de los distintos términos que marcan la diferencia entre ambos tipos de modelos, contribuyendo así a clarificar un punto que ha sido objeto de controversia en la literatura especializada. Se efectúa, así mismo, un estudio detallado sobre las implicaciones del uso de parámetros y magnitudes referidos en los modelos con y sin intersaturación, evaluando para qué conjuntos de variables de estado su utilización resulta ventajosa.En suma, queda puesto de manifiesto que haciendo uso de determinados recursos simplificativos, es posible modelar con garantías efectos que en muchas ocasiones son obviados en los modelos para evitar la excesiva complejidad que su inclusión aporta, pero que en aplicaciones concretas resultan esenciales para representar adecuadamente el comportamiento real del motor.

El inminente lanzamiento de la misión Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS, humedad del terreno y salinidad del mar) de la Agencia Espacial Europea (ESA) permitirá la recuperación sistemática y a escala global de la salinidad superficial del mar, con el consecuente beneficio tanto para oceanografía como para la climatología. No obstante, primero es necesario modelar y compensar adecuadamente el impacto de la rugosidad del mar en las medidas radiométricas, a fin de reducir el error inducido en la SSS recuperada y obtener valores significativos. En los últimos años el uso de señales reflejadas de sistemas de navegación global por satélite (GNSS-R) ha mostrado su potencial para obtener parámetros geofísicos, inicialmente altimetría y más recientemente estado del mar. La metodología más comúnmente empleada era comparar la forma de onda medida (correlación para diferentes retardos) con la modelada. Uno de los objetivos que motivó la presentación del proyecto Passive Advance Unit (PAU, Unidad Pasiva Avanzada) a la fundación EURYI fue el estudiar la relación directa entre la temperatura de brillo radiométrica y algunos observables GNSS-R por definir. Para ello se obtendrían medidas colocadas con una radiómetro en banda L y un reflectómetro GPS, y se procedería a la recuperación completa de la salinidad con ayuda de un radiómetro de infrarrojos adicional. El proyecto PAU se ha desarrollado dentro del Grupo de Teledetección Pasiva del Remote Sensing Lab, en el departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones del la Universitat Politècnica de Catalunya.La presente tesis doctoral describe el trabajo desarrollado entre 2004 y 2008 en aspectos tanto teóricos como de implementación hardware dentro del campo de la reflectometría GNSS. Más concretamente, el capítulo 1 introduce brevemente la recuperación de SSS mediante teledetección y describe el proyecto PAU. Por su parte, el capítulo 2 esta dedicado a los fundamentos de la reflectometría GNSS, mientras que el capítulo 3 hace hincapié en el observable GNSS-R elegido, el delay-Doppler Map (DDM) completo. Así, se presenta una nueva y eficiente aproximación a la simulación de DDMs junto a las clásicas expresiones de Zavorotny-Voronovich para la señal GNSS dispersada. Posteriormente se estudia la parametrización de DDMs en el capítulo 4, donde algunos de los parámetros derivados son subsecuentemente relacionados con el estado del mar. Por otro lado, en el capítulo 5 se ofrece una descripción pormenorizada del diseño, implementación y validación del un reflectómetro capaz de generar DDMs en tiempo real basado en un dispositivo FGPA, mientras que en el capítulo 6 se presenta la campaña de medidas ALBATROSS 08, donde se utilizó el instrumento PAU-GNSS/R desarrollado para verificar la idoneidad de los parámetros GNSS-R propuestos para describir el estado del mar. Finalmente, las conclusiones y el trabajo futuro se consignan en el capítulo 7. / With the upcoming launch of the ESA's Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) mission, the retrieval of Sea Surface Salinity (SSS) from space will benefit both the oceanography and climatology communities. However, the impact of the sea roughness on the radiometric measurement has to be accurately modeled and accounted for first, so that to reduce the induced error on the retrieved SSS and yield meaningful values. In recent years the use of reflected Global Navigation Satellite System Signals (GNSS-R) has shown its potential to retrieve geophysical parameters, mainly altimetry and more recently sea state. The approach consisted of comparing the measured waveform (correlation at different delays) with a modeled one. One of the rationales that motivated the submission of the Passive Advanced Unit (PAU) project to the EURYI foundation was to study the direct relationship between the radiometric brightness temperature and some to-be-defined GNSS-R observables by obtaining co-located measurements with an L-band radiometer and a GPS reflectometer, and perform the actual SSS retrieval with the aid of an infrared radiometer. The PAU project has been developed by the Passive Remote Sensing Group of the Remote Sensing Lab, at the Department of Signal Theory and Communications of the Universitat Politènica de Catalunya. The present PhD dissertation describes the work undertaken between 2004 and 2008 in both theoretical and hardware issues within the field of GNSS-R reflectometry. More specifically, in chapter 1 a brief introduction to SSS retrieval is given along with the description of the PAU project. Chapter 2 is devoted to the basics of GNSS reflectometry, whereas chapter 3 is focused into the simulation of the chosen GNSS-R observable, the whole Delay-Doppler Map (DDM). A new approach to DDM simulation is introduced along with the review of the classical implementation of the Zavorotny-Voronovich expressions for the reflected GNSS signal. After that, the parameterization of the DDMs is studied in chapter 4, where some of the derived parameters are to be linked to the actual sea state. Chapter 5 offers a detailed description of the design, implementation and validation of a real- time FPGA-based DDM reflectometer, whereas chapter 6 describes the ALBATROSS 08 measurement campaign, where the developed PAU-GNSS/R was tested. The conclusions and the future work are listed in chapter 7.

Membrane bioreactors (MBR) are a combination of common bioreactors and membrane filtration units for biomass retention, presenting unique advantages like high effluent quality and a smaller footprint than the one by conventional wastewater treatment plants. However, fouling and its associated costs are the main drawbacks related to this technology. This thesis presents a step towards the integrated operation of MBRs through experimental and model-based studies. Interactions between the biological (nutrient removal and sludge characteristics) and physical (hydrodynamics and filtration) processes in MBRs were studied, with the final aim being to improve their integrated operation and control. Moreover, the reduced energy costs and the better understanding of MBR operation may contribute to making MBR systems a more competitive technology to deal with water scarcity problems / Els bioreactors de membranes (BRM) són una combinació dels reactors convencionals i una unitat de filtració que reté la biomassa, de manera que presenten com a gran avantatge una qualitat de sortida amb estàndards de reutilizació, i molt poca necessitat d’espai. Tanmateix, l'embrutiment i els seus costs associats són els principals inconvenients d'aquesta tecnologia. Aquesta tesi presenta un pas endavant cap a l’operació integrada dels BRM mitjançant estudis experimentals i de modelització. Les interaccions entre els processos biològics (eliminació de nutrients i característiques de la biomassa) i físics (hidrodinàmica i filtració) que tenen lloc als BRM s’han estudiat amb l’objectiu final de millorar-ne la seva operació i el control integrat. A més, s'han reduit els costos energètics, els quals contribueixen a la millora de la competitvitat de la tecnologia BRM com a solució potencial per a problemes d’escassetat d’aigua

Los canales multiple-input multiple-output (MIMO) proporcionan una forma abstracta y general de modelar un gran número de sistemas de comunicaciones. Los canales MIMO inalámbricos, en concreto, han despertado un gran interés en la comunidad investigadora durante la última década, puesto que aportan mejoras significativas en términos de eficiencia espectral y fiabilidad frente a los sistemas single-input single-output (SISO) tradicionales. Esta tesis se concentra en sistemas MIMO de multiplexado espacial con conocimiento perfecto de canal (CSI) en ambos lados del enlace de comunicaciones. Las técnicas de multiplexado espacial engloban a todos aquellos sistemas de transmisión MIMO que dividen el flujo de datos de entrada en múltiples subflujos independientes para transmitirlos después de forma simultánea. Cuando se posee CSI perfecto en transmisión, la adaptación de dichos subflujos al estado del canal resulta en notables mejoras de las prestaciones del sistema de comunicaciones. Dentro de esta filosofía destacan los transceptores MIMO lineales por su gran relevancia práctica. El diseño de transceptores MIMO lineales se ha abordado extensivamente en la literatura durante las tres últimas décadas bajo una gran variedad de criterios de optimización. Las prestaciones de estos esquemas, en cambio, no se han investigado analíticamente, de forma que medidas de rendimiento tales como la probabilidad de error de bit promedio (BER) y la probabilidad de outage se han evaluado mediante simulaciones numéricas, las cuales no proporcionan una visión intuitiva del comportamiento del sistema. Los análisis teóricos, en cambio, ayudan a identificar los grados de libertad en el diseño y a comprender mejor su impacto en las prestaciones obtenidas. La presente tesis parte de esta necesidad y proporciona una caracterización analítica de la BER promedio y la probabilidad de outage bajo diferentes modelos de canal. El régimen de alta relación señal a ruido (SNR) ha recibido una atención especial y las prestaciones del sistema se han investigado desde dos puntos de vista diferentes. En primer lugar, adoptando una perspectiva más práctica, hemos caracterizado las curvas de BER promedio y probabilidad de outage en términos de dos parámetros clave: la ganancia en diversidad y la ganancia de agrupación. A continuación nos hemos centrado en el marco del diversity and multiplexing tradeoff. De esta forma, hemos podido analizar conjuntamente la capacidad del sistema para tratar con la naturaleza aleatoria del canal pero, también, la capacidad de acomodar una tasa de transmisión superior cuando la SNR crece. En esta tesis se han evaluado las prestaciones de los transceptores MIMO lineales analíticamente y de forma simultánea para los modelos de canal MIMO inalámbricos más comunes, tales como el canal Rayleigh incorrelado o semicorrelado, o el canal Ricean incorrelado. Para alcanzar este objetivo, hemos obtenido una formulación general que unifica la caracterización probabilística de los autovalores de matrices aleatorias Hermíticas con una determinada estructura, que incluye los modelos de canal anteriores como casos particulares. En efecto, la formulación propuesta y los resultados obtenidos proporcionan un marco sólido para el análisis de las prestaciones de los sistemas MIMO, pero también pueden ser muy útiles en otras áreas del procesado estadístico de la señal y las comunicaciones. Finalmente, como conclusión al análisis realizado en esta tesis, se han evidenciado las limitaciones inherentes a los sistemas prácticos de multiplexado espacial con conocimiento de canal estudiados. En consecuencia, se han propuesto esquemas alternativos que tratan dichas limitaciones y superan las prestaciones de los diseños prácticos disponibles en la literatura. / Multiple-input multiple-output (MIMO) channels are an abstract and general way to model many different communication systems of diverse physical nature. In particular, wireless MIMO channels have been attracting a great interest in the last decade, since they provide significant improvements in terms of spectral efficiency and reliability with respect to single-input single-output (SISO) channels. In this thesis we concentrate on spatial multiplexing MIMO systems with perfect channel state information (CSI) at both sides of the link. Spatial multiplexing is a simple MIMO transmit technique that does not require CSI at the transmitter and allows a high spectral efficiency by dividing the incoming data into multiple independent substreams and transmitting each substream on a different antenna. When perfect CSI is available at the transmitter, channel-dependent linear precoding of the data substreams can further improve performance by adapting the transmitted signal to the instantaneous channel eigen-structure. An example of practical relevance of this concept is given by linear MIMO transceivers, composed of a linear precoder at the transmitter and a linear equalizer at the receiver. The design of linear MIMO transceivers has been extensively studied in the literature for the past three decades under a variety of optimization criteria. However, the performance of these schemes has not been analytically investigated and key performance measures such as the average bit error rate (BER) or the outage probability have been obtained through time-comsuming Monte Carlo simulations. In contrast to numerical simulations, which do not provide any insight on the system behavior, analytical performance expressions help the system designer to identify the degrees of freedom and better understand their influence on the system performance. This thesis attempts to fill this gap by providing analytical average and outage performance characterizations in some common MIMO channel models. More exactly, we derive exact expressions or bounds (depending on the case) for the average BER and the outage probability of linear MIMO transceivers designed under a variety of design criteria. Special attention is given to the high signal-to-noise ratio (SNR) regime, where the system performance is investigated under two different perspectives. First, from a more practical point-of-view, we characterize the average BER and outage probability versus SNR curves in terms of two key parameters: the diversity gain and the array gain. Then, we focus on the diversity and multiplexing tradeoff framework in order to take into consideration the capability of the system to deal with the fading nature of the channel, but also its ability to accommodate higher data rates as the SNR increases. The performance of linear MIMO transceivers is simultaneously analyzed for the most common wireless MIMO channel models such as the uncorrelated and semicorrelated Rayleigh, and the uncorrelated Rician MIMO fading channels. For this purpose, we have obtained a general formulation that unifies the probabilistic characterisation of the eigenvalues of Hermitian random matrices with a specific structure, which includes the previous channel distributions as particular cases, i.e., the uncorrelated and semicorrelated central Wishart, the uncorrelated noncentral Wishart, and the semicorrelated central Pseudo-Wishart distributions. Indeed, the proposed formulation and derived results provide a solid framework for the analytical performance evaluation of MIMO systems, but it could also find numerous applications in other fields of statistical signal processing and communications. Finally, and as a consequence of our performance analysis, limitations inherent to all practical linear MIMO transceiver designs have been enlightened. Accordingly, new schemes have been proposed which achieve considerable performance enhancements with respect to classical linear MIMO transceivers.

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La visión del marino durante el día no garantiza totalmente la seguridad del buque, pero sin luz diurna, la seguridad es limitada. El uso de sistemas de visión nocturna puede incrementar considerablemente la seguridad en la mar.Esta tesis estudia la eficacia y fiabilidad de las posibles aplicaciones de los sistemas de visión nocturna y la correcta interpretación y evaluación de las observaciones, de forma que permitan al marino efectuar de forma efectiva las maniobras para evitar accidentes durante la navegación. Aquellos aspectos que se han tenido en consideración se resumen en la seguridad durante la navegación, las maniobras del buque, detección humana en la mar, la seguridad en los accidentes marítimos y la seguridad interior y exterior del buque.Para el desarrollo de esta tesis, se ha hecho un estudio general de los sistemas de intensificación residual y de infrarrojo así como los factores y parámetros que afectan a su rendimiento en el medio marítimo. También, en un trabajo de campo, se ha estudiado la capacidad de reconocimiento e identificación de buques, la interpretación de imágenes de infrarrojo y la detección humana en la mar. Después, los restados son contrastados con un estudio estadístico entre en personal utilizador de estos sistemas. En general, los resultados confirman la capacidad de los sistema de visión nocturna para incrementa la seguridad en la mar, excepto los sistemas de intensificación de luz residual que no son suficientemente efectivos.Entre los sistemas de infrarrojos, las cámaras térmicas ofrecen un buena relación entre el redimiendo y el coste y para operaciones en que no se requieran grandes distancias de detección son una buena opción, para incrementar la seguridad en la navegación. Desde el punto de vista del marino y en lo referente a la seguridad en la navegación y en las maniobras del buque, los sistemas de infrarrojo mejoran la correcta aplicación del Reglamento Internacional para la Prevención de Abordajes en la mar (RIPA) y la adecuada identificación de las señales marítimas, así como incrementan la probabilidad de encontrar y rescatar un hombre en la mar. También puede ser muy efectivo contra el robo y la piratería. No obstante, estos sistemas no pueden considerarse el elemento principal de la navegación sino como accesorio del radar. Aunque el uso de las cámaras nocturnas es fácil, es importante tener en cuenta que sin un apropiado entrenamiento y una vigilancia efectiva, estos sistemas pueden perder efectividad. / The sight of sailors during the day can not totally guarantee the ship's security, and of course even less at night without daylight. The use of night vision systems can increase substantially the security at sea. This thesis studies the efficiency and the accuracy of the possible applications of night vision systems and the correct interpretation and valuation of the observations so that the sailors can carry out the maneuvers correctly to avoid accidents during navigation. The security aspects that have been taking into consideration are summarized in navigation security, ship maneuvers, human detection at sea, security in maritime accidents and inside and outside security of the ship. For the development of this thesis, there was a general investigation of the light intensifier system and infrared system, as well as factors and parameters that affect their performance in the maritime surroundings. In a field work there was investigated the ship's detection and identification capacity, the interpretation of the infrared imagines and the human detection at sea. Later, these results were compared with the results of a statistic study among users of these systems. In general the results confirm the capacity of the night vision systems to improve the security at sea, except for the light pollution intensifier systems which isn't effective enough. Among infrared systems, the thermal cameras offer a good relationship between the performance and the costs and for operations that don't need long distance identification they are a good option to increase the navigation security. From the point of view of the sailors and related to navigation security and the ship maneuvers, infrared systems improve the correct application of the Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea (COLREGs) and an appropriate identification of the maritime signals and also increasing the probability to find and rescue a person at sea. It can also be very effective against robbery and piracy. Nevertheless, these systems can't be considered the main system of navigation but as accessory of the radar. Although the use of night cameras is easy, it's important to take into considerations that without an appropriate training and an effective watch, these systems can loose effectivity.