Riesgos y aseguramiento en sistemas no tripulados

El progreso industrial y la aplicación tecnológica han permitido la aparición y el desarrollo de sistemas aéreos no tripulados (UAS, por sus siglas en inglés, Unmanned Aerial System). Su implementación en diversas tareas genera una mejora de los procedimientos operativos y un aumento en la productividad empresarial, pero no está exenta de riesgos. Mitigarlos exige el establecimiento de un marco regulatorio internacional que incentivaría su uso, lo que se vislumbra como uno de los principales retos para un mercado en expansión.

Los principales riesgos de una operación con sistemas aéreos no tripulados se pueden acotar en tres tipos, según especifica Antidio Viguria, director técnico en Aviónica y Sistemas del Centro Avanzado de Tecnologías Aeroespaciales (Catec):

– Riesgo de colisión en el aire. El peligro de que la UAS colisione con una aeronave tripulada durante la operación es muy importante, ya que estas últimas no están diseñadas para aguantar un impacto de esta magnitud y podría provocar un accidente catastrófico.

– Riesgo en tierra. La posibilidad de que el sistema no tripulado tenga un problema técnico y descienda de forma descontrolada, causando daños a aquellas personas que se encuentren bajo la zona de operación del aparato. Por supuesto, este riesgo irá en concordancia con la dimensión y el peso de la aeronave, y los daños en función de la densidad de población de la zona de operación.

– Riesgo específico en infraestructuras críticas. Este riesgo debe considerar el posible efecto que un accidente o descenso descontrolado de la aeronave puede provocar, no ya en las personas del entorno, sino en las propias infraestructuras (refinerías, líneas eléctricas, líneas ferroviarias, etc.).

Los dos primeros riesgos son fundamentales en una operación aérea y son los que se tienen en cuenta en la metodología SORA (Specific Operations Risk Assessment) que ha sido adoptada por la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) para las operaciones en la categoría específica de la nueva normativa europea que fue publicada en 2019 y entra en vigor el 1 de julio de 2020.

Para reducir la amenaza, se pueden limitar las operaciones, por ejemplo, a zonas concretas con menor exposición y sortear posibles percances. “También la formación de los pilotos de UAS es fundamental para mitigar riesgos, ya que un piloto capacitado -especialmente en cómo responder ante situaciones de emergencias- puede evitar un gran número de accidentes”, reconoce Antidio Viguria.

Además, existe una gran diversidad de mitigaciones tecnológicas. Los sistemas de geocaging aseguran que el UAS se mantendrá en todo momento en un volumen de operación preestablecido, de tal forma que, aunque el piloto se equivoque, el dron se parará automáticamente al acercarse a su límite, lo que es fundamental en entornos urbanos. Las funcionalidades de geofencing avisan al piloto si el área en el que se encuentra está habilitada para su uso con UAS, lo que es importante para zonas cercanas a aeropuertos, y también hay sistemas que reducen la energía de impacto en caso de descenso descontrolado, como, por ejemplo, los paracaídas.

“En el futuro los UAS incluirán otro tipo de mitigaciones aún más avanzadas, como la capacidad de detectar y evitar obstáculos y aeronaves”, asegura el responsable de Catec. Este tipo de funcionalidades se encuentran aún en fase de desarrollo y se espera que se vayan implantando en los UAS profesionales en los próximos años.

Tipos de sucesos de seguridad en UAS (de 2010 a mayo de 2016, anuales)

Otras formas de atenuar los peligros asociados al uso de drones es llevar a cabo un correcto cuidado de los aparatos y que estos estén asegurados. Estos vehículos requieren, como cualquier otro, un proceso de mantenimiento, reparación y mejora que actualice sus funcionalidades, así como productos aseguradores para evitar los riesgos y paliar los posibles daños de su uso. El European Drones Outlook Study. Unlocking the value for Europe, elaborado por el organismo comunitario Sesar Joint Undertaking, estima que los costes relacionados con el seguro y la conservación de los drones se elevará hasta alrededor de 1.500 millones de euros y 2.300 millones en 2035 y 2050 respectivamente, y generará entre 100.000 y 150.000 empleos.

Integración en el espacio aéreo

En cualquier caso, los riesgos aparejados con el uso de drones están claramente condicionados con sus aplicaciones, toda vez que las utilidades de los UAS son enormes y tienen interés en una gran variedad de sectores. Solamente en Europa se espera que su impacto sea superior a los 11.000 millones de euros para 2035. Entre las aplicaciones con mayor potencial se encuentran:

– Inspección de infraestructuras: especialmente las lineales y las que requieren reconocimiento en altura.

– Agricultura: para obtener información precisa y recurrente sobre el estado del cultivo.

– Logística: en tareas de reparto, tanto en entornos urbanos como en zonas de difícil acceso.

– Seguridad: sobre todo en labores de vigilancia.

– Movilidad aérea: transporte de personas en entornos urbanos y periurbanos.

– Construcción: recogida de datos para realizar un control de las obras.

– Energía: inspección y vigilancia en centrales eléctricas, eólicas, gaseoductos o plantas petrolíferas.

El gran obstáculo con el que se topa la aplicación masiva de drones para uso industrial es su integración en el espacio aéreo, especialmente en las aplicaciones en las que se utilizan drones ligeros y de reducidas dimensiones (por debajo de los 3 metros de envergadura). “A día de hoy la mayoría de los servicios profesionales con drones se realizan en operaciones de corta distancia (a menos de 500 metros del piloto), lo que limita en exceso el tipo de aplicaciones y la eficiencia y rentabilidad de la operación. Por lo tanto, es fundamental el desarrollo de tecnologías y sistemas que permitan la operación de los UAS a largas distancias, integrándolas en el espacio aéreo”, asevera Antidio Viguria, director técnico en Aviónica y Sistemas de Catec.

Para conseguirlo, la Comisión Europea lanzó el concepto de U-space en 2017 y desde entonces está siendo desarrollado con proyectos de I+D gestionados por Sesar. “Una vez que los drones puedan operar de forma segura dentro del espacio aéreo, el uso de los drones ligeros a nivel industrial crecerá de forma exponencial”, señala Viguria.

Los retos son mayores cuando se abordan las aplicaciones de movilidad aérea y el transporte de personas, no solo en el desarrollo regulatorio y de las tecnologías y sistemas que permitan la integración de este tipo de aeronaves en el espacio aéreo de forma segura, sino en la mejora de la eficiencia de las baterías, la reducción del nivel de ruido de este tipo de aeronaves, la aceptación social de este tipo de transporte aéreo, etc.

Progreso normativo

A nivel normativo la situación va avanzando, y en 2019 se estableció en Europa un marco regulatorio que permitirá el desarrollo de servicios de drones para todo el mercado europeo, con unas reglas comunes y eliminando la fragmentación del mercado que se estaba produciendo.

Sin embargo, como reconoce el experto, a nivel internacional no se está consiguiendo homogeneizar la regulación. Aunque existe un foro internacional llamado Jarus, donde se reúnen y comparten criterios las autoridades regulatorias de más de 60 países, la normativa europea no es exactamente igual a la americana y “ni mucho menos a la que tienen otros países asiáticos como China”.

Otro de los grandes obstáculos con que se encuentran los drones industriales es su operatividad en entornos urbanos. Al igual que en zonas rurales y de difícil acceso se están empezando a desarrollar aplicaciones de cara, principalmente, a facilitar su uso en la industria logística, “cuyo potencial es enorme al poder facilitar de forma importante las entregas de la última milla”. En las ciudades, “el reto no será ya solo la integración de los drones en el espacio aéreo, sino también cualificar las aeronaves para que cumplan todos los requisitos que establezcan las autoridades aeronáuticas”.

Con todo, ya se está avanzando en esta dirección. EASA acaba de publicar una propuesta de enmienda en la que propone los requerimientos que deberán cumplir las aeronaves para vuelos de larga distancia en entornos urbanos. El problema es que el desarrollo de aeronaves que completen estas estrictas exigencias de aeronavegabilidad puede retrasar la implementación de este tipo de aplicaciones en entornos urbanos entre 3 y 5 años, “ya que actualmente no existe en el mercado ninguna aeronave que los cumpla”.

Desde Catec consideran que el sector de los drones experimentará un gran crecimiento en la próxima década, cuando se desarrollen tecnologías y sistemas para que puedan operar a larga distancia. “Una vez que esto ocurra, un mayor número de aplicaciones con drones empezarán a ser viables económicamente, lo que provocará un aumento de las inversiones que facilitará el crecimiento exponencial del sector”, ha recalcado Antidio Viguria.

Categorías de incidentes (de 2010 a mayo de 2016, anuales)

Ha participado en la elaboración de este artículo…

Antidio Viguria fue jefe de la división de Aviónica y Sistemas de la Fundación Andaluza para el Desarrollo Aeroespacial – Centro Avanzado de Tecnologías Aeroespaciales (FADA-CATEC) de 2008 a 2018, y fue nombrado director técnico en Aviónica y Sistemas en 2019. En este tiempo ha sido el investigador principal de más de 80 proyectos y contratos de investigación nacionales relacionados con robótica aérea y sistemas aéreos no tripulados.

Actualmente gestiona a un equipo de más de 20 personas (entre ingenieros, investigadores y técnicos) y ha trabajado directamente en proyectos de desarrollo tecnológico con las principales empresas del sector, como Indra, Airbus, GMV, Deimos, Babcock, entre otros.

Ha ejercido de coordinador técnico en proyectos financiados tanto nacionales como europeos a través de distintos programas como Feder-Innterconecta, Innpronta, Innpacto, Retos de Colaboración, Programa CIEN, FP7, H2020, Sesar o Cleansky.

Además, forma parte del Comité de Dirección de la asociación europea de robótica euRobotics y lidera el SORA FT del grupo de trabajo WG-105 de EUROCAE.