O progresso industrial e a aplicação tecnológica permitiram o aparecimento e o desenvolvimento de sistemas aéreos não tripulados (UAS, por suas siglas em inglês, Unmanned Aerial System). Sua implementação em diversas tarefas gera uma melhora dos procedimentos operacionais e um aumento na produtividade empresarial, mas não está isenta de riscos. Mitigá-los exige o estabelecimento de um quadro regulatório internacional que incentivaria seu uso, o que se vislumbra como um dos principais desafios para um mercado em expansão.
Os principais riscos de uma operação com sistemas aéreos não tripulados podem delimitar-se em três tipos, conforme especifica Antidio Viguria, diretor técnico em Aviônica e Sistemas do Centro Avançado de Tecnologias Aeroespaciais (Catec):
– Risco de colisão no ar. O perigo de que a UAS colida com uma aeronave tripulada durante a operação é muito grande, já que estas últimas não estão desenhadas para aguentar um impacto desta magnitude e poderia provocar um acidente catastrófico.
– Risco em terra. A possibilidade de que o sistema não tripulado tenha um problema técnico e descenda de forma descontrolada, causando danos às pessoas que se encontrem sob a área de operação do aparelho. Certamente, este risco irá em concordância com a dimensão e o peso da aeronave, e os danos em função da densidade de população da área de operação.
– Risco específico em infraestruturas críticas. Este risco deve considerar o possível efeito que um acidente ou descida descontrolada da aeronave pode provocar, não só nas pessoas da vizinhança, mas também nas próprias infraestruturas (refinarias, linhas elétricas, linhas ferroviárias, etc.).
Os dois primeiros riscos são fundamentais em uma operação aérea e são os que se têm em conta na metodologia SORA (Specific Operations Risk Assessment) que foi adotada pela Agência Europeia de Segurança Aérea (EASA) para as operações na categoria específica do novo regulamento europeu que foi publicado em 2019 e entra em vigor em 1 de julho de 2020.
Para reduzir a ameaça, podem limitar-se as operações, por exemplo, a áreas específicas com menor exposição e evitar possíveis contratempos. “Também a formação dos pilotos de UAS é fundamental para mitigar os riscos, já que um piloto capacitado – especialmente na forma de responder a situações de emergências – pode evitar um grande número de acidentes”, reconhece Antidio Viguria.
Além disso, existe uma grande diversidade de mitigações tecnológicas. Os sistemas de geocaging asseguram que o UAS será mantido a todo momento em um volume de operação preestabelecido, de tal forma que, ainda que o piloto se confunda, o drone irá parar automaticamente ao aproximar-se do seu limite, o que é fundamental em ambientes urbanos. As funcionalidades de geofencing avisam ao piloto se a área em que se encontra está habilitada para o seu uso com UAS, o que é importante para as áreas próximas a aeroportos, e também há sistemas que reduzem a energia de impacto em caso de descida descontrolada, como, por exemplo, os paraquedas.
“No futuro os UAS incluirão outro tipo de mitigações ainda mais avançadas, como a capacidade de detectar e evitar obstáculos e aeronaves”, assegura o responsável pela Catec. Estes tipos de funcionalidades estão ainda em fase de desenvolvimento e espera-se que seja implantado nos UAS profissionais nos próximos anos.
Tipos de acontecimentos de segurança em UAS (de 2010 a maio de 2016, anuais)
Fonte: UAS Safety Risk Portfolio and Analysis, da EASA
Outras formas de atenuar os perigos associados ao uso de drones é realizar um correto cuidado dos aparelhos e que estes estejam segurados. Estes veículos requerem, como qualquer outro, um processo de manutenção, reparação e melhora que atualize suas funcionalidades, assim como produtos seguradores para evitar os riscos e paliar os possíveis danos de seu uso. O European Drones Outlook Study. Unlocking the value for Europe, elaborado pelo organismo comunitário Sesar Joint Undertaking, estima que os custos relacionados com o seguro e a conservação dos drones aumentarão até 1.500 milhões de euros e 2.300 milhões em 2035 e 2050 respectivamente, e gerará entre 100.000 e 150.000 empregos.
Integração no espaço aéreo
Em qualquer caso, os riscos associados ao uso de drones estão claramente condicionados pelas suas aplicações, dado que as utilidades dos UAS são enormes e têm interesse em uma grande variedade de setores. Somente na Europa espera-se que seu impacto seja superior aos 11.000 milhões de euros para 2035. Entre as aplicações com maior potencial encontram-se:
– Inspeção de infraestruturas: especialmente as lineares e as que requerem reconhecimento em altura.
– Agricultura: para obter informação precisa e recorrente sobre o estado do cultivo.
– Logística: em tarefas de distribuição, tanto em meios urbanos como em áreas de difícil acesso.
– Segurança: sobretudo em trabalhos de vigilância.
– Mobilidade aérea: transporte de pessoas em meios urbanos e periurbanos.
– Construção: coleta de dados para realizar um controle das obras.
– Energia: inspeção e vigilância em centrais elétricas, eólicas, gasodutos ou usinas petrolíferas.
O grande obstáculo com o qual se depara a aplicação em massa de drones para uso industrial é sua integração no espaço aéreo, especialmente nas aplicações em que se utilizam drones leves e de reduzidas dimensões (com menos de 3 metros de envergadura). “Atualmente, a maioria dos serviços profissionais com drones realizam-se em operações de curta distância (a menos de 500 metros do piloto), o que limita bastante o tipo de aplicações e a eficiência e rentabilidade da operação. Portanto, é fundamental o desenvolvimento de tecnologias e sistemas que permitam a operação dos UAS a longas distâncias, integrando-as no espaço aéreo,” afirma Antidio Viguria, diretor técnico em Aviônica e Sistemas de Catec.
Uma vez que os veículos aéreos não tripulados possam operar de forma segura dentro do espaço aéreo, o uso de drones leves no âmbito industrial crescerá de forma exponencial
Para consegui-lo, a Comissão Europeia lançou o conceito de U-space em 2017 e desde então está sendo desenvolvido com projetos de P&D preparados pelo Sesar. “Uma vez que os drones possam operar de forma segura dentro do espaço aéreo, o uso dos drones leves no âmbito industrial crescerá de forma exponencial”, assinala Viguria.
Os desafios são maiores quando se abordam as aplicações de mobilidade aérea e o transporte de pessoas, não só no desenvolvimento regulatório e das tecnologias e sistemas que permitam a integração deste tipo de aeronaves no espaço aéreo de forma segura, mas também na melhora da eficiência das baterias, a redução do nível de ruído deste tipo de aeronaves, a aceitação social deste tipo de transporte aéreo, etc.
Progresso normativo
No âmbito normativo a situação vai avançando, e em 2019 estabeleceu-se na Europa um quadro regulatório que permitirá o desenvolvimento de serviços de drones para todo o mercado europeu, com umas regras comuns e eliminando a fragmentação do mercado que estava acontecendo.
No entanto, como reconhece o especialista, no âmbito internacional não se está conseguindo homogeneizar a regulação. Embora exista um fórum internacional chamado Jarus, onde as autoridades regulatórias de mais de 60 países se reúnem e compartilham critérios, o regulamento europeu não é exatamente igual ao americano e “muito menos ao que têm outros países asiáticos como a China”.
Outro dos grandes obstáculos com que se encontram os drones industriais é sua operatividade em ambientes urbanos. Da mesma forma que nas zonas rurais e de difícil acesso estão começando a desenvolver aplicações, principalmente com vista a facilitar o seu uso na indústria logística, “cujo potencial é enorme ao poder facilitar significativamente as entregas da última milha”. Nas cidades, “o desafio não será somente a integração dos drones no espaço aéreo, mas também qualificar as aeronaves para que cumpram todos os requisitos que estabeleçam as autoridades aeronáuticas”.
No entanto, já se está avançando nesta direção. A EASA acabou de publicar uma proposta de emenda na que propõe os requerimentos que deverão cumprir as aeronaves para voos de longa distância em ambientes urbanos. O problema é que o desenvolvimento de aeronaves que satisfaçam estas estritas exigências de aeronavegabilidade pode atrasar entre 3 e 5 anos a implementação deste tipo de aplicações em ambientes urbanos, “já que atualmente não existe no mercado nenhuma aeronave que as satisfaçam”.
Em Catec consideram que o setor dos drones experimentará um grande crescimento na próxima década, quando se desenvolvam tecnologias e sistemas para que possam operar a longa distância. “Uma vez que isto ocorra, um maior número de aplicações com drones começarão a ser viáveis economicamente, o que provocará um aumento dos investimentos que facilitará o crescimento exponencial do setor”, destacou Antidio Viguria.
Categorias de incidentes (de 2010 a maio de 2016, anuais)
Fonte: UAS Safety Risk Portfolio and Analysis, da EASA
Participou na elaboração deste artigo…
Antidio Viguria foi chefe da divisão de Aviônica e Sistemas da Fundação Andaluza para o Desenvolvimento Aeroespacial – Centro Avançado de Tecnologias Aeroespaciais (FADA-CATEC) de 2008 a 2018, e foi nomeado diretor técnico em Aviônica e Sistemas em 2019. Neste período foi o pesquisador principal de mais de 80 projetos e contratos de investigação nacionais relacionados com robótica aérea e sistemas aéreos não tripulados.
Atualmente gerencia uma equipe de mais de 20 pessoas (entre engenheiros, pesquisadores e técnicos) e trabalhou diretamente em projetos de desenvolvimento tecnológico com as principais empresas do setor, como Indra, Airbus, GMV, Deimos, Babcock, entre outras.
Exerceu de coordenador técnico em projetos financiados tanto nacionais como europeus através de diferentes programas como Feder-Innterconecta, Innpronta, Innpacto, Retos de Colaboración, Programa CIEN, FP7, H2020, Sesar ou Cleansky.
Além disso, faz parte do Comitê de Diretoria da associação europeia de robótica euRobotics e lidera o SORA FT do grupo de trabalho WG-105 da EUROCAE.
