Ian Thompson 24 de noviembre de 2019
Esta historia sobre el marco regulatorio detrás de los sistemas aéreos no tripulados, o UAS, por Ian Thompson apareció por primera vez en la edición de octubre de 2019 de Australian Aviation.
Un ala pilotada remotamente con una entrega. (Ala)
En los últimos cinco años, el uso de sistemas aéreos no tripulados (UAS) ha crecido dramáticamente en Australia y están surgiendo nuevas demandas operativas en segmentos de usuarios bastante diferentes. Si bien hay un rápido crecimiento en los pequeños UAS que son bastante económicos y fáciles de adquirir por parte del público, otros operadores buscan introducir sistemas sofisticados de gran tamaño. También están surgiendo nuevos servicios que involucran el movimiento de productos minoristas y pasajeros en áreas urbanas. Esta amplia gama de operaciones de UAS requiere el desarrollo de nuevas normas de seguridad y nuevas tecnologías de gestión del tráfico. (Cabe señalar aquí que el término UAS se puede usar indistintamente con un sistema de aeronave piloteado a distancia (RPAS) o drones).
Hasta hace poco, los UAS se usaban principalmente para fines de defensa. Ahora se están utilizando en funciones que apoyan a las autoridades gubernamentales, como la observación de áreas fronterizas, la vigilancia marítima y la realización de observaciones para las agencias de pesca y forestales. El uso comercial de UAS ahora es muy amplio, incluida la inspección de infraestructura, agricultura, topografía, bienes raíces y muchos más.
Los UAS generalmente se pueden clasificar en tres grupos:
Las operaciones certificadas involucran UAS de más de 2 kg, que realizan operaciones comerciales y requieren que la compañía y el operador tengan licencia;
Las operaciones excluidas, que pueden incluir UAS de más de 2 kg, solo sobrevuelan la propiedad del propietario. El uso de UAS por los agricultores cae dentro de esta categoría, y;
Operaciones recreativas con UAS de menos de 2 kg.
En la actualidad, no hay datos definitivos sobre el número de UAS en cada categoría. Los registros de la Autoridad de Seguridad de la Aviación Civil (CASA) muestran que hay 1.200 operadores UAS certificados en Australia, y casi todos tienen más de una máquina. Se estima que entre 11 000 y 12 000 UAS pertenecen a la categoría excluida. Los UAS que caen dentro de la categoría recreativa podrían ser entre 500,000 y un millón de máquinas.
Para comprender el tamaño y el alcance del sector, CASA comenzará un registro nacional de todos los dones a finales de este año.
Inspección del puente del puerto de Auckland en dron. (Perspectiva de los activos)
Michelle Benetts, gerente general ejecutiva de Airservices para mejorar el servicio al cliente, informa que la tasa de crecimiento anual compuesta del mercado RPAS de 2015 a 2018 fue del 120 por ciento. Se espera que este mercado crezca al 20 por ciento anual durante los próximos cinco años. Ella dijo que el tamaño del mercado de RPAS de Asia Pacífico ahora es el mismo que el de América y se prevé que crezca a un ritmo mucho más rápido, lo que significa que será el mayor mercado de RPAS en cinco años.
En términos muy generales, los drones pueden operar durante el día y hasta 400 pies sobre el nivel del suelo, siempre que
el operador permanezca dentro de la línea visual de la máquina. No puede operar a menos de 3 nm de un aeródromo controlado, en áreas restringidas, en áreas pobladas o dentro de los 30 metros de personas que no participan en la operación del dron. Los operadores pueden obtener algo de alivio de algunas de estas restricciones logrando la certificación de su organización y sus pilotos, y cumpliendo los requisitos de mitigación de riesgos de CASA.
Se han suscitado inquietudes sobre los vuelos de UAS cerca de aviones de pasajeros o en áreas que impiden las operaciones en un aeropuerto. Los datos de la Oficina de Seguridad del Transporte de Australia (ATSB) muestran que el número de incidentes de seguridad relacionados con UAS ha aumentado desde mediados de 2015, probablemente coincidiendo con el rápido crecimiento de las unidades recreativas. El mayor número de incidentes de seguridad desde 2014 (68 por ciento) involucró encuentros cercanos con aeronaves tripuladas. Más del 70 por ciento de estos encuentros tuvieron lugar por encima de 1,000 pies - 50 por ciento en el área de la cuenca de Sydney.
Greg Hood, comisionado jefe de ATSB, dice que si bien no se han producido colisiones con aeronaves tripuladas, los UAS presentan un riesgo de seguridad de transporte emergente y poco comprendido. Él dice que ATSB revisa la investigación de colisión RPAS trimestralmente para evaluar si representan un riesgo inaceptable para los aviones tripulados. Si se determina dicho riesgo, la ATSB notificará a CASA y a la industria en general.
(A modo de contexto, la ATSB señala que los ataques contra la vida silvestre han sido un peligro mayor para los aviones que los RPAS. Entre 2017 y 2018, los datos de la ATSB muestran que más de 16,000 ataques confirmados de aves en Australia, nueve de los cuales resultaron en lesiones menores a los pilotos o pasajeros .)
Desde principios de 2019, CASA ha emprendido un trabajo para comprender mejor las operaciones de drones, así como su nivel de cumplimiento de las regulaciones. Peter Gibson, portavoz de CASA, explica: “Se contrató a un contratista para monitorear las operaciones de drones en los principales aeropuertos de la capital. CASA también ha utilizado equipos de monitoreo de drones en lugares donde podrían usarse de manera inapropiada, como grandes reuniones públicas. El objetivo es utilizar esta información para ayudar a CASA a desarrollar el enfoque más efectivo posible para la regulación y aplicación de la seguridad de los drones. Los datos hasta la fecha han indicado que, si bien la mayoría de los operadores de drones cumplen con las regulaciones, se ha identificado algún incumplimiento. La tecnología de monitoreo permite determinar la ubicación tanto del dron como del controlador.
La industria de UAS dice que enfrenta tres problemas principales, a saber:
Acceso al espacio aéreo australiano por drones de todos los tamaños;
Operaciones ilegales, que tienen el potencial de dañar a otros en la industria;
El impacto del ruido, la seguridad y las molestias, lo que podría limitar la aceptación pública de estas operaciones y el crecimiento de la industria en Australia.
Una captura de pantalla de la primera aplicación de drones verificada por CASA Opensky de Wing. (Ala)
Greg Tyrrell, director ejecutivo de la Asociación Australiana para Sistemas No Tripulados (AAUS) explica: “El acceso al espacio aéreo es el problema más apremiante que enfrenta la industria. Australia fue el primer país en regular los drones en 2002. Si bien la tecnología ha cambiado drásticamente, las regulaciones no han evolucionado para igualar. Las iniciativas reguladoras se han dirigido principalmente al floreciente sector recreativo. Los operadores preexistentes que utilizan grandes drones sofisticados se han descuidado en gran medida y parece que no hay una vía reguladora para acomodar los avances que se han producido. Dos de estas preocupaciones son la certificación de grandes drones y más allá de las operaciones de línea visual visual (BVOS) ".
Algunos de los grandes drones que la Defensa introducirá en Australia en los próximos años también tendrán importantes aplicaciones civiles. En la actualidad, no existe un proceso global para llevar a cabo la certificación de drones con un peso máximo superior a 150 kg.
"Estamos preocupados de que no haya un camino y aparentemente no haya trabajo visible realizado por CASA para definir un proceso de certificación", afirma Tyrrell. “Estos grandes drones no pueden volar dentro del espacio aéreo australiano sin estar certificados. Parece que CASA seguirá el trabajo que se realiza en los Estados Unidos y Europa, antes de implementar un proceso de certificación para Australia. Esto podría llevar años.
La capacidad de emprender operaciones más allá de la línea de visión visual (BVLOS) es esencial para el crecimiento de las operaciones comerciales. BVLOS implica operaciones de drones que se llevan a cabo más allá de la vista del controlador. Antes de aprobar las operaciones de BVLOS, CASA debe estar convencida de que no existe riesgo de colisión entre drones y aviones tripulados, y que no puede haber riesgo para las personas en caso de que un dron se estrelle contra el suelo.
Las aplicaciones que incluyen inspección de infraestructura, minería y agricultura son ideales para las operaciones de BVLOS. En Australia, estas actividades con frecuencia tienen lugar en áreas muy remotas en espacios aéreos de baja densidad, bien alejadas de los centros de población. Sin embargo, la entrega comercial de productos a clientes en áreas urbanas también depende de poder operar BVLOS.
La principal preocupación que impide las operaciones de BVLOS es la incapacidad de los drones para ver y evitar otro tráfico aéreo. Los grandes drones sofisticados que está introduciendo Defense tienen las tecnologías para detectar otro tráfico, como el radar a bordo. Los drones pequeños y medianos no tienen esta capacidad.
Tyrrell dice: “La incapacidad de ver y evitar otras aeronaves dificulta la certificación del operador y pone limitaciones considerables a las aplicaciones comerciales que pueden realizar los drones. Un mandato del gobierno que requiera la instalación ADS-B (Out) para todos los aviones VFR sería un gran paso para superar este problema. Este accesorio permitiría al controlador de drones ver todos los aviones tripulados en su vecindad y aumentaría enormemente el alcance de las operaciones, particularmente en áreas remotas. Permite que los drones se integren completamente con las operaciones de aviones tripulados. La aviónica ADS-B barata, por tan solo $ 1,000, ahora está disponible ".
En el sector de recreación UAS, DJI, el fabricante con hasta el 80 por ciento de este mercado, tiene la intención de instalar drones con ADS-B (In). Proporcionará al controlador de drones una imagen de tráfico de una aeronave con equipo ADS-B en sus alrededores. Esta capacidad proporciona una imagen de tráfico de aeronaves tripuladas para drones que operan dentro o cerca del espacio aéreo controlado. Sin embargo, los aviones tripulados equipados solo con tecnología de vigilancia ADS-B (Out) no pueden determinar la posición del UAS. Coloca la responsabilidad en el controlador de drones para mantener la máquina libre de aviones tripulados.
Los UAS tripulados y no tripulados más grandes podrían caer fácilmente en el ámbito del ATC establecido.
CASA clasifica las operaciones de BVLOS como simples, moderadas o complejas. Requieren que el operador de drones complete varios niveles de una evaluación de riesgos de CASA antes de obtener la aprobación para operar. Las operaciones simples se llevan a cabo cerca del controlador con el dron no visible por solo pequeños períodos de tiempo. Las operaciones moderadas tienen lugar en un espacio aéreo remoto que está libre de personas, espacio aéreo controlado y rutas VFR con drones que operan BVLOS durante períodos más largos. Los simples son aprobados por CASA localmente, mientras que las operaciones moderadas son aprobadas regionalmente con un escrutinio central. Las operaciones moderadas requieren la finalización de una versión 'ligera' del proceso de evaluación de riesgos de CASA.
Las operaciones complejas de BVLOS requieren que el operador complete una evaluación de riesgo de operaciones específicas (SORA). Esta metodología de evaluación de riesgos ha sido adoptada por 59 países. SORA implica que el operador complete las respuestas a 10 criterios, que en su mayoría requieren datos cuantitativos para demostrar cómo se mitigarán los diversos riesgos. Esta evaluación de riesgos depende de las características específicas del entorno operativo. Las respuestas de los operadores a SORA son evaluadas por un equipo centralizado en CASA antes de recibir la aprobación. Este proceso de certificación de riesgos también se requiere antes de que los drones puedan operar en áreas pobladas. La aprobación para operaciones complejas de BVLOS no es común, ya que solo 11 han sido aprobadas hasta la fecha por CASA.
El uso de sistemas de gestión de tráfico no tripulados (UTM) es un componente integral de las operaciones complejas de BVLOS. Estos sistemas realizan dos funciones principales. Permiten planificar vuelos con drones para mantenerse alejado del terreno y los obstáculos. El UTM también se comunica con otros sistemas para planificar y desconfiar de otros vuelos que operarán dentro de un bloque compartido de espacio aéreo. Se requiere la aprobación de CASA antes de que las operaciones de BVLOS puedan llevarse a cabo dentro de un bloque específico de espacio aéreo.
Los sistemas UTM se desarrollan, principalmente, para gestionar operaciones de drones que tienen lugar a menos de 500 pies sobre el nivel del suelo. Las operaciones tradicionales de aeronaves tripuladas normalmente no operan a menos de 500 pies, a menos que estén aterrizando o despegando o dentro del espacio aéreo de uso especial. Una excepción son las operaciones de helicópteros. Podría ser necesario que los UTM tengan información sobre helicópteros que pueden operar a través de este espacio aéreo de bajo nivel para evitar colisiones con UAS.
En la actualidad, hay varios sistemas UTM disponibles, que deben integrarse entre sí para intercambiar información sobre las rutas de vuelo de los drones que pueden entrar en conflicto. Aunque estos sistemas se han desarrollado en Europa y América del Norte, Thales está cooperando con Telstra para desarrollar sistemas de comunicación para drones en el espacio aéreo australiano de bajo nivel. Las decisiones son inevitables sobre las capacidades requeridas de los sistemas UTM para las operaciones australianas. A largo plazo, UTM seguramente se integrará con plataformas tecnológicas de gestión del tráfico aéreo para fusionar operaciones tripuladas con operaciones no tripuladas.
Bennetts dice que Airservices está explorando sistemas de vigilancia y plataformas de integración de datos para respaldar operaciones seguras en curso a medida que este sector crece. El sistema ATM OneSKY de Airservices , actualmente en desarrollo, requerirá integración en el futuro con imágenes de vigilancia UTM. Busca explorar otros sistemas de vigilancia que puedan rastrear aviones y drones dentro del espacio aéreo controlado. El desafío más importante que enfrenta Airservices es aceptar la amplitud de los desarrollos que tienen lugar en la gestión de las operaciones de drones para que pueda desarrollar una solución que satisfaga las circunstancias australianas.
Se pueden preparar procedimientos de control de tránsito aéreo para permitir que los drones ingresen al espacio aéreo controlado y aterricen en un aeropuerto. Tyrrell cree que serán principalmente drones más grandes los que buscarán aprobación para operar dentro del espacio aéreo controlado. Es probable que obtener la certificación necesaria para operar en áreas pobladas presentará la barrera más importante para las operaciones de aviones no tripulados en los aeropuertos de la ciudad, sin ningún problema para cumplir con los procedimientos de control de tráfico aéreo.
Es posible que no estemos tan lejos de la modificación de los procedimientos ATC para permitir que los drones ingresen al espacio aéreo controlado y aterricen en un aeropuerto. (Sid Mitchell)
Podría decirse que la operación comercial de drones más importante en este momento está siendo llevada a cabo por Wing en los suburbios de Canberra . Wing es propiedad de Alphabet, la empresa matriz estadounidense de Google. Comenzó a funcionar en 2013, inicialmente con un ensayo realizado en Queensland, cerca de Warwick, donde se llevaron las primeras entregas comerciales a un agricultor local. Phil Swinsburg, jefe global de operaciones de vuelo de Wing, explica: “Desde la prueba inicial, hemos realizado alrededor de 80,000 vuelos para probar nuestro sistema. Hemos llevado a cabo progresivamente un proceso de certificación en consulta con CASA, coincidiendo con el desarrollo gradual de nuestra capacidad ".
Tras el juicio de Warwick, comenzó una pequeña operación comercial en las afueras de Canberra. Implicaba entregar productos a seis clientes, pero solo operaba con estándares de línea de visión visual. La operación posteriormente se trasladó a la zona rural de Royalla, Nueva Gales del Sur y luego a Bonython en el ACT. "Buscamos resultados deliberados de los servicios prestados en cada una de estas áreas", dijo Swinsburg. “En consulta con CASA, evolucionamos progresivamente de una operación de drones relativamente rudimentaria a ser ahora capaces de llevar a cabo servicios utilizando BVLOS en áreas pobladas. Más recientemente nos mudamos a Mitchell para entregar productos comerciales a los suburbios de Gungahlin en el norte del ACT y el mes pasado anunciamos nuestra intención de establecer operaciones en Logan, Queensland ".
Wing tiene 15 socios comerciales, generalmente pequeñas empresas, que van desde cafeteras calientes hasta equipos de golf. Las operaciones se realizan durante el día de miércoles a domingo cada semana. Después de realizar un pedido a través de una aplicación móvil, el cliente recibe los productos en 10 minutos. La duración del vuelo es generalmente de cuatro minutos. Los drones operados por Wing tienen una envergadura de 1,2 my un peso máximo de 7 kg. Utilizan 14 hélices y vuelan a una velocidad máxima de 120 km / h.
CASA emitió la aprobación a Wing para operar dentro de un área de vuelo definida geográficamente a una altura máxima de 400 pies sobre el nivel del suelo. Los drones son operados por un controlador certificado por CASA. Cada controlador está aprobado para supervisar la operación de varios drones simultáneamente.
"Nuestro propio UTM 'basado en la nube' se utiliza para preparar el plan de vuelo y llevar a cabo cualquier conflicto aéreo", dice Swinsburg. “El proceso del plan de vuelo implica definir el terreno y los obstáculos a lo largo de la ruta, lo que establece la altitud mínima que se puede volar. Obtenemos esta información de Google, así como de nuestras propias encuestas de obstáculos. Se incorporan otros parámetros, como la información del viento, para permitir que el vuelo tenga lugar en la ruta más eficiente. La ruta volada por el dron es muy precisa, no más de dos metros a cada lado de la ruta de vuelo definida. Nuestro objetivo es optimizar la eficiencia operativa del vuelo. En consecuencia, generalmente volamos a una altitud de crucero de 20-30 metros sobre el nivel del suelo y es poco común que los drones vuelen a nuestro nivel más alto aprobado de 400 pies. El espacio aéreo está reservado para la duración del vuelo, en función del tiempo que operará el dron y su posición real. Este proceso de reserva de espacio aéreo asegura que un vuelo no tenga conflicto con otros drones. También permite que un gran número de drones operen cerca. Nos gustaría que otros operadores utilicen nuestro UTM, que utiliza una arquitectura abierta, para que se conozcan otros drones y sus vuelos puedan estar en conflicto ".
La operación es totalmente autónoma, lo que significa que el controlador solo está manejando el espacio aéreo o situaciones de emergencia. Todas las actividades asociadas con el vuelo se llevan a cabo automáticamente de acuerdo con el plan de vuelo, sin aportes adicionales del controlador. En la actualidad, los drones no tienen capacidad ADS-B. Sin embargo, en el futuro, es probable que ADS-B (In) se ajuste para proporcionar al UTM información de posición sobre la aeronave en las proximidades de la operación del dron.
La operación Wing ha recibido quejas de ruido de los residentes de Bonython. Si bien el Departamento de Infraestructura, Transporte, Ciudades y Desarrollo Regional emitió la aprobación de ruido para la operación, esta decisión está sujeta a una revisión adicional. Para superar estos problemas de ruido residencial, Wing ha modificado su sistema de hélice y presta atención a las horas y días de operación.
Uber Elevate también comenzará pronto sus primeras operaciones en Melbourne. Proporcionará servicios entre la ciudad de Melbourne y el aeropuerto utilizando un UAS autónomo. Está previsto que comience un juicio durante 2020 con operaciones que comenzarán en 2023. Sin embargo, en el futuro previsible, un piloto estará a bordo del UAS monitoreando su operación y estará listo para intervenir si es necesario. Pueden pasar aproximadamente 10 años, lo que implica una gran cantidad de vuelos, antes de que una operación autónoma se convierta en realidad. En un nivel práctico, Uber Elevate podría considerarse similar a un servicio de helicóptero que opera desde una o más áreas de aterrizaje designadas en la ciudad y el aeropuerto, volando en rutas de vuelo predefinidas. Funcionará a través de su propio sistema UTM. Es posible que la UTM necesite incorporar datos sobre operaciones aleatorias de helicópteros que tienen lugar alrededor del distrito comercial central de Melbourne, particularmente aquellos que operan a lo largo del río Yarra. De manera similar a Wing, parece probable que Uber Elevate haga crecer orgánicamente su operación a medida que cumpla progresivamente los requisitos de mitigación de riesgos de CASA.
El uso de drones ha crecido sustancialmente en los últimos cinco años y continuará haciéndolo en el futuro previsible. Las operaciones comerciales en áreas urbanas apenas comienzan, pero seguramente aumentarán la exposición del público a las operaciones de UAS. Las agencias gubernamentales necesitan mucho trabajo para preparar regulaciones y mecanismos de entrega de servicios que cumplan con los requisitos de estas operaciones.
El concepto Wing ya está en marcha en Canberra con el apoyo de CASA y ahora se está yendo más lejos, incluido Logan en las afueras de Brisbane. (Alfabeto)
Esta historia apareció por primera vez en la edición de octubre de 2019 de Australian Aviation.
No hay comentarios:
Publicar un comentario