La contaminación del agua es un problema que afecta a millones de personas y se agrava cada vez más debido a que no se aplican métodos de monitoreo de la calidad del agua que sean eficientes debido al costo y tiempo que implican. El deterioro de la calidad del agua ha sido ocasionado principalmente por el vertimiento de aguas residuales domésticas y efluentes residuales producto de la realización de actividades económicas además de la inadecuada eliminación de residuos sólidos. Por ello, en el presente trabajo se plantea el diseño de un sistema que consta en un miniROV (Remote Operated Vehicle) y una plataforma que flota sobre la superficie del agua. Ambos elementos se complementan para realizar el trabajo de inspección y monitoreo de la calidad del agua de forma remota. La plataforma se acopla a vehículos marinos para su desplazamiento sobre el agua, sobre la misma se ubica un cabrestante que la conecta al miniROV mediante un cable umbilical además del banco de baterías que energiza al sistema y el receptor Wifi que hace posible la comunicación inalámbrica. El miniROV es operado de manera remota por un operario que se encarga de su movimiento bajo el agua, el proceso de inspección se realiza mediante la transmisión de video en tiempo real mientras que el monitoreo consiste en la medición de ciertos parámetros químicos del agua. Cabe resaltar que el miniROV posee un sistema de comunicación acústico para conocer su posición debajo del agua con mayor precisión. El sistema elaborado es capaz de inspeccionar y monitorear la calidad del agua satisfaciendo la necesidad de un método de monitoreo eficiente en cuanto a tiempo y costo.

La exploración subacuática se ha venido desarrollando desde ya hace muchos años tanto con fines arqueológicos y científicos como económicos, pues existen gran diversidad de seres vivos, ecosistemas y minerales bajo el agua. En lo que respecta a la arqueología subacuática, esta tiene por objetivo el estudio de elementos históricos que yacen en un medio acuático con el fin de poder reconstruir el pasado o de realizar rescates de elementos de índole histórica. La particularidad de encontrarse en un medio líquido hace que los profesionales recurran a métodos no convencionales tanto por la forma en que estos elementos se conservan como por la accesibilidad que se tiene a estos elementos (gran profundidad bajo el agua). Actualmente en el Perú existe un gran potencial para la exploración marina con fines arqueológicos, aunque aún no se cuenta con equipos de alta gama para dichas labores. Entre algunas zonas de interés para estudio podemos mencionar las Islas Chincha ubicadas a unos 20 km de la costa sur del país, el fondo marino del Callao con embarcaciones de la época colonial, entre otros. Para tales estudios existen diversos métodos de prospección que son de gran ayuda para localizar potenciales regiones con material de estudio importante. De entre los más destacados se puede mencionar el método por Sonar de Barrido Lateral (SSS por las siglas en inglés de Side Scan Sonar) en el que se obtienen imágenes, construidas a partir de lectura de ecos acústicos, del fondo del mar que son posteriormente analizadas e interpretadas por un experto. Para llevar a cabo estos estudios en nuestro país, generalmente se hace uso de navíos de gran tamaño que necesitan de una gran inversión para cada exploración realizada. Por lo tanto, las investigaciones se ven, en parte, limitadas económicamente. Una alternativa a lo mencionado es la intervención de los AUV’s (Autonomous Underwater Vehicle) que vienen siendo desarrollados en diferentes partes del mundo. Esta clase de equipos son más livianos, fáciles de usar (a comparación a los métodos tradicionales) y con un costo menor por exploración. El presente trabajo tiene por objetivo diseñar un prototipo de un AUV que gestione un sistema de navegación, sistema de propulsión e instrumentos de orientación y medición con el objetivo de controlar adecuadamente el movimiento del equipo para poder realizar escaneos del fondo marino mediante un Sonar de Barrido Lateral. A dicho prototipo se le podrá indicar ciertos parámetros para que de forma autónoma se movilice a un área definida cerca a nuestro litoral y pueda realizar inmersiones y exploraciones en las zonas indicadas para luego volver al punto de inicio y entregar los datos recopilados durante la travesía al usuario investigador. Estos datos recopilados podrán ser posteriormente analizados y procesados por un experto para construir imágenes del fondo marino en las cuales se puedan apreciar restos arqueológicos.

El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar una propuesta de obtención de energía a través del tránsito vehicular por un “rompemuelle” (reductor de velocidad) ubicado en la carretera. Como una medida de seguridad vial, las autoridades vienen instalando reductores de velocidad, conocidos como “rompemuelles” con la intención de reducir la potencialidad de accidentes e incidentes de tránsito en los sectores de las carreteras que atraviesan las zonas urbanas y que no presentan la debida señalización. En el país existen muchas estaciones de pesaje y de peaje que no cuentan con suministro de energía eléctrica por lo que recurren al uso de sus propios grupos electrógenos. En algunos casos, estas estaciones tienen un bajo consumo de energía, sin embargo deben mantener encendido el grupo electrógeno, lo que significa un permanente consumo de combustible. En muchas zonas urbanas el suministro eléctrico se realiza por cableado aéreo, lo que en algunas ocasiones resulta difícil e inseguro conseguir la electricidad para la señalización e iluminación diferenciada del reductor de velocidad. El principal objetivo es obtener la mayor cantidad de energía a partir del empleo de un multiplicador de velocidad, la inercia de un disco y un generador eléctrico. La energía potencial de un vehículo debido a su peso puede ser aprovechada a través de un mecanismo que la transforme en energía cinética y posteriormente a energía eléctrica. Este sistema mecatrónico ofrece una fuente de energía que podrá ser usada en señalizaciones en las carreteras, estaciones de pesaje y de peaje que no cuentan con suministro de energía eléctrica; así como los “rompemuelles” ubicados en las zonas urbanas en el que el suministro de energía por la vía aérea resulta peligroso.

Actualmente, es preocupante que el Perú invierta solo el 0.15% del PBI para la investigación y desarrollo tecnológico considerando que el promedio en América Latina es de 0.7% [1]. Es por ello, la importancia de ser un país que no solo exporte materia prima, sino también conocimientos y nuevas tecnologías [2]. Esta tendencia nacional influye en los diferentes sectores empresariales, en este caso, innovación y desarrollo para el uso de vehículos subacuáticos autónomos (AUV). Por tal motivo, se presenta el diseño de un sistema de estabilización para un AUV, el cual es capaz de estabilizar los giros en el eje Y (pitch), los giros en el eje Z (yaw) y la profundidad. Este sistema permite que el AUV mantenga el vector dirección y la profundidad dados por el módulo generador de trayectoria existente en el sistema, controlando así los motores de los timones verticales y horizontales ubicados en la cola del AUV. Esto se logra por medio de un controlador PID, el cual se conseguirá por medio de la simulación de un modelo matemático con los parámetros propios del vehículo.

Según la Oficina General de Defensa Nacional (2019), los accidentes de tránsito son la principal causa de discapacidad y muerte prematura en el Perú, representando un problema social a resolver. Perú se encuentra entre los países con mayor número de muertos por cantidad de vehículos en Latinoamérica, sin embargo, pese a ser una problemática relevante existen pocas alternativas de solución impulsadas desde el sector privado y los ciudadanos perciben que las soluciones deben generarse a través del estado con inversión en infraestructura y educación vial. En este documento se aborda una propuesta de solución que; usando herramientas como entrevistas a profundidad, focus group, análisis e investigación de mercado; ha identificado las carencias y principales dolores de los potenciales usuarios para brindar una propuesta de alto impacto que cubra las expectativas del público objetivo. Actualmente, el avance de la tecnología permite disponer de herramientas que reducen la probabilidad de un accidente hasta en un 40% de acuerdo con la Fundación para el Tráfico Seguro (2018). En base a ello, se ha desarrollado la propuesta de un servicio de monitoreo preventivo y proactivo que funciona a través de dispositivos de seguridad instalados en los vehículos que reducen la probabilidad de accidentes de tránsito alertando al contratante del servicio y/o el conductor sobre posibles riesgos que podrían ocasionar un accidente. Finalmente, esta propuesta se ha determinado viable económicamente con un VAN de $ 1,108,773.92, TIR de 44.77% e IR de 1.55. Así mismo a nivel social, la propuesta está alineada a al objetivo de desarrollo sostenible 3 que busca garantizar una vida saludable y promover el bienestar obteniendo un VAN Social en dólares de $959,162.36, que representa la diferencia entre los beneficios sociales esperados y los costos sociales asociados al proyecto. / Traffic accidents in Peru are significant social, economic, and public health challenges. This study introduces a Sensor Integrated Driver Assistance Platform tailored for Peruvian market. Through comprehensive analysis, including interviews, focus groups, market insights, and technical specifications, it addresses existing deficiencies and user concerns with a market-oriented solution. The proposed solution aims to enhance driving safety by offering a preventive vehicle monitoring and control service. The potential to reduce accident probabilities by up to 40%, as noted by the 2018 Safe Traffic Foundation, becomes a focal point. Utilizing advanced devices, it proactively alerts drivers to potential hazards, reducing the risk of accidents, injuries, and property damage, ultimately bolstering road safety and driver confidence. From a technical financial perspective, the project demonstrates robust economic viability with an impressive Net Present Value (NPV) of $1,108,773.92, a noteworthy Internal Rate of Return (IRR) at 44.77%, and a Profitability Index (PI) of 1.55. In the marketing realm, this innovation strategically adapts to Lima's dynamic market, exceeding the expectations of urban populations, particularly those in socio-economic strata A, B, and C. This initiative aligns seamlessly with Sustainable Development Goal 3, which aims to ensure a healthy life and well-being for all age groups. A comprehensive social impact analysis reveals a Social NPV of $959,162.36, signifying the positive difference between anticipated social benefits and associated project costs. In summary, the Innovative Incremental Implementation of Sensor Integrated Driver Assistance Platform represents a significant step in addressing traffic accidents in Lima. It combines cutting-edge technology, strong financial viability, and market adaptation, serving as a compelling case study for incremental innovation with profound social significance.

El presente trabajo tiene por objetivo sentar las bases necesarias para el desarrollo, diseño, control e implementación de un sistema multiagente, específicamente sobre un conjunto de robots marítimos. Este tipo de sistema tiene varias aplicaciones. Desde el punto de vista académico, el proceso de establecer un patrón de formación deseado consiste en una tarea laboriosa y desafiante. Por otro lado, la idea de usar estos robots como un conjunto permite a las industrias navales y agencias meteorológicas reducir horas de trabajos de campo e investigación. Sin embargo, para lograr estos propósitos es necesario saber las características que presentan estos sistemas y las herramientas de software y hardware con las que se cuenta, de manera que se pueda elaborar una estrategia de control de formación. Esta información es detallada en la presente tesis, cuya estructura es la siguiente: El capítulo I presenta el Estado del arte de los vehículos autónomos de superficie. Se explica cómo se inició el interés por el estudio de dichos vehículos y los modelos que se han ido desarrollando en esta área de la robótica marítima. Teniendo en cuenta ello, se presenta adicionalmente un resumen de las técnicas y algoritmos empleados para lograr un adecuado control de formación de un sistema constituido por varios robots, en el que se señalan algunas diferencias. En el capítulo II se obtuvo el modelo matemático de un vehículo de superficie. En él se definen los sistemas de referencia necesarios para describir el movimiento del robot marítimo y se obtienen las ecuaciones cinemáticas y dinámicas mediante el uso de una matriz de rotación, la aplicación de las leyes de Newton, y principios de hidrodinámica e hidrostática. Así también, se explican los modelos usados para las perturbaciones que afectan al robot. El proceso de las pruebas experimentales es detallado en el Capítulo III. Se explica brevemente las características de los sensores y actuadores empleados, y además, se presentan los parámetros a tener en cuenta en las simulaciones desarrolladas. En el capítulo IV se presenta el diseño del controlador de formación. Se usan 2 enfoques para poder comparar los resultados obtenidos con cada una de las estrategias. Asimismo, en cada una de ellas se analiza la controlabilidad y estabilidad del esquema de formación deseado. El modelo que permite relacionar las fuerzas requeridas por el sistema con las fuerzas permitidas por los actuadores se explica detalladamente en el capítulo V. El capítulo VI presenta los resultados obtenidos con los controladores diseñados en el entorno de MATLAB-Simulink. Se muestra también el efecto de las perturbaciones sobre la formación y se distinguen las principales diferencias entre una y otra estrategia. Finalmente, se mencionan las conclusiones generales y trabajos futuros planteados, así como también se sugieren algunas recomendaciones. / Tesis

La creciente tendencia de utilizar vehículos eléctricos, conlleva a reemplazar los grifos de vehículos de combustibles fósiles por electrolineras. Una electrolinera puede utilizar una fuente de energía renovable (ej. Solar o eólico) para cargar un vehículo; además, el excedente de energía podría ser suministrado a la red eléctrica trifásica, haciendo uso de un convertidor electrónico dc/ac (o inversor). Sin embargo, conectar un convertidor tradicional reduce la estabilidad relativa de la frecuencia eléctrica de la red, porque no ofrece oposición ante un cambio de frecuencia, tal como lo hace un generador síncrono debido a la inercia de su rotor. Las variaciones de frecuencia son producto del desequilibrio entre la potencia generada y las cargas en la red. Si la frecuencia se aleja mucho de su valor nominal o si la rapidez de cambio de la frecuencia es elevada, puede afectar el sincronismo de los generadores que alimentan la red. Por lo tanto, se procede a cortes de energía en sectores de la red, para evitar que la inestabilidad se propague en otros sectores de la red, lo cual se traduce en grandes pérdidas económicas. La presente tesis busca establecer una estrategia de control para que un convertidor tradicional permita la conexión de una fuente de energía renovable a la red eléctrica, con el objetivo de mejorar la estabilidad de la red, mediante el suministro de inercia virtual (o emulación de inercia). La estrategia de control no requiere la utilización de elementos adicionales complejos o costosos en el convertidor o la modificación de este, lo cual constituye una solución económica y sin complejidad constructiva. Al final de la tesis se realiza simulaciones en Matlab para probar los diseños de los lazos de control y se valida resultados en PSIM (simulador de electrónica de potencia), logrando un convertidor con inercia virtual, que puede suministrar a la red, igual o mejor inercia que un generador síncrono hidroeléctrico de grandes dimensiones.

Esta tesis de investigación propone obtener el modelo aerodinámico de una aeronave del tipo ala volante utilizando redes neuronales artificiales con el fin de mejorar la performance del controlador de vuelo del sistema de navegación de un vehículo aéreo no tripulado. Actualmente la aeronave pierde altitud al momento de realizar los giros, y se entiende porque es un problema con el ángulo de cabeceo y velocidad de vuelo. El tipo de Red Neuronal Artificial (RNA) utilizada es de Back Propagation Dinámico y tiene dos capas intermedias con 100 neuronas cada una. Se utilizó este tipo de RNA porque permite entrenar un modelo dinámico como es el caso de una aeronave. Las variables de entrada utilizadas para el entrenamiento fueron: posición del elevador, posición de los alerones, posición del throtle y aceleraciones en los tres ejes de la aeronave. Las variables de salida fueron: ángulo de cabeceo, ángulo de alabeo, cambio en el tiempo de ángulo de cabeceo y alabeo, velocidad y altitud. Asimismo, se utilizó un “bias” para tomar en consideración fuerzas o perturbaciones que no se pueden medir. La metodología utilizada permitió realizar el modelado de manera satisfactoria del ángulo de cabeceo y velocidad. Los errores de entrenamiento fueron de 36% y 5.5% respectivamente. La validación de ambos parámetros fue de 68% y 3.38%. La metodología aplicada todavía necesita ser mejorada para obtener un error de entrenamiento satisfactorio en el ángulo de alabeo y mejorar los entrenamientos obtenidos para el ángulo de cabeceo y velocidad. Este trabajo demuestra que el modelamiento de una aeronave del tipo ala volante es más complejo que una aeronave convencional. Son pocos los trabajos de investigación sobre modelamiento de aeronaves que han realizado el modelamiento de este tipo de aeronaves. En la mayoría de los casos utilizan técnicas diferentes a las de RNA y realizan modelamiento lineal y no dinámico como se ha realizado en esta tesis. / Tesis

CIMET SAC es una empresa dedicada a la fabricación de carrocerías y vehículos no motorizados en la industria metal mecánica dentro del sector transporte. El mercado donde opera, basa sus adquisiciones comúnmente influenciadas en los precios ofertados por una amplia variedad de fabricantes, los cuales usualmente se encuentran en la informalidad con los bajos costos que ello conlleva, afectando la competitividad de la empresa al no poder igualarlos. La organización ha llegado a un punto donde las ventas y crecimiento se han visto estancados por factores varios que serán revisados tales como un correcto análisis de mercado, estrategias utilizadas, aprovechamiento de las oportunidades generadas por el entorno externo así como la mejora de las debilidades internas, revisión de los procesos y procedimientos de la empresa entre otros, por lo que la presente consultoría tiene como objetivo investigar y proponer las mejores alternativas de solución integral para una efectiva toma de decisiones de forma sostenible. El enfoque tomado se basará en la diferenciación por lo que se revisará y desarrollará una nueva propuesta de valor enfocada a resaltar las fortalezas de la empresa y así poder contrarrestar el impacto de la informalidad para abordar de forma efectiva el problema principal y así alcanzar la visión planteada. Una buena implementación de los aspectos relevantes que sirvan para mejorar la competitividad, un constante entrenamiento y capacitación en todos los niveles de la organización para lograr interiorizar la importancia del trabajo en equipo y así lograr los objetivos generales, un correcto enfoque hacia el cliente tomando en cuenta el producto, servicio y experiencia, las no conformidades encontradas con sus correspondientes soluciones propuestas y una correcta administración por parte de los directivos generarán el valor necesario para beneficio no solo de la compañía, sino también de sus stakeholders. / CIMET SAC is a company dedicated to the manufacture of bodies and nonmotorized vehicles in the metal mechanic industry within the transport sector. The market where it operates bases its acquisitions, commonly influenced by the prices offered by a wide variety of manufacturers, which usually operate informally with the low costs this entails, affecting the company's competitiveness by not being able to match them. The company has reached a point where sales and growth have been stagnant due to different factors that will be reviewed such as an adequate industry analysis, the use of strategies, the external environment opportunities exploitation as well as the improvement of the internal weaknesses, the check of the company´s processes and procedures among others, so this consultancy aims to investigate and propose the best solution alternatives for effective decision-making in a sustainable way over time. The approach will be based in differentiation, so that the value proposition is going to be reviewed in order to highlight the strengths of the company and counteract the informality impacts focused on solving the main problem effectively and thus achieving the proposed vision. A well designed implementation of the relevant aspects of competitiveness, a permanent training of the employees in all areas and levels to reach the magnitude of internalizing the team work in order to achieve the general objectives, a centric customer approach taking into account the product, the service and the experience, the non-conformities found with their proposed solutions and a correct management of the company will generate the expected value not only for the benefit of the organization, but also for its stakeholders.

El presente trabajo tiene enfocado como problema el mal uso de los vehículos aéreos no tripulados (UAVs) en entorno civil. Debido a lo común que se han vuelto los UAVs en el entorno civil en conjunto con la falta de regulación para adquisición y especificaciones que ofrecen estos vehículos; existen usuarios maliciosos que los emplean para realizar actividades ilícitas tales como terrorismo, espionaje o transporte de drogas. Si se logra diseñar un dispositivo capaz de bloquear las señales GPS, siendo este el principal sistema de navegación empleado por los UAVs, este podría ser usado como medida contra el mal uso de estos vehículos. Por lo tanto, el presente trabajo, como una investigación bibliográfica, busca facilitar la realización de este tipo de sistemas, mediante la recopilación de la información acerca del GPS y del jamming. Por lo que los objetivos de este trabajo son: documentar acerca del Sistema de Navegación Global (GPS), identificar las diferentes técnicas empleadas para realizar jamming y definir criterios a tener a tener en cuenta en un sistema de este tipo.