Revista ciencia y tecnología, Edición n 12 by Ejercito Nacional

PUBLICACIÓN DE LA DIRECCIÓN DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL EJÉRCITO NACIONAL DE COLOMBIA / ISSN No. 2145 - 4191 Volumen 6 / Número 1 / Enero - Diciembre 2015

La trascendencia de la ciencia, la tecnología y la innovación en las últimas décadas ha tomado gran auge y esto se ve reflejado en el desarrollo en algunos aspectos de diferentes países, por tanto en las agendas nacionales cada vez es más frecuente articular los procesos mencionados anteriormente mediante la creación de centros de desarrollo tecnológico a fin de buscar solución de problemas económicos y sociales.

PUBLICACIÓN DE LA DIRECCIÓN DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL EJÉRCITO NACIONAL DE COLOMBIA

Propelentes Sólidos: Una Experimentación para el futuro Ejército Nacional de Colombia Incursiona en Centro de Desarrollo Tecnologico

Diseño de una aplicación móvil en seguridad informática mediante la herramienta APP Inventor Aparato de Puntería Digital

Revista

Bogotá, D.C.

Enero - diciembre

Volumen

Número

ISSN

Ciencia y Tecnología del Ejército

Colombia

2015

2145-4191

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Revista

Ciencia y Tecnología del Ejército Publicación de la Dirección de Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional de Colombia

• Science and technology magazine Army Publication of the Department of Science and Technology of the National Army of Colombia

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Ciencia y Tecnología del Ejército

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2145-4191

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Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

EDITORIAL

e cierra el año 2015 - el sexto desde la creación del Sistema de Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional (SICTE) - que ha representado para la Jefatura de Educación y Doctrina de la Fuerza (JEDOC), y su Dirección de Ciencia y Tecnología (DITEC), réditos intelectuales y tecnológicos sobresalientes, hechos realidad en los diferentes programas, proyectos y líneas desde los centros y grupos de investigación de las escuelas de formación, capacitación y especialización del Ejército. No ha sido fácil mantener el ejercicio de revisar, aprobar y apoyar los proyectos puestos a consideración desde las diferentes escuelas de la JEDOC para su evaluación y asignación de recursos presupuestales, toda vez que - particularmente este año - los recortes a las asignaciones previstas originalmente fueron más acentuados que los años anteriores, todo ello en atención a las políticas de austeridad en el gasto público emanadas desde el Ministerio de Defensa y el Gobierno central.

Coronel Gerardo Guarín Ramírez

No obstante lo anterior, se sostuvo el esfuerzo desde todos y cada unos de los diferentes integrantes del SICTE, denotando por parte de los investigadores, y sus semilleros de investigación, esfuerzos de todo tipo por sacar adelante sus proyectos, como respuesta a la creatividad e innovación que quieren aportar desde cada Arma y especialidad. Con el presupuesto oficialmente asignado a la DITEC, se apoyaron entonces programas y proyectos de alto impacto para la Fuerza, muchos de ellos ya en proceso de protección intelectual y patente, para asegurar el intangible importante que es el conocimiento aplicado. Temas relacionados con los artefactos explosivos improvisados, las comunicaciones seguras y versátiles, y el bienestar del combatiente primario entre muchos otros, mostraron sus resultados desde varios de los proyectos puestos a consideración en las publicaciones, y las diferentes ferias exposición nacionales e internacionales como Expodefensa 2015, que reunió un selecto grupo de proyectos considerados de alto impacto, y de posible industrialización y comercialización en el corto plazo. El presente número de nuestra revista Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional, presenta alguno de esos proyectos, que denotan nuevamente las altas capacidades de los hombres y mujeres de la Fuerza, en la atención de la investigación, el desarrollo e innovación (I+D+i), tarea que se han convertido sistemáticamente en inquietudes permanentes desde las diferentes instancias del mando, en el entendido que la ciencia y la tecnología aportan herramientas relevantes, para el mejor cumplimiento de la misión en los diferentes escenarios que le corresponde a la Fuerza, ocupar. Y ha sido precisamente esa visión de largo plazo y futuro de nuestros comandantes y estrategas, desde procesos de planeación como el CEDEF (Comité Estratégico del Ejército del Futuro), los que han proyectado un verdadero “círculo virtuoso” para la ciencia y la tecnología, donde el SICTE con sus cinco diferentes subsistemas, se presenta ahora como eje transversal de los procesos de actualización tecnológica y científica, logrando verdaderas sinergias entre todos los niveles de la organización, en la búsqueda de suficiencias y autosuficiencias necesarias para minimizar el grado de dependencia tecnológica de terceros países o empresas, y maximizar en ese sentido, las posibilidades de adelantar nuestros propios procesos.

La creatividad, el ingenio y las ideas que muchos de los integrantes del Ejército presentan permanentemente a consideración del SICTE para su reconocimiento y apoyo, son prueba manifiesta de la gran capacidad de todos los integrantes de nuestra Institución, que desde las experiencias en combate o apoyo de las operaciones, han logrado crear nuevas y mejores formas de resolver nuestros propios problemas, presentando incluso la posibilidad de usar los resultados de las investigaciones en mercados de uso dual (militar y civil), al evidenciar la manera en que ese uso convierte a los productos y servicios resultantes de la I+D+i, en verdaderas fortalezas y oportunidades susceptibles de producción industrial. En consecuencia, los retos y las responsabilidades por venir serán mayores para los integrantes de la Fuerza, y especialmente del SICTE y sus investigadores, en la medida que los recursos asignados por la Nación serán reducidos desde los escenarios postconflicto y paz, que obligan a las FF.AA. a buscar formas alternas de sostener los procesos de investigación y desarrollo, que fortalezcan el sistema y lo mantengan permanentemente creciendo en su producción científica y tecnológica, donde los escenarios operacionales se verán privilegiados al tener y mantener avances técnicos, que permitan mejorar aspectos de todo tipo en el desarrollo de las misiones, que constitucionalmente adelanta el Ejército Nacional a lo largo y ancho de nuestro territorio patrio. La invitación es entonces a que mantengan el interés en estos temas que nos ocupan, donde la ciencia y la tecnología presentan un futuro nuevo, promisorio y diferente en la Fuerza; donde la preparación personal y profesional se verá reconocida, en la medida que nuestros aportes se hagan tangibles desde la producción intelectual y científica. Para todos, el reconocimiento por la excelente labor adelantada durante todo el año 2015, y un saludo afectuoso de fin de año, con los mejores deseos para que sigamos haciendo patria desde las diferentes responsabilidades asignadas por Arma y especialidad, desde donde tenemos mucho que mostrar, demostrar y aportar a todos aquellos que nos siguen ya como país referente de muchos temas relacionados con la doctrina y los resultados científico-tecnológicos.

Coronel GERARDO GUARÍN RAMÍREZ Director de Ciencia y Tecnología Ejército Nacional

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Director Brigadier General Jorge A. Salgado Restrepo Jefe de Educación y Doctrina del Ejército Nacional de Colombia Director Comité Editorial Coronel Gerardo Guarín Ramírez Director de Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional de Colombia Editor Sargento Mayor Luis Felipe Pérez Acevedo, M.Sc. Universidad Externado de Colombia Comité Científico Jorge Reynolds Pombo, Ph. D. “Honoris Causa”Medicina // Eduaro Posada Flórez, Ph. Medicina D Universidad de Lausana, Suiza Comité Editorial Néstor Javier Bejarano Pérez, M.Sc. Universidad Externado de Colombia Jorge Eduardo Bojacá Acosta, M.Sc. Universidad Estatal de Florida Héctor Ruíz Vanegas, Ph. D Universidad San Martín - Bogotá, Colombia Jair Zapata Peña, Ph. D (c) Universidad Distrital - Bogotá, Colombia Ricardo de Jesús Carvajal Medina, M.Sc. Universidad Javeriana - Bogotá, Colombia Coordinadores Capitán Ignacio Alexander Rosero Chamorro Luz Jeanneth Ramírez Silva

Sobre la Revista CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL EJÉRCITO

La Revista de Ciencia y Tecnología del Ejército es una publicación que pretende difundir artículos científicos resultado de proyectos de investigación e innovación desarrollados en pro de satisfacer las necesidades en materia de defensa y seguridad, que nos permita alcanzar independencia estratégica y hacer de éste un ejército autosuficiente. Las opiniones expresadas por los autores militares y civiles son de su exclusiva responsabilidad y no representan, ni reflejan necesariamente el pensamiento de la institución. Los autores de los artículos publicados en esta edición están de acuerdo con su divulgación.

ISSN No. 2145-4191 Volúmen 5 - Número 2 Enero- diciembre de 2015 Tiraje: de 1 a 1.000 Impreso en Strategy Ltda - Colombia Dirección de Ciencia y Tecnología del Ejército Calle 102 No. 7-80 / E-mail: ditec@ejercito.mil.co http://www.ejercito.mil.co

La Dirección de Ciencia y Tecnología del Ejército (Ditec), agradece a los autores, pares evaluadores y comité científico por los aportes y colaboración recibidos para la presente edición de nuestra revista. Esperamos seguir contando con su apoyo incondicional, con el cual estamos seguros lograremos nuestros objetivos.

La Revista Ciencia y Tecnología del Ejército rinde homenaje a los artistas de la ASOCIACIÓN DE PINTORES CON LA BOCA Y CON EL PIE, – APBP–, organización respetada y pionera en la ayuda al discapacitado, que cuenta entre sus afiliados con varios exmiembros de la Fuerza Pública, a quienes apoya a través de la promoción de sus obras y garantiza su desarrollo artístico e independencia económica, para llevar una vida digna.

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Contenido General Editorial................................................................................................................................................... 3 Propelentes Sólidos: Una experimentación para el futuro.................................................................... 11 Ejército Nacional de Colombia incursiona en Centro de Desarrollo Tecnológico............................... 23 Diseño de una aplicación móvil en seguridad informáticamediante la herramienta App Inventor...... 31 Aparato de puntería digital.................................................................................................................... 43 Compatibilidad de aditivos y marcadores propuestos para controlar el uso de nitrato de amonio como sustancia explosiva............................................................................................... 51 Producción de embriones de yeguas criollas colombianas por medio de técnicas de aspiración folicular, maduración y fertilización in vitro (ICSI).................................................. 59 Desarrollo de elementos de protección personal contra minas............................................................. 67 Generador de claves automáticas utilizando Smartphone.................................................................... 75 Principios para la implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de pruebas para el mantenimiento aeronáutico.............................................................. 83 Mediciones balísticas en campo abierto para granadas de mortero...................................................... 91 Detección de explosiones en zona de blancos mediante procesamiento digital de imágenes en matlab............................................................................................................... 101 Pautas de publicación.......................................................................................................................... 109

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Original pintado por la boca por Belisario Gómez Pérez

BELISARIO GÓMEZ PÉREZ Pintor con la Boca

Nacido en Fresno (Tolima), a los 18 años ingresa al Ejército Nacional y a los 38 años sufre una herida con una arma de fuego que le ocasiona un trauma medular a la altura de la cervical 5 y 6 quedando cuadripléjico. Desde el año de 1998 se dedica a la pintura. Belisario es autodidacta, le encanta pintar los paisajes de su tierra. Ingresa a la Asociación de Pintores con la Boca y con el Pie en el año 2007.

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Propelentes sólidos: Una experimentación para el futuro Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Solid propellants: research for the future.

Autor: Carlos Andrés Cubides Mendoza, Ingeniero Químico, Esp. Gerencia de Tecnología. Profesional de Proyectos I + D Fábrica de Explosivos Antonio Ricaurte, Industria Militar de Colombia. ccubides@indumil.gov.co

Para citar este artículo / To cite this article. Cubides, C. A. Propelentes Sólidos: Una experimentación para el futuro. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 11-19. ISSN No. 2145.

Cubides, C. A.

Resumen El presente artículo constituye un recorrido ilustrativo por la investigación en propulsión de origen químico, desde sus inicios básicos partiendo del propelente sólido Amateur hasta el propelente doble base, en el marco de una estructura científica desplegada a través de rigurosas investigaciones multidisciplinarias, cuyos resultados a mediano plazo son evidencia del potencial que revisten las tecnologías en propulsión para el crecimiento económico y social del país. Así, a partir de una exposición de los principales antecedentes científicos y académicos en materia de cohetería en el país, se describen secuencialmente las etapas de investigación que convergen en el diseño, construcción y puesta en marcha del primer laboratorio colombiano de experimentación en propelentes sólidos, y la estructuración de sus procedimientos de ensayo correspondientes.

Palabras clave Aeroespacial, cohete, propelente sólido, propulsión.

Abstract This paper is an illustrative tour through the chemical propulsion research, from its basic beginnings of Amateur solid propellant to double base propellant, as part of a scientific structure deployed through rigorous multidisciplinary researches, whose mid-term results are evidence of the potential that involve the propulsion technologies for economic growth and social development of the country. Thus, from a presentation of the main scientific and academic background in the field of rocketry in the country, it describes the research stages sequentially that converge in the design, construction and commissioning of the first solid propellants research laboratory in Colombia, and subsequent structuring of the respective test procedures. Key words

Aerospace, propulsion, solid propellant, rocket, rocket engine.

Introducción Las aplicaciones tecnológicas de las ciencias aeroespaciales han llegado poco a poco a Colombia, haciendo su utilización imprescindible en muchos campos del Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

desarrollo económico, social y cultural del país; sin embargo, en el medio nacional, el desarrollo de estas aplicaciones requiere una estructura académica y tecnológica adecuada, lo que ocasiona para el sector productivo grandes esfuerzos financieros. Tal marco de referencia ha motivado importantes avances que en materia de gestión y experimentación adelantan actualmente las instituciones interesadas en el urgente desarrollo aeroespacial de nuestro país, entre otras, las agrupadas bajo el rótulo de la Comisión Colombiana del Espacio (CCE). En el contexto del desarrollo nacional de las ciencias de la propulsión, surge la necesidad de emprender iniciativas de estudio sistemático de la propulsión de origen químico (en este caso a partir de combustibles sólidos) como piedra angular de la cohetería y sus múltiples aplicaciones, concepto bajo el cual se enmarca el programa de investigación llevado a cabo por la Industria Militar de Colombia con base en su trayectoria de más de 50 años en el desarrollo y fabricación de materiales altamente energéticos para los sectores civil y de defensa. De esta forma, avanzando en el tema de manera independiente a la CCE se resaltan las iniciativas experimentales emprendidas en el marco de convenios y acuerdos de cooperación interinstitucional entre la Industria Militar de Colombia (Indumil) y reconocidas universidades del ámbito académico nacional, lo cual ha constituido importantes tentativas de investigación y desarrollo en propulsión llevadas a cabo exitosamente con recursos nacionales. Este modelo de cooperación científica surge como respuesta inicial a la problemática del aprovechamiento aeroespacial en Colombia, además de contribuir decididamente en el sector productivo con la manufactura y directa aplicación de productos de carácter balístico, tales como rockets tierra-tierra y aire-tierra, tendientes a atender el urgente relevo generacional de artefactos tradicionales como las granadas de mortero. En este orden de ideas, reconociendo que los beneficios derivados de la tecnología espacial son un potente motor de innovación tecnológica y crecimiento en los sectores industrial y de servicios, susceptibles de aprovechamiento para cumplir con los objetivos sociales, humanitarios y de desarrollo económico prioritarios para la nación colombiana, así como para promover el desarrollo de la infraestructura de comunicaciones, alcanzar las metas en materia de desarrollo sostenible y mejorar la calidad de vida, la Industria Militar de Colombia dio el primer paso, siempre bajo un punto

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de vista prospectivo, con miras a consolidar su papel en el escenario científico con el cual cuenta el país para estimular proyectos de desarrollo tecnológico en ciencias aeroespaciales: el Programa Experimental en Propelentes Sólidos para Cohetes. Así, llevando una secuencia experimental técnicamente lógica, la Industria Militar a través de este Programa, ha enfocado sus esfuerzos en crear una comunidad de investigadores en el área de propulsión que trascienda las instituciones, con resultados tangibles desarrollados estratégicamente según se expone en el presente artículo, donde los propelentes profesionales altamente energéticos aplicados en cohetes son una realidad tangible. Así, comenzando con los antecedentes más recientes sobre propulsión química en Colombia, se aborda una revisión sistemática del conocimiento y tecnologías para formulación, medición y fabricación de propelentes sólidos, desde un enfoque práctico orientado a compartir importantes aspectos fruto de la experiencia de la Industria Militar en sus investigaciones. Finalmente, más allá del contexto de Defensa que enmarca la misión de la Industria Militar, se extrapolan los resultados obtenidos al plano de conclusiones aplicadas en el campo aeroespacial, como máxima expresión de la propulsión química en tiempos de paz.

Figura. 1 Cohete experimental de corto alcance Cal. 38mm (Industria Militar, 2015)

1.El desarrollo experimental de propelentes sólidos para cohete El origen de la iniciativa de investigación en propelentes sólidos por parte de la Industria Militar se sitúa cronológicamente en torno a eventos tales como el Seminario de Trabajo Aeroespacial - Misión Satelital Colombiana TAMSA (julio de 2000) y el Simposio Colombia frente al Espacio (febrero de 2001), escena-

rios propiciados bajo el objetivo explícito del Gobierno Nacional referente al desarrollo de cohetes y tecnología en cohetería como alternativa -en su momento- frente a la exigencia bélica del conflicto armado en Colombia (Política de Seguridad Democrática), a partir de los cuales se formuló el Proyecto por fases “Desarrollo de propelentes sólidos” (2004 – 2010), iniciativa a largo plazo en virtud de su gran complejidad técnica, que más adelante vendría a ser la base para el Proyecto del Grupo Social y Empresarial para la Defensa GSED denominado “Desarrollo del cohete aire-tierra calibre 2,75” (2008 - 2012) consistente en la integración y ensamble nacional de un prototipo de cohete impulsado por propelente tipo doble base. El Programa Experimental en Propelentes Sólidos para Cohetes liderado por la Industria Militar y el cual ha contado con la importante participación de instituciones académicas entre las cuales se cuenta la Universidad de San Buenaventura, la Universidad Nacional de Colombia, la Universidad Libre, la Universidad de los Andes y la Fundación Universitaria los Libertadores, principalmente, se concibe como un aporte científico al avance de los sistemas productivos del país y al desarrollo de sistemas defensivos más eficientes, creando nuevas fuentes de conocimiento que puedan estimular proyectos en estas áreas como parte integral del desarrollo tecnológico de Colombia. Es claro que este aporte científico al país no sería posible sin decididas políticas institucionales que apoyen incondicionalmente la inversión en el segmento de investigación y desarrollo tecnológico, inversiones que aunque pueden estar medianamente al alcance del Estado no siempre son prioridades a nivel de Gobierno, y que siendo prioritarias para las universidades no siempre están al alcance de sus capacidades financieras, aspecto paradójico que sirve de zona de confluencia para articular armoniosamente las diferentes instituciones involucradas, en un ambiente fluido de cooperación interinstitucional. El objetivo general del Proyecto se planteó orientado al desarrollo de un propelente sólido para vehículos cohete de vuelo estable y alto desempeño, inicialmente aplicable en operaciones militares, habida cuenta que ha sido demostrado históricamente que las aplicaciones bélicas son una etapa del proceso de investigación políticamente ineludible hacia el gran derrotero de las misiones aeroespacial con fines pacíficos. Implícitamente, este objetivo general derivó a través del tiempo en objetivos específicos más precisos, como por ejemplo el desarrollo de un prototipo de cohete militar de corto y/o mediano alcance (entre uno y cinco kms. de Propelentes Sólidos: Una Experimentación Para El Futuro

Cubides, C. A.

alcance horizontal) basado en propelente tipo compuesto (Proyecto 2011). A continuación se exponen las diferentes fases desarrolladas en el Proyecto según dicho objetivo general. 1.1. FASE I. Manufactura experimental a pequeña escala de propelentes sólidos Amateur (Propelente “Candy”, de baja energía). • Implementación de un laboratorio para ensayos estáticos de propelentes sólidos: diseño, construcción y puesta a punto de un Banco de pruebas para motores cohete (presión, temperatura y empuje generado) y una Bomba de quemado lineal (velocidad de deflagración lineal de propelentes). • Pruebas con estos equipos; análisis y evaluación. 1.2. FASE II. Desarrollo de la manufactura controlada a nivel piloto (mediana escala) de propelentes Amateur. • Diseño, construcción y puesta a punto de un equipo mezclador para propelentes sólidos y módulo de compresión (fabricación piloto de propelentes). • Evaluación del equipo y retroalimentación en la estandarización del proceso de fabricación (repetibilidad y reproducibilidad en las características balísticas del propelente). • Incorporación de elementos sensórica aplicados a medición de la balística interna: Diseño de software y estructuración de hardware para captura y procesamiento de datos experimentales.

1.5. FASE V. Desarrollo de productos basados en tecnología de propelente compuesto. • Integración y ensamble del cohete aire-tierra Cal.2,75 GSED, incluyendo el subsistema de ignición. • Aplicación en cohetes navales y de artillería. • Dispositivos fumígenos/pirotécnicos de uso civil: Air-bags para automóviles, bengalas de iluminación, etc. (política “Indumil en tiempos de paz”). • Formulaciones fumígenas/pirotécnicas multipropósito. 1.6. FASE VI1. Desarrollo de tecnología de propelente doble base (oxidante y combustible presentes en una misma especie química). Manufactura estandarizada de propelente tipo compuesto a nivel industrial. • Desarrollar la formulación y proceso de manufactura a nivel laboratorio y piloto de un propelente tipo doble base, destinado para uso en los cohetes aire-tierra calibre 2,75. • Desarrollar un grano de propelente sólido tipo doble base de acuerdo con los requisitos funcionales del cohete de 2,75» aplicable en operaciones militares aire-tierra. • Actualizar funcionalmente los equipos de medición para caracterización de propelentes sólidos.

1.3 FASE III. Diseño y construcción de motores cohete de prueba. • Manufactura de los propelentes a utilizarse según los resultados de fases anteriores. • Pruebas estáticas y de vuelo. Retroalimentación en los diseños de motores y en los procesos de manufactura de propelentes según los parámetros balísticos establecidos. 1.4. FASE IV. Desarrollo de propelentes profesionales tipo compuestos (combustible metálico y sales oxidantes, inmersos en una matriz polimérica).

• Apropiación de conocimiento en propelentes profesionales (mayor contenido energético), sus procesos de manufactura y vehículos cohetes. • Diseño e implementación de la manufactura estandarizada a nivel piloto de propelentes compuestos. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 2. Dispositivos y componentes desarrollados para el estudio de propelentes sólidos (Industria Militar, 2015). 1 La implementación de la última fase debe condicionarse a un detallado análisis de factibilidad técnica y económica, con el fin de sustentar la sostenibilidad de estas plantas de proceso a escala industrial, a partir de exportaciones de propelentes profesionales para fines no necesariamente militares.

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El avance en el proceso de investigación llevado a cabo por la Industria Militar ha cumplido con las metas establecidas en cuanto al desarrollo secuencial de propelentes Amateur y propelentes profesionales tipo compuesto, previo a la obtención de propelentes profesionales tipo doble base, como requisito fundamental para pasar a la implementación del proceso de manufactura según las características técnicas del producto solicitado por la Fuerza Aérea: integración y ensamble del Cohete aire -tierra calibre 2,75”. El factor diferenciador que caracteriza estos desarrollos a nivel industrial es la estandarización que implica generar un prototipo cohete con fines de producción en línea y posterior comercialización: todos los ejemplares producidos en serie deben mostrar un comportamiento igual en su desempeño en vuelo (balística interna y balística externa), comportamiento que debe ser medible mediante protocolos de ensayo aleatorio como parte del control de calidad de producto terminado, protocolos también estandarizados a través de equipos e infraestructura de medición metrológicamente fiables. De igual forma, los materiales y operaciones de manufactura para cada componente obedecen a rigurosos análisis de ingeniería de procesos e ingeniería de métodos y movimientos, los cuales deben garantizar la viabilidad técnico-económica de la producción. También las materias primas deben corresponder a referencias fácilmente disponibles en el mercado (p.ej. diámetros de tubería, aleaciones especiales, reactivos químicos con pureza o granulometría específicas, etc.) y requieren la implementación de procesos de homologación y recepción para verificación de sus características técnicas. Todos estos aspectos se retroalimentan para dar como resultado instructivos operacionales estándar que aseguran que la manufactura siempre se va a llevar a cabo de las misma forma, en las mismas condiciones de operación, con las mismas formulaciones, y con base en las mismas materias primas, para fabricar un producto comercial capaz de reproducir su comportamiento siempre que sea empleado bajo las condiciones para las cuales fue diseñado. Lo expuesto, hace la diferencia entre construir un cohete Amateur con fines académicos o de entretenimiento, y fabricar cohetes y propelentes a escala industrial. Cabe resaltar que para el programa de investigación en cuestión, los motores cohete diseñados y subsecuentemente sus respectivos fuselajes constituyen un medio directo para evaluar el comportamiento estático y en vuelo de los propelentes sólidos, desde el punto de vista de su balística interna y su desempeño termoquímico, en concordancia con el objetivo general de la investi-

gación: desarrollo de propelentes sólidos aplicables a vehículos cohete de alto desempeño. Es decir, para el caso, los cohetes desarrollados con una balística externa específica son un subproducto inevitable derivado del desarrollo de formulaciones de propelente sólido “genérico” aplicable en diversas misiones de vuelo. Como ejemplo ilustrativo de la evaluación del comportamiento en vuelo de un cohete experimental con propelente sólido, se describe a continuación la solución del modelo de trayectoria para un cohete Cal. 38 mm cargado con propelente tipo compuesto. La trayectoria se puede dividir en dos etapas. La primera va desde la ignición y despegue del cohete hasta que termina la combustión de la barra propelente, caracterizada por una disminución en la masa total del vehículo, m, y la presencia de una fuerza efectiva de empuje, F, denominada etapa de Propulsión. En seguida se tiene otra etapa donde ya no hay combustión interna, por tanto la masa total del vehículo permanece constante, la fuerza de empuje, F, desaparece, y sobre el vehículo solo actúa el campo gravitacional y las fuerzas aerodinámicas, la etapa Inercial. Las siguientes, corresponden a las ecuaciones que permiten describir la trayectoria y caracterizar el movimiento, en cualquiera de los dos casos2, cohete (F >0) o proyectil (F = 0): (1) (2) Conocida la masa instantánea, m, los valores de los demás parámetros que se incluyen, junto con las condiciones iníciales para u y Ɵ, la solución de este sistema de ecuaciones diferenciales, ordinarias no lineales permiten establecer el comportamiento de la velocidad, u, y del ángulo, Ɵ, propios de la trayectoria en el tiempo t. 2 Aquí se presenta la solución de trayectoria de un vehículo en la atmósfera; el modelo aquí empleado aplica tanto para cohetes como para cualquier otro proyectil que se dispare desde un cañón, considerando las siguientes premisas: • La diferencia entre el ángulo de la tangente a la trayectoria y el de la dirección del empuje, durante la etapa de propulsión, es despreciable. • La fuerza de empuje, así como el flujo de masa expulsada permanece constante durante la etapa de propulsión. • La aceleración gravitacional, la densidad de aire y los coeficientes de arrastre y sustentación permanecen constantes durante toda la trayectoria, y sus valores son conocidos de antemano. • La curvatura de la tierra es insignificante. • Se omite la presencia de otras fuerzas externas, producidas por fenómenos climáticos impredecibles, como viento, lluvia, radiación solar, etc.

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Cubides, C. A.

En las ecuaciones (1) y (2), Cd corresponde al coeficiente de arrastre, CL al coeficiente de sustentación, ρ a la densidad del área, A es el área proyectada del vehículo cohete y g es la aceleración de la gravedad. En el caso de proyectiles lanzados desde un cañón, solo está presente la etapa inercial, que va a partir del momento que el proyectil sale de la boca del cañón. Además, de acuerdo con la etapa en que se encuentre el vehículo se evalúa su masa total, m: durante la etapa de propulsión el flujo de masa, , que es expulsado permanece constante: (3) Para la etapa inercial: (4)

Parámetro Magnitud Unidad F 651 N CD

0.2

A g m0 mp tp

1.225 0.00196 9.81 1.509 0.389 0.336

ṁ Ѳ0

kg/m3 m2 m/s2 kg kg s

1.158 kg/s 45 ° 0 m/s

Tabla 1. Parámetros y condiciones de lanzamiento para la simulación numérica de la trayectoria (Favor citar nombre de fuente y año).

O lo que es lo mismo: (5) Este sistema de ecuaciones diferenciales teniendo en cuenta el comportamiento de la masa total del cohete, es resuelto usando métodos numéricos implementados con la asistencia de una macro Visual Basic que agiliza el cómputo. Al resolver y , en cada instante , es posible obtener las componentes cartesianas de la velocidad: (6) (7) Las coordenadas y finales se obtienen mediante: (8) (9) Las cuales definen la trayectoria que describe un cohete propulsado en la atmosfera.

En la Tabla 1 se presentan los valores tomados para los parámetros del sistema de ecuaciones diferenciales y las condiciones iníciales de lanzamiento. Al ejecutar el programa este calcula la trayectoria seguida por el cohete, la cual se grafica en la Figura 3. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 3. Trayectoria del cohete Cal. 38mm (Industria Militar, 2015)

La curva verde en la Figura 3 corresponde a la solución analítica del sistema de ecuaciones despreciando las fuerzas aerodinámicas, es decir, corresponden al denominado movimiento parabólico, donde la única fuerza actuante sobre el cuerpo que se desplaza es la gravedad, por tanto los coeficientes CL y CD, valen 0. La curva azul se ajusta el coeficiente de arrastre, CD, a 0.2, mientras que el coeficiente de sustentación CL, permanece en 0. Este modelo además de establecer la trayectoria, permite caracterizar completamente el movimiento, por lo que también se puede obtener el comportamiento de la velocidad y la aceleración durante todo el recorrido, según se ilustra en la Figura 4. Retomando la metodología en el desarrollo de tecnología en propelentes sólidos, otro aspecto relevante se relaciona con las altas especificaciones exigidas para los equipos de medición de propelentes y cohetes: alta

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sensibilidad en el tiempo para detectar fenómenos instantáneos (del orden de milisegundos), altas velocidades de los dispositivos en movimiento (en muchos casos supersónicas), altas temperaturas (generalmente superiores a 1.700 C, para propelentes profesionales) y presiones (miles de psi), todo combinado en un mismo evento cuyo registro y medición implica grandes inversiones en sensórica e importantes retos de ingeniería, toda vez que las pruebas dinámicas implican el envío y recepción de señales en vuelo a altas velocidades y grandes distancias, incluyendo el mando remoto de actuadores para control de superficies aerodinámicas y monitoreo de la balística interna del propelente.

• Pruebas de vuelo; retroalimentación en los diseños y procesos de manufactura según los parámetros balísticos preestablecidos. • Estudios por ingeniería inversa y vigilancia tecnológica: apropiación de conocimiento actualizado en propelentes profesionales (mayor contenido energético), sus procesos de manufactura y vehículos cohetes. • Desarrollo de propelentes compuestos: proceso piloto de conformado por extrusión de barras propelentes, a partir de mezclas de oxidantes fuertes y matrices poliméricas. • Puesta a punto de equipos de medición basados en tecnología de transmisión inalámbrica de datos por radiofrecuencia: Banco de pruebas y Bomba de quemado; sensórica, hardware y software para captura de datos. • Puesta a punto de equipos de manufactura a escala piloto: sistema de moldeo de barras propelentes de diámetro menor, micropulverizador, amasador planetario y sistema de extracción de gases y material particulado.

Figura 4. Velocidad y aceleración del cohete Cal. 38mm (Industria Militar, 2015)

A continuación, se citan algunos de los resultados y actividades más relevantes derivados del Programa de Desarrollo de Propelentes Sólidos de la Industria Militar. • Implementación de un laboratorio para ensayos estáticos de propelentes sólidos (Banco de pruebas para medición de empuje, temperatura y presión; bomba de quemado lineal). • Manufactura controlada a nivel piloto (mediana escala) de propelentes Amateur. • Estandarización del proceso de fabricación (repetibilidad y reproducibilidad en las características balísticas del propelente) • Incorporación de elementos -software y hardware- de control de vuelo en el vehículo cohete. • Diseño y construcción de motores cohete para pruebas en vuelo (incluyendo guía de lanzamiento) y estáticas del propelente obtenido.

• Diseño y fabricación de un prototipo de ignitor electro-reactivo aplicable en pruebas estáticas de formulaciones fumígenas en general. • Formulación y obtención de barras de propelente compuesto destinadas a pruebas, incluyendo implementación de geometrías internas. • Pruebas estáticas (empuje, presión y temperatura en función del tiempo; velocidad de quemado lineal en función de la presión) de las barras propelentes obtenidas. • Caracterización mecánica del propelente compuesto obtenido. • Soporte técnico al Proyecto GSED Cohete aire-tierra Cal. 2,75: supervisión técnica a los procesos de ensamble y manufactura de componentes por parte de proveedores externos, pruebas de calidad en proceso, pruebas de desempeño en vuelo, etc. • Diseño de motores cohete y fuselajes para pruebas en vuelo y estáticas del propelente obtenido (aleaciones más livianas y sistemas de sellado más seguros). • Simulación termoquímica y modelamiento de la combustión. Propelentes Sólidos: Una Experimentación Para El Futuro

Cubides, C. A.

• Diseño y construcción de Prototipos cohete de prueba Cal.38 y 60 mm (aletas fijas y aletas móviles); toberas adicionales de grafito y acero sinterizado. Pruebas estáticas y de desempeño dinámico de los prototipos cohete Cal. 38mm. • Planteamiento del correspondiente sistema lanzador: configuración de dispositivos y diseño de circuito electrónico para interfaz máquina – usuario, sistema móvil de orientación tridimensional (azimut y altura) asistido por computador, sensórica digital (inclinómetro).

Figura 5. Lanzamiento de cohete Cal. 2,75. (Industria Militar, 2015)

• Ingeniería conceptual para formulación de propelentes compuestos para cartucho impulsor y otras aplicaciones fumígenas/pirotécnicas: granadas fumígenas, cartucho fumígeno para munición soltada, granadas de ocultación, bengalas de señalización, etc.

• Pruebas piloto de proceso: secuencia de operaciones de manufactura y ensamble de las piezas mecanizadas y las barras de propelente compuesto para prototipos funcionales Cal. 38 y 60mm. Incluye formulación y conformado del propelente con geometría interna de estrella.

• Evaluación de alternativas de equipos de proceso para la adquisición de tecnología en propelentes doble base. Estudio de factibilidad para producción de propelentes doble base a escala piloto. • Desarrollo de prototipos de cohetes militares según elementos de entrada definidos por FF.MM., orientados a la sustitución de importaciones y a nuevas líneas de negocio con otros países que requieran este armamento. • Desarrollo del componente pirotécnico del ignitor para el cohete aire-tierra Cal. 2,75 GSED. • Diseño del dispositivo para medición experimental de la presión de ignición en condiciones reales (cámara adiabática de ignición), del subsistema ignitor del cohete Cal. 2,75.

• Línea de investigación en telemetría y control de vuelo aplicados a vehículos cohete: estudio de sensórica de georeferencia aplicada a dispositivos móviles en tierra, análisis de velocidad de captura de datos en tiempo real, ingeniería conceptual de actuadores de aviónica, implementación de software y hardware relacionados; diseño, programación y construcción de dispositivos de telemetría. • Análisis químicos de los propelentes compuesto y doble base extraídos de cohetes Sky Fire y EMA 66, respectivamente. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 6. Simulación y modelamiento de la combustión (Industria Militar, 2015)

2. Logros sobresalientes • Desarrollo de formulación de propelente compuesto con excelente desempeño energético y notables simplificaciones en las operaciones de proceso. • Implementación de dispositivos de control y automatización para la manufactura del propelente a nivel piloto: condiciones de seguridad industrial y eliminación de la atmósfera explosiva inherente al proceso. • Escalamiento dimensional del proceso para manufactura de barras propelentes hasta Cal. 2,75” y/o otros calibres comerciales similares o superiores. • Análisis de la ingeniería conceptual y de detalle del subsistema ignitor del cohete EMA 66 como apoyo

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al correspondiente proyecto GSED Cohete aire-tierra Cal. 2,75: desarrollo y evaluación del componente pirotécnico ignitor. • Ignitores electro-reactivos de energía media, para la iniciación de la combustión mediante impulso eléctrico, aplicable en formulaciones fumígenas y propelentes en general. • Sistema de ignición mediante impulso eléctrico digitalizado inalámbrico por radiofrecuencia (RF). Optimización de módulos de RF para transmisión de datos de sensórica e impulsos de ignición a distancia: sistema inalámbrico para transmisión de información desde las tarjetas de adquisición de datos de balística interna directamente al PC. • Puesta en operación de una bomba balística para caracterización de pólvoras: diseño de software con capacidad para medir velocidad de quemado y volúmenes de explosión, implementación de dispositivos de control RF, sistema de control de flujo a través de válvulas electro-neumáticas, altos niveles de seguridad durante la ejecución de las pruebas. • Cartuchos fumígenos para granadas de práctica, con base en formulaciones derivadas de propelente compuesto y aplicables también en munición soltada de práctica, granadas tácticas de ocultación, etc. • Cohetes funcionales de prueba de diferentes características aerodinámicas y de balística interna: cohete Cal. 60mm con aletas desplegables, alcance max. 4.500m. 3. Conclusiones • Aplicación a largo plazo de los desarrollos tecnológicos alcanzados para fines aeroespaciales: “Indumil en tiempos de paz”. Los resultados anteriormente ex-

puestos trascienden el contexto académico e industrial del país, como evidencias de la viabilidad del entorno tecnológico colombiano en cuanto a su capacidad de articularse conjuntamente con otros países en un programa aeroespacial internacional, orientado al mejoramiento de los sistemas productivos del país, creando nuevas fuentes de desarrollo que pueden generar proyectos como parte integral del desarrollo tecnológico y científico de Colombia. • Los productos desarrollados traen beneficios económicos para las Fuerzas Armadas y para el país por sustitución de importaciones. • La tecnología derivada de los propelentes sólidos trae consigo el legado de subproductos tales como granadas fumígenas, bengalas de iluminación, y demás aplicaciones militares y civiles que involucren la generación abundante de gases a partir de materiales altamente energéticos. 4. Referencias 1. Arenales, O.A. (2004). Reasons to create a national space agency (review). Advances in Space Research, 34(10), 2209–2214. Doi: 10.1016/j. asr.2003.10.046 2. Humble, R.W., Henry, G.N & Larson, W.J. (ed.) (1995). Space Propulsion Analysis and Design. McGraw Hill. 3. Meyer, R.X. (ed.) (1999). Elements of Space Technology. Academic Press. 4. Parra, C.P. (ed.) (1997). La hora cósmica. Bogotá. Asociación Pro-agencia Espacial Colombiana ASPA. 5. Sutton, G.P. & Biblarz, O. (ed.) (2001). Rocket Propulsion Elements. New York. John Wiley & Sons Inc.

Propelentes Sólidos: Una Experimentación Para El Futuro

Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

Original pintado por la boca por Blanca Zulima Rodríguez

BLANCA ZULIMA RODRÍGUEZ Pintor con la Boca

Nació en Cúcuta, (Norte. de Santander), vive con sus hermanos y su mamá. Presenta una alteración física llamada Focomelia, que hace que sea una persona con una discapacidad severa, pues posee graves alteraciones en sus miembros superiores e inferiores. Esto no afecta su desarrollo cognitivo pero si su desenvolvimiento físico. Es una artista autodidacta y actualmente toma clases privadas de pintura. Tiene una gran inclinación a pintar flores de todo tipo, y su técnica preferida es el óleo sobre lienzo.

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Ejército Nacional de Colombia incursiona en Centro de Desarrollo Tecnológico Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Colombia National Army enters in Technology Development

Autores: Coronel Gerardo Guarín Ramírez, Director de Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional / gerardog@ejercito.mil.co. Liliana Beatriz Hilarión Gaitán, Esp.Administración en Salud Pública – Bacterióloga / lilianahilariong@gmail.com. Capitán Ignacio Alexander Rosero Chamorro, Oficial de Difusión Dirección de Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional - Ignacio.Rosero@ejercito.mil.co

Para citar este artículo / To cite this article. Guarín, G.; Hilarión, L. B.; Rosero, I. A., Ejército Nacional de Colombia incursiona en Centro de Desarrollo Tecnológico. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 23-27. ISSN No. 2145.

Guarín, G.; Hilarión, L. B.; Rosero, I. A.

Resumen La entrada al siglo XXI se ha caracterizado por una serie de profundos cambios sociales y económicos basados en desarrollos tecnológicos, económicos. La tecnología ha permitido la automatización de los procesos, el mejor aprovechamiento de las economías de escala, la disminución de costos, el rompimiento de los monopolios naturales, la interacción virtual entre empresas y consumidores, entre otros (1).

tomado gran auge y esto se ve reflejado en el desarrollo, por tanto en las agendas nacionales cada vez es más frecuente articular los procesos mencionados anteriormente mediante la creación de centros de desarrollo tecnológico, a fin de buscar solución de problemas económicos y sociales (3).

Este tipo de hechos, en ocasiones pasan desapercibidos y parecieran comunes en la sociedad, sin embargo, detrás de los grandes avances existe un cúmulo de procesos de investigación científica y desarrollo que los han hecho posibles y tangibles. Palabras Clave Ciencia, tecnología, desarrollo tecnológico, invención, innovación, trasferencia tecnológica, prospectiva. Abstract The entrance to the XXI century has been characterized by a series of profound social and economic changes based on technological, economic developments. Technology has enabled the automation of processes, better use of economies of scale, lower costs, the breaking of natural monopolies, the virtual interaction between businesses and consumers, among others ( 1). Such facts , sometimes go unnoticed and appear common in society, however, behind the great advances there is a wealth of scientific research processes and development that have made them possible and tangible . Key words Science, technology , technological development, invention and innovation, technology transfer , prospectively. Fases del Desarrollo Tecnológico

•

Fase de invención. Generación nuevas ideas.

•

Fase de innovación. Desarrollo de nuevas ideas hasta convertirlas en productos.

•

Fase de difusión. Proceso en el que la innovación alcanza sus potenciales usuarios (2).

En algunos países, la trascendencia de la ciencia, la tecnología y la innovación en las últimas décadas ha Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 1. Articulación de innovación, invención y difusión (Elaboración propia).

•

Centros de desarrollo tecnológico

Son organizaciones que contribuyen al desarrollo económico y social del país, mediante proyectos de innovación tecnológica, proyectos de apropiación pública de la ciencia o de transferencia de tecnología en el marco de un proyecto de innovación. Estos centros, según Romero (2010), deben estar dotados de administración y de recursos financieros, humanos e infraestructura, destinada al desarrollo de este objeto. El tema de la gestión tecnológica ha tomado gran relieve en América Latina, introduciendo nuevas preocupaciones e ideas en torno al desarrollo científico de los países de la región. La investigación científica es una estrategia en las necesidades que conciernen a los gobiernos, las empresas públicas y privadas, las universidades y otras instituciones de investigación, ya que cobran una especial importancia a la hora de alcanzar un desarrollo autónomo y sostenible (Castellanos, 2007). Por lo anterior, Colombia no ha sido ajeno a los procesos de desarrollo, puesto que se ha visto la necesidad de incrementar la competitividad en el sector productivo, para responder a los cambios incitados por la globalización, buscando economías de escala, ventajas y racionalización de costos. (Colciencias, 2005).

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En el año de 1990 se expidió la Ley 29 de ciencia y tecnología (Colciencias, 1990) y sus decretos reglamentarios, con los cuales se dictaron disposiciones para el fomento de la investigación científica y el desarrollo tecnológico; también se crea el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología – SNCyT y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, los cuales facilitaron la asociación entre particulares para adelantar actividades científicas y tecnológicas, con el objeto de darle un espacio claro a la interacción con el sector productivo. El Estado desde la década de los 90, impulsó la creación y el fortalecimiento de Centros de Desarrollo Tecnológico, CDTs, los cuales articulan la oferta de ciencia y tecnología con las necesidades de las empresas (Romero, 2010). En la actualidad el país cuenta con 39 CDTs conformados con el apoyo de Colciencias, diez corresponden al sector industrial, seis al campo de nuevas tecnologías, uno en medio ambiente, seis en el sector agropecuario y dos en el sector minero-energético. Las organizaciones restantes corresponden a tres Centros Regionales de Productividad ubicados en Cali, Barranquilla e Ibagué, y tres Incubadoras de Empresas de Base Tecnológica ubicadas en Medellín, Bogotá y Bucaramanga (2010). Para Romero, un elemento básico de la planeación estratégica de los CDTs ha sido la conformación de redes nacionales e internacionales que faciliten la expansión y operatividad de las acciones emprendidas (2010). Las funciones de los CDTs -Investigación y desarrollo en el país son las que a continuación se desglosan. •

Transferencia de tecnología, Asesoría en la negociación de tecnología -Búsqueda, selección, análisis y suministro de información técnica.

•

Suministro de asistencia técnica a los productores.

•

Formación y capacitación -Servicios Tecnológicos: diseño, control de calidad, normalización, metrología, ensayos.

•

Prospectiva tecnológica y de mercados.

•

Evaluación de impactos de las nuevas tecnologías (1,7)

Teniendo en cuenta lo anterior, el Ejército Nacional de Colombia apoyado en las disposiciones de Ley 1286 de 2009 del Sistema de Ciencia, Tecnología e Innovación –CTI (Congreso Nacional de Colombia), en la que se estipula que el conocimiento generado a partir de la investigación y del desarrollo tecnológico nacio-

nal, debe tener un mayor impacto sobre el sistema productivo y contribuir a la solución de las problemáticas de la sociedad colombiana, decide incursionar en este campo mediante la creación de un centro de desarrollo tecnológico, asumiendo el reto de responder y dar solución frente a algunas problemáticas generadas en las Fuerzas Militares (1,7) •

Estructura del proceso en el Ejército Nacional

La punta de lanza se encuentra en la Dirección de Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional que tiene como función primordial, controlar, gestionar recursos, seguimiento del cumplimiento de los proyectos matriculados en la Dirección de Tecnología, analizar la viabilidad de los proyectos presentados por cada centro de investigación y dar el aval si es el caso, acompañar a los centros de investigación asesorando en los procesos de patentes y propiedad intelectual, llevar el registro de matrícula de los proyectos de investigación, asesorar a las Unidades en la elaboración de convenios específicos como medio para promover recursos con miras al desarrollo de la investigación. En un segundo nivel, se encuentran las escuelas de formación y capacitación en donde se están inmersos los centros de investigación y se fundamentan los cimientos del Sistema de Ciencia y Tecnología del Ejército (SICTE); en los centros de investigación se ubican los grupos de investigación de los cuales hacen parte los semilleros de investigación que están conformados por los alumnos de los diferentes cursos militares, estos alimentan los bancos de ideas que es la semilla de todo el sistema para su funcionamiento. De esta manera, el proceso del SICTE inicia en los semilleros de investigación quienes son los generadores de ideas las cuales son estudiadas por comités de cada escuela para su correspondiente aval y continuar con el escalonamiento del proceso llevando así a los grupos de investigación una idea más fortalecida, Los grupos de investigación serán los encargados de seleccionar los proyectos de más alto impacto en la fuerza, haciendo un estudio más profundo sobre el estado del arte, estudio económico, generación de un cronograma de actividades y contemplar un presupuesto para el desarrollo del proyecto. Conviene subrayar que el producto semiterminado, descrito anteriormente se someterá a una fase dentro del proceso que se denomina pruebas de campo, donde el propósito es analizar el verdadero impacto del producto en la fuerza y de esta manera analizar resultados

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Guarín, G.; Hilarión, L. B.; Rosero, I. A.

para confirmar o desvirtuar la utilidad o si por el contrario, se deben hacer mejoras teniendo en cuenta las recomendaciones del personal que fue tenido en cuenta para la realización de las pruebas de campo.

Figura 2. Estructura Organizacional Centros de Desarrollo tecnológico. Ejército Nacional de Colombia. (Elaboración propia)

En la fase de pruebas de campo, se han contemplado unos prototipos de tecnología que por su utilidad y ahorro de recursos económicos han causado gran impacto en la fuerza.

•

Bota inteligente

•

Polígono virtual

•

Laboratorio de energías alternas

•

Aerostato cautivo

•

Consola interface para los equipos de radio utilizados por la fuerza

•

Dispositivo electrónico para el bloqueo de telemandos

•

Cálculo sistematizado de fuegos de artillería

•

Banco de prueba sistema APU fase III

•

Detección en campo de material explosivo: proyecto kitS

•

Inhibidor inteligente

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Conclusiones Finalmente, el Ejército Nacional de Colombia a través del Centro de Desarrollo Tecnológico innovará y brindará herramientas robustas, versátiles, accesibles en la formación de talento humano que permitan fortalecer las potencialidades de los semilleros de investigación y apropiación social del conocimiento desde una visión interdisciplinar y holística; igualmente, evaluará el desempeño de los grupos de investigación que estén a su cargo, determinará cuáles son las líneas de investigación desarrolladas dentro de las Fuerzas Militares que más utilidad y costo beneficio representan y posicionará el conocimiento producido mediante modelos productivos avalados y sustentado en el rigor científico como capital relevante para el desarrollo social y económico, mediante mecanismos pertinentes que respondan a las necesidades, no solo de las instituciones que lo conforman, sino también de la población civil, asumiendo la responsabilidad de generar contextos de sistemas de innovación ofreciendo nuevos productos y servicios . Además, tendrá la responsabilidad y el gran reto de promocionar diversas actividades de ciencia y tecnología que oriente a la comprensión, prevención y solución de problemas nacionales, dinamizando el desarrollo de estrategias productivas sectoriales que estén a la vanguardia de los demás Centros de Desarrollo Tecnológico del país, sobre alternativas productivas sectoriales de alto impacto y una política activa En conclusión, la tarea inherente del Ejército Nacional de Colombia, con base en el Plan Nacional de Desarrollo es el fomento de la ciencia, la tecnología y la innovación de manera articulada y visionaria desde el contexto local hacia un contexto nacional y posiblemente internacional.

Referencias Fuentes electrónicas 1. Bunge, M. (1959). La ciencia. su método y su filosofía. Recuperado de: https://drive.google.com/ file/d/0B5tVYXnH1yduNGVjMTVmZjMtMWE5ZC00MDk3LWE4MWUtNDc3YTI1MmM1OWEw/view?ddrp=1&hl=es&pli=1# 2. Romero, J. (2010). Centros de Desarrollo tecnológico. Recuperado de: http://bibliotecadigital.ccb.org. co/bitstream/handle/11520/11970/1000001058. pdf?sequence=1

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3. Castellanos. (2007). Gestión tecnológica, de un enfoque tradicional a la inteligencia. Recuperado de: http://www.bdigital.unal.edu.co/2081/1/ Gestion.pdf 4. I Congreso Iberoamericano de ciencia, tecnología, sociedad e innovación. (2006). El desarrollo tecnológico, una perspectiva social y humanista. Recuperado de: http://www.oei.es/memoriasctsi/mesa1/m01p02.pdf 5. Conocimiento e Innovación en México: Hacia una Política de Estado Ciencia. (2012). Elementos para el Plan Nacional de Desarrollo y el Programa de Gobierno. Recuperado de: http:// www.foroconsultivo.org.mx/libros_editados/ conocimiento_innovacion.pdf 6. Colciencias. (2005). Plan estratégico del programa Nacional de desarrollo tecnológico, industrial

y calidad. Recuperado de: http://www.colciencias.gov.co/programa_estrategia/desarrollo-tecnol-gico-e-innovaci-n-industrial 7. Colciencias. (1990). Ley 29 de 1990. Recuperado de: http://www.colciencias.gov.co/normatividad/ley-29-de-1990 8. Congreso Nacional de Colombia (2009). Ley 1286 de 2009. Recuperado de: http://www.colciencias.gov.co/sites/default/files/upload/reglamentacion/ley_1286_de_2009.pdf 9. Quintanilla. (2002). Democracia tecnológica. Recuperado de: http://www.researchgate.net/profile/ Miguel_A_quintanilla/publication/44385582_ La_democracia_tecnolgica/links/5476f8d20cf2778985b09e4c.pdf#page=47

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Original pintado por la boca por Nestor Luis Franco Arrieta

NESTOR LUIS FRANCO ARRIETA Pintor con la boca

Nació en Roncesvalles (Tolima), sufrió un terrible accidente prestando su servicio militar cayendo a un río de cabeza y fracturándose la médula espinal, perdió así el movimiento total de sus 4 extremidades. Su técnica preferida es óleo sobre lienzo y actualmente recibe clase de pintura. Ingresa como Becario a la Asociación de Pintores con la Boca y con el Pie a partir de Septiembre del 2012.

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Diseño de una aplicación móvil en seguridad informática mediante la herramienta APP Inventor Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Designing a mobile security application by APP Inventor tool Autores: Ms. Ing. Jairo Eduardo Márquez Díaz, Especialista en docencia Universitaria y Especialista en Bioética de la universidad de Cundinamarca, especialista en Actuaria de la universidad Antonio Nariño. Certificado en ciberseguridad y Nanosensórica. Actualmente es docente catedrático en la Universidad de Cundinamarca Extensión Chía y en la Universidad Militar Nueva Granada. Trabaja en Investigación y desarrollo en áreas de computación móvil, mundos virtuales, TIC, nanotecnología, inteligencia artificial, programación (Android, python, Matlab, etc.), física teórica enfocada a las neurociencias y telecomunicaciones, entre otros. Escritor de artículos científicos, ha publicado varios libros sobre nanotecnología y uno en física médica Ing. Luis Carlos Carranza Colorado, Ingeniero de Sistemas de la universidad de Cundinamarca extensión Chía. Técnico Profesional en Servicio de Policía, Técnico en Auxiliar de Enfermería. Diplomado en Mando, Dirección y Actualización Jurídica con la Universidad de la Sabana, sede de Bogotá D.C. Miembro activo de la Policía Nacional, actualmente adscrito a la Oficina de Admisiones del Área de Aviación Policial y en comisión de Estudios en la Escuela de Suboficiales y Nivel Ejecutivo, Gonzalo Jiménez de Quesada en Sibaté – Cundinamarca. Actualmente, está realizando Curso de Ascenso para optar el Grado de Subintendente dentro de la línea de mando institucional. luiscarloscarranzacolorado@hotmail.com, nanotechrd@gmail.com Universidad de Cundinamarca-Extensión Chía

Para citar este artículo / To cite this article. Márquez, J.; Carranza, L. Diseño de una aplicación móvil en seguridad informática mediante la herramienta APP Inventor. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 31-39. ISSN No. 2145.

Márquez, J.; Carranza, L.

Resumen.

1. Introducción

El diseño de la aplicación en seguridad informática (SegInfor) se realizó con la herramienta de programación App Inventor 2; que es una plataforma de Google Labs que permite desarrollar aplicaciones sobre el sistema operativo Android. SegInfor se apoya como proyecto inicial en los procesos de educación y aprendizaje enmarcados en lo que se ha denominado “aprendizaje móvil o Mobile Learning en inglés” (Mlearning). El diseño de los contenidos temáticos de la aplicación se cifró en seguridad informática, porque uno de los objetivos del proyecto es capacitar a las personas en cuanto a proteger su información personal en la Web y en su propio equipo móvil. Cabe mencionar, que el desarrollo de la aplicación en cuanto a presentación y diseño de los contenidos, se fundamenta en los principios de la pedagogía constructivista, aprovechando de paso las herramientas modulares que dispone App inventor, para realizar una aplicación fácil y agradable de interactuar con el usuario, sumado a las diversas formas de gestionar y/o administrar los contenidos, bien sea on line u off line.

El desarrollo de aplicaciones móviles sobre el sistema operativo Android, está en la actualidad en línea ascendente, abarcando diversos mercados que involucran no solo lo comercial y marketing, sino también, lo corporativo y educativo, incluso lo religioso. Los contenidos se han diversificado, desde la música, juegos en línea (P. A. José B., et. al., 2011), juegos off line, mundos virtuales (G. H. Alfonso, 2010, pp. 117-132), juegos corporativos (gamificación) (Bunchball, 2010), redes sociales, televisión, radio, videos, ebooks, contenidos digitales, entre otros (H-Y Wendy, D. S. Huang, 2013).

Palabras Clave. Aprendizaje móvil, App inventor, Constructivismo pedagógico, Seguridad Informática. Abstract.

The design of computer security application (SegInfor) was performed with the programming tool App Inventor 2; which it is a platform of Google Labs that allows developing applications on the Android operating system. SegInfor as initial project relies on education and learning processes framed in what has been called “mobile learning or Mobile Learning English” (MLearning). The design of the thematic content of the application was on computer security, because one of the objectives of the project is to empower people in protecting your personal information on the Web and on your own mobile device. It is worth mentioning that the development of the application in terms of layout and design of the content is based on principles of constructivist pedagogy, taking advantage of the modular step App inventor tools available to make an easy and pleasant application to interact with the user, in addition to the various ways of managing and/or manage the content, either online or offline. Keywords. Mobile Learning, App inventor, educational constructivism, Computer Security Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

En el caso particular de las aplicaciones móviles enfocadas al sector educativo (Disponible en http:// openaccess.uoc.edu/) tal como S. Carly et. al. (2013), exponen, y en donde también para el caso de Colombia se recomienda consultar a C. S. María F et. al. (2012), toda vez que se muestra que esta tecnología está en pleno auge desde hace ya varios años debido en parte al uso masificado de los dispositivos móviles, hoy se evidencia que el acceso a los contenidos digitales se ha incrementado en conjunto con sus servicios, propendidos por el sector de educación formal como no formal (C. V. Carmen, R. R. Margarita; S. P. Ana., 2012). Al particularizar lo anteriormente citado, el desarrollo del proyecto busca materializar mediante una aplicación móvil, que un usuario adquiera nuevos conocimientos en lo que respecta a seguridad de la información, con el fin de minimizar el riesgo de robo o divulgación de esta, por causa del desconocimiento o falta de cultura, exponiendo su equipo móvil e integridad a la influencia nociva de terceros. Por lo anterior, surge la necesidad de desarrollar una aplicación que permita concientizar al usuario mediante información audiovisual y evaluación de contenidos, basado en el contexto de la educación virtual móvil y la pedagogía educativa. 2. M-Learning El M-Learning (ISEA S.Coop, 2009) o Aprendizaje móvil en español, es tan solo una extensión del aprendizaje electrónico o E-Learning, que como detalla el Laboratorio social Mobile Learning, permite aprovechar la tecnología de los dispositivos móviles y el uso del internet por medio de las redes alámbricas e inalámbricas, para incluir temas académicos que actúen como ayuda y/o complemento al proceso de enseñanza y aprendizaje, en la que se aprovechan los recursos técnicos y tecnológicos en los tiempos libres que el

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estudiante o usuario en general dispone para su aprendizaje (Fundación Teléfónica. Fundación Itineraium). Puede realizarse de muchas maneras diferentes: hay quien utiliza los dispositivos móviles para acceder a recursos pedagógicos, conectarse con otras personas o crear contenidos, tanto dentro como fuera del aula (W Mark. V. Steve., 2013). Por su parte, conviene destacar que las tecnologías móviles están en constante evolución: la diversidad de dispositivos existentes en el mercado actual es inmensa e incluye, a grandes rasgos, los teléfonos móviles, las tabletas, los lectores electrónicos, los reproductores de sonido portátiles y las consolas de juego manuales (W Mark. V. Steve.) Es por ello, que el proyecto aprovecha esta diversificación, con miras a llegar a un mayor número de usuarios, sumado a las características propias del sistema operativo Android (R. L. Joan., 2014) y (G. Jesús T.), el cual supera a sus contrapartes iOS (L. Fernando., 2015), Windows Phone (P. Charles., 2016) y como Y. Josué, S. Julian R., L Ibón. (2012), agregan, el Blackberry, entre otros. 3. Constructivismo Pedagógico El Constructivismo Pedagógico se define como un proceso práctico, en el cual el estudiante coloca a prueba sus conocimientos a través de la solución de problemáticas reales, utilizando las herramientas y conocimientos previos que permiten construir sus propios procedimientos, y en donde puede utilizar y/o modificar su conocimiento cognitivo. En el constructivismo convergen diversos aspectos cognitivos de carácter social y psicológico, como causa de los conocimientos que adquiere un individuo en su diario vivir, por lo que este aprendizaje está deformado por el medio y/o realidad que lo rodea. En un sentido reflexivo, los constructivistas se pueden interpretar a dos niveles: desde la naturaleza del conocimiento abstracto y del conocimiento científico y desde las actividades de conocimiento de los individuos o las comunidades humanas (A. Valeria, A. Manuela, M. Andonegui., 2007, pp. 76-92). Como A. F. Ramón R (2007), infiere, el constructivismo pedagógico plantea que el verdadero aprendizaje humano es una construcción de cada estudiante que logra modificar su estructura mental y alcanzar un mayor nivel de diversidad, de complejidad y de integración (p. 22). Con este modelo se persigue que el individuo se apropie del conocimiento, construyendo su propio aprendi-

zaje, donde el docente sea el mediador de este proceso. La variante del modelo, es que se emplea un dispositivo móvil como elemento facilitador. 4. App Inventor Según (W. David, A. Hal, S. Ellen, L. Liz. (2014), App inventor es un servicio basado en la nube, que implica desarrollar directamente la aplicación dentro del navegador de internet, con opciones de visualización en línea; con un área para el diseño y otra para el editor de bloques del código de programación. Una característica importante de Inventor, es que permite realizar pruebas en tiempo real mientras se está desarrollando la aplicación (Disponible en http://appinventor.mit. edu/explore/get-started.html). Hay tres opciones para probar las aplicaciones realizadas en App Inventor así: •

Trabajar directamente en un dispositivo móvil.

•

Utilizar el emulador (en caso de no tener dispositivo móvil con SO Android).

•

Aplicar conexión a teléfono o Tablet, mediante cable USB.

Aunque es necesario instalar un módulo de software en la computadora, en el momento del desarrollo se ejecuta la última versión del App Inventor disponible en su sitio Web y los proyectos se guardan en línea (F. F. Carlos A., A. M. Héctor G., 2011). También, es importante anotar, que App Inventor utiliza las cuentas de Google para el inicio de sesión (Universidad de Castilla – La Mancha, 2015, p. 3), por lo que se precisa tener una activa, o en su defecto crear una. Los elementos de programación de App Inventor se categorizan por bloques tales como: •

Sentencias.

•

Condiciones.

•

Bucles.

•

Variables.

•

Eventos.

5. App En Seginfor Para el desarrollo de la aplicación en cuanto a la temática a trabajar, se resolvió por la seguridad informática que consiste en asegurar que los activos (información) y recursos computacionales de una organización se empleen de la forma correcta, donde el acceso a la in-

Diseño de una aplicación móvil en seguridad informática mediante la herramienta APP Inventor

Márquez, J.; Carranza, L.

formación solo se realice por el personal autorizado. Basado en este aspecto se abordaron diversos puntos en cuanto a evitar agujeros de seguridad, tales como: impedir accesos locales al equipo por parte de personas no deseadas, eludir la contaminación del equipo por parte de elementos perniciosos que puedan dañar o ralentizar el funcionamiento del mismo, y que se aprovechan fundamentalmente de los sistemas de almacenamiento portátiles y/o de los sistemas de comunicación (L. W. Jorge., 2010). También se tomaron algunos temas relacionados con la seguridad en redes, estructura y protocolos (Unión Internacional de Telecomunicaciones ITU), con su posterior evaluación por medio de cuestionarios. Para el diseño de los módulos de aprendizaje y evaluación, se procedió a emplear algunos componentes importantes de la programación, los cuales se describen a continuación: A. Screen Son las pantallas que permiten incluir, eliminar o cambiar los diferentes elementos de la interfaz gráfica de la aplicación, como se puede apreciar en la Figura 1. Dentro de los Screen, se incluye cada uno de los componentes que construye el espacio interactivo entre el usuario y la aplicación, tal como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Componentes incluidos dentro del Screen, cada uno de ellos se encuentra inmerso en un nivel superior, para el caso del VerticalArrangement, tiene seis componentes, pero el Screen contiene el VerticalArrangenmente más la imagen y el sonido.

B. Image Es un componente que permite visualizar las imágenes cargadas dentro de la aplicación, estas pueden definirse en el diseñador o el editor de bloques, algunas de sus propiedades solo son accesibles mediante el editor de bloques, tales como el alto y ancho. De igual manera, se puede establecer su visibilidad, mediante los eventos provocados por el usuario o el intercambio interactivo de la información. En cuanto a las propiedades de animación, existen algunos movimientos permitidos como son: ScrollRightSlow, ScrollRight, ScrollRightFast, ScrollLeftSlow, ScrollLeft, ScrollLeftFast y Stop (Disponible en http://ai2.appinventor.mit.edu/). C. Horizontal Arrangement

34 Figura 1. Screen de la aplicación SegInfor, la cual cuenta con un componente de imagen, etiquetas y botones para ingresar al aplicativo

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Este elemento permite organizar la información que se encuentra dentro de los Screen, se encarga de dar una disposición a los elementos incluidos dentro de él, para este caso los componentes que se incluyan dentro de esta herramienta, serán organizados de izquierda a derecha, obteniendo una serie de elementos en posición horizontal.

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D. Vertical Arrangement Al igual que el elemento anterior, este permite organizar la información que se encuentra dentro de los Screen, se encarga de dar una disposición a los elementos incluidos dentro de él. Para este caso los componentes que se incluyan dentro de esta herramienta, se organizan de arriba hacia abajo, obteniéndose una serie de elementos en posición vertical. E. Label Es una etiqueta que muestra un fragmento de texto, que se especifica a través de las propiedades del propio texto. Otras propiedades también se pueden establecer en el diseñador o editor de bloques, para controlar el aspecto y la dirección del texto. F. Button Los botones, tienen la capacidad de detectar los eventos del clic sobre ellos. Muchas propiedades de su aspecto se pueden cambiar, así como habilitar en el diseñador o en el editor de bloques. Dispone de varias propiedades tales como: BackgroundColor, Enabled, FontBold, FontItalic, FontSize, FontTypeface (Solo para diseño) y Height, entre otros. [27]

Las propiedades de este elemento son como el blogspot (http://androidconappinventor.blogspot.com/2011/11), describe: •

BackgroundColor. Color de fondo del cuadro de texto.

•

Enabled. Si se activa, el usuario puede introducir una contraseña en el cuadro.

•

FontBold. Si se activa, se muestra el texto en negrita.

•

FontItalic. Si se establece, el texto aparece en letra cursiva.

•

FontSize. Punto tamaño del texto.

•

FontTypeface. Familia de fuentes para el texto.

•

Height. Altura de la caja (y-size).

•

Width. Anchura de la caja (x-size).

•

TextAlignment. Izquierda, centro o derecha.

•

TextColor. Color para el texto.

•

Hint. Pista sobre la contraseña.

G. Sound

I. Notifier

Es un componente multimedia capaz de reproducir archivos de sonido y opcionalmente vibraciones en milisegundos, que se indica en el editor de bloques. El nombre del archivo de sonido se puede especificar en el diseñador o en el editor de bloques.

Los componentes para las notificaciones se muestran a través de mensajes emergentes o alertas temporales, lo que el programador necesita trasmitir al usuario. Además, generan algunas entradas del registro en Android por medio de los siguientes métodos:

Este componente es el ideal para archivos de sonidos cortos, por ejemplo, para efectos de sonido mientras que se navega por la aplicación. Para sonidos más extensos es más aconsejable el componente Player. Existen una serie de propiedades que permiten mejorar la calidad del sonido según requerimientos de la aplicación que se esté desarrollando.

•

ShowMessageDialog. Muestra un mensaje que el usuario debe descartar pulsando un botón.

•

ShowChooseDialog. Muestra un mensaje con dos botones para permitir al usuario elegir una de dos respuestas, por ejemplo; sí o no, después de lo cual se provoca el evento AfterChoosing.

•

ShowTextDialog. Permite al usuario introducir texto en respuesta al mensaje, después de lo cual se provoca el evento AfterTextInput.

•

ShowAlert. Muestra una alerta de temporal que desaparece por sí sola al cabo de poco tiempo.

•

LogError. Registra un mensaje de error, en el registro de Android.

•

Loginfo. Registra un mensaje de información para el registro de Android.

H. Password textbox Es una caja para introducir contraseñas, muy similar que el componente TextBox, excepto que este no muestra los caracteres introducidos por el usuario. El valor del texto en el cuadro, se puede encontrar o establecer a través de sus propiedades. Si está en blanco o vacío se puede dar un indicio de lo que se quiere escribir allí, con el fin de proporcionar al usuario orientación.

Diseño de una aplicación móvil en seguridad informática mediante la herramienta APP Inventor.

Márquez, J.; Carranza, L.

•

LogWarning. Registra un mensaje de advertencia en el registro de Android.

J. Listpicker

•

Ttener presente si realiza una búsqueda Web.

Es un botón que cuando se hace clic sobre él, muestra una lista de textos para que el usuario elija entre ellos. Los textos pueden ser especificados en el diseñador o el editor de bloques; en el diseñador se establecen las listas en la propiedad ElementsFromString, (Programming Lists of Data, 2015), la cual va a concatenar las cadenas separadas. (Por ejemplo, opción 1, opción 2, opción 3), también se pueden establecer los elementos en el editor de bloques.

•

Contemplar la apertura de un navegador a una página web específica.

•

Iniciar las aplicaciones de terceros instaladas en el teléfono (Disponible en https://sites.google.com/ site/aprendeappinventor).

K. Webviewer

Los bloques conceptuales son:

Su función es brindar la oportunidad de navegar a través de páginas web, las direcciones URL, se pueden especificar en el diseñador o el editor de bloques.

A. Redes •

Definición.

Se puede utilizar la propiedad WebViewer.WebViewString, (Disponible en http://puravidaapps.com/snippets.php) para la comunicación entre la aplicación y el código JavaScript que se ejecuta en la página Webviewer.

•

Modelo OSI.

•

Modelo TCP/IP.

L. Activitstarter Es un componente que puede poner en marcha una actividad utilizando el método StartActivity.

operativo Android, como el uso de la cámara, o al hacer una búsqueda en Internet.

6. Temas Incluidos Dentro De La App Seginfor Los temas de enseñanza para el desarrollo de la aplicación se dividen de manera textual y audiovisual.

M. Ciberseguridad •

Definición.

•

Incidentes.

•

Peligros.

Las actividades que se pueden iniciar incluyen:

N. Ingeniería social

•

Inicializar otra aplicación realizada con App Inventor en Android.

•

Definición Ingeniería.

•

Definición de social.

•

Iiniciar aplicaciones en la cámara.

•

Qué es.

•

Explorar páginas Web.

•

Quién la utiliza.

•

Ir a las páginas especificadas por el programador en el editor de bloques.

•

Abrir la aplicación de mapas en una ubicación especificada.

Los temas seleccionados involucran información general sobre seguridad informática e información técnica, de tal manera que el estudiante relacione los temas de redes y estructura de las mismas con los modelos de seguridad digital en la Web.

Este componente permite al usuario comunicarse con el motor de arranque de una actividad particular. Dentro de las actividades que pueden ser lanzadas se tiene: •

Comenzar otra App Inventor para aplicación Android.

•

Iniciar una actividad que se integra en el sistema

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7. Pruebas De Rendimiento Una vez terminada la App SegInfor, se pudo establecer un rendimiento apropiado y óptimo funcionamiento en diferentes dispositivos móviles y marcas comerciales con sistema operativo Android, tal como se observa en la Figura 3.

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Las personas que deseen incursionar en el desarrollo de aplicaciones móviles con esta herramienta, deben tener en cuenta una serie de requerimientos técnicos, tales como: •

Tener un sistema operativo comercial, GNU/ Linux, Mac OSX, Windows 7.

•

Utilizar conexión a Internet, porque se requiere que los programas y aplicaciones se carguen desde allí.

•

Emplear navegadores de internet actualizados, tales como: Mozilla Firefox, Apple Safari, Google Chrome e Internet Explorer.

•

Crear o tener una cuenta de correo electrónico de Gmail y Java Web Start instalado en el computador.

Con la herramienta de App Inventor se abre un sinnúmero de oportunidades para el desarrollo de aplicaciones dirigidas al entorno académico, sea este a nivel básico como superior.

Figura 3. Estadísticas de rendimiento para cada una de las marcas de los dispositivos móviles en cuanto a CPU, Memoria, Hilos y Frame realizados para el aplicativo SegInfor (disponible en: www.appthwack.com.)

8. Implementación Una vez lanzada la versión 1.0 de la aplicación en seguridad informática, entre los estudiantes de V semestre y X semestre de la Universidad de Cundinamarca-Extensión Chía, se pudo establecer mediante encuesta desarrollada en el mes de febrero de 2015, el correcto funcionamiento de la aplicación móvil, teniendo en cuenta que ningún estudiante reportó inconvenientes a la hora de instalar y utilizar la aplicación, adicionalmente, más del 90% de los encuestados consideraron que esta herramienta, contiene temas agradables, prácticos y necesarios como es la seguridad de la información en Internet. 9. Conclusiones App inventor2 es un lenguaje de programación que permite el diseño y crear un entorno de desarrollo para aplicaciones que funcionan bajo el sistema operativo Android. Además, permite ejecutar las aplicaciones en un emulador, por lo que no es imprescindible disponer del teléfono para probar los programas que se hagan (R. José L. , 2013).

Cabe anotar que App SegInfor, es una aplicación basada en varios componentes fundamentales en la programación, que definen y trasmiten información instalando directamente en el dispositivo móvil, lo cual permite el uso práctico de los recursos propios y externos del aplicativo, consumiendo además algunas aplicaciones ya preinstaladas en el dispositivo, además cuenta con la ventaja de incrustar información de la Web, con el fin de hacer más amplio e interactivo el intercambio de información. Para finalizar, la pedagogía constructivista llevada al aprendizaje móvil y mediado por App inventor, permite la creación de nuevos escenarios formativos en cualquier dispositivo móvil de manera interactiva e inmersiva, lo que impone nuevos retos al campo educativo en cuanto al desarrollo de herramientas pedagógicas que permitan aprovechar estas tecnologías en pro de divulgar e incrementar el conocimiento. Referencias Fuentes electrónicas 1. Jose, P. A., Elianeth, A., Scarlet, K. A. & Nardis, T. P. (2011, 10 de junio). La simulación y los juegos en línea como herramienta para la inmersión educativa. Eticanet. Recuperado de: http://www.ugr.es/~sevimeco/revistaeticanet/ numero10/Articulos/Formato/articulo1.pdf

Diseño de una aplicación móvil en seguridad informática mediante la herramienta APP Inventor.

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10. Laboratorio M-Learning. (2014). Mi móvil al servicio de la comunidad: aprender y compartir más allá del aula. Recuperado de: http://laboratorios. fundaciontelefonica.com/laboratorio-ft/laboratorio-m-learning/ 11. La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO). (2013). Directrices para las políticas de aprendizaje móvil. Recuperado de: http://unesdoc. unesco.org/images/0021/002196/219662S.pdf 12. Joan, R. L. (Ed.). (2015). Manuales Imprescindibles, Desarrollo De Aplicaciones Para Android. Editorial Anaya. 13. Girones, J. T. (Ed.). (2014). El gran libro de Android. Mexico. Editorial Marcombo ediciones técnicas-Alfaomega Grupo Editor SA. 14. López, F.H. (2015). Objective-C. Curso práctico para desarrolladores OS X y iOS. RClibros. 15. Petzold, C. (2010). Programming Windows Phone 7. Microsoft Press A Division of Microsoft Corporation. 16. Yeray, J., & Ferreiro, J., (2012). Introducción al desarrollo en Windows 8 y Windows Phone 8. Krasis. 17. Araya, V., Alfarom, M., & Andonegui, M. (2007). Constructivismo: orígenes y perspectivas. Revista de Educación Laurus. vol. 13, pp. 76-92. Recuperado de: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=76111485004 18 Abarca, R. (2007). Modelos pedagógicos, Educativos, de Excelencia e Instrumentales y construcción dialógica. Universidad Católica de Santa María, pp.22. Arequipa. Recuperado de: http:// www.ucsm.edu.pe/rabarcaf/ModAutoPeda.pdf 19. Wolber, D., Abelson, Hal., Spertus, E., & Looney, Liz. (2014). App inventor 2. Create your own Android Apps. United states of America: O’Reilly. 20. Friedman, M., & Abelson, H. (2014, 09 de noviembre). MIT-Appinventor. Recuperado de: http:// appinventor.mit.edu/explore/get-started.html.

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Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

Original pintado por la boca por Carlos Fernando Ayala

CARLOS FERNANDO AYALA Pintor con la Boca

Nació en Cali (Valle) en el año de 1964. Cuando estudiaba contaduría pública sufrió un accidente que le deja totalmente paralizado de piernas y brazos. Inicia su rehabilitación en el Hospital Universitario del Valle, y es allí donde comienza su dedicación por la pintura. Carlos es un artista empírico y autodidacta. Es muy prolífico en su trabajo, haciendo obras que van desde temas navideños, hasta personajes pintorescos de nuestro país. Su técnica preferida es el óleo.

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Aparato de puntería digital Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Digital Aiming Device

Autores: Arnulfo Acero Ponguta, Ingeniero Electrónico, Especialista. Profesional Grupo de ingeniería FASAB aacero@indumil.gov.co Jorge Alfonso Plazas Avella, Ingeniero Electrónico, Especialista. Profesional Grupo de ingeniería FASAB jplazas@indumil.gov.co

Para citar este artículo / To cite this article. Acero, A.; Plazas, J. A., Aparato de puntería digital. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 43-48. ISSN No. 2145.

Acero, A.; Plazas, J. A.

Resumen

2. Contenido

Este artículo presenta un aparato de puntería digital, para orientar y posicionar morteros convencionales con precisión. El sistema desarrollado presenta al usuario lecturas de ubicación, orientación y nivelación del mortero respecto de un punto determinado, además posee un calculador balístico el cual permite mayor certeza en la ejecución del tiro.

2.1. Descripción Y Funcionamiento

Palabras Claves: Alcance, Azimut, Brújula, Carga, Digital, Elevación, GPS, Granada, Mortero, Nivel.

El aparato de puntería digital desarrollado por el grupo de ingeniería de FASAB-Indumil, es un dispositivo electrónico que busca suplir las necesidades de los operarios de morteros, para lo cual consta de una pantalla táctil donde se presenta un menú que dispone de seis opciones en las cuales el usuario encontrará los requerimientos para la obtención de un buen tiro. Las opciones que se encuentran en el menú cumplen una función determinada en la colocación del mortero antes del disparo.

Abstract This article presents a Digital Aiming Device for guiding and positioning accurately conventional mortars. The developed system presents the user reads location, orientation and leveling mortar over a certain point, also has a ballistic calculator which allows greater certainty in the execution of the shot.

Keywords: Azimuth, Compass, Digital, Elevation, Freight, GPS, Granada, Level, Mortar, Range. Introducción Los aparatos de puntería mecánicos usados presentan incertidumbre en la medición de ángulos de orientación y elevación; así mismo, en la medición de nivelación del mortero, lo cual genera desviación e imprecisión en los disparos realizados respecto a un blanco o punto de referencia preseleccionada.

Este proyecto es una herramienta para diseñar, generar y fabricar sistemas electrónicos embebidos para aplicaciones militares, en particular aparato de puntería digital para armas de fuego directo e indirecto, como son los morteros de 60 mm, 81mm y 120 mm, haciendo uso de tecnologías de última generación como FPGA’s, microcontroladores, instrumentación virtual, sensórica, comunicaciones y visualización de datos, incursionando en la experimentación y generación de conocimiento (KnowHow) en el campo electrónico, aportando a la innovación y desarrollo tecnológico de la Industria Militar. Adicionalmente en la actualidad no se tiene registro alguno en Colombia sobre el uso de un sistema como el propuesto. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 1. Interfaz gráfica aparato de puntería

Cálculo Balístico Permite al usuario ingresar distintos parámetros, los cuales facilitan realizar con la ayuda de las tablas de tiro, cálculos matemáticos cuyo resultado es la información en grados de la inclinación que debe presentar el mortero en el momento del disparo para obtener un resultado más preciso como a continuación se relaciona. •

Alcance. Distancia en metros en la cual se encuentra el objetivo.

•

Tipo de Granada. En la cual se selecciona el tipo de la granada con la cual se ejecuta el disparo.

•

Opciones de tiro. Define las cargas de lanzamiento de la granada, lo cual incide directamente en su velocidad inicial.

•

Elevación. Entrega el resultado en grados de la elevación del tubo del mortero, para el tiro presupuestado al ingresar los datos anteriores.

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Orientación En este apartado se ingresan las coordenadas del objetivo, y con la ayuda del GPS del aparato se realiza el cálculo de la orientación del mortero (azimut), además, indica la diferencia en milésimas entre la ubicación del mortero y el azimut.

Vuelve a APLICACIONES

Figura 2. Cálculo Balístico

Brújula Indica el sentido en el cual está ubicado el norte magnético con relación a la posición del mortero.

Muestra el dato leído del sensor y se convierte en milésimas.

La flecha esta estática.

Figura 5. Orientación.

Elevación Su funcionamiento es muy similar al descrito anteriormente, toma el dato de elevación del cálculo balístico y lo compara con la elevación actual del tubo del mortero y entrega la diferencia.

Vuelve a Aplicaciones

Figura 3. Brújula

de referencia y

Nivel Muestra la nivelación general del conjunto aparato de puntería y mortero, actuando en forma similar a un Segundo dato nivel de burbuja. mortero este

Vuelve a APLICACIONES

Figura 6. Elevación

Gps Entrega el dato de las coordenadas geográficas de la ubicación del mortero (latitud y longitud). 2.2. Análisis De Resultados Vuelve a Aplicaciones

Figura 4. Nivel

Al verificar el funcionamiento del aparato de puntería se obtuvieron los siguientes datos. Aparato de puntería digital

Acero, A.; Plazas, J. A.

Calculador Balístico Alcan-

Tipo de

granada

Orientación

Núme-

Eleva-

Error

ro de

ción en

ción Cal-

abso-

cargas

tabla

culada

luto

71,90

71,79

-0,11

60 mm 750

TC SOLTAM C06 60 mm

1350

TC SOLTAM

66,35

66,33

-0,02

58,10

58,07

-0,03

65,20

65,10

-0,10

C06 60 mm 1000

TC VEK-

El sistema de posicionamiento se realiza mediante el GPS con antena integrada que envía la posición en latitud (Norte-Sur) y longitud (Este-Oeste) donde la latitud está entre -90° y 90° mientras en la longitud está entre -180° y 180°. Basándose en las ecuaciones de Haversine, se realiza el cálculo para determinar la distancia entre dos puntos de la tierra; para esto se utiliza el radio de la tierra R = 6372,795477598 kilómetros. Dados dos puntos A y B en la esfera expresadas por latitud (lat) y Longitud (lon) se utiliza:

TOR 60 mm 1250

TC VEKTOR 81 mm

2000

TC VEK-

58,35

58,32

-0,03

57,10

57,06

-0,04

54,00

53,88

-0,12

70,21

70,20

-0,01

67,44

67,45

0,01

67,22

67,21

-0,01

El cálculo para determinar la dirección entre dos puntos geográficos es:

TOR 81 mm 2500

TC VEKTOR 81 mm

3500

TC VEKTOR

1600

3000

4000

81 mm LA 81 mm LA 81 mm LA

Para probar el funcionamiento de este subsistema se realizó la siguiente prueba: se tomaron tres puntos geográficos referenciados a un mismo punto, como se muestra en la Figura 7, y al realizar los cálculos se obtienen los resultados de las tablas y se comparan dichos datos.

Tabla 1. Comparación datos calculador Balístico vs tablas de tiro.

En la Tabla 1 se observa cómo el cálculo balístico se ajusta a las tablas de tiro preexistentes, donde se presenta un error relativo menor al 1% en todas las mediciones. Brújula

Presenta la orientación del norte magnético con una resolución de 10 milésimas de grados. Presenta desviaciones debido a los elementos metálicos que hacen parte del mortero. Nivel Muestra la inclinación en los ejes X/Y en el rango entre (-90°, 90°), con una resolución de 1°. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 7. Sistema de Orientación

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Elevación Esta aplicación entrega la diferencia entre la inclinación en el eje Y, obtenida con una resolución de 0.25°; respecto al funcionamiento de acuerdo con el resultado que registra el calculador balístico en cuanto la elevación de la boca del mortero, es bastante preciso. 2.3. Ventajas respecto al parato de puntería mecánico •

Elimina el uso en campo de las tablas de tiro.

•

Reduce la incertidumbre en la nivelación del mortero.

•

Reduce el personal para realizar un disparo.

•

Permite reducir la incertidumbre total de la maniobra, pues el ajuste y cálculo de todos los parámetros está asociado al mortero.

•

Facilita el aprendizaje del procedimiento de apuntar a un objetivo con un mortero para granadas de 60mm, 81mm y 120 mm de Indumil.

Tabla 2. Ángulo real medido y Ángulo calculado

En la tabla anterior se observan las mediciones con una brújula, un GPS y los cálculos teóricos; así, se denota que entre el valor calculado y el valor medido con la brújula, se presenta una desviación en un rango entre 4°-5°, y entre el valor entregado por el GPS y el cálculo teórico, una desviación cercana a los 2°, lo que representaría un error menor del 1% con lo cual el resultado nos daría una buena certidumbre.

3. Conclusiones El aparato de puntería diseñado y desarrollado por el grupo de ingeniería de FASAB-Indumil, integra todos los elementos necesarios para conseguir un disparo certero a un objetivo. La apropiación tecnológica conseguida en el proceso de la obtención de este prototipo, permitirá a Indumil el desarrollo de nuevos productos con énfasis en el campo de la georeferenciacion y la electrónica digital. Recomendaciones Tabla 3. Distancia Real Medida y Distancia Calculada

En la tabla se observan las diferencias entre los valores medidos y el valor calculado, se aclara que las distancias obtenidas por este método son aproximaciones no son exactas, pero teniendo en cuenta que el mortero es un arma enfocado en abatir áreas y no objetivos específicos, estas desviaciones no representan problema alguno.

El aparato de puntería digital se encuentra en proceso de desarrollo por tal razón es necesario, la realización de pruebas de campo con mayor rigurosidad para verificación de sus características funcionales, de desempeño y seguridad. Se aclara que el aparato de puntería digital se enfoca en morteros de granada de anima lisa fabricados por Indumil. Aparato de puntería digital

Acero, A.; Plazas, J. A.

4. Referencias 1. Department of the Army. (2007). FM 3-22-90 MORTARS Capítulo 2. Washington D.C., USA, Headquarters. 2. Ejército Nacional de Colombia. Manuales de operación aparatos de puntería para morteros de 60mm y 81mm.

<http://www.sisdef.cl/articulo/productos-y-servicios-mando-y-control/7/25/sistema-de-control-de-fuego-para-artilleria-y-mortero-artymor. html>

Fuentes electrónicas

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3. SISDEF Limitada. Sistema de control de fuego para artillería y morteros artymor. Recuperado de

5. Haversine formula. Recuperado de <http://www.ig.ute xas.edu/outreach/googleearth/latlong.html>

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

Original pintado por la boca por Fabián Castillo Ortiz

FABIÁN CASTILLO ORTIZ Pintor con la Boca

Nació en Caquetá. A los 22 años sufre una lesión raquímedular y una luxación de todas las vértebras después de practicar un clavado en un balneario. Es un enamorado del arte, actualmente recibe clases de pintura con el profesor Carlos Parra y su técnica preferida es óleo sobre lienzo. Ingresa como Becario a la Asociación de Pintores con la Boca y con el Pie a partir de marzo de 2010.

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Compatibilidad de aditivos y marcadores propuestos para controlar el uso de nitrato de amonio como sustancia explosiva Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Compatibility of additives and markers used to control the use of ammonium nitrate as an explosive

Autores: José María Rincón Martínez, Químico, Msc, Profesor Emérito U.N, Director de investigación - Industrias Tecsol Limitada, joserinconmartinez@gmail.com. Pedro Oswaldo Guevara Patiño, MSc Ing Ambiental – Ing Químico, Gerente Técnico - Industrias Tecsol Limitada, pedro_guevarap@yahoo.com. Carlos Alberto Niño Becerra, Ingeniero Químico, Jefe Laboratorio Química - Centro Nacional contra AEI y Minas, ing.carlosnino84@gmail.com

Para citar este artículo / To cite this article. Rincón, J. M.; Guevara, P.; Niño, C. A. / Compatibilidad de aditivos y marcadores propuestos para controlar el uso de nitrato de amonio como sustancia explosiva. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 51-55. ISSN No. 2145.

Rincón, J. M.; Guevara, P.; Niño, C. A.

Resumen Se prepararon fertilizantes de nitrato de amonio, fosfato diamónico (aditivo para la disminución del contenido de nitrógeno en la mezcla fertilizante final) y boro, hierro, níquel y cobre, estos últimos adicionados como marcadores químicos en concentración al nivel de partes por millón. La caracterización de las mezclas sólidas obtenidas se realizó mediante la evaluación de aparición o cambios de color tras el mezclado, formación de granos o agregaciones, pH al 10% en solución acuosa y la solubilidad instantánea. Los resultados mostraron que los marcadores seleccionados presentaron compatibilidad física y química con las diferentes mezclas evaluadas. Palabras Clave: boro, cobre, compatibilidad, hierro, fertilizante, níquel, nitrato de amonio, pH, solubilidad.

níquel y cobre) para disminuir el poder explosivo del NA y poder rastrear su origen, respectivamente. Estos aditivos y marcadores hacen parte del grupo de elementos y sustancias esenciales para el desarrollo de los organismos vegetales, sin embargo es necesario conocer la compatibilidad o incompatibilidad de los fertilizantes a usar para no provocar reacciones químicas que al final arrojen resultados diferentes a los esperados para nutrir un cultivo (G. Estrada, 1997). 2. Metodología 2.1. Preparación de mezclas fertilizantes Se prepararon doce mezclas de 200 g de NA con DAP y marcadores, empleando como materias primas las señaladas en la Tabla 1. Las proporciones y concentraciones de estas mezclas se especifican en la Tabla 3. Igualmente, (ver Tabla 4). Mezcla Sólida

Abstract Ammonium nitrate and diammonium phosphate (additive for reducing the nitrogen content in the final fertilizer mixture) fertilizers were prepared, and boron, iron, nickel and copper were added as chemical markers at ppm level The characterization of the obtained solid mixtures was performed by evaluating appearance or color changes after mixing, aggregation, pH of mixtures at 10% in aqueous solution and finally instant solubility. Results shown that selected markers are physically and chemically compatible with different mixtures evaluated. Keywords: Fertilizer, ammonium nitrate, iron, boron, nickel, copper, compatibility, pH, solubility. 1. Introducción

El Nitrato de Amonio (NA) es uno de los fertilizantes más usados en Colombia, sin embargo, también es empleado como material explosivo. En el estudio sobre aditivos (J. M. Rincón M., C. A.; Niño B.; V. D. Ballén C., 2013), y marcadores (J. M. Rincón M., 2014), se recomendaron dos aditivos (sulfato ferroso y fosfato diamónico-DAP) y cuatro marcadores (hierro, boro, Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Concentración

NA 100%

NA 90% + DAP 10%

NA 80% + DAP 20%

NA 70% + DAP 30%

DAP 100%

Tabla 1. Composición de las mezclas sólidas

Marcador

Materia Prima

Concentración (Nivel)

H3BO3 y NaBO 2 4 7

Tóxico y detectable

CuSO4 y Cu2(NO3)2

Tóxico y detectable

Fe Cu Ni

FeSO4 y Fe2O3

Tóxico y detectable

NiSO4 y Ni2(NO3)2

Tóxico y detectable

Tabla 2. Materias Primas y concentraciones de los marcadores

Mezclas con 100 ppm de marcador 10%DAP+B

10%DAP+Fe

20%DAP+B

20%DAP+Fe

30%DAP+B

30%DAP+Fe

10%DAP+Cu

10%DAP+Ni

20%DAP+Cu

10%DAP+Ni

30%DAP+Cu

10%DAP+Ni

Tabla 3. Concentraciones de los marcadores en las mezclas de NA y DAP, La concentración de marcador en disolución

Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

Concentración* NA 80% DAP20% B50ppm NA 80% DAP20% B 100ppm NA 80% DAP20% Fe60ppm NA 80% DAP20% Fe150ppm NA 80% DAP20% Cu500ppm NA 80% DAP20% Cu1000ppm

3. Resultados Y Discusión 3.1. Evaluación de los marcadores en las mezclas sólidas de Na/Dap En las mezclas sólidas preparadas de NA/DAP/Marcadores no se observaron cambios físicos como: cambios de color, presencia de gránulos gruesos que impidan obtener una mezcla homogénea (Tabla 5). Mezcla

Observaciones

B- NA/DAP 10%

Sin alteración

B- NA/DAP 20%

Sin alteración

B- NA/DAP 30%

Sin alteración

Cu- NA/DAP 10%

Sin alteración

Cu- NA/DAP 20%

Sin alteración

2.2. Evaluación de la compatibilidad

Cu- NA/DAP 30%

Sin alteración

Se evaluó la compatibilidad física y química de las mezclas de aditivo y marcadores con NA tanto en las mezclas sólidas como en las disoluciones primarias. Para el caso de las mezclas sólidas se evaluó lo que en adelante se describe.

Fe- NA/DAP 10%

Sin alteración

Fe- NA/DAP 20%

Sin alteración

Fe- NA/DAP 30%

Sin alteración

Ni- NA/DAP 10%

Sin alteración

•

Aparición o cambios de color tras el mezclado.

Ni- NA/DAP 20%

Sin alteración

•

Formación de granos o agregaciones.

Ni- NA/DAP 30%

Sin alteración

•

pH al 10% en solución acuosa, de acuerdo con el procedimiento empleado para los fertilizantes, según norma Icontec aceptada por el ICA

NA 80% DAP20% Ni210ppm NA 80% DAP20% Ni525ppm Tabla 4. Concentración de marcadores en las mezclas de NA 80% y DAP 20%

•

Solubilidad instantánea (S.I), que se definió como la mínima cantidad de agua necesaria para la diluir una cantidad determinada de soluto, en gramos de mezcla por litro de agua, esta solubilidad es diferente a la solubilidad química, la cual se determina por los métodos clásicos.

Tabla 5. Mezclas sólidas de NA/DAP (10-20-30%) más marcadores

En la Gráfica 1 se aprecia la gráfica que muestra el comportamiento del pH en las mezclas NA/DAP/Marcadores, las cantidades adicionadas de todos y cada uno de los marcadores, no afectan significativamente los pH en las diferentes mezclas.

En las disoluciones primarias se evaluó lo que en adelante se describe. •

Aparición de color.

•

Formación de precipitados o cristales.

•

Emanación de vapores.

•

Cambios de temperatura.

•

pH de la disolución.

•

Densidad de la disolución.

Gráfica 1. pH de mezclas sólidas NA/DAP con marcadores (10%)

Compatibilidad de aditivos y marcadores propuestos para controlar el uso de nitrato de amonio como sustancia explosiva

Rincón, J. M.; Guevara, P.; Niño, C. A.

Así por ejemplo, en la mezcla NA/DAP al 30% todos los marcadores disminuyeron levemente el pH de la mezcla, que pasó de un 7,47 a un pH cercano a 7,4 para los distintos marcadores. El caso más importante en el cambio de pH ocurre para la mezcla NA/DAP/ Marcadores al 10%; a esta concentración los marcadores modifican el efecto buffer del DAP, acidificando ligeramente la mezcla, disminuyendo el pH un promedio de 0,1 unidades. En el caso de la mezcla NA/DAP al 20% y 30% y sin marcadores, el pH es 7,34 y 7,47 respectivamente y al agregar los marcadores, el pH no presentó variaciones significativas con relación a las mezclas sólidas sin marcadores. De esta manera, se puede afirmar que a las concentraciones utilizadas, los marcadores NO tienen una influencia importante en el pH de la mezcla. El comportamiento de las solubilidades instantáneas (S.I) de las mezclas NA/DAP/Marcadores, se presenta en la Gráfica 2. En esta se aprecia que la S.I. disminuye con la adición de los distintos marcadores. También se observa que el boro es el marcador que presenta la menor disminución de la solubilidad instantánea (SI) para las distintas mezclas. Mientras que el hierro es el marcador que más afecta este parámetro. Cabe destacar que estas solubilidades instantáneas se ven afectadas por la menor solubilidad química de los marcadores respecto al NA y el DAP. Al igual que en la mezcla NA/DAP, en la mezcla NA/DAP/Marcadores la solubilidad se ve afectada por la solubilidad de cada uno de sus componentes.

3.1. Evaluación de las disoluciones primarias de las mezclas Na/Dap/Marcadores Las disoluciones preparadas a partir de NA/DAP/Marcadores no presentan variaciones importantes en cuanto a densidad, ni tampoco en ninguno de los aspectos como precipitaciones, cristalizaciones, formación de vapores, ni cambios de temperatura al ser preparadas.

Gráfica 3. Comportamiento del pH al adicionar los marcadores a las disoluciones de las Mezclas NA/DAP

En la Gráfica 3 se observa que el comportamiento del pH cuando se agregan los marcadores no varía significativamente. En el caso del boro por ejemplo, no afecta el pH de las mezclas. 4. Conclusiones Del Análisis de Compatibilidad de los Aditivos y Marcadores se concluye que el aditivo Fosfato Diamónico (DAP) es compatible con el Nitrato de Amonio (NA) en las mezclas sólidas preparadas a nivel de laboratorio ya que: •

Se observó que el pH de las mezclas sólidas y las disoluciones primarias de NA/DAP con los marcadores adquirió un carácter ligeramente básico y que este fue constante para las mezclas de NA/ DAP en el rango de 5% a 30% de DAP. Este factor indica que su aplicación en suelos colombianos puede llegar a ser benéfica debido a la acidez de los suelos nacionales. Además el estudio de este factor es de vital importancia en la agricultura, ya que el nitrato de amonio en mezcla con DAP dejaría de ser un fertilizante de carácter ácido.

•

Los marcadores seleccionados presentaron compatibilidad física y química con las diferentes mezclas evaluadas. Entre los cuatro marcadores

Gráfica 2. S.I. de las mezclas físicas (NA/DAP) con marcadores

Sin embargo, esta disminución en la S.I. de la mezcla no es importante debido a que la concentración de los marcadores es baja (partes por millón, ppm), por este motivo son adecuados para utilizarse en la formulación de fertilizantes. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

evaluados el marcador cobre presento las mejores características de compatibilidad química y física con las mezclas de NA/DAP. 5. Referencias Fuentes académicas 1. Estrada, G. (1997). Caracterización y preparación de fertilizantes líquidos para fertirrigación. Bogotá: Sociedad colombiana de la Ciencia del suelo.

2. Rincón, M., Arias, G., Guevara, P., Forero, V., Monge, R. & Aranzales, O., (2014). Desarrollo y Evaluación de un Marcador para Utilización en Nitrato de Amonio Tipo Explosivo. Bogotá: Industrias TECSOL LTDA, 3. Rincón, M., Niño, B. & Ballén, C. (2013). Uso de Aditivos para Disminuir el Potencial Explosivo de Nitrato de Amonio - Fase I. Bogotá: Industrias Tecsol Ltda.

Compatibilidad de aditivos y marcadores propuestos para controlar el uso de nitrato de amonio como sustancia explosiva

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Original pintado por la boca por Héctor Jairo Tamayo Ospina

HÉCTOR JAIRO TAMAYO OSPINA Pintor con la Boca

Nació en Medellín (Antioquia), en el año de 1978 cursando sus últimos años de secundaria visitaba un pueblo antioqueño cuando desafortunadamente sufrió una caída desde un puente vehicular teniendo como consecuencia la fractura de las 5ª y 6ª vértebras cervicales que lo dejan cuadripléjico permanente. Héctor practica el juego de ajedrez, lo han invitado a participar en varios torneos a nivel nacional, en varios de los cuales ha salido victorioso. Dicta talleres de pintura en colegios, universidades, bibliotecas públicas, parques, etc. Además expone sus obras en galerías de arte, actualmente continua tomando clases privadas de pintura. Se destaca por ser un magnífico acuarelista.

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Producción de embriones de yeguas criollas colombianas por medio de técnicas de aspiración folicular, maduración y fertilización in vitro (Icsi) Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Embryo production Colombian Creole Mares through technical Follicular Aspiration , maturation and In Vitro Fertilization (ICSI). Autores:

Nicolás Peña, Médico veterinario. Gerente embriones del Istmo - Panamá, embrionesdelitsmo@gmail.com. Mario Roa Salgado, Médico veterinario Escuela de Equitación del Ejército y Criadeo Caballar - Bogotá Colombia, marioroas@gmail.com. Elkin Lucena Quevedo, Gineco obstetra especialista en biomedicina reproductiva, CECOLFES - Bogotá Colombia. martinmariana@aol.com. Diana Fontanilla, Biologa de la reproducción y citogenética. Laboratorio Higuera Escalante - Bucaramanga Colombia. dfontani@gmail.com.

Para citar este artículo / To cite this article. D. Fontanilla, M.; Roa Salgado, N.; Peña, E. Lucena Quevedo. / Producción de embriones de yeguas criollas colombianas por medio de técnicas de aspiración folicular, maduración y fertilización in vitro (Icsi). “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 59-63. ISSN No. 2145.

D. Fontanilla, M.; Roa Salgado, N.; Peña, E. Lucena Quevedo.

Resumen

2.Maduración In Vitro De Oocitos

El desarrollo y aplicación de técnicas de reproducción asistida en equinos ha tenido un desarrollo más lento con relación a otras especies, como bovinos o cerdos, las cuales están estandarizadas comercialmente con tasas muy altas de producción; en los equinos se ha visto limitada por el manejo hormonal de las yeguas, la baja cantidad de gametos obtenidos y la disminuida calidad espermática, por esta razón se hace necesario emplear técnicas como la Aspiración Folicular (OPU), la maduración in vitro, y la Inyección Intracitoplasmatica (ICSI). Se ha observado un aumento en los porcentajes de fertilización, actualmente está entre 18 y 36%, de manera paralela se ha observado un desarrollo en las técnicas de cultivo de embriones equinos, obteniendo por medio de ICSI, de un 5 a un 10% más embriones viables para transferir, aumentando las tasas de preñez, y por tanto la producción de potros con características de importancia y alto valor genético.

La primera maduración in vitro exitosa fue reportada por Fulka y Okolski (1981); el primer embrión obtenido in vitro, posterior a un proceso de maduración se evidenció en 1989 por (Zhang et al, 1989), posteriormente, se realizaron transferencias a oviducto de yeguas receptoras en donde tras 7 días se procedió a un lavado con el fin de obtener embriones en el estado de blastocisto, los cuales presentan unas mejores características en cuanto a calidad y viabilidad, por tanto serán embriones de fácil implantación.

Abstract

Al igual se ha realizado una evaluación de los medios de maduración, gran variedad de protocolos de preparación han sido ensayados por diferentes investigadores, comenzando con el TCM199 ( Willis, et al., 1991; Aquila et al.,

The development and application of assisted reproduction techniques in horses has had a slower development in relation to other species , such as cattle or pigs , which are commercially standardized with very high production rates , in horses it has been limited by management hormonal mares , the low amount of gametes obtained and decreased sperm quality , therefore it becomes necessary to employ techniques such as oocyte (OPU) in vitro maturation , and the Injection Intracytoplasmic (ICSI ) has been observed increase in the percentage fertilization is currently between 18 and 36 % , there has been a parallel development in culture techniques equine embryos , obtained by ICSI , 5 to 10% more viable embryos to transfer, increasing pregnancy rates, and therefore the production of foals with important features and high genetic value. Introducción

Los recientes progresos en las técnicas de reproducción asistida en caballos se han enfocado en los procesos de producción in Vitro de embriones, Aspiraciones Foliculares (OPU), Inyección Intracitoplasmaica (ICSI) y clonación (C. Galli). De esta forma, es posible expandir un pie de cría garantizando las condiciones dominantes y de valor genético de las especies. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Las técnicas se han ido estandarizando a medida que las limitaciones en la reproducción se han hecho más evidentes; la baja obtención de oocitos de buena calidad o con cúmulos compactos que puedan ser llevados a maduración. Los datos indican un 3.8 de oocitos recuperados por ovario, representando un 70% de eficiencia en la colección.

1997; Hinrichs y Schmidt, 2000; Galli et al., 2001. Galli et al., 2002; Lagutina et al., 2005), B2 (Willis et al., 1991) y Ham`s F10 (Shabpareh et al., 1993) suplementados con diferentes concentraciones de suero, hormonas y líquido folicular. Observándose tasas de maduración del 20 al 85%, sin cambios significativos en las tasas de FIV convencional, únicamente llevados a ICSI. 3. Inyección intracitoplasmática del espermatozoide (ICSI) y cultivo embrionario La microinyección Intracitoplasmática de Espermatozoide (ICSI) consiste en la inyección mediante un micromanipulador de un espermatozoide seleccionado en el interior de un ovocito que previamente se ha decumulado; se utiliza en los casos en que no se puede realizar la Fecundación in Vitro (FIV) convencional, cuando el factor masculino es grave, fallos en la fecundación, azoospermia, semen valioso, al igual cuando se tienen pocos óvulos o de baja calidad.

Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

La técnica de ICSI trajo ventajas y mejores resultados que la técnica IVF, logrando la primera preñez por maduración in vitro de oocitos (Squires et al 1996). Una de las ventajas del ICSI sobre IVF es la variedad en el uso del reproductor incluso reproductores con problemas espermáticos. También se realizaron trabajos comparativos usando semen congelado, en donde no se observaron diferencias en el clivaje y desarrollo embrionario de reproductores con buen o bajo desempeño. (Lazzari et al 2002). 4. Aspiración Folicular (Opu) La aplicación de las técnicas de reproducción asistida en equinos se ha visto ligada a los ejemplares con problemas reproductivos involucrados compentencias, o el ámbito deportivo, mediante investigación, lo cual no se ha logrado con otras especies, de esta forma se ha logrado estandarizar las técnicas de laparotomía, colposcopia y aspiración por el flanco, intentando una mayor recuperación de gametos de donadoras vivas, sin comprometer la salud reproductiva de los ejemplares. Actualmente, el método más usado para la recuperación de oocitos inmaduros de yeguas vivas, es el usado en bovinos sin la presencia de complicaciones importantes (Galli et al., 2001) es la aspiración de oocitos inmaduros ecogiada transvaginal Ovium Pick up (OPU). Esta técnica es la más usada y la menos invasiva si se compara con la extracción de oocitos por la zona para lumbar o laparotomía. Se introduce el transductor con la funda metálica con una aguja calibre 12, aspirando por vía vaginal con una mano, con la otra mano se fija el ovario el cual previamente debía ser ecografiado para identificar el número, estado y tamaño de folículos. No se usaron hormonas para super-ovulacion pues en las yeguas estas son aun ineficaces. La aguja entonces fue ecoguiada hacia los folículos y se realizó un lavado de los folículos, el aspirado se recolectó por sonda a los tubos los cuales fueron conservados a temperatura de 37 ºC. Se realizó un lavado del folículo para asegurar la extracción del óvulo, pues generalmente los óvulos en especial los inmaduros, están adheridos a la pared folicular. Materiales y métodos Este trabajo se realizó en convenio con el Ejército Nacional de Colombia, el Centro Colombiano de Fer-

tilidad y Esterilidad (Cecolfes), dentro del plan de autosuficiencia y reproducción de caballos de la Escuela de Equitación, durante el año 2010. Se realizaron aspiraciones foliculares a un grupo de 20 yeguas criollas colombianas, de edades de 5 a 10 años con actividad reproductiva normal. Las yeguas eran sedadas con xilacina a la dosis de 1.1 mg/kg IV además de un axial y en un brete. Se aplicaba lidocaína por vial rectal aproximadamente 20 cc se vendaba la cola y se preparaba la zona asépticamente. Se usó un ecógrafo tringa con sonda para aspiración con transductor sectorial de 5 mHz el cual es alojado en una funda de plástico junto con una aguja de doble lumen para aspiración, la cual va conectada a una sonda y a su vez a la bomba de succión. Técnica de aspiración ecoguiada de folículos TVA Se procedió entonces a introducir el transductor por vía vaginal el que se dirigió hacia los cuernos del ovario previamente ecografiado. La aguja fue identificada en la pantalla del ecógrafo, mientras se aseguró con la otra mano el ovario a aspirar. La aguja penetró la pared del folículo y en cuestión de segundos se vaciaron tanto los folículos preovuilatorios de más de 38 mm de diámetro como los inmaduros menores a 35 mm de diámetro. La aguja entonces fue ecoguiada hacia los folículos, el aspirado se recolectó por sonda a los tubos los cuales fueron conservados a temperatura de 37oC. Se realizó un lavado varias veces del folículo para asegurar la extracción del óvulo, pues generalmente los óvulos en especial los inmaduros están adheridos a la pared folicular. Una vez obtenido el líquido folicular se vació en las cajas de Petri y se procedió a colectar y clasificar los oocitos en tanto a la yegua se le aplicó un antibiótico de amplio espectro. Una vez madurados los óvulos pueden ser fertilizados por ICSI o transferidos al oviducto en un yegua receptora previamente inseminada, con esta técnica reportan un porcentaje de éxito del 40% ( Carnevale 2004) Durante el tiempo y la ejecución de la técnica ninguna yegua tuvo alguna complicación o efecto colateral derivado de la práctica.

Producción de embriones de yeguas criollas colombianas por medio de técnicas de aspiración folicular, maduración y fertilización in vitro (Icsi)

D. Fontanilla, M.; Roa Salgado, N.; Peña, E. Lucena Quevedo.

Resultados La recuperación de oocitos de yeguas vivas se hace un poco dispendiosa debido a la fisiología y la anatomía de los animales, comparada con la de otros rumiantes grandes, la colecta de oocitos inmaduros se realiza de forma transvaginal, siguiendo el protocolo usado en bovinos, se hace necesario realizar un lavado de cada folículo lo cual incrementa la recuperación de estructuras de buena calidad. Las tasas de recuperación son relativamente bajas al igual que las reportadas en la literatura con rangos entre el 18 y el 35%, con una media de 1.6 oocitos por OPU, por donadora, la recuperación se hace más exitosa cuando se aspiran oocitos de folículos preovulatorios, los cuales tienen mejores características y tienen mayores porcentajes de clivaje, la maduración es efectiva con los medios y suplementos usados, toma entre 24 y 30 horas, en llegar a MII, lo cual supera el tiempo de maduración en bovinos (entre 18 y 22 horas). Tabla 1.

matozoides. De hecho, solo se ha reportado el nacimiento de dos potros por FIV, de ovocitos madurados in vivo (Palmer, 1991) (Squires, 1996). La primera preñez, derivada de un in vitro maduró-ovocito fecundado por ICSI, se realizó con éxito a término como reportado por Squires, et al. Este éxito fue seguido por un período de resultados variables hasta el desarrollo de ICSI utilizando un piezo con descargas eléctricas, que eliminó la mayor parte de la inconsistencia de la técnica debido a un heterogénea y zona pelúcida gruesa difícil de penetrar con el convencional ICSI, en especial de los ovocitos madurados in vitro.

La microinyección del espermatozoide (ICSI), es una solución viable a las dificultades observadas en la producción de embriones equinos, en revisiones se observa un aumento en la obtención de potros sanos, por este medio, las tasas de clivaje y desarrollo de embriones están en un 28%, lo cual es representativo, teniendo en cuenta que no se usó el equipo completo para el ICSI; en equinos se hace necesario un piezzo drill, que genere corrientes que inmovilicen el espermatozoide y activen el citoplasma al momento de la inyección, lo cual hace que la microinyección sea efectiva. Imagen 1. La investigación para el avance en estas técnicas se hace necesaria para tratar dificultades en cuanto a fertilidad e incrementar las tasas y el número de potros viables.

Imagen 1. A. Aspiración Folicular. B Recuperación de oocitos, maduración. C. Fertilizacion ICSI. D. Embriones obtenidos. E. Transferencia de embriones.

Tabla 1. Producción de embriones equinos por Aspiración folicular

(OPU)

El uso de ICSI en el equino ha sido fundamental para el desarrollo de técnicas de reproducción asistida, debido a las múltiples dificultades para lograr la fecundación in vitro mediante la co-incubación de óvulos y esperBogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Por otra parte, la ventaja adicional de ICSI en comparación con la FIV es la posibilidad de ampliar la elección de los sementales a utilizar, incluidos los que tienen mala motilidad de los espermatozoides y el rendimiento reproductivo inferior in vivo. Lazzari, et al., compararon el desarrollo de ovocitos fertilizados por ICSI, madurados in vitro con espermatozoides descongelados y frescos, con diferentes motilidades, donde no encontraron diferencias significativas en tasas de división o de desarrollo de blastocisto entre ovocitos

Ejército Nacional Revista Ciencia y Tecnología del Ejército

inyectados con el esperma de sementales de buena, mala, y ningún la fertilidad en el campo, siempre y cuando se seleccionaron espermatozoides móviles. En el presente estudio se evaluó el uso de aspiración folicular, con tasas similares reportadas por la literatura, con un promedio de 1,6 oocitos por yegua por aspiración, un porcentaje significativo del 60.5% en cuanto a maduración in vitro de gametos, lo cual indica que es la forma de obtener gametos aptos para fertilizar mediante la técnica de ICSI, con un 28% de efectividad, obteniendo embriones aptos para cultivo, se hace necesario el apoyo a la investigación de dichas técnicas, para avanzar en la reproducción de especies como la estudiada, con altos potenciales y de difícil reproducción in vivo, sobre todo por la disposición de úteros, por ser ejemplares de competencia.

Referencias Fuentes académicas 1. Choi, Y.H., Varner, D.D., Love, C.C., Hartman, D.L., & Hinrichs, K. (2011). Production of live foals via intracytoplasmic injection of lyophilized sperm and sperm extract in the horse. Reproduction, vol, 142, pp. 529. Doi: 10.1530/ REP-11-0145. 2. Galli, C., Lagutina, I., Duchi, R., Colleoni, S., & Lazzari, G. (2008). Somatic cell nuclear transfer in horses. Reprod Domest Anim, vol. 2, pp. 331.

Agradecimiento

3. Lazzari, G., Crotti, G., Turini, P., Duchi, R., Mari, G., Zavaglia G, et al. (2002). Equine embryos at the compacted morula and blastocyst stage can be obtained by intracytoplasmic sperm injection (ICSI) of in vitro matured oocytes with frozenthawed spermatozoa from semen of different fertilities. Theriogenology. El servier, Vol. 58, pp. 709–712.

• Al Ejército Nacional a través de la Escuela de Equitación y su Criadero Caballar San Jorge, a los oficiales que impulsaron el tema de la investigación y la reproducción equina.

4. Palmer, E., Bezard, J., Magistrini, M., & Duchamp, G. (1991). In vitro fertilization in the horse. A retrospective study. J Reprod Fertil Suppl, vol. 44: pp. 375–384.

• Al Centro Colombiano de la Fertilidad y Esterilidad Cecolfes por su apoyo y asesoría al proyecto en bien de la investigación en torno a las técnicas reproductivas

5. Squires, E., Wilson, J., Kato, H., & Blaszczyk, A. (1996). A pregnancy after intracytoplasmic sperm injection into equine oocytes matured in vitro. Theriogenology, pp. 306.

Producción de embriones de yeguas criollas colombianas por medio de técnicas de aspiración folicular, maduración y fertilización in vitro (Icsi)

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Original pintado por la boca por Hernán Darío Vélez García

HERNÁN DARÍO VÉLEZ GARCÍA Pintor con la Boca

Nació en la ciudad de Medellín (Antioquia), estudió contabilidad y finanzas, aprendió el arte de la joyería, lo cual le sirvió para sobrevivir durante años. Gracias a este trabajo pudo sostener a su esposa y a sus dos hijos. Hernán recibe un impacto de bala dejándolo cuadripléjico. Pero el a pesar de su limitación continua dictando clases de joyería. Ha sido invitado en su municipio Medellín a participar en proyectos para la discapacidad, realiza exposiciones en galerías de arte y actualmente toma clases privadas de pintura. Su técnica preferida es el arte abstracto.

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Desarrollo de elementos de protección personal contra minas Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• On the development of personal protection elements against mines

Autor: Juan David Orjuela Méndez, Ingeniero Mecánico, Magíster en Ingeniería. Profesional Especializado, División de Investigación y Desarrollo Tecnológico, Subgerencia Técnica, Indumil, jorjuela@indumil.gov.co

Para citar este artículo / To cite this article. Orjuela, J. D., Desarrollo de elementos de protecciónpersonal contra minas. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 67-71. ISSN No. 2145

Orjuela, J. D.,

Resumen El diseño integral de sistemas de protección contra explosiones ocasionadas por minas y artefactos similares requiere de un amplio conocimiento de la dinámica del fenómeno, atendiendo a los factores físicos y humanos que intervienen en ello, para ofrecer un resultado que cumpla con estándares de desempeño apropiados de acuerdo con el contexto en el cual serán usados. En este documento ofrecemos un breve recorrido por el diseño y evaluación de suelas y botas para la protección de los pies contra las minas, indicando los logros alcanzados en el marco de las consideraciones abordadas para el efecto.

Palabras clave Antiminas, botas, paquetes de protección, suelas, trauma

Abstract An integrated approach for the design of protection systems against explosions caused by mines and similar devices requires a broad understanding about dynamics’ phenomenon, based on the physical and human factors involved, in order to provide a result that meets appropriate standards of performance, according with the context in which they will be used. In this paper, we provide a brief review of the design and evaluation of soles and boots for foot protection against mines, indicating our achievements into the framework of the considerations addressed for this purpose.

Keywords Anti - Mine, Boots, Protection Package, Soles, Trauma Introducción

Dentro de las funciones estratégicas del grupo GSED se encuentra la investigación y desarrollo de nuevos productos para el sector (Conpes, 2008). En esa línea, los elementos de protección personal contra amenazas por impacto balístico y explosiones se encuentran entre los productos susceptibles de ser enmarcados en procesos investigativos. De otra parte, Indumil se ha planteado como uno de sus objetivos contribuir con innovaciones orientadas hacia el desminado humanitario, para lo cual ha promovido la realización de proyectos de investigación que permitan implementar dicha tarea con mayores niveles de seguridad. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

En el marco de la iniciativa para impulsar la investigación y desarrollo, particularmente orientada hacia la protección del soldado, y con base en las premisas descritas anteriormente, Indumil y la Universidad de los Andes (Uniandes) han venido trabajando desde el año 2009 para desarrollar una serie de productos y prototipos destinados a ofrecer la posibilidad de proteger los pies en el caso de una activación dirigida o involuntaria de artefactos explosivos. El presente documento ofrece una perspectiva sintética de los criterios de diseño y evaluación de desempeño que se tuvieron en cuenta, así como de los resultados alcanzados. Concepto de protección y generación de diseños La primera cuestión que surge al abordar esta situación sin duda es una definición apropiada de protección, en el entendido de ser interpretada desde varios puntos de vista. En cualquier caso, la protección antiminas debe ir orientada a reducir o mitigar el trauma generado por la explosión, concepto que de acuerdo con la definición brindada por el American College of Surgeons, Comittee on Trauma, se entiende como “una herida o lesión caracterizada por una alteración estructural o un desbalance fisiológico resultante de la exposición aguda a alguna forma de energía mecánica, térmica, eléctrica o química o resultante de la ausencia de calor y oxígeno”, citada por (Jaramillo Buitrago, 2005). Para profundizar en la comprensión de este efecto es importante tener en cuenta que en una explosión hay una importante liberación de energía, principalmente cinética, térmica, química, eléctrica y de presión; por lo regular, la presión explosiva dura 10 milisegundos antes de disiparse (Moore & Jaffee, 2010). Algunos de los efectos y los distintos mecanismos que intervienen al ser detonada una mina se describen en la Figura 1. En función de una mayor distancia al origen de la detonación, pueden ser predominantes los fragmentos primarios (resultantes directos del material con el que está hecho el artefacto explosivo) o secundarios (residuos o escombros de objetos cercanos afectados por la carga explosiva), mientras que a cortas distancias pueden tener un mayor efecto las ondas de presión generadas en el ambiente circundante y las temperaturas alcanzadas. En el ámbito de la protección antiminas se deben distinguir las zonas corporales que requieren dicha protección y los elementos que la pueden proveer (NATO, 2004).

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Zonas como la cabeza, la cara, el cuello, el torso, el abdomen, los brazos y las piernas, deben estar principalmente protegidas contra fragmentos que resultan de la desintegración material del artefacto explosivo. En estas zonas es muy común el uso de elementos fabricados a partir de materiales compuestos y telas.

Figura 1. Mecanismos de daño ocasionados por un artefacto explosivo. Adaptado de (NATO, 2004)

ras planteadas para tallas de personal norteamericano y europeo. Así mismo, el tipo de suelo y la humedad relativa de la zona influyen en el efecto que tiene el explosivo y la eficiencia del sistema de protección, dado que tienen incidencia en la cantidad de energía que interviene en la interacción del sistema protector con la zona protegida, lo cual a su vez tiene impacto en la magnitud y dirección de las ondas generadas y que deben ser desviadas. De otra parte, desde el punto de vista sociocultural y el contexto en el cual se emplean este tipo de elementos, unido a razones biomecánicas, cabe considerar factores tales como:

Para los pies, si bien los efectos de fragmentación deben considerarse, se requiere primordialmente protección contra el trauma ocasionado por la onda explosiva. En este caso se suelen implementar elementos para reducir o mitigar la explosión (generalmente elaborados en materiales compuestos de tipo laminados con honeycomb) así como paquetes de protección en suelas especialmente diseñadas.

•

El tipo de actividad u operación que debe hacer el personal (es decir, si se encuentra en patrullaje, si hace parte de una fuerza especial o si efectivamente está en operación de desminado).

•

La pauta de paso o marcha a realizar (en el caso de que el sistema de protección sea llevado por personal militar).

En esta línea, como resultado de la investigación, el enfoque se ha dirigido hacia el desarrollo de paquetes de protección integrados a las botas que usualmente emplea el personal en sus operaciones, que deben incorporar distintos elementos como parte de la óptica en su concepción:

•

Las distancias a recorrer, las condiciones del terreno y cómo debe ser recorrido.

•

Las velocidades a las que debe desplazarse (que son variables en el caso de aproximación a un artefacto explosivo en modo de detección o si, por el contrario, se encuentra alejándose del mismo), entre otros.

•

Módulos que permitan reorientar la dirección en la que se propaga la onda, a partir de consideraciones de geometría.

•

Módulos de material que permitan una óptima absorción o disipación de la energía generada durante el fenómeno explosivo.

Otro elemento de importancia en el desarrollo de este tipo de elementos corresponde a las condiciones geográficas, climáticas y sociales del país, dado que sus particularidades aportan variaciones y condiciones específicas para el empleo de los elementos protectores. Este aspecto deriva en que, por ejemplo, la geometría de los módulos de protección debe tener en cuenta las condiciones del terreno, a la vez que debe convertirse en un elemento que brinde soporte desde la perspectiva de la comodidad de uso, por lo cual se encontró pertinente establecer un diseño basado en tallas a partir de la antropometría colombiana, si se considera que en el mercado existen distintos tipos de botas protecto-

Con base en estos criterios, al final del proceso de investigación se logró un conjunto de diseños de botas para distintas condiciones geográficas y climáticas, así como gamas de diseño que tiene en cuenta si la bota es para operaciones especiales o para desminado humanitario. Dichas botas incluyen suelas especiales, configuradas a partir de distintos tipos de materiales compuestos y botas con características definidas. Los diseños fueron trasladados a computador para generar geometrías en formato CAD, con el fin de obtener las primeras perspectivas de diseño e identificar condiciones de forma y uso preliminar. En los diseños se incorporaron las características antropométricas obtenidas de un estudio aplicado durante el año 2011 a personal militar colombiano, que incluyó el escaneo de los pies a una muestra representativa de dicho personal. Desarrollo de elementos de protección personal contra minas

Orjuela, J. D.,

Evaluación del diseño Además de los criterios para concebir, diseñar e implementar prototipos de protección contra el fenómeno explosivo por minas, es necesario establecer parámetros adecuados para evaluar la efectividad de la protección, así como los protocolos indicados para efectuar las pruebas que se consideren, teniendo en cuenta consideraciones técnicas, logísticas e incluso de carácter ético que deben contemplarse. Este último aspecto tiene que ver con las restricciones que naturalmente surgen para emplear pacientes vivos en este tipo de pruebas. Algunos antecedentes de ensayos para elementos de protección contra las minas, que incluyen el empleo de dispositivos mecánicos reutilizables y piernas artificiales, pueden encontrarse en trabajos como los de (Cronin, y otros, 2003), (Bergeron D. , Coley, Fall, & Anderson, 2006) y (Bergeron D. , Coley, Fall, & Anderson, 2007). Cabe indicar que en las etapas iniciales de la investigación conducida se estableció que el impulso transmitido y la energía transferida son parámetros importantes a ser medidos. Así mismo, es pertinente evaluar los mecanismos de falla posteriores a la detonación del explosivo durante las pruebas de desempeño, con el fin de establecer una proporción principalmente cualitativa del grado de daño potencial que se ve reflejado en el personal. A este respecto es importante señalar que el principal método a emplear es la inspección visual de los paquetes de protección luego de la prueba. Para este efecto, en la Fábrica de Explosivos Antonio Ricaurte de Indumil (Fexar, ubicada en Sibaté, Cundinamarca) se encuentra instalada una máquina de medición de energía, fabricada con el fin de poder determinar estas variables en función de condiciones como el tipo de suelo, la distancia del suelo al objetivo, el tipo de material explosivo y el elemento de protección instalado (Figura 2). Para efectos de disponibilidad, el explosivo empleado en las pruebas es la Pentolita.

Posteriormente, se efectuó un análisis comparativo de distintas marcas comerciales de botas antiminas, disponibles en el mercado internacional, con el fin de evaluar su desempeño bajo los parámetros establecidos. Por último, se llevaron a cabo ajustes a los diseños de los paquetes de protección señalados en la sección anterior, los cuales se sometieron a las mismas pruebas en el dispositivo ya mencionado. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Los paquetes de protección fueron a su vez objeto de simulaciones computacionales apoyadas por software especializado de elementos finitos ANSYS®, en los que se incluyeron modelos constitutivos para los explosivos empleados, así como criterios básicos de comportamiento de los materiales como el tipo de suelo y el aire ante condiciones fenomenológicas de explosión. Así mismo, se efectuó un proceso de verificación de los diseños de suelas y botas a través de su uso en personal militar de Tolemaida en el año 2012, con el fin de evaluar comodidad de uso, distintos tipos de posiciones y funcionalidad en cuanto a la marcha y porte de la bota.

Figura 2. Instalación de un prototipo de paquete de protección en la máquina de medición de energía de Fexar. Fuente: Uniandes

Los ajustes al diseño basados en la evaluación de los efectos de desempeño contra explosión y en las consideraciones del usuario derivaron en la solicitud de dos registros de patente ante la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC). Consideraciones sobre el análisis de los resultados Una concepción usual pero que puede conducir a interpretaciones erróneas es que al final de la prueba de desempeño (es decir, después de ser detonado el explosivo en la proximidad del elemento protector) la bota o el sistema de protección adecuado debería permanecer en condiciones similares a su condición inicial, es decir, que deberían mostrar muy pocas señales de deterioro. No obstante, de darse dicha situación, es más probable que la energía e impulso productos del fenómeno explosivo se hayan transferido en magnitud a la persona, conllevando a efectos de trauma y lesiones de consideración. En cambio, se puede considerar más efectivo un sistema de protección cuanto más daño localizado eviden-

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cie en la zona configurada para ello. Para brindar un ejemplo, una bota antiminas sometida a una detonación puede ofrecer una mayor efectividad en la protección si la suela es la que absorbe la energía transferida por el explosivo y se daña, dejando protegido (en la medida de lo posible) el pie y el resto del cuerpo. Una analogía que podría aclarar este razonamiento es el daño que sufre un vehículo cuando se estrella con un elemento (como otro vehículo, un poste, etc.). Los criterios de diseño para máxima seguridad establecen que son los elementos como las puertas, el bómper o similares los que deben sufrir la máxima deformación posible, disipando de esta manera la energía que se transfiere como resultado de la colisión, en vez de que sean las personas dentro del vehículo quienes sufran los daños o se vean expulsadas de este mientras él conserva su integridad. Los resultados mostrados por los diseños logrados como resultado del proceso de investigación y desarrollo a la luz de todas las consideraciones expuestas han sido satisfactorios, por lo cual Indumil se encuentra en la fase de implementación a escala industrial de los mismos, y continúa innovando en la incorporación de nuevas tecnologías (procesamiento de partículas a escalas nanométricas para ser incluidas en los paquetes de protección de las suelas) con el fin de obtener un diseño de máximo desempeño en términos de la absorción de energía.

Glosario Honeycomb. Arreglo de celdas abiertas, por lo general de formas hexagonales similares a las de los panales de abejas, formado por láminas muy delgadas de material pegadas una a otra. Antropometría. Rama de la antropología biológica que estudia las medidas del ser humano.

Impulso. En física, es el producto entre la fuerza promedio aplicada sobre un objeto y el tiempo que dura su aplicación. Nanométrico. Se refiere a la escala de medición en la cual se emplea el nanómetro, que equivale a una mil millonésima parte de un metro (10-9 m)

Referencias Fuentes académicas 1. Bergeron, D., Coley, G., Fall, R., & Anderson, I. (2006). Assessment of Lower Leg Injury from Land Mine Blast – Phase 1. Defence R&D Canada – Suffield. 2. Bergeron, D., Coley, G., & Fall, R. (2007). Assessment of Lower Leg Injury from Land Mine Blast – Phase 2. Defence R&D Canada – Suffield. 3. Conpes. (2008). Documento 3520 - Política para la organización del Grupo Social y Empresarial de la Defensa - GSED. 4. Jaramillo Buitrago, J. (2005). Cinemática del Trauma. 5. Moore, D., & Jaffee, M. (2010). Military traumatic brain injury and blast. NeuroRehabilitation, 179-181.

Fuentes electrónicas 1. Cronin, D., Williams, K., Bass, C. R., Magnan, P., Dosquet, F., Bergeron, D. M., y otros. (2003). Recuperado el 2014 http://www.gichd.org/fileadmin/pdf/LIMA/CroninEudem2Scot2003Testmeth.pdf.

Desarrollo de elementos de protección personal contra minas

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Original pintado por con el pie por Jesús David Sánchez Lizcano

JESÚS DAVID SÁNCHEZ LIZCANO Pintor con el pie

Nació en la ciudad de Cúcuta (Norte. de Santander), sufre de una enfermedad llamada Focomelia de miembros superiores. Su padre lo matricula para que estudie pintura en el taller del maestro Alonso Cerón, donde Jesús conoce a nuestro artista Néstor Raúl Ruiz, quien le da a conocer la Asociación de Pintores con la Boca y con el Pie. Jesús practica artes marciales y natación, deporte con el cual ha ganado premios en las olimpiadas especiales de la ciudad, también le encanta la poesía. El ha sido invitado a exposiciones colectivas en su municipio.

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Generador de claves automáticas utilizando Smartphone Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Password automatic generator using Smartphone

Autores: Oscar Gaidos, Ingeniero Físico, M. Sc. Professor Assistente, Centro Universitário do Distrito Federal – UDF, Brasília, Brasil ogaidos@gmail.com Felipe da Silva Maeda, Engenheiro Mecânico - Centro Universitário do Distrito Federal – UDF, Brasília – Brasil maeda.felipe@gmail.com

Para citar este artículo / To cite this article. Gaidos, O.; Da Silva, F., Generador de claves automáticas utilizando Smartphone. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 75-80 ISSN No. 2145.

Gaidos, O.; Da Silva, F.

Resumen Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema digital para generar claves automáticas utilizando un microcontrolador PIC y un aplicativo para Smartphone con S.O. Android. Este prototipo podrá reemplazar las tradicionales claves impresas en papel por claves generadas en un aplicativo de celular. Para esto fue construido un sistema embebido utilizando el microcontrolador PIC16f877A y un módulo Bluetooth HC06 para comunicación inalámbrica con Smartphone donde están dos aplicativos para Android los cuales fueron desarrollados por medio de la herramienta App Inventor. Palabras Clave App Inventor, Bluetooth, Generador de Claves, PIC. Abstract This paper presents the development of a digital system for generate automatic passwords using a PIC microcontroller and an application for Smartphone with S.O. Android. This prototype could replace the traditional passwords printed in paper sheet by passwords generated in a celular application. For this was built a embedded system using the microcontroller PIC16F877A and a Bluetooth module HC06 for wireless communication with Smartphone where they are two aplicatives for Android, wich thet were developed through AppInventor. Keywords App Inventor, Bluetooth, Password Generator, PIC. 1. Introducción

electrónica la cual informa su clave y el número de la taquilla donde será atendido. Esa espera puede tornarse desgastante cuando todos necesitan esperar en un mismo espacio de la agencia para poder monitorear las claves que son mostradas en una pantalla. Con el fin de proporcionar mayor comodidad a los usuarios de establecimientos que operan con el sistema de claves para filas de espera, fue iniciado el proceso de desarrollo e implementación de un prototipo hardware que trabaje en conjunto con un aplicativo de Smartphone, y utilice la tecnología Bluetooth para enviar las informaciones de clave y número de taquilla directamente al cliente, permitiendo así, moverse libremente por las dependencias de la agencia y monitorear por medio de un aplicativo de celular su turno de ser atendido. 2. Teoría Controlar el comportamiento de los componentes adicionados por medio de bloques conectados que básicamente constituyen eventos o métodos. La Figura 1 muestra la ventana design do App Inventor (Gomes, T.; Melo, J., 2013). 2.1. App Inventor Considerando que el generador de claves debe comunicarse con el dispositivo celular, es necesaria la creación de un aplicativo que reciba informaciones referentes a las claves y las taquillas de atención al público y esté disponible para visualización por el usuario. Por tanto se decidió utilizar la herramienta App Inventor desarrollada por el MIT que posibilita la creación de aplicativos para Smartphone que utilizan el Sistema Operativo Android.

La importancia de los teléfonos inteligentes o Smartphone como herramientas indispensables de uso cotidiano, ha crecido cada vez más, al punto de ser considerados una extensión del cuerpo humano. Los teléfonos celulares proyectados inicialmente para permitir la comunicación remota entre sus usuarios, sufrieron grandes cambios desde su creación, expandiendo sus funcionalidades de tal forma que hoy es posible hacer compras, tener acceso a internet, realizar videoconferencias, controlar dispositivos electrónicos, entre otras aplicaciones (G. Cruz; Da Silva Santa, 2013). En Brasil, es común encontrarse con filas de espera, principalmente en agencias bancarias, en este caso el cliente retira una clave impresa en papel y debe esperar su turno de ser atendido, observando una pantalla Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 1. Ventana de Bloques de App Inventor. Disponible en (http://appinventor.mit.edu/explore/about-us.html).

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Inicialmente desarrollado por el profesor Abelson Hal y el equipo de Google Education, el App Inventor permite crear aplicativos para celular en un tiempo reducido, si se compara con las lenguajes nativas como Java, debido a su sistema de programación por bloques (Figura 1) (Kobayashi, 2004). App Inventor tiene dos herramientas para la creación de aplicativos. La primera se denomina ”desing” en la cual es posible adicionar los componentes visuales a la interface del usuario. La segunda tiene el nombre de “blocks” y en ella es posible.

Figura 2. Ventana de Diseño de App Inventor

El potencial pedagógico de App Inventor ha permitido que esta herramienta sea utilizada en diversas instituciones de educación. App Inventor tiene una amplia variedad de recursos disponibles, además de un interfaz gráfica, simple e intuitiva, permite a los programadores crear aplicaciones que puedan ser usadas cotidianamente e instaladas en sus propios Smartphone. 2.2. Bluetooth La tecnología Bluetooth es un estándar de comunicación inalámbrica de corto alcance ampliamente utilizado en diversos dispositivos electrónicos, incluso en los Smartphone; tuvo inicio con la creación del consorcio Bluetooth SIG (Special Interest Group) firmado en 1988 por las empresas Ericson, Nokia, IBM, Intel y Toshiba. El objetivo de ese consorcio era básicamente difundir la tecnología Bluetooth creando un estándar industrial (2004). El rango de frecuencia de operación de Bluetooth es de 2,45 GHz conocido como ISM (Industrial, Scientific and Medical) que es considerado abierto. Con el

objetivo de evitar interferencias en la comunicación, se utiliza un método de división de frecuencias en diversos canales (23 o 79 de acuerdo con cada país) conocido como FH-CDMA (Frequency Hopping - Code - Division Multiple Access) donde el dispositivo que realiza la conexión, alterna entre los canales hasta 1.600 veces por segundo lo que disminuye drásticamente el riesgo de interferencia (2004). 2.3. Hardware En esta sección se presentan los principales componentes del generador de claves automáticas. La Figura 3 muestra un diagrama de bloques del sistema.

Figura. 3. Diagrama de bloques delsistema

2.4. Microcontrolador El componente escogido para el procesamiento y control de datos del módulo generador de claves fue el microcontrolador PIC16F877A de la empresa Microchip. 2.5. Módulo Bluetooth El módulo Bluetooth escogido para permitir la comunicación inalámbrica entre el microcontrolador y el Smartphone fue el HC-06 fabricado por la empresa Guangzhou HC

77 Figura 4. Módulo Bluetooth. Disponible en (http://www.microcontrollerboard.com/pic_memory_organization.html)

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Information Tecnology Co., Ltd. En la Figura 4 es posible observar este módulo.

La Figura 6 muestra el diagrama de flujo del firmware del microcontrolador.

2.6. Placa Del Protótipo Hardware Definidos los principales componentes del generador de claves, se inició la creación de la placa que posee como principales componentes el microcontrolador, el módulo Bluetooth, una pantalla LCD y botones para la configuración del generador de claves. La Figura 5 muestra una foto del sistema.

Figura 5. Placa del módulo generador de claves

2.7. Smartphone El Smartphone escogido para realizar las pruebas de funcionamiento del sistema fue el Motorola RAZR D3, que opera con el sistema Android 4.1. Este modelo posee un procesador de 1.2 GHz de doble núcleo y 1 GB de memoria RAM y cuenta con todos los recursos necesarios para el desarrollo del proyecto. 3. Software Después del montaje de la placa del generador de claves, fue desarrollado en el compilador MikroC el firmware del microcontrolador, donde fueron elaboradas rutinas de monitoreo, escritas en la pantalla LCD, además del envío y recepción de datos por medio del módulo serial del microcontrolador (USART), el cual enviará esos datos directamente al módulo Bluetooth y este los enviará a su vez, al Smartphone.

El programa del microcontrolador incluye también una rutina responsable por realizar el conteo de las claves separándolas según el criterio de clave “normal” o clave “preferencial” esta última utilizada para personas mayores de edad, mujeres embarazadas, personas con deficiencia, personas con bebés y otros casos específicos. Además, se tiene una rutina responsable por la configuración inicial del sistema donde son definidos los parámetros de clave inicial, clave final, código para la clave “normal” y código para la clave “preferencial”. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 6. Diagrama de flujo del firmware del microcontrolador

Después de la creación de las rutinas básicas del microcontrolador, fue creado el aplicativo del celular por medio de la herramienta App Inventor donde fueron creados dos aplicativos: uno destinado a los clientes (aplicativo de usuario) y otro destinado a los funcionarios (aplicativo para la parte administrativa) del establecimiento que utiliza el sistema. El aplicativo de usuario es responsable por solicitar una clave (normal o preferencial) al módulo generador de claves y monitorear el progreso de la fila de espera avisando al usuario cuándo llega su turno de ser atendido. El aplicativo del administrador posee una función para enviar al módulo generador de claves la información de que existe una taquilla libre para ser atendido y está listo para realizar un nuevo atendimiento. Además de permitir la reiniciación remota del sistema a partir de la clave inicial. 4. Resultados En esta sección se presentan los resultados sobre las interfaces gráficas de los aplicativos usuario y administrador, demostrando su utilización y recursos disponibles a los usuarios. La Figura 7 muestra la pantalla inicial de los aplicativos.

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Figura 10. Código de Identificación del módulo Bluetooth Figura. 7. Pantalla Inicial

La Figura 8 muestra la pantalla principal de los aplicativos de usuario (derecha) y administrador (izquierda).

La Figura 11 muestra el procedimiento para que un usuario solicite una clave normal (imagen de la derecha) y para un funcionario indicar que su taquilla se encuentra desocupada (imagen de la izquierda). En ambos casos se utiliza el botón “Senha Padrão” (clave normal), de cada aplicativo.

Figura 8. Tela inicial

La Figura 9 presenta la lista de dispositivos emparejados; esta se muestra después de apretar el botón “selecionar dispositivo”. Se debe seleccionar el número de identificación correspondiente al módulo Bluetooth HC-06.

Figura 11. Boton Clave normal y preferencial

La Figura 12 muestra el procedimiento para solicitar una clave preferencial (imagen de la derecha) y para un funcionario señalar que su taquilla de atención está desocupada (imagen de la izquierda). En ambos casos se utiliza el botón “senha preferencial”, de cada aplicativo.

79 Figura 9. Lista de dispositivos pareados

En la Figura 10 es posible observar el número de identificación del módulo Bluetooth.

Figura 12. Boton Clave Preferencial

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La Figura 13 resalta los botones “+” y “-” (imagen de la izquierda) que son responsables por definir la taquilla de atención correspondiente al funcionario que está utilizando el aplicativo administrador, además se tiene el botón de “reiniciar sistema” que tiene la función de reiniciar el conteo de claves desde la clave inicial.

Conclusiones El proyecto del generador de claves demuestra la viabilidad de la sustitución de las tradicionales claves impresas, por claves digitalizadas, proporcionando economía a las empresas y comodidad a los usuarios. El prototipo inicial del generador de claves presenta potencial para el desarrollo de un dispositivo más robusto y posiblemente comercial. Para tener una mayor seguridad en el proceso de transmisión de datos, son necesarios algunos ajustes que permitan aumentar la velocidad de operación del sistema. Una opción de mejorar el desempeño del prototipo, en futuros proyectos, estaría en la implementación de la tecnología WIFI en el sistema, aumentando así el alcance del módulo generador de claves. Referencias

Figura 13. Definición del estante de atención y reiniciación del sistema

En la Figura 14 es posible observar el botón “Actualizar” (imagen de la izquierda) que tiene la función de mostrar al usuario la última clave pedida por el funcionario del establecimiento. En caso de que la clave corresponda con la del usuario, se mostrará un mensaje avisando que es su turno de ser atendido y se mostrará el número de la taquilla de atención en la cual será recibido (imagen de la derecha).

Fuentes académicas 1. Da Silva, D.F. (2009). Sistema de Comunicação Bluetooth Utilizando Microcontrolador. Recife. 2. Cruz, G., & Da Silva, J.C. (2013). Automação Residencial Utilizando Smartphone Android, Bluetooth e Conversor RS-485. Brasília. 3. Gomes, C.S. & Melo, C.B. (2013). App Inventor for Android: Uma Nova Possibilidade para o Ensino de Lógica de Programação. UFRPE. II Congresso Brasileiro de Informática na Educação. Recife. 4. Kobayashi, C.Y. (2004). A Tecnología Bluetooth e Aplicações. USP. São Paulo. Fuentes electrónicas 1. MICROCONTROLLERBOARD. (2015). PIC16F87XA memory organization tutorial. Recuperado de: <http://www.microcontrollerboard. com/pic_memory_organization.html>.

Figura 14. Botón Actualizar

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2. MIT APP INVENTOR. (2015) About Us. Recuperado de: <http://appinventor.mit.edu/explore/ about-us.html>.

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Original pintado por la boca por Lucy Chow Davis

LUCY CHOW DAVIS Pintor con el pie

Desde su nacimiento en San Andrés Islas sufre una cuadriplejia. Esta discapacidad física no le ha impedido ser esposa y madre de un hijo. Desde muy temprana edad ha gustado de las artes plásticas estudiando bajo las instrucciones del reconocido maestro Eligio Corpus Suárez. Su inspiración son los paisajes, especialmente los de la isla, y su técnica preferida es el óleo sobre lienzo. Campeona nacional paraolímpica de natación. Registrada en libro de los Guiness por haber atravesado el trayecto entre cayo Johnny Cay y las playas de la isla. En 2007 fue nominada a la mujer del año Cafam.

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Principios para la implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de pruebas para el mantenimiento aeronáutico Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Principles for the implementation of wireless technologies in bank tests for Aircraft Maintenance.

Autor: Carlos Arturo Cabrera Arias, Ingeniero Electrónico. Docente Escuela de Aviación del Ejército, carlos.cabrera@esave.com.co.

Para citar este artículo / To cite this article. Cabrera, C. A., Principios para la implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de pruebas para el mantenimiento aeronáutico. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 83-87. ISSN No. 2145.

Cabrera, C. A.

Resumen Este artículo presenta los requerimientos iniciales para la implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de pruebas dirigidas al mantenimiento aeronáutico. En este artículo se dan a conocer los tipos de bancos que pueden ser modificados. A su vez se presentan los diferentes medios de comunicación inalámbrica que pueden ser utilizados para la transmisión/recepción y visualización de la información hacia el operador o el técnico de línea. Palabras claves Aeronaves, ATA (Asociación de Transporte Aéreo), bancos de prueba, comunicación, control, estación, frecuencia, Manual, mantenimiento, servidor. Abstract This paper presents the principles for the implementation of wireless test benches in aircraft maintenance, revealing the variables and data types sent by the banks and in turn the different media that can be used for transmission / receive and display information to the operator or technician online. Keywords Aircraft, ATA (Air Transport Association), client, communication, control, frequency, manual, maintenance, server, station, test bench. 1. Introducción

En el Manual de mantenimiento de una aeronave y en sus respectivos capítulos de la Asociación de Transporte Aéreo (ATA), se encuentran procedimientos de uso y diseños eléctricos, mecánicos y funcionales de determinados bancos de prueba destinados a la verificación, calibración, o remplazo de algún componente o dispositivo aeronáutico específico en una aeronave; estos bancos propuestos por las diferentes casas fabricantes garantizan sus resultados siempre y cuando cumplan con los requerimientos y limitaciones que se exigen; sin embargo, algunos de los diseños que se indican para la elaboración de estos bancos no consideran necesidades funcionales más allá de la de determinar la falla o el desajuste de un componente, ya que dependiendo del dispositivo a validar, una prueba puede llegar a tomar hasta más de 3 horas y consumir otra serie de recursos que a mayor tiempo de uso mayor costo generan. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Debido a lo anterior, se hace necesario la implementación de tecnologías novedosas sobre equipos y diseños ya estipulados en los manuales de mantenimiento (Figura 1) de las aeronaves, permitiendo que la fiabilidad del banco mejorado no se oponga a los requerimientos y especificaciones dadas por la casa fabricante. Al efectuar este tipo de soluciones se podrá mejorar los niveles de ergonomía de los técnicos de línea una vez se adelanten labores de mantenimiento, disminuir el tiempo que conlleva realizar algún tipo de prueba sobre algún componente y optimizar la cantidad de personal requerido en un proceso donde se necesite el uso de diferentes bancos para distintos dispositivos; todo esto a partir de diferentes componentes electrónicos como microcontroladores, sensores fotoeléctricos, opto-acopladores y conversores análogo a digital integrados a tecnologías de comunicación inalámbrica como Bluetooth o Xbee.

Figura 1. Integración tecnológica a Banco de Prueba estipulado en Manual de Mantenimiento

2. Metodología Y Desarrollo La implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de prueba, es uno de los proyectos que ha venido desarrollando la Escuela de Aviación del Ejército (Esave), con el fin de disminuir y optimizar los recursos y el tiempo necesario en las inspecciones a diferentes componentes o dispositivos de una aeronave y a su vez garantizar que los datos adquiridos se almacenen en un equipo dedicado al procesamiento y publicación de esta información, disminuyendo así la posibilidad del error humano por indebida interpretación. Como parte del proceso investigativo se encontró que existen bancos de prueba propuestos por las casas fabricantes de las diferentes aeronaves que brindan la información del estado del componente o dispositivo mediante indicadores luminosos (leds) o con la implementación adicional de un dispositivo de medida eléctrico al banco (multímetro) o en determinados casos una mezcla de los anteriores; es por ello que clasificamos a aquellos bancos de prueba que cumplen con las características ya mencionadas en tres grandes grupos como en adelante se enuncian.

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•

Bancos de prueba con parámetros fijos.

3.2. Sensores Fotoeléctricos

•

Bancos de prueba con parámetros variables.

•

Bancos de prueba con parámetros mixtos.

Se adapta un sensor fotoeléctrico por cada led fijado en el banco de prueba (Figura 3), de forma tal, que la luz generada por cada led excite a los sensores y con una electrónica adicional a estos conseguir estados de conmutación ON – OFF sin alterar las condiciones especificadas por el Manual de mantenimiento de la aeronave.

3. Formas De Manipulación De Información Digital Para Envío Innalámbrico Previo a continuar con la descripción de cada aspecto que atañe a la implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de pruebas para el mantenimiento aeronáutico, conviene tener presente el concepto de bancos de prueba. En consecuencia, se definen como bancos de prueba con parámetros fijos, a todo banco donde la interpretación de los datos adquiridos se da a conocer al operador por medio de indicación luminosa, es decir mediante el encendido (ON) o apagado (OFF) de leds; a partir de esto, se definen dos formas para manipular la información de forma digital y poderla enviar por un medio inalámbrico. 3.1. Opción De Intervención Mediante Optoacoplador Se remplaza cada indicador luminoso (led) del banco por un diodo emisor de luz infrarroja dentro de un optoacoplador, donde la manifestación del estado ON del diodo excita a un componente de conmutación, en el caso de la Figura 2 un foto transistor. La implementación de esta alternativa obliga a tener en cuenta la corriente que puede soportar el diodo emisor de luz dentro del optoacoplador que en el caso de los MCT6 (Figura 2) no debe superar los 20 mA. Para este tipo de solución, se requiere que la corriente que va a pasar por el diodo emisor de luz dentro del optoacoplador no supere la corriente máxima permitida según su hoja técnica, por lo que se hace necesario agregar una resistencia sobre cada diodo emisor de luz agregando un componente adicional al diseño original del banco planteado en el Manual de mantenimiento de la aeronave.

Figura 3. Adaptación de sensores fotoeléctricos al banco de pruebas

4. Descripción de los bancos 4.1. Bancos de prueba con parámetros variables Son aquellos donde el operador o técnico de línea requiere conectar un instrumento eléctrico al banco para tomar una medida ya sea de tensión, corriente o impedancia (Figura 3). En este grupo se hace necesario la utilización de componentes electrónicos que permitan hacer la conversión de los datos análogos entregados por el banco a datos digitales (conversión análoga a digital) y se elimine la necesidad de instrumentos de medida externos. En ese orden de ideas, la electrónica encargada de la conversión con su respectivo acople de impedancias debe ser integrada a las terminales donde se conectan normalmente los instrumentos eléctricos al banco de prueba (Figura 3), lo que elimina completamente la necesidad de rediseñar o modificar los esquemas eléctricos planteados para el banco de prueba según el Manual de mantenimiento de la aeronave.

Figura 2. Remplazo de leds a optoacopladores

Figura 4. Bancos con parámetros variables

Principios para la implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de pruebas para el mantenimiento aeronáutico.

Cabrera, C. A.

4.2. Bancos De Prueba Mixtos Son aquellos que presentan parámetros tanto fijos como variables; para este tipo de banco sus características serán tratadas según corresponda, es decir, la indicación luminosa como parámetro fijo y aquellos datos analógicos como parámetros variables. 5. Consideraciones De Impacto Una vez convertida la información entregada por los bancos a un formato digital, se define la tecnología de comunicación inalámbrica para enviar los datos adquiridos, donde se debe contar como mínimo con un módulo de procesamiento y otro de comunicación (Figura 5). Independientemente de la tecnología de comunicación inalámbrica a usar, se debe garantizar que la información que llegue al técnico de línea sea fiable y se dé a conocer mediante algún dispositivo móvil (tablet’s, celulares, entre otros) que permita el libre movimiento del operador alrededor de la aeronave.

Figura 6. Configuración cliente-servidor

Una de las principales ventajas al manejar la red cliente - servidor, es que se pueden manejar varios clientes para un solo servidor, lo que en nuestro caso se refleja en varios bancos de prueba inalámbricos para un solo dispositivo de almacenamiento y visualización de la información (Figura 7), a fin de facilitar la ejecución de múltiples pruebas sobre la aeronave al mismo tiempo.

Figura 5. Módulos necesarios para la implementación de tecnologías inalámbricas

5.1. Estructura De La Red De Comunicación En lo que concierne a la comunicación inalámbrica, se pueden establecer diferentes tecnologías ya sea desde la línea de infrarrojos hasta las señales de radiofrecuencia como lo es Bluetooth y Xbee, sin embargo independientemente de la tecnología a implementar, se debe establecer primero el tipo de red con la que se va a realizar la comunicación.

La aplicación de una red cliente - servidor, permite que el dispositivo con el que cuente el técnico de línea almacene y visualice la información adquirida en las pruebas realizadas mediante los bancos y a su vez centralice los recursos y requerimientos de la comunicación inalámbrica (servidor), teniendo en cuenta que el cliente será el banco al que se le implemente la tecnología inalámbrica (Figura 6). Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 7. Configuración múltiples clientes para un servidor

Una vez establecida la configuración de la red, la tecnología a utilizar para la comunicación inalámbrica se enfoca directamente en cubrir aquellos requerimientos técnicos de especial importancia. Así, ellos son en su orden: la movilidad de los dispositivos, la seguridad y ergonomía de los técnicos de línea al realizar labores de mantenimiento y el alcance de la señal. De esta forma, es importante a su vez, incluir la necesidad de una comunicación entre dispositivos (banco – dispositivo de operador) sin línea de vista en un área no superior a los 35 mts2, lo que conlleva a enfocar la tecnología para la comunicación inalámbrica sobre radiofrecuencia (RF).

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Conclusiones La implementación de tecnologías inalámbricas sobre bancos de prueba para el mantenimiento aeronáutico es viable siempre y cuando la información que se envíe por el medio inalámbrico se encuentre debidamente encriptada y asegurada con el fin de evitar falsos reportes que conlleven a la pérdida de una aeronave y a su vez se garantice que en la zona de trabajo, la comunicación entre dispositivos no se vea afectada por interferencias de tipo electromagnético. El uso de optoacopladores en los bancos de prueba con parámetros fijos, es una solución que aunque implica una modificación mínima al diseño planteado en el Manual de mantenimiento de una aeronave, garantiza que la conversión del encendido o apagado de led’s a un formato digital se realice de forma exitosa y menos riesgosa que la ubicación de sensores fotoeléctricos en la parte externa del banco ya que este último requiere de una adaptación mecánica para su funcionamiento. A partir del diseño eléctrico y funcional de los bancos propuestos por las casas fabricantes de las aeronaves, es posible diseñar nuevos modelos de bancos que superen las funcionalidades básicas establecidas en los manuales de mantenimiento y que optimicen en tiempo y recursos las labores de inspección y control que se ejecutan sobre un componente o dispositivo, sin

embargo estos nuevos modelos deben llevar consigo todo un proceso de certificación que garantice su uso y asegure la fiabilidad de los datos entregados por el componente. De acuerdo con el avance en las investigaciones y la puesta en marcha de los hallazgos de innovación y funcionalidad en este campo, es importante tener en cuenta que con las ventajas que ofrece una red cliente-servidor, se debe generar un sistema de autotesteo que garantice que la información recopilada ya sea por optoacopladores, sensores fotoeléctricos o conversores análogos a digital sea verídica e igual tanto en el banco que está conectado a la aeronave, como en el dispositivo móvil de visualización que tenga el operador. Referencias Fuentes electrónicas 1. Glen, M.M. (2015). ZIGBEE. Recuperado de: http:// sx-de-tx.wikispaces.com/ZIGBEE 2. Calvachi, O. D. R., Coral, R. A. M., & Moreno, F. G. G. Implementación de una red inalámbrica bluetooth. Recuperado de: http://www.univalle. edu.co/~telecomunicaciones/trabajos_de_grado/ informes/tg_Oscar Rodriguez_RicardoMaya.pdf.

Principios para la implementación de tecnologías inalámbricas en bancos de pruebas para el mantenimiento aeronáutico.

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Original pintado por la boca por Luis Ariel Criollo Roldan

LUIS ARIEL CRIOLLO ROLDAN Pintor con la boca

Nació en la ciudad de Ibagué (Tolima), en 1989 siendo miembro activo de la Policía Nacional sufre una herida con arma de fuego, la cual produce una lesión cervical (C-4), causándole una cuadriplejia. En 1992 inicia la rehabilitación en el Hospital Central de la Policía Nacional, recibiendo clases de pintura al óleo. Ingresa a la Asociación de Pintores con la Boca y con el Pie en el año de 1994. Sus temas favoritos para pintar son los paisajes, animales y flores y continúa recibiendo clases privadas con el maestro Carlos Parra.

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Mediciones balísticas en campo abierto para granadas de mortero Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Ballistic measurements in open field for mortar grenades tests Autores: Manuel Betancourt, Ingeniero Electrónico, Profesiona Grupo de Innovación, Industria Militar, mbetancourt@indumil.gov.co Juan Pablo Ruiz Perilla, Ingeniero Mecánico, Profesiona Grupo de Innovación, Industria Militar, jperilla@indumil.gov.co Oscar Andrés Ordúz, Ingeniero Electrónico, Profesiona Grupo de Innovación, Industria Militar, oorduz@indumil.gov.co Nayan Vivas, Ingeniero Mecatrónico, Profesiona Grupo de Innovación, Industria Militar, nvivas@indumil.gov.co

Para citar este artículo / To cite this article. Betancourt, M.; Ruiz, J. P.; Ordúz, O.; Vivas, N., Mediciones balísticas en campo abierto para granadas de mortero. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 91-97. ISSN No. 2145.

Betancourt, M.; Ruiz, J. P.; Ordúz, O.; Vivas, N.

Resumen La Industria Militar recibió de la empresa Soltam Systems de Israel, un Laboratorio Móvil de Pruebas Balísticas (LMPB), con el cual se adquirió la capacidad única en el país, para realizar pruebas de campo encaminadas a la medición de presión, velocidad y coordenadas del punto de impacto, para la munición tierra-tierra a partir del calibre 40mm. En el presente documento se describe la operación y el método para realizar mediciones de las variables mencionadas.

Indumil, siendo posible efectuar también pruebas para municiones importadas de otros diferentes calibres. El LMPB está constituido por un tráiler donde se transportan los equipos de medición y un camión encargado de realizar la tracción del mismo y trasladar los equipos de apoyo; este conjunto es posible movilizarlo al campo donde se realizan las pruebas y está dotado de toda la instrumentación necesaria para efectuar las correspondientes mediciones.

Estas mediciones son realizadas en pruebas de tiro a campo abierto, con la capacidad de ser realizadas en cualquier parte del territorio colombiano. Palabras Clave Amplificador de carga, calibres de munición, radar de efecto Doppler, observador adelantado, sensor piezoeléctrico. Abstract The Military Industry received from the Israeli company Soltam Systems, a Mobile Laboratory Testing Ballistic (MLTB), with wich was acquired an unique capability in our country to perform field tests for measuring pressure, speed and point coordinates impact, for ground to ground, from caliber 40mm ammunition.

Figura 1. LMPB y el camión de tracción

2. Componentes Del Lmpb El LMPB está compuesto por la instrumentación que se ilustra en el siguiente esquema de la Figura 2.

This document describes the operation and the method for measurement of these variables. These measurements are performed in test firing in the open, with the capacity to be made in any part of Colombian territory. Key Words Charge amplifier, calibers of ammunition, Doppler radar, forward observer, piezoelectric sensor effect. 1. Introducción

Como resultado del Convenio Offset, suscrito entre el Ministerio de Defensa de Colombia y la Empresa Soltam Systems, se entregó a la Industria Militar de Colombia, un laboratorio Móvil de Pruebas Balísticas, conocido como el LMPB y cuya finalidad es realizar pruebas a campo abierto para las municiones de granadas calibre 40 mm y granadas de mortero de calibres, 60 mm, 81 mm y 120 mm incluyendo cargas auxiliares, teniendo en cuenta que de estos calibres es fabricante Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 2. Instrumentos presentes en el LMPB (S. Systems, 2015)

El LMPB mide básicamente dos tipos de balística del modo que en adelante se describe. Balística Interna La Balística Interior estudia los procesos que ocurren en el interior del tubo del cañón y la influencia de factores como el diseño del propelente, la transmisión del calor hacia las paredes y las presiones internas genera-

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das cuando el propelente que impulsa el proyectil hace combustión (Carlucci, 2008). La captura de este parámetro físico, se realiza por medio de un sensor piezoeléctrico, en el caso del LMPB, se usa el sensor marca Kistler, referencia 6215 y cumple con los estándares NATO (Organización de Tratado de Atlántico Norte), por su sigla en inglés.

Para el caso de 40 mm, se requiere un bloque portacañón especializado e importado para esta aplicación, el cual trae de fabrica los orificios especiales, para roscar el sensor piezoelectrico encargado de la toma de presiones.

Figura 3. Sensor piezoeléctrico Kistler 6215. Tomado de (www.helmar.com)

El sensor piezoeléctrico Kistler soporta presiones hasta de 87.000 libras y sobrecargas hasta de 97.500 libras. El sensor se monta directamente con acceso a la recámara del mortero (Figura 4), notando que el ajuste mecánico es de muy alta precisión; por el tipo de presiones que se pueden generar durante el disparo, el mortero fue perforado para que el sensor piezoeléctrico tomara los datos directamente de la recámara del mortero. Esta labor mecánica de alta precisión fue realizada en la Fábrica Santa Bárbara de la Industria Militar en Sogamoso.

Figura 5. Bloque portacañón 40mm, marca HPI Austria

Tratamientode la información de presiones La información procedente de los sensores de presión, se lleva al equipo electrónico especializado en su procesamiento, compuesto por 4 amplificadores de carga, los cuales permiten hasta cuatro sensores piezoeléctricos diferentes para trabajar simultáneamente; estos amplificadores toman la señal análoga y la convierten en señal digital, para ser procesada por el software en la siguiente etapa.

93 Figura 4. Ubicación del sensor piezoeléctrico Kistler 6215, en un mortero de 60 mm.

Figura 6. Conjunto de instrumentación de presión Kistler

Mediciones balísticas en campo abierto para granadas de mortero

Betancourt, M.; Ruiz, J. P.; Ordúz, O.; Vivas, N.

Para garantizar que los cuatro amplificadores de carga están operando en forma correcta, este conjunto, viene acoplado a un calibrador que genera una señal patrón, la cual debe ser leída por los amplificadores y el software efectúa los correspondientes ajustes. El proceso de calibración se debe realizar antes de cada sesión de pruebas. La información de los 4 amplificadores es entregada vía comunicación serial USB, al software llamado Firelab, creado por Soltam Systems para procesar la información balística integral de presiones, velocidades y posicionamiento. En este software, se hace la cuantificación de la medida de presión y se entrega su resultado en unidades de Megapascales (MPa), cuya equivalencia es:

El programa Firelab muestra al usuario, una interface donde aparecen los tres tipos de medidas: presión, velocidad y posicionamiento.

Figura 8. Curva de presión para granada de 60 mm.

Balística Externa Cuando el proyectil abandona la boca del mortero, se inicia la balística externa (efectos físicos sobre la munición en vuelo) (Gonzales, 2000). Con el LMPB se realizan las mediciones correspondientes a la velocidad del proyectil en vuelo, esto se logra mediante el uso de un Radar de efecto Doppler, el cual consiste en una antena que emite una señal de onda continua dirigida hacia el proyectil que se aleja de la fuente. La antena también recibe las ondas reflejadas por el proyectil y dependiendo de la variación del ángulo de desfasaje entre las dos ondas, se puede determinar la velocidad del objeto en vuelo en diferentes puntos de su trayectoria. El equipo que realiza esta labor es un medidor de velocidad por efecto Doppler marca WEIBEL MVR 700 de fabricación danesa.

Figura 7. Pantallazo del software Firelab de Soltam Systems

La Figura 8 muestra un ejemplo de la medición de presión en el tiempo de un disparo real efectuado en un mortero de 60 mm. Se puede evidenciar una elevación de presión de 0.05 a 72 MPa en un tiempo de 1 ms y una atenuación de la presión en 10 ms. Esta información es importante para determinar los efectos del propelente impulsor sobre el mortero y hacer ajustes o rediseños en el proceso de cargue del propelente. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Figura 9. Antena del radar MVR700 WEIBEL alineada al mortero de 60mm.

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Los datos capturados son enviados a la sala de control ubicada dentro del tráiler, donde son procesados por un software de Weibel denominado Windopp, especializado en cálculos de velocidad por efecto Doppler. El computador del radar de efecto Doppler, captura la gráfica de una trayectoria de tal manera que es posible mediante este equipo, medir la velocidad del proyectil en cualquier punto de esta trayectoria.

Figura 11. Entrenamiento de los observadores adelantados

Durante el ejercicio práctico en el campo, los observadores adelantados deben estar ubicados en forma estratégica respecto al blanco observado; existen ciertas consideraciones previas a la prueba tanto de funcionabilidad como de seguridad, que deben ser tenidas en cuenta para su ubicación.

Figura 10. Gráfica de la velocidad tomada por el equipo MVR 700 Weibel

Como se puede apreciar en la Figura 10, la velocidad máxima se mide en los primeros 50 ms, siendo este el momento en que el proyectil sale de la boca del mortero. Estas mediciones se realizan para determinar el alcance del proyectil, realizar la caracterización de la munición, generar sus tablas de tiro y posteriormente verificar su comportamiento respecto a las tablas de tiro iniciales. Determinación del punto de impacto Para determinar el punto de impacto, se utilizan los observadores adelantados, en el caso del LMPB, se utilizan 4 observadores adelantados los cuales mediante el uso de 4 estaciones Goniolight V, determinan el verdadero punto de impacto, es importante anotar, que los cuatro observadores informan las coordenadas que cada uno ve, el software Firelab, desecha la observación que considera más alejada del promedio y toma las tres que tienen menor dispersión. Los observadores adelantados se ubican en puntos estratégicos respecto al blanco, para procurar obtener una mejor observación.

Figura 12. Distribución de los observadores adelantados durante la prueba (S. Systems, 2015).

Los datos de los resultados hallados por los observadores se transmiten vía radio, al director de la prueba y se consignan en el software Firelab. El laboratorio genera un informe final, que contiene la información de las pruebas. Mediciones balísticas en campo abierto para granadas de mortero

Betancourt, M.; Ruiz, J. P.; Ordúz, O.; Vivas, N.

•

Monitorear el proceso de envejecimiento de la munición adquirida nacional o importada.

•

Monitorear el desarrollo de nuevas municiones, realizando pruebas cuantitativas en el campo de pruebas.

•

Verificar y ajustar las tablas de tiro, para municiones de distintos calibres, tanto nacionales como importadas.

•

Verificar cuantitativamente el funcionamiento de morteros de, 60mm, 81mm y 120mm y lanzadores múltiples de granadas de 40mm. La verificación de armas, solo se puede en estos calibres, puesto que es necesario manufacturar munición de referencia.

•

Apoyar en el proceso de desarrollo de nuevas armas y accesorios, de calibres 40mm en adelante.

Figura 13. Resultados de las observaciones consignadas en el software Firelab

Equipos de apoyo para una prueba de campo Para realizar las pruebas de campo se requieren una serie de equipos adicionales que son de apoyo cuyo desempeño garantiza el éxito de la prueba, ellos son: • La planta eléctrica portátil y una UPS, encargada de suministrar energía para operar todo el LMPB. • Los radios de comunicación, encargados de facilitar la labor de coordinación entre los distintos actores, en el campo de prueba. • La cabina de ambientación, encargada de ambientar generalmente a 21 ºC las municiones a ser probadas, para obtener condiciones similares independientes de las condiciones ambientales del campo de la prueba. • Ssistema cerrado de TV que suministra el soporte fílmico de lo acontecido en el desarrollo de la prueba. • Estación meteorológica, para determinar velocidad y dirección del viento, temperatura y humedad del sitio de la prueba, entre otras. •

Sistema de aire acondicionado para hacer soportable el trabajo dentro del LMPB, en sitios donde la temperatura es extrema.

Figura 14. Modelo de reporte típico para granadas de 120 mm

3. Aplicaciones del laboratorio móvil de pruebas balísticas (Lmpb).

El LMPB puede ser empleado principalmente en las tareas que en adelante se describen. •

Monitorear el desempeño de la producción regular de la munición.

•

Evaluar el real estado de la munición almacenada durante largo tiempo mediante pruebas cuantitativas.

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Figura 15. Tráiler del laboratorio móvil de pruebas balísticas

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La instrumentación empleada para realizar las mediciones y los análisis posteriores efectuados, adquiere un alto valor científico, ya que con las variables contempladas se pueden realizar modificaciones a los diseños, optimización de parámetros dimensionales y balísticos sobre la munición, así como, la verificación del estado del funcionamiento de los morteros lanzadores de granadas. Estas pruebas principalmente son aplicables para la verificación de la calidad de munición y de las armas. Figura 16. Cuarto de control del LMPB, interior del tráiler

Resultados de prueba para granada de 120mm. Cabe anotar que este laboratorio se encuentra actualmente en las instalaciones de la Industria Militar, y está disponible para atender las necesidades de las FF.MM. y la Policía Nacional. Conclusiones En diferentes pruebas realizadas en campo se ha verificado la veracidad de la información dada por el LMPB, en comparación con los datos calidad establecidos para las granadas de 40mm y 60mm (ver figuras 7, 8 y 10).

Bibliografía 1. S. SYSTEMS. (2015). Documento Nº HDBK20 150415 TRAILER DEL SISTEMA LMPB. Rev. A Ver 0. 2. Carlucci, D. (2008). Ballistics, Theroy and design of guns and ammunition. CRC press. Recuperado de: http://www.helmar.com.pl/helmar/ plik/6215_nn3885.pdf. 3. Gonzales, A. (2000). Fundamentos de Balística, Noray.

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Original pintado por la boca por Yesid Alexander Acero Durán

YESID ALEXANDER ACERO DURÁN Pintor con la boca

Nacido en Bucaramanga, a los 23 años, perteneciendo al Ejército Nacional sufre una herida de bala que lesiona su médula espinal quedando así en estado de cuadriplejia. Inicia sus primeros pinceladas con su boca y se da cuenta que a pesar de su limitación podía crear grandes cosas con este arte, que lo ha motivado a ser un gran artista, vive con su esposa la cual ha sido de gran apoyo en su vida. Actualmente es un artista con mucho potencial, se inclina por el arte abstracto y el arte religioso. Ingresa como Becario a la Asociación de Pintores con la Boca y con el Pie a partir de Septiembre del 2011.

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Detección de explosiones en zona de blancos mediante procesamiento digital de imágenes en Matlab Recibido: 17 Agosto 2015

Aceptado: 12 Octubre 2015

• Explosions detection by white zone digital image processing in Matlab

Autor: Sargento Segundo John Alexander Castillo Urrego, Suboficial Escuela de Artillería, Ingeniero Mecatrónico, cujhon@gmail.com.

Para citar este artículo / To cite this article. Castillo, J. A., Detección de explosiones en zona de blancos mediante procesamiento digital de imágenes en Matlab. “Revista Ciencia y Tecnología del Ejército”, Vol. 6, Número 12, Año 2015, enero - diciembre, pp. 115-120. ISSN No. 2145.

Castillo, J. A.,

Resumen El presente artículo propone un algoritmo de procesamiento de imágenes orientado a la detección de explosiones de municiones de artillería. Basado en procesamiento digital de imágenes en el que se presentaron aplicaciones de diferenciación, segmentación y procesado morfológico por medio del software Matlab, mostrando un histograma con la medición de las tonalidades de gris en la imagen, proponiendo la posibilidad de implementar el sistema de reconocimiento de explosiones en sistemas de visión artificial que sirvan como observador adelantado y permitan identificar correcciones de una manera eficiente por medio de la medición de píxeles.

Palabras clave Preprocesado, Diferenciación, Segmentación, Morfológico, Contorno, Reconocimiento, Visión artificial.

Abstract This article proposes an algorithm for image processing aimed at detecting explosions of artillery ammunition. Based on digital image processing applications in which differentiation, segmentation and morphological processing by Matlab software were presented. A histogram showing the measurement of shades of gray in the image, proposing the possibility of implementing the system of recognition of explosions in machine vision systems that serve as forward observer and identifying corrections efficiently through measurement pixels.

Keywords Preprocessing, differentiation, segmentation, morphological outline recognition, computer vision.

Introducción

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La detección de cambios en imágenes satelitales para el reconocimiento de fenómenos atmosféricos en meteorología se ha utilizado para observar la evolución de ciertas masas nubosas u otros fenómenos meteorológicos a través de imágenes recibidas vía satélite, así como técnicas de detección y predicción del movimiento (RA-MA, 2013). El reconocimiento de cambios sobre la superficie terrestre puede ser utilizado para revisar el estado del pavimento, inspección de carreteras o incluBogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

so para automatización de peajes (INFAIMON, 2015). En el área de Defensa se han implementado diferentes sensores instalados en UAV o para el control de inventarios militares (Siemens, 2006). En este trabajo se pretende aprovechar los conceptos de la visión por computador, utilizando procesamiento digital de imágenes para la detección de una explosión de munición artillera en una zona de blancos, constituyéndose como uno de los primeros trabajos orientados a la implementación de observadores artificiales que permitan dirigir con mayor eficacia el pedido y reglaje de los tiros de artillería. Para este propósito, se muestra el algoritmo utilizado para la adquisición de imágenes y detección de cambios; posteriormente, se muestra el algoritmo para realizar el procesado representado por medio de bloques (Pérez, 2012) y en la tercera parte se realiza un análisis de los resultados obtenidos y su aplicabilidad en el Arma de Artillería. La relevancia del estudio radica en iniciar con la implementación de herramientas informáticas en el desarrollo de operaciones militares (García, 2011). Finalmente, las conclusiones se resumen en la última sección. Observación adelantada y el modelo para detección de cambios Un observador adelantado realiza misiones de pedido de fuego y de vigilancia sobre las zonas de blancos que de acuerdo con las necesidades de la misión y respetando los principios enmarcados en el uso de la fuerza por la normatividad internacional de Derechos Humanos y Derecho Internacional Humanitario deben ser atacadas con artillería de campaña. En las misiones de vigilancia el observador tiene como misión principal, detectar el humo generado por las municiones de artillería que están atacando el blanco y a partir de estas solicitar pequeñas correcciones de fuego con el propósito de generar el efecto deseado (Nacional, 2007). Se propone que este procedimiento de observación sea adelantado por una cámara ubicada en la posición del observador adelantado en el cual para detección de cambios de movimiento debe encontrarse la diferencia que existe entre los pixeles de dos imágenes del mismo lugar, pero tomadas en dos instantes de tiempo diferente. Es por esto que para el correcto funcionamiento del algoritmo mostrado en este trabajo se empleó una cámara estática, como lo estaría el mismo observador adelantado en el terreno, evitando así evaluar los constantes cambios detectados por una cámara en movimiento (Pérez, 2012).

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Algoritmo en Matlab para detección de explosiones La investigación formula un algoritmo de 6 etapas, que inician con un preprocesamiento a partir de una primera imagen adquirida que será llamada imagen patrón y será comparada con las imágenes subsiguientes; posteriormente, se realiza una transformación binaria de las imágenes con el objeto de mostrar la diferencia entre las dos imágenes, valiéndose del método Umbral, se realiza una evaluación para determinar el mejor valor umbral de manera automática y finalmente, se eliminan todos los objetos que no hacen parte de la imagen por medio de la creación de elementos en forma de disco, con el propósito de emular las geometrías de una columna de humo. Se debe repetir la secuencia pero evaluando los elementos que están 8-Conectados (Galey, 2013) en la imagen y finalmente, se crea el contorno para la imagen original de la explosión (Rubio, 2011). Preprocesado

1 → f ( x, y ) > T  g ( x, y ) =   0 → f ( x, y ) ≤ T  Ecuación 1

Segmentación El algoritmo para detección de cambios supone una cámara inmóvil, iluminación constante y objetos rígidos, uno de los métodos más simples para la detección de movimiento es el basado en la diferencia de imágenes donde se parte de una secuencia de imágenes y la imagen resultante indicará la diferencia entre la imagen del instante y el instante , donde T es el valor Umbral, de modo que entonces será:

1si | f ( x, y, t1 ) |> T  Ft0 t1 ( x, y ) =    0 → otrocaso  Ecuación 2

Para la adquisición de la imagen se almacena el video que muestra las explosiones de un área de tiro de artillería (Nexter, 2007), ver Ilustración 1 en la que en una variable y aplicando el método NumberOfFrames, es posible determinar el valor final del bucle.

Este método tiene la ventaja de ser sencillo, sin embargo tiene dos inconvenientes: la cámara debe estar fija y la imagen de resultado indica las zonas de movimiento pero no cuantifica ni la dirección ni la magnitud (Pastor, 2013). Para definir el valor del umbral de segmentación se recurrió al algoritmo iterativo del método de Otsu: La imagen es una función bidimensional de la intensidad del nivel de gris, y contiene N píxeles cuyos niveles de gris se encuentran entre 1 y L (Quilmes, 2005). El número de píxeles con nivel de gris i se denota como fi, y la probabilidad de ocurrencia del nivel de gris i en la imagen está dada por:

Ilustración 1. Área de tiro de Artillería (Castillo, 2015)

Diferenciación Se inicia un ciclo repetitivo desde el primer frame que se estableció en el algoritmo a partir del número 20 denominados en la investigación “frame patrón”, el cual se compara efectuando una sustracción en cada uno de los frame que va recorriendo el bucle. Fue necesario ejecutar un proceso de binarización ya que debían separarse el fondo de los objetos a analizar (Bonilla, 2012), aplicando un umbral para cada pixel en la imagen usando para ello valores de sus pixeles vecinos, utilizando el método global basado en los límites por medio de la función im2bw (E.Woods., 2007) que se define como:

pi =

fi N

Ecuación 3

En el caso de la umbralización en dos niveles de una imagen, los píxeles son divididos en dos clases: C1, con niveles de gris [1, ...., t]; y C2, con niveles de gris [t+1, ...., L]. Entonces, la distribución de probabilidad de los niveles de gris para las dos clases son:

p p C1 : 1 ,..., 1 w1 (t ) w1 (t ) Ecuación 4

Detección de explosiones en zona de blancos mediante procesamiento digital de imágenes en Matlab

103

Castillo, J. A.,

C1 :

pi +1 pi + 2 p , ,..., L w2 (t ) w2 (t ) w2 (t ) Ecuación 5

dónde: t

w1 (t ) = ∑ pi

w2 (t ) =

i =1

∑p

i = t +1

Cuando los objetos de la escena sean menores que el elemento estructurante como por ejemplo un disco, estos desaparecerán, por tanto es una degradación de la imagen. La implementación del erosionado se realizó por medio de la función strel (‘disk’, R, N), creando un elemento estructurante en forma de disco plano, donde R especifica el radio y debe ser un entero no negativo. El valor de la conectividad N entre pixeles evaluado fue establecido en 8.

Ecuación 6

Para definir el valor umbral por el método Otsu, se utiliza la función graythresh (Mathworks, 2015), que elige el umbral para minimizar la varianza entre los píxeles en blanco y negro.

Ilustración 3 Imagen resultante erosión binaria (Castillo, 2015)

Ilustración 2. Resultado de diferenciación y segmentación (Castillo, 2015)

Procesado Morfológico La tarea de segmentación de objetos no dio un resultado exacto en la delimitación de los objetos o regiones de interés para las explosiones. Aparecen píxeles mal catalogados, bordes indefinidos de los objetos y regiones que están solapadas (Platero, 2012). Por tanto, antes de extraer más características de medio nivel se realiza una etapa de postprocesamiento empleando el tratamiento morfológico.

104

El radio R del argumento de entrada de la función utilizada para erosionar, debe ser configurado de acuerdo con la distancia que existe de la cámara a la zona de blancos, ya que si la distancia es demasiado extensa, podrían eliminarse accidentalmente resultados de humo que sí podrían estar presentes. Detección y delimitación de la explosión Basado en la imagen resultado del procesamiento morfológico, se utiliza la función imcontour (I,v), que recibe como parámetro de entrada el frame actual del video y la imagen resultante del procesamiento morfológico para demarcar el área que representa el humo de la explosión.

Se aplica el método de erosionado de imágenes con el propósito de: reducir los bordes, separar los objetos próximos, eliminar los puntos blancos separados y ampliar los detalles de las zonas negras. La transformación de erosión determina si el elemento estructurante B está completamente incluido dentro del conjunto X. Cuando no ocurre, el resultado de la erosión es el conjunto vacío:

Ecuación 7

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Ilustración 4. Diagrama de bloques algoritmo (Castillo, 2015)

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Resultados alcanzados Luego del filtrado y reconocimiento de humo, los píxeles que formaron parte del área reconocida como explosión fueron delimitados por medio de color azul. En la medida que hay cambio en la cantidad de polvo y humo producto de la explosión el sistema de visión artificial lo detecta e identifica la posición dentro de la imagen. Dicho resultado puede ser utilizado por cámaras ubicadas en posiciones alternas al blanco y diferentes a la posición del observador adelantado principal, por ejemplo se propone utilizar cámaras en puntos predominantes o en vehículos aéreos no tripulados con control de estabilización.

La ubicación por identificación mediante el método de visión artificial de la ubicación de caída de los proyectiles permitirá en un trabajo posterior la identificación de distancias y correcciones automáticas en artillería, con lo cual se incrementa la efectividad de los apoyos y la seguridad en los disparos.

Ilustración 8. Identificación de las municiones de artillería en zona de blancos (Castillo, 2015)

Ilustración 5. Imagen original de la explosión de munición (Castillo, 2015)

En el histograma se observa la rápida disminución de cambios en los frames, permitiendo estabilizar el sistema de detección, apareciendo únicamente breves aumentos de cambio que corresponden a la caída de las municiones de artillería.

Ilustración 9. Histograma cambios de contornos en el tiempo (Castillo, 2015)

Ilustración 6. Detección de cambios (Castillo, 2015)

Conclusiones

Ilustración 7. Procesado Morfológico (Castillo, 2015)

•

La detección de cambio en pixeles de las imágenes, evalúa todos los cambios acontecidos en las matrices de imagen, por cuanto debe ser utilizada con una cámara estática.

•

Debe aplicarse un parámetro para el procedimiento de erosión binaria de acuerdo con la distancia al blanco para detectar cambios significativos y aplicando las operaciones morfológicas de erosión y dilatación.

Detección de explosiones en zona de blancos mediante procesamiento digital de imágenes en Matlab

105

Castillo, J. A.,

•

Este trabajo sirve como base para la aplicación de técnicas de medición de distancia, haciendo el aprovechamiento de distancias entre píxeles, además como medida de alarma y verificación de cambios en una zona de blancos de artillería, que en ocasiones y por causa de las condiciones climáticas dificulta la identificación de los impactos de proyectiles sobre el objetivo. El algoritmo puede ser empleado como sistema de identificación de explosiones o impactos en cualquier tipo de arma; por ejemplo, en polígonos de armas largas. Hay que reconocer que la visión humana tiene mayores ventajas en el proceso de toma de decisiones para un observador, sin embargo un sistema de visión artificial puede alertar desde sitios remotos, cuál ha sido el efecto generado por una explosión en el área de blancos.

Referencias Fuentes académicas 1. Bonilla, D. N. (2012). Técnicas de procesamiento digital de imágenes y reconocimiento de patrones. Mexico DF: Universidad de las Américas Puebla.

7. Pastor, E. M. (2013). Imagen y Televisión. “Análisis de imágenes basado en correlación de imágenes”. Mexico D.F: Doctorado Interinstitucional en Arte y Cultura (DIAC). 8.Pérez, A. M. (2012). “Desarrollo de una interfaz gráfica en MatLab para la aplicación de detección de humos mediante procesamiento digital de imágenes.”. Gandia: Universidad Politecnica de Valencia. 9. Platero, C. (2012). Procesamiento morfológico. Madrid: Universidad Politecnica de Madrid. 10. Quilmes, U. N. (2005). Segmentación por Umbralización . Argentina: Ing. en Automatización y Control Industrial . 11. RA-MA. (2013). Visión por computador: imágenes digitales y aplicaciones. México D.F: RA-MA. 12. Rubio, R. L. (2011). “Procesado digital de imágenes de video para la detección de humo”. GANDIA: Universidad Politécnica de Valencia. 13. Russ., J. C. (2006). The Image Processing Handbook. Sixth Edition: Pearson.

2. E.Woods., R. C. (2007). Digital Image Processing Using MatLab. California: Pearson.

Fuentes corporativas

3. Galey, F. J. (2013). Integración de Sistema de Visión Artificial y Robot en Aplicación Tipo Pick&Place. Sevilla España: Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla.

1. Siemens. (2006). Sistemas de Visión Artificial SIMATIC. México DF: Siemens.

4. García, J. G. (2011). Visión artificial aplicada en Vehículos Autónomos Submarinos. Madrid (España): Universidad Rey Juan Carlos De Madrid.

1. INFAIMON. (01 de 11 de 2015). http://www.infaimon.com/. Obtenido de http://www.infaimon. com/: http://www.infaimon.com/es/menu/aplicaciones/?Sector=transporte-y-trafico

5. Nacional, E. (2007). Manual Observación Adelantada. Bogota D.C: Imprenta Fuerzas Militares. 6. Nexter. (2007). Video Obus 105 LG MKIII. Francia: Nexter Systems.

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Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

Fuentes electrónicas

2. Mathworks. (02 de 11 de 2015). mathworks.com. Obtenido de mathworks.com: http://www.mathworks.com/help/

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Original pintado con la boca por Álvaro Gutiérrez Cadena

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ÁLVARO GUTIÉRREZ CADENA Pintor con la boca

Nació en Bogotá, D.C., vive con sus tres hijos, esposa y su madre. Sufrió un accidente que le incinera brazos y piernas, después de este suceso inicia terapias de rehabilitación, y luego se inclina por pintar ya que desde que estudiaba su secundaria le dictaban clases de dibujo artístico y el disfrutaba cada clase. Es autodidacta y lo que más desea es llegar a ser un pintor profesional, ser un ejemplo de vida para la sociedad. Ingresa a la Asociación de Pintores con la Boca y con el Pie en el año 2007.

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Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

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Pautas de publicación

TÍTULO DEL ARTÍCULO. MÁXIMO 18 PALABRAS. ARIAL 14 PUNTOS. MAYÚSCULAS

El máximo número de artículos de un mismo autor en una revista se especifica en la convocatoria respectiva.

Título en Inglés, Times New Roman 11 puntos (centrado, minúsculas).

Un párrafo que describa la hipótesis o descripción del

RESUMEN Este documento es un ejemplo en Microsoft Word que contiene los lineamientos generales para la publicación en la revista Ciencia y Tecnología del Ejército Nacional. El campo resumen debe ser conciso y sintetizar el trabajo realizado. Descrito con un máximo de 200 palabras en letra arial 12 puntos. PALABRAS CLAVES: Máximo 10 palabras claves en español, ordenadas alfabéticamente. ABSTRACT El abstract es la traducción literal al inglés del resumen en Letra cursiva Times New Roman de 10 puntos. KEYWORDS: Máximo 10 p alabras claves en inglés, ordenadas alfabéticamente. PEDRO PÉREZ Ingeniero Electricista, M. Sc. Profesor Auxiliar Universidad el bosque pedroperez@utp.edu.co HERNANDO HERNÁNDEZ Ingeniero Mecánico, Ph.D. Gerente de Mantenimiento SYSMANTEN S.A. hernando@sysmanten.com INTRODUCCIÓN El campo de los autores debe incluir el nivel académico más alto, cargo, compañía o universidad, correo electrónico. El título de Maestría se describe M. Sc. y el de Doctorado como Ph. D..

problema o temática. Un párrafo que describa la tesis en la cual se señala el método seguido para obtener la solución del problema o tratamiento u organización de la temática, la cual será coherente con el contenido. CONTENIDO El contenido debe tener capítulos y subcapítulos enumerados con números arábigos, tipo de letra arial 12 puntos. Los artículos presentados en la revista CIENCIA Y TECNOLOGIA, aparte de cumplir con el formato de presentación , deben ser especializados, deben presentar fundamentalmente trabajos de investigación, desarrollo innovación o tratar temas del avance tecnológico en el ejército nacional. 1) Artículo de investigación científica y tecnológica. Documento que presenta, de manera detallada, los resultados originales de proyectos terminados de investigación. La estructura generalmente utilizada contiene cuatro apartes importantes: introducción, metodología, resultados y conclusiones. Artículo de reflexión. Documento que presenta resultados de investigación terminada desde una perspectiva analítica, interpretativa o crítica del autor, sobre un tema específico, recurriendo a fuentes originales. Artículo de revisión. Documento resultado de una investigación terminada donde se analizan, sistematizan e integran los resultados de investigaciones publicadas o no publicadas, sobre un campo en ciencia o tecnología, con el fin de dar cuenta de los avances y las tendencias de desarrollo. Se caracteriza por presentar una cuidadosa revisión bibliográfica de por lo menos 15 referencias. Información para autores

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Artículo corto. Documento breve que presenta resultados originales preliminares o parciales de una investigación científica o tecnológica, que por lo general requieren de una pronta difusión. Reporte de caso. Documento que presenta los resultados de un estudio sobre una situación particular con el fin de dar a conocer las experiencias técnicas y metodológicas consideradas en un caso específico. Incluye una revisión sistemática comentada de la literatura sobre casos análogos. Revisión de tema. Documento resultado de la revisión crítica de la literatura sobre un tema en particular. Cartas al editor. Posiciones críticas, analíticas o interpretativas sobre los documentos publicados en la revista, que a juicio del Comité editorial constituyen un aporte importante a la discusión del tema por parte de la comunidad científica de referencia. Editorial. Documento escrito por el editor, un miembro del comité editorial o un investigador invitado sobre orientaciones en el dominio temático de la revista. Traducción. Traducciones de textos clásicos o de actualidad o transcripciones de documentos históricos o de interés particular en el dominio de publicación de la revista. Documento de reflexión no derivado de investigación. Reseña bibliográfica. Otros Las tablas deben llevar numeración arábiga y el nombre en la parte inferior de la tabla con letra arial de 10 puntos. El nombre debe tener la mejor explicación posible.

Figura 1. Ejemplo de figura en un artículo.

Si en el artículo se utilizan ecuaciones, estas deberán tener numeración consecutiva, así no las cite o use en el texto. Se debe definir su procedencia. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las conclusiones son obligatorias y deben ser claras. Deben expresar el balance final de la investigación o la aplicación del conocimiento. BIBLIOGRAFÍA Todo investigador deberá documentar las opiniones de otros autores mencionados en su trabajo, haciendo referencia a la fuente original. Cualquier cita de 40 palabras o menos debe entrecomillarse. Se reemplazan por puntos suspensivos (...) las palabras o frases omitidas. La cita textual, se compondrá del apellido del autor, año de la publicación y página/s de donde se tomó la cita. El formato de la cita bibliográfica variará según dónde se coloque el énfasis. Enfasis de la cita puesto en el texto: El formato de la cita incluirá el texto y al final, entre paréntesis, el apellido del autor, al año de la publicación y la página. Ejemplo:

Tabla 1. Ejemplo de tabla en artículo.

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Las fotografías y figuras deben ser originales, pueden ser en blanco y negro o a color con una resolución de 150 ó 200 dpi. Deben llevar numeración arábiga de acuerdo con su orden de aparición además del nombre en la parte inferior de la figura en a arial de 10 puntos. El nombre de la figura debe tener la mejor explicación posible. Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

“Las dos directrices constitucionales que integran el patrimonio cultural son su conservación y difusión, misiones esenciales de los memorizadores sociales, como denominó Le Goof a los archiveros y bibliotecarios” (Ramos Simón, 2003, p. 27) Y en lista de referencias: Ramos Simón, L. F. (Coord.). (2003). Impacto de las publicaciones periódicas en las unidades de información. Madrid: Complutense.

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Enfasis de la cita puesto en el autor:

Ejemplo:

El formato de la cita incluirá el apellido del autor, entre paréntesis el año, el contenido del texto y entre paréntesis la página de la cual fue tomado.

Ramos Simón (2003) sostiene que uno de los cambios generados por las TIC afecta directamente al tiempo, el cual deja de estar cimentado simplemente en el decurso de los días...

Ejemplo: Ramos Simón (2003) afirma: “Las bases de datos se configuran como las herramientas más adecuadas y adaptables para la recuperación de información y de conocimiento” (p. 69). Las citas de más de 40 palabras deben estar separadas del texto comenzando en línea aparte, con una sangría de 5 espacios desde el margen izquierdo y sin comillas, se disminuirá el interlineado. Ejemplo: Keynes (1994) afirma El antiguo Egipto era doblemente afortunado, y, sin duda, debió a esto su fabulosa riqueza, porque poseía dos actividades: la de construir pirámides y la de buscar metales preciosos cuyos frutos desde el momento que no podían ser útiles para las necesidades humanas, consumiéndose, no perdían utilidad por ser abundantes. La edad media construyó catedrales y cantó endechas. Dos pirámides, dos misas de réquiem, son dos veces mejores que una; pero no sucede lo mismo con dos ferrocarriles de Londres a York. (p. 122) Y en la lista de referencias: Keynes, J. M. (1994). Teoría general de la ocupación, el interés y el dinero. Madrid: Planeta. Énfasis de la cita puesto en el año de publicación: Se colocará en primer lugar el año, luego el apellido del autor y la página. Ejemplo: En 1961, Goffman escribe “Tengo la opinión de que cualquier grupo de personas, ya sean hombres primitivos, pilotos o pacientes, crean una vida propia que llega a resultar significativa, razonable y normal una vez que uno se encuentra próximo a ella...” (Goffman, p.7) Cita parafraseada Se denomina cita parafraseada o contextual, cuando se toma la idea de un texto, o se resume, sin utilizar las palabras textuales del autor. En ese caso sólo se coloca el año entre paréntesis.

Y en la lista de referencias: Ramos Simón, L. F. (Coord.). (2003). Impacto de las publicaciones periódicas en las unidades de información. Madrid: Complutense. Citas de segunda mano Cuando en la cita que se toma hay otra cita, se copia tal cual está y luego se indican los datos de autor y título de la obra consultada. Ejemplo: “... del entierro disputado refleje una específica situación histórica y un conflicto del momento (Steiner, 1991)” (Czernikowski y otros, 2003, p. 112) Y en la lista de referencias: Czernikowski, E., Gaspari, R., Matus, S. y Moscona, S. (Comps.). (2003). Entre hermanos. Buenos Aires: Lugar. Aclaración: no se incluirán los datos de Steiner pues la obra consultada fue la de Czernikowski. Citas en otro idioma Cuando se utilice una cita en otro idioma ésta debe traducirse, y en la lista de referencias al final del trabajo se incluirá la cita completa aclarando que la traducción es del autor del trabajo. Ejemplo: “Es el extraño, el literalmente otro, al que tengo que negar como tal, para existir como yo mismo: es por el hecho mismo de ser ya que excluyo al otro; el otro es el que me excluye siendo él. Lo que excluye siendo yo” (Sartre, 1943, p. 243) Sartre, J. P. (1943). L’etre et le Neant París: Gallimard, “C’est par le fait meme d’etre moi que j’exclus l’autre: l’autre est ce qui m’exclut en etant soi, ce que j’exclus en etant moi. Traducción mía. NOTAS: Las frases o párrafos aclaratorios que amplían la información proporcionada en el texto se citan mediante notas. Según APA éstas se deben colocar a Información para autores

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continuación de las Referencias Bibliográficas, en orden secuencial. Debe utilizarse la numeración automática del procesador de textos. (…) Para referencias tenga presente las norma APA. Observaciones generales: En el proceso de selección de artículos para publicar, se realiza una evaluación inicial para determinar si el trabajo cumple con los términos y observaciones presentadas en este documento. En la segunda evaluación se evalúa su contenido y aporte por parte de evaluadores calificados de acuerdo al área correspondiente. Los artículos que no llenen los requisitos de la convocatoria en cuanto a formato, no serán tenidos en cuenta para su publicación y serán descartados en la evaluación inicial. Este documento de ejemplo, en Microsoft Word, para la elaboración de artículos para la revista Ciencia y Tecnología podrá ser descargado de la página: www. ejercito.mil.co/?idcategoria=221636,

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Presentación de trabajos: Los artículos deben venir acompañados por los formatos de datos del autor, el cual se puede descargar en la página web de la revista www.ejercito.mil.co/?idcategoria=221636, haciendo clic en la pestaña Formatos. Estos formatos deben entregarse impresos y en formato electrónico (Word) en el CD del artículo. También pueden ser enviados por correo electrónico Ignacio. rosero@ejercito.mil.co; ditec@ejercito.mil.co. Los artículos deben estar presentados en el formato de la revista, el cual se puede descargar en la página web de la revista www.ejercito.mil.co/?idcategoria=221636, haciendo clic en la pestaña Formatos. El no uso de este formato descalifica el artículo y no será tenido en cuenta en la convocatoria. Se debe enviar una copia impresa en blanco y negro y un CD con el artículo. También puede ser enviado por correo electrónico a Ignacio.rosero@ejercito.mil.co; ditec@ejercito.mil.co Envío de artículos Los trabajos se deben dirigir a la Direccion de Ciencia y Tecnología Jedoc Calle 102 No. 7-80 MK 06120556, ditec@ejercito.mil.co.

Bogotá, D.C. (Colombia) Volúmen 6, Número 12, Año 2015.

PUBLICACIÓN DE LA DIRECCIÓN DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL EJÉRCITO NACIONAL DE COLOMBIA / ISSN No. 2145 - 4191 Volumen 6 / Número 1 / Enero - Diciembre 2015

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Propelentes Sólidos: Una Experimentación para el futuro Ejército Nacional de Colombia Incursiona en Centro de Desarrollo Tecnologico

Diseño de una aplicación móvil en seguridad informática mediante la herramienta APP Inventor Aparato de Puntería Digital

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Enero - diciembre

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