Sistemas Autónomos de Navegación Aérea y Submarina

Sistemas Autónomos de Navegación Aérea y Submarina

Maestría

Fechas importantes

Propedéuticos: 16 de mayo al 27 de junio
Exámenes: 3 de julio y 5 de julio 
Entrevistas: 10 al 14 de julio
Inicio de cursos: 4 de septiembr

Informes

Esther Angulo Calderón.
eangulo@cinvestav.mx; (55) 5747 3800 ext. 4264

 

 

Perfil de ingreso

Atendiendo la multidisciplinariedad, este programa de maestría está destinado principalmente a egresados de las licenciaturas siguientes:  

  • Control y automatización
  • Mecánica
  • Electrónica
  • Comunicaciones
  • Computación
  • Aeronáutica
  • Mecatrónica
  • Biónica y Telemática. 

Los candidatos a la maestría deberán tener las siguientes habilidades: 

  • Capacidad de comprensión de artículos de investigación científica.
  • Compromiso para realizar la tesis de tiempo completo.
  • Valores éticos para la investigación y desempeño individual y en equipo. 
  • Conocimiento en alguno de los siguientes temas: 
  • Programación en tiempo real.
  • Síntesis de control en sistemas embarcados. 
  • Algoritmos de estabilización y seguimiento de trayectorias. 
  • Visión artificial aplicada a robótica móvil.
  • Procesamiento de señales. 
  • Sistemas de comunicación.
  • Aeronáutica.


Perfil de egreso

El Maestro en Sistemas de Navegación Autónomos Aéreos y Submarinos (SANAS) es un profesional científico a nivel nacional e internacional que ha adquirido los conocimientos, las habilidades, las destrezas que le permiten convertirse en un profesional científico que podrá continuar sus estudios de doctorado en instituciones nacionales o internacionales así mismo se podrá integrar al sector público o privado, o bien generar empresas tecnológicas en los cuales es evidente el impacto social. 

Actitudes : Analítico, crítico, creativo, abierto, responsable, autodidacta, tenaz, propositivo y participativo. 

Conocimientos, habilidades y destrezas. 
El egresado de la maestría SANAS tiene las habilidades necesarias para llevar a cabo investigación original y de vanguardia, desarrolla prototipos de vehículos y exoesqueletos, participa en investigación a nivel nacional e internacional. Tiene un conocimiento profundo y especializado del área temática definida por la línea de investigación de su elección, pero también una visión amplia de la navegación autónoma, así como de las componentes conceptuales multidisciplinarias e integrativas que la caracterizan.  

Los egresados de la Maestría en Ciencias en Sistemas Autónomos de Navegación Aérea y Submarina contaran con las siguientes habilidades y cualidades: 

  • Especialista en investigación en robótica móvil (aérea y submarina).
  • Capacidad de realización de prototipos.
  • Dominio experimental en tiempo real aplicado a la robótica móvil no inercial y exoesqueletos. 
  • Dependiendo de su tema de tesis será especialista en Navegación y/o Comunicaciones y/o Computación para los vehículos autónomos y los exoesqueletos. 
  • Tener capacidad analítica, de síntesis y de desarrollo de ideas originales de investigación.  
  • Tener la capacidad de colaboración y vinculación para el desarrollo de proyectos de investigación.  
  • Conocer los mecanismos de obtención de la información.  
  • Conocer el mecanismo administrativo del funcionamiento de un laboratorio.  
  • Analizar y organizar datos experimentales, así como presentarlos en forma oral y escrita en diversos foros.  
  • Capacidad para integrarse al doctorado nacional o internacional.
  • Escribir y publicar los hallazgos más relevantes de su investigación científica.
  • Título de licenciatura o acta de examen de grado.
  • Promedio mínimo de 8 (requisito para beca Conahcyt).
  • Aprobación de los exámenes de admisión.
  • Registrarse previamente en el SINAC.

    Documentos requeridos
  • Solicitud de admisión debidamente llena
  • Carta de objetivos y motivaciones (original y copia)
  • Curriculum Vitae (dos copias) con copia de documentos probatorios
  • Dos cartas de recomendación académicas (original y copia). Pueden ser abiertas o en sobre
  • Dos fotografías tamaño infantil
  • Certificado final de estudios de licenciatura (original y dos copias)
  • Título de licenciatura, del acta de examen de grado o de la constancia de trámite de grado (eventualmente se requerirá el título). Se requiere original y dos copias
  • Constancias o certificados de otros estudios (original y dos copias)
  • Acta de nacimiento (original y dos copias).
  • Clave Unica de Registro de Población (CURP). Se requiere original y dos copias

    Estudiantes de nacionalidad extranjera
  • Original y dos copias de su pasaporte y forma migratoria que acrediten su situación legal como estudiante. Adicionalmente, deberá presentar anualmente comprobantes de su estatus migratorio. Los siguientes documentos deberán ser apostillados en caso de que el país en el que se expidieron sea miembro de la Convención de la Haya. En caso contrario deberán estar autentificados por el Cónsul de México en el país respectivo.
  • Título de licenciatura.
  • Acta de examen.
  • Certificado final de estudios.
  • Acta de nacimiento.
  • Documento mencionando el financiamiento con que cuenta para realizar estudios en México.
  • El Departamento no cuenta con los mecanismos para aplicar exámenes a distancia, por lo que los aspirantes extranjeros deberán presentar el examen de admisión in situ. Desafortunadamente, el Cinvestav solo puede ofrecer apoyo en el trámite de visas hasta que el alumno haya sido aceptado.
  • Los promedios requeridos se consideran respecto a la escala mexicana (0 - 10).

Vehículos aéreos autónomos miniatura
En esta línea los estudiantes dominaran temas de varias disciplinas como son: control de vehículos para el seguimiento de trayectorias en forma estable, modelado dinámico y estático de aviones y helicópteros miniatura. Se propone que el estudiante realice una parte experimental para validar la temática teórica abordada en el proyecto de tesis. Dada la formación de cada estudiante se podrá profundizar en temas de investigación como estudio aerodinámico, dinámica de vuelo, navegación de vehículos aéreos de larga duración (estudio energético), manipulación de objetos, mapeo 3D, modelado dinámico de avión y helicópteros, visión artificial, aterrizaje y despegue autónomo, sistemas multi agentes, sensores, filtrados, fusión de datos, sistemas inerciales de navegación, planeación de movimiento y aspectos de seguridad.  

Mini-submarinos autónomos:  
Los especialistas de este tema dominan el modelado hidrodinámico, dinámica de fluidos, navegación submarina, localización acústica, procesamiento de señales, cooperación con varios mini submarinos, sensores. 

Sistemas de comunicación para vehículos autónomos:  
Esta línea contempla temas de Redes de Comunicación Inalámbrica ad-hoc entre Vehículos Autónomos Aéreos y Submarinos, Sistemas de Comunicaciones para posicionamiento pasivo y activo de vehículos, Radares y sonares activos y pasivos, Telemetría, Sistemas de control remoto, Encriptación de Señales y Comunicaciones y estimación distribuida entre vehículos.  

Exoesqueletos: 
Se contemplan temas de investigación como: estudios de sensores para captar la intención humana, robótica médica aplicada a miembros superiores e inferiores, estudio de órtesis para control, dispositivos de aumento de fuerza, estudios biométricos y musculo esqueléticos para realización de órtesis y prótesis, control robusto para los mecanismos, etc. 

 En el primer cuatrimestre el estudiante aprenderá sobre aspectos del modelo dinámico de los vehículos aéreos y submarinos, este conocimiento es importante para conocer las dinámicas de estos vehículos, se empezará a estudiar los sistemas lineales y sus controladores clásicos y modernos, este curso es introductorio al de Control de sistemas no lineales, también se reforzará el aprendizaje de herramientas matemáticas útiles para el estudio de los vehículos autónomos y exoesqueletos. 

El segundo cuatrimestre se abordarán temas sobre el modelado y control de robots manipuladores y sus aplicaciones en los exoesqueletos, se emprenderán el Control de sistemas no lienales que caracterizan a los vehículos aéreos y submarinos, otra herramienta útil es la visión artificial útil para conocer el entorno de la navegación autónoma y/o realizar control de estos vehículos. 

En el tercer cuatrimestre el estudiante aprenderá como realizar el control embebido en los vehículos autónomos, se darán técnicas de control adaptable y robusto como backstepping, modos deslizantes, etc. También se darán técnicas de estimación y observación dinámicas necesarias en ciertos casos de la navegación autónoma y/o de los exoesqueletos. 

Con estos tres cuatrimestres el alumno tendrá las bases teóricas y experimentales para poder diseñar y estudiar los controladores a los sistemas autónomos y los exoesqueletos y podrá abordar el tema de tesis de una manera más eficiente y rápida. 

El cuarto, quinto y sexto cuatrimestre el estudiante desarrollara su tema de tesis y deberá al menos cursar otra metería relacionada con la tesis, así como en el sexto presentar su examen de grado. 

Primer cuatrimestre 

  • Control de sistemas lineales.
  • Modelado y control de helicópteros y submarinos miniatura.
  • Preliminares matemáticos para los sistemas autónomos de navegación y exoesqueletos. 

Segundo cuatrimestre 

  • Modelado y Control de Robots. 
  • Visión para el Control de Robots Móviles. 
  • Control no lineal.

Tercer cuatrimestre 

  • Control de sistemas embarcados.
  • Control adaptable.
  • Estimación y navegación.

Cuarto cuatrimestre 

  • Curso opcional o seminarios complementarios.
  • Trabajo de tesis (obligatorio).

Quinto cuatrimestre 

  • Curso opcional o seminarios complementarios.
  • Trabajo de tesis (obligatorio).

Sexto cuatrimestre 

  • Examen de grado.
  • Trabajo de tesis (obligatorio). 

El estudiante deberá completar al menos 10 cursos, 9 de ellos en el primer año y al menos otro durante la tesis (segundo año). Al final del cuarto y quinto cuatrimestre el estudiante deberá anexar como parte de su avance de tesis al menos dos capítulos de su tesis. 

Los cursos optativos son los siguientes: 

  • Teoría de señales.
  • Aerodinámica para helicópteros. 
  • Algoritmos de rutas para UAVs. 
  • Codificación de fuente y de canal. 
  • Comunicaciones digitales I.
  • Control adaptable.
  • Control avanzado para robots móviles y exoesquletos. 
  • Control cooperativo.
  • Control de sistemas aerodinámicos. 
  • Control de sistemas multi agentes y estrategias de consenso. 
  • Control de trayectorias.
  • Control discontinuo de sistemas dinámicos. 
  • Dinámica de vuelo.
  • Diseño e implementación de técnicas de control no convencionales para sistemas aéreos autónomos en tiempo real. 
  • Electrónica digital.
  • Estimación y navegación.
  • Introducción a los sistemas con retardos. 
  • Modelado dinámico y aerodinámico de los aviones. 
  • Modelado y aerodinámica para aviones: Estabilidad. 
  • Modelado y control de robots.
  • Probabilidad y procesos estocásticos. 
  • Procesamiento digital de imágenes.
  • Programación en tiempo real.
  • Redes inalámbricas.
  • Robótica médica.
  • Dibujo técnico en SolidWork.
  • Navegación autónoma basada en visón. 
  • Navegación de vehículos multi agentes.
  • Observadores dinámicos aplicados.
  • Desarrollo de aplicaciones utilizando OpenCV para Odroid-XU4. 
  • Generación de trayectorias para un avión.
  • Diseño de sistemas aéreos no tripulados. 
  • Problemas teóricos del aprendizaje profundo en control automático. 

 

Reglamentos

Descripción Archivo

Reglamento General SANAS

Reglamento Becas Conacyt

Reglamento General de Estudios De Posgrado Cinvestav-IPN

Objetivos y metas

  • Formación de recursos humanos con capacidades para generar conocimiento e innovar en estas tecnologías emergentes.
  • Promover la colaboración entre investigadores de diferentes disciplinas para lograr sinergias de investigación multidisciplinarias.
  • Realización de proyectos de investigación científica y desarrollo tecnológico que tenga impacto en la sociedad mexicana. 
  • Difusión del conocimiento mediante la publicación de resultados en revistas y congresos internacionales.  
  • Permitir un intercambio académico nacional e  internacional.

Información Adicional

Un alumno de maestría debe de cursar al menos los siguientes cursos: 

  • Díez cursos son obligatorios, de los cuales 9 son repartidos en 3 cuatrimestres (primer año) y otro curso en el segundo año dependiendo del tema de tesis que abordará. El estudiante podrá cursar más materias dependiendo del tema de tesis y sus asesores.
  • Seminarios: Su duración es de 20 o 30 horas por cuatrimestre. Con este instrumento se desea alimentar la discusión académica en temas especializados y de vanguardia en cada especialidad. Estos seminarios pueden ser dados por profesores visitantes nacionales o del extranjero. 

Cursos internacionales

  • Los estudiantes de doctorado podrán acreditar cursos en el extranjero autorizados previamente por el asesor y el coordinador académico. Estos cursos podrán ser validados como cursos normales del doctorado. Los cursos de Dinámica de Fluidos y Visión Artificial Avanzada, serán tomados en la Universidad de Tecnología de Compiegne en Francia. Se recalca que el estudiante deberá acreditar un dominio del idioma francés suficiente (Delf A3).   

Cursos de la Maestría SANAS 

  • En caso de alumnos provenientes de otras maestrías que no sea SANAS se propondrán cursos de la Maestría SANAS, por ejemplo: Control de Sistemas Lineales,  Sistema de Control Embarcados Modelado y Control de Robots, Control no Lineal, Modelado y Control de Helicópteros y Submarinos Miniatura. Visión para el Control de Robots Móviles, Control óptimo, Teoría de señales, electrónica digital. 

Cursos optativos

  • Estos cursos serán elegidos, por el estudiante, el comité de admisión y el asesor, de acuerdo al trabajo de tesis. Se proponen los siguientes cursos: Control: Robusto, optimo, observadores. Comunicaciones: Algoritmo de rutas, Telemetría, Antenas. Computación: programación en tiempo real, Modelación, Diseño y Análisis de Sistemas Embebidos.

Campo de trabajo de los egresados 

El campo de trabajo de los egresados del programa de la Maestría SANAS se ubica en las Universidades o Centros de Investigación de instituciones tanto nacionales como internacionales que requieran de nuevos líderes científicos para impulsar la investigación en robótica móvil y la navegación autónoma, también en la generación de empresas.  

Cabe señalar que debido a la exigencia del diseño y desarrollo de experimentos en tiempo real, aunado a la síntesis matemática de la navegación, comunicaciones y modelado dinámico de los vehículos autónomos y los exoesqueletos, los egresados de este programa serán muy atractivos en instituciones de educación superior que requiera investigadores en robótica móvil, percepción, comunicaciones, control, navegación y exoesqueletos. Podrían insertarse en programas de maestría y doctorado en Mecatrónica, Control, Comunicaciones, Computo, Física Aplicada, etc. Debido a la innovación tecnológica los egresados podrían formar empresas tecnológicas que impacten en la sociedad mexicana.
 


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