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21/10/2019

Drones: soluciones inteligentes para administrar el espacio aéreo

Luis Salazar Brehm / Jueves, 15 Agosto 2019 - 20:44

A medida que la industria de drones evoluciona para servir cada vez en más aplicaciones avanzadas como entrega de paquetería o transporte de personas, se han sumado soluciones para la gestión del tráfico de drones, conocido como UTM (Unmanned Traffic Management), la cual también debe evolucionar para tener en cuenta la complejidad resultante del incremento de drones dentro un mismo volumen de espacio aéreo con operación simultáneas.

Resolver esta complejidad es esencial para las empresas prestadoras de servicio UTM, cuya misión será potenciar la economía de los drones con tecnología de punta mediante soluciones inteligentes para la administración del espacio aéreo. 

Durante este mes de agosto, la NASA, la FAA y proveedores de servicio UTM, conocidos como USS (UAS Service Suppliers) completarán la cuarta y última fase de un proyecto dedicado a investigar, probar y refinar tecnologías para la administración del UTM. 

Esta fase final de experimentación, denominada UTM TCL4 (Technology Capability Levels) se centrarán en las operaciones de UAS en áreas urbanas densamente pobladas para tareas como la recopilación de noticias, entrega de paquetes y planes de contingencias por desastres a gran escala

Los ensayos TCL4 están diseñados para probar las interacciones entre drones que emplean varios proveedor USS, garantizando la seguridad entre las operaciones simultáneas de drones. 

Dentro de un volumen de espacio aéreo compartido, los drones deberán poder "hablar" entre sí, independientemente de a qué USS se conecten. TCL4 busca establecer un protocolo común para la comunicación de datos críticos de seguridad para la operación de los drones. 

Objetivos claves

Cada operación de dron debe conectarse a un proveedor de servicios USS, que actúa como un puente de comunicaciones entre los operadores de drones y las autoridades encargadas del espacio aéreo. De esta forma, los operadores de drones podrán recibir información y servicios relacionados con la seguridad, clima y el cumplimiento normativo. 

Planificación del vuelo

Éste es un paso esencial para mantener una separación segura entre las operaciones cooperativas de UTM.

Tomando en consideración que cada uno de los planes de vuelo de drones son dinámicos. Un cambio en el plan de vuelo de un avión no tripulado conectado al mismo o a un USS diferente, obliga a todos los USS en el área operacional a tomar medidas para mantener una separación segura de otras aeronaves y obstáculos. 

Antes de que un operador de drones comience un vuelo, deberá crear un plan de vuelo con puntos de referencia para el despegue, el aterrizaje y otras características de la ruta de vuelo, como la altitud y la duración, que luego se propone al USS preferido del operador. El USS genera una ruta y “negocia” la ruta de vuelo con otros USS que ocupan las mismas redes de espacio aéreo a través de un protocolo de comunicaciones de USS a USS. Luego, el USS realiza cálculos y crea un volumen de espacio aéreo que puede asignarse al plan de vuelo del operador para garantizar la seguridad de su misión.

Si hay un conflicto con alguna parte del volumen de vuelo asignado (antes o durante el vuelo), el USS propondrá un cambio en el plan de vuelo al operador. Si el operador acepta el cambio, el USS ajustará el volumen de la operación. Si todos los USS aceptan que el plan de vuelo es válido y todas las intersecciones son aceptables, el proveedor USS actualizará el plan de vuelo del estado "Propuesto" al "Aceptado". El dron ahora puede despegar. 

La función del servicios USS también contempla la gestión de conflictos con otras aeronave durante la fase de vuelo de la operación, así como separación dinámica y la prevención de colisiones a medida que cambia el especio aéreo y las condiciones de vuelo. 

Priorización de las operaciones gubernamentales

Cada plan de vuelo enviado a un USS recibe una designación de nivel de prioridad. Un USS debe ser capaz de apoyar, negociar y priorizar diferentes operadores en diferentes niveles de prioridad. Por ejemplo, los operadores que vuelan en nombre de una autoridad, como la policía o los bomberos, presentan planes de vuelo a un USS con una designación de alta prioridad. El USS comparte esta información con todos los demás operadores y USS dentro del área del espacio aéreo a través del protocolo de comunicaciones de USS a USS.. 

Planes de contingencia

Para garantizar la seguridad de cada operación, el USS es responsable de garantizar que existan uno o varios planes de contingencia para que el operador pueda responder a un cambio inesperado en el espacio aéreo. Ejemplos de planes de contingencia incluyen aterrizaje de emergencia o regreso a la base a través de rutas inversas. 

Reserva de volumen UAV

Un ejemplo de cuándo podría ser necesario un plan de contingencia es si una autoridad emite una Reserva de Volumen UAS (UVR). Un UVR es un área designada por las autoridades como restringida para operaciones de drones bajo

ciertas condiciones. Por ejemplo, una autoridad local podría emitir un UVR en respuesta a condiciones peligrosas del espacio aéreo o un evento especial durante el cual las operaciones de drones no son seguras.

Un USS autorizado puede generar una Reserva de Volumen UAS (UVR) y puede emitir notificaciones a los operadores de UAS con respecto a actividades aéreas o terrestres relevantes para su operación segura. Los UVR permiten al espacio aéreo y a las autoridades locales de seguridad comunicar los cambios críticos para la seguridad en las condiciones del espacio aéreo a todos los interesados de UTM. 

Próximos pasos

Si bien los resultados del proyecto NASA-UTM han demostrado con éxito el poder de UTM para abordar las preocupaciones de seguridad y resolución de conflictos para las operaciones de drones en el espacio aéreo compartido, los ensayos no abordaron capacidades de separación más avanzadas, incluidas las tecnologías de mínimos de separación, detección y evasión, ni prevención de colisiones por aire o por tierra. Los proyectos futuros deberán evaluar estas capacidades para aprovechar los ensayos de NASA-UTM TCL4. 

Estamos en el camino para que la entrega de paquetería con drones sea pronto una realidad.

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