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Trabajo de Fin de Master Universitario en Gestión Aeronáutica
Praticum en Consorcio PROCARIBE S.A.
Trabajo realizado por Miguel Beirão Miranda y dirigido por Fernando Luis Arenillas Gallardo Septiembre de 2016
¿Qué es un RPAS?
Según la OACI, un RPAS es un sistema de
aeronave pilotada a distancia. En otras
palabras, se puede decir que es un
vehículo propulsado que no dispone de
operador humano, que puede operarse
de forma autónoma o por control
remoto, que puede ser recuperable y
que puede llevar una carga letal o no
• Está constituido por su plataforma aérea, su carga útil y la parte del
sistema de comunicaciones que lleva embarcado.
• Es una tecnología compleja.
• Debe cumplir legislación aérea.
• Debe estar permanentemente bajo el control de un piloto humano.
Situación Actual
• En Europa hay más de 14.000 operadores con licencia para operarRPAS.
• Los avances científicos y técnicos han contribuido en los últimosaños al progreso de la aviación permitiendo la aparición de nuevosusuarios del espacio aéreo – los RPAS.
• Estos avances tecnológicos han permitido, asimismo, unareducción considerable del coste de adquisición de este tipo deaeronaves.
En un publicación de la Comisión Europea sobre el desarrollo de los RPAS y suimpacto en la privacidad y protección de datos, hecho en 2014, ha sido hechauna serie de encuestas sobre privacidad, protección de datos y el uso de losRPAS.
Las organizaciones que respondieron a la encuesta estaban basadasfundamentalmente en Europa. En total, 94 entidades han respondido a laencuesta. 86% de los encuestados indicaron que eran operadores RPAS, mientrasque el 40% y el 38% indicaron que eran diseñadores y fabricantes de RPAS.
La mayoría de los encuestados, operaban o fabricaban RPAS de pequeñasdimensiones (menores que 20 Kg), que no volaban a grandes altitudes, perotenían capacidad de transportar una carga útil relativamente elevada.
Autonomía Máxima:
< 1 hora 1 – 3 horas 3 – 6 horas 4 – 24 horas > 24 horas
Altitud Máxima:
< 500 metros 500 – 1000 metros 1000 – 5000 metros > 5000 metros
Equipamiento Transportado:
Clientes Principales Actuales y Futuros de los Fabricantes de RPAS:
ParticularesGobiernoServicios de Emergencia
Fuerzas Policiales
Otras Empresas
Tipologías de los RPAS
RPAS
Con ala fija (avión)Con Ala Rotatoria
(helicóptero y multimotor)
Ala Fija
• Mayor Autonomía
• Mayor Velocidad
• Mayor Área o Distancia
Cubierta
• Menor Huella Sonora
• Mayor Rango Climático
Ala Rotatoria
• Despegue y Aterrizaje
Vertical
• Posibilidad de Volar a un
Punto Fijo o a Muy Baja
Velocidad
Clase
(MTOW)Categoría Empleo
Altitud de
operación
AGL
Radio de
Misión
CLASE I < 150
Kg
MICRO < 2 Kg TácticoHasta 200
pies5 Km (LOS)
MINI 2-20 Kg TácticoHasta 1.000
pies25 Km (LOS)
LIGEROS > 20 Kg TácticoHasta 1.200
pies50 Km (LOS)
Clase
(MTOW)Categoría Empleo
Altitud de
operación
AGL
Radio de
Misión
CLASE II < 600
KgTáctico Táctico
Hasta 10.000
pies200 Km (LOS)
Clase
(MTOW)Categoría Empleo
Altitud de
operación
AGL
Radio de
Misión
CLASE III > 600
Kg
MALE
(Medium
Altitude Long
Endurance)
OperacionalHasta 45.000
pies
Sin Límite
(BLOS)
HALE (High
Altitude Long
Endurance)
EstratégicoHasta 65.000
pies
Sin Límite
(BLOS)
Combate EstratégicoHasta 65.000
pies
Sin Límite
(BLOS)
• Suportan alta maniobrabilidad y asoman las capacidades de los
helicópteros, así como los puntos de vista globales y sistemas enlace de
comunicaciones de aeronaves.
• Tienen capacidades más específicas en relación con la forma en que
son pilotados, su tamaño, velocidad y autonomía, así como las
tecnologías que integran.
• Tienen menor resistencia, peso y suportan una mayor cantidad de la
fuerza de gravedad (debido a la eliminación de la cabina del piloto), lo
que permite las maniobras de vuelo más complejas
Capacidades
• Los RPAS representan una de las formas tecnológicas que caracterizan
“ La nueva vigilancia”.
• Se están utilizando activamente o están siendo considerados para
diferentes aplicaciones en América del Norte y Europa.
• tienen una gama de posibles aplicaciones medioambientales o
comerciales como respuesta de emergencia, detección de la
contaminación, la fumigación de cultivos, etc.
• Las fuerzas policiales utilizan los
RPAS para controlar grandes
multitudes, prevenir o detectar
delitos y ayudar en respuestas a
incidentes.
• Pueden ser desplegados en
aplicaciones de vigilancia a la
población civil, como las
aplicaciones en la vigilancia
policial y la frontera.
Operaciones y Aplicaciones
• El piloto confía en sus capacidad visual eintuición, sin ayudas visuales oinstrumentación.
• El rango en el que la operación VLOS es factibledepende del tamaño del avión no tripulado, yde las condiciones atmosféricas y obstáculosnaturales y artificiales.
Visual Line of Sight (VLOS) Operation
VLOS
Extended Visual Línea de Visión (E-VLOS)
Beyond VLOS
(B-VLOS)
más allá de 500 pies, el piloto
se apoya en uno o más
observadores, en el que el
equipo mantiene el contacto
visual sin ayuda directa con el
avión dirigido por control
remoto
Las operaciones están
también por debajo de 500
pies, Pero más allá de la línea
de visión que requiere un
apoyo tecnológico adicional.
• El piloto es ayudado por, o incluso totalmente dependiente,de la transmisión de imágenes o vídeo de una o máscámaras montadas en el avión no tripulado de manera quese correlacione con la vista que tendría un piloto a bordo.
• La operación FPV en sus formas actuales se considera máspropensa a errores, especialmente cuando el pilotodepende de FPV con exclusión de VLOS, por ejemplo,mediante el uso de gafas.
First Person View (FPV) Operation
• El piloto es ayudado, y en general estotalmente dependiente de los data-feeds einstrumentos.
• Así como las operativas FPV, las Instrument-Based operations dependen en gran medidade las capacidades de comunicación.
Instrument-Based Operation
• Actualmente, las operaciones VLOS y E-VLOS de RPAS ya se hanconvertido en un hecho cuotidiano, gracias a la armonizaciónprogresiva de las normas nacionales de cada estado europeo.
• Hasta 2018 se espera que este
tipo de operaciones ya se
puedan llevar a cabo en zonas
urbanas muy pobladas y
congestionadas, desde que
compran con los objetivos de
aeronavegabilidad y seguranza
operacional establecidos.
• Cuanto a las operaciones B-
VLOS, se encuentran en vías de
desarrollo.
Regulación Actual en Europa
• La Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) ha reconocido lanecesidad de abordar las aeronaves no tripuladas en 2002.
• Dos años más tarde, ha sido publicado el informe de la ‘Joint TaskForce’ de 2004 (JAA, 2004).
• La regulación correspondiente es la nº 216/2008, en su versiónmodificada.
Esta Regulación se aplica:
• aviones no tripulados más de 150 kg
• que no funcionen para las agencias de los gobiernosnacionales.
• Tanto para los aviones no tripulados operados por elgobierno y los más ligeros que el umbral arbitrario de150 kg la regulación se deja a cada país
• Posteriormente, en 2012 EASA ha publicado una propuesta de
modificación (NP 2012-10) con la finalidad de aplicar los principios
establecidos por el OACI en 2012, para RPAS con peso superior a
150 kg.
• Sin embargo, las autoridades europeas han sido recientemente
acusadas de ser demasiado benevolentes con la industria de RPAS,
con el fin de acoger las oportunidades de mercado y proporcionar
un entorno normativo favorable a su desarrollo.
• En la generalidad de los estados miembros de la UE, entre las características
clave de las leyes nacionales que regulan el uso comercial de RPAS se destacan
la cualificación de los pilotos y la formación, los requisitos de aeronavegabilidad
y certificación, la provisión de licencias de explotación y permisos de trabajo
aéreo, responsabilidad, seguros y reglas de funcionamiento (en vuelo).
• La mayoría de las leyes nacionales ponen restricciones a vuelos B-VLOS o los
prohíben por completo.
• La mayoría de las regulaciones nacionales requieren que los operadores
comerciales soliciten un permiso de la Autoridad de Aviación Civil.
• Las normativas nacionales de RPAS suelen colocar mayores requisitos o
limitaciones relativas a los vuelos sobre o cerca de zonas urbanizadas o
densamente pobladas, concentraciones de personas, aeropuertos y otras
infraestructuras críticas. Algunos estados prohíben este tipo de vuelos por
completo.
Regulación en España
• El Consejo de Ministros del 4 de julio de 2014 aprobó el Real
Decreto-ley 8/2014, de 4 de julio, de aprobación de medidas
urgentes para el crecimiento, la competitividad y la eficiencia, en
cuya sección 6ª se recoge el régimen temporal para las
operaciones con aeronaves pilotadas por control remoto, de peso
inferior a los 150 kg al despegue, en el que se establecen las
condiciones de explotación de estas aeronaves para la realización
de trabajos técnicos y científicos.
• Posteriormente, dicha normativa ha sido tramitada como ley, proceso
que ha culminado el viernes 17 de octubre de 2014 con la publicación en
el BOE de la Ley 18/2014, de 15 de octubre, de aprobación de medidas
urgentes para el crecimiento, la competitividad y la eficiencia.
• Además, las condiciones ahora aprobadas se completan con el régimen
general de la Ley 48/1960, de 21 de julio, sobre Navegación Aérea, y
establecen las condiciones de operación con este tipo de aeronaves,
además de otras obligaciones.
• Las aeronaves civiles pilotadas por control remoto cuya masa máxima al
despegue exceda de 25 Kg deben estar inscritas en el Registro de
matrícula de aeronaves y disponer de certificado de aeronavegabilidad.
• deberán llevar fijada a su estructura una placa de identificación en la
que deberá constar, de forma legible a simple vista e indeleble, la
identificación de la aeronave, mediante la designación específica y, en
su caso, número de serie, así como el nombre de la empresa operadora y
los datos necesarios para ponerse en contacto con la misma.
Puntos Clave de estas legislaciones:
• Podrán realizarse actividades aéreas de trabajos técnicos o científicos por aeronaves
civiles pilotadas por control remoto, de día y en condiciones meteorológicas visuales
con sujeción a determinados requisitos.
• Que el operador disponga de la documentación relativa a la caracterización de las
aeronaves que vaya a utilizar, incluyendo la definición de su configuración,
características y prestaciones.
• Que se disponga de un Manual de operaciones del operador que establezca los
procedimientos de la operación.
• Que haya realizado un estudio aeronáutico de seguridad de la operación u
operaciones, en el que se constate que la misma puede realizarse con seguridad.
Amenaza a la Privacidad
• Hay mucha preocupación con respecto a la introducciónde tecnologías de vigilancia, tales como los RPAS, o suexpansión a partir del área militar para aplicacionesciviles. Esto se ha centrado en las preocupaciones con laslibertades civiles.
• Privacidad representa un marco fundamental por lo quelas tecnologías de vigilancia, y en particular lastecnologías "nueva" de vigilancia, son criticadas
• Algunos expertos argumentan que el uso de las tecnologías de vigilancia
con frecuencia fortalecen posiciones sociales existentes, particularmente
para las posiciones de la marginación a lo largo de las líneas de raza,
clase, género, sexualidad y edad.
• El hecho de que las capacidades y aplicaciones de
dispositivos RPAS varían mucho dependiendo de las
tecnologías que integran, hace que sea difícil
establecer mecanismos reguladores globales para
prevenir la intrusión en las libertades civiles.
Problemas Actuales
Efecto paralizante
Deshumanización del vigilado
La transparencia y la visibilidad
Privacidad de la ubicación y del espacio
Minimización de los datos
Consentimiento
Safety
Focalización discriminatoria
• Uno de los potenciales usos de los RPAS es el sustituir los helicópteros
que hacen actividades de vigilancia de determinados grupos de
personas y actividades.
• Hay un gran interés en vehículos aéreos no tripulados para actividades
policiales y para el sector privado. Esto es en gran parte debido a la
disminución del coste de la tecnología de los RPAS, y al hecho de que
los RPAS tienen ventajas funcionales distintas sobre vehículos tripulados.
Situación Actual y Oportunidades
Entre los países del sur de la UE más afectados por la migración no
autorizada están: Italia, España, Malta y Grecia.
El mar Mediterráneo es
una de las rutas
marítimas más transitadas
del mundo. Es también
una de las formas más
peligrosas de cómo
llegar a la UE para losmigrantes no autorizados.
La Agencia Europea para la gestión de la cooperación operativa en las
fronteras exteriores de los Estados miembros de la Unión Europea (FRONTEX)
y varios Estados miembros del sur de la UE consideran el despliegue RPAS o
incluso los han despegado ya para la vigilancia de las fronteras marítimas
de la EU para luchar contra la delincuencia transfronteriza y la migración
ilegal.
• Las Comisión Europea está planeando la introducción de sistemas de
fronteras inteligentes con controles biométricos. Técnicamente, los planes
de EUROSUR - la estructura de intercambio de información diseñada para
mejorar la gestión de las fronteras exteriores de Europa, son
extremadamente complejos y ambiciosos - este sistema está destinado a
detectar incluso el barco más pequeño moviéndose hacia Europa en el
Mediterráneo o el Atlántico Norte.
• Existe la expectativa de que FRONTEX entrará en el mercado de RPAS en
un futuro próximo, haciendo despegar vehículos no tripulados a lo largo
de las fronteras de la UE y en las aguas no territoriales.
• “Strategies for countering a terrorist attack in an urban
environment”, 2011
• “Innovative techniques for safe external control of
noncooperative vehicles”, 2011
Convocatorias de la CE:
Nuevos Desarrollos y Aplicabilidades del RPAS en la Seguridad Privada
• Los RPAS tienen un vasto conjunto de desarrollos y aplicabilidades que aún no han sido puestas en práctica.
• Por ejemplo, los RPAS
pueden tener aplicación en
el control de la explotación
ilegal de las florestas, en la
pesca o entrada ilegal en
zonas protegidas.
• Las autoridades de protección del Medio Ambiente pueden contratar
una agencia de seguridad privada, que recorre a la operación de RPAS
para llevar a cabo la supervisión necesaria para hacer cumplir las
restricciones contra la tala de árboles, controlar los incendios forestales y
la contaminación del aire en una reserva natural.
• Los RPAS se pueden equipar con cámaras de vigilancia de alta
definición, imágenes térmicas y sensores ambientales que patrullan un
área específica y toman fotos regulares y lecturas. Estas fotos y lecturas,
después de transmitidas en la oficina de la estación forestal, pueden
ayudar a la detección de actividades sospechosas.
• Cada vez más fuerzas policiales y gubernamentales están explorando los
retos de los RPAS en el sector de la seguridad pública, a través de
vigilancia de zonas con grandes acumulaciones de personas o eventos
en los que la vigilancia desde el suelo no es eficiente.
• De igual modo el sector de la seguridad privada tiene un vasto rengo de
retos con estos dispositivos, ya que hay una multitud de factores comunes
entre los objetivos de las fuerzas de seguridad pública y las de seguridad
privada.
• Acontecimientos recientes en Europa están demostrando que hay cada vez más la
necesidad de proteger infraestructuras criticas de amenazas exteriores. Hay la necesidad de
encontrar nuevas soluciones para proteger y vigilar estas infraestructuras. Estas nuevas
soluciones de seguridad deben ser más eficientes y rentables que los que están disponibles
actualmente.
• La Comisión Europea ha ofrecido apoyos para proyectos que tengan este mismo objetivo,
en el ámbito del Horizon 2020: “CALL: CRITICAL INFRASTRUCTURE PROTECTION”.
• Se procuran propuestas que tengan en vista la protección de
infraestructuras críticas como sistemas de agua, la
infraestructura energética (centrales eléctricas y distribución),
infraestructura de transporte y medios de transporte,
infraestructura de comunicación, Servicios de Salud, Servicios
Financieros.
• Uno de los requisitos para estas propuestas, es precisamente
que se incorporen sistemas de RPAS para las actividades de
vigilancia.
Risk Assessment
• se ha hecho un análisis de riesgos operacional para valorar el nivel de
seguridad de la actividad que se pretende desarrollar
• Los peligros pueden conducir a eventos indeseados, los
cuales tienen un determinado riesgo asociado. Se han
valorado los riesgos encontrados y a continuación, se han
aplicado las medidas correctivas, de manera que se
permita desarrollar la actividad, dentro de un marco de
riesgo aceptable.
• Después de analizar los riesgos asociados a la actividad, estos han sido
descritos y categorizados de acuerdo con la siguiente tabla:
Hazard General Hazard Especifico Consecuencias
Vuelo Automático
“Link Loss” Impedimento de controlar en RPAS
Dados de navegación incorrectos
transmitidos al piloto automático.Perdida del RPAS
Falla del GPSEl RPAS no se sabe dónde está, por lo tanto,
no sabrá cómo navegar.
Falla Técnica
Falla de Motor Perdida de potencia y altitud
Falla estructural
Debido a cargas de vuelo excesivas o
'flutter'. Puede conducir a la pérdida de
control.
Hazard General Hazard Especifico Consecuencias
Factores externos
formación de hielo del fuselaje
La acumulación de hielo en las alas y la cola
afecta negativamente al rendimiento
aerodinámico fuselaje y puede, en casos
extremos, llevar a la pérdida de control.
Vientos fuertes
El piloto automático puede tener problemas
con mantener el circuito de vuelo debido al
viento. Puede dar lugar a inexactitudes de
posición.
Comunicaciones Comunicación con ATCATC no puede verificar si el RPAS está en el
espacio aéreo atribuido.
Otras aeronaves Otros dispositivos volando en el mismo
espacio aéreo Colisión en el Aire
Ref. Medidas de Mitigación
01 Aterrizaje automático en un punto definido
02Sistema programado para volver al punto de partida en el caso de
pérdida de ligación RC
03 Sistema de Auto-rotación
04 Evitar volar en condiciones meteorológicas extremas
05 Sistema de monitorización de formación de hielo en vuelo
06 Mantener la velocidad del RPAS en los límites de operación
07 Sistema de GPS redundante
08 Sistema alternativo de navegación
09 Evitar volar en zonas propicias a no tener señal GPS
10 Consultar las previsiones en relación a vientos fuertes
11 Sistema de comunicaciones redundante
12 Luces de ‘Strobe’
13 Monitorear el receptor ADS-B para aeronaves en ruta de colisión
Hazard General Hazard Especifico Consecuencias ISR Mitigación PSR
Vuelo Automático
“Link Loss”Impedimento de
controlar en RPAS01,02
Dados de
navegación
incorrectos
transmitidos al piloto
automático.
Perdida del RPAS -
Falla del GPS
El RPAS no se sabe
dónde está, por lo
tanto, no sabrá cómo
navegar.
07,08
Falla Técnica
Falla de Motor Perdida de potencia y
altitud 03
Falla estructural
Debido a cargas de
vuelo excesivas o
'flutter'. Puede
conducir a la pérdida
de control.
06
Factores externos
formación de hielo del
fuselaje
La acumulación de hielo en las
alas y la cola afecta
negativamente al rendimiento
aerodinámico fuselaje y puede, en
casos extremos, llevar a la pérdida
de control.
04,10
Vientos fuertes
El piloto automático puede tener
problemas con mantener el
circuito de vuelo debido al viento.
Puede dar lugar a inexactitudes
de posición.
10
Comunicaciones Comunicación con ATCATC no puede verificar si el RPAS
está en el espacio aéreo atribuido.11
Otras aeronaves
Otros dispositivos
volando en el mismo
espacio aéreo
Colisión en el Aire 12,13
• Las barreras de mercado para aplicaciones civiles y comerciales de los
RPAS pasan por:
• las regulaciones incompletas o inmaduras sobre el espacio aéreo
• la responsabilidad por las operaciones civiles
• la inexistencia de frecuencias seguras no militares
• la percepción negativa de los consumidores
• la falta de estándares de formación /seguridad del operador
• la capacidad de carga útil limitada
Viabilidad
• Sin embargo, en España, la legislación en este campo ya está más
completa y permite perfectamente el uso de dispositivos RPAS para
actividades civiles, por lo que las empresas de seguridad privada
pueden perfectamente empezar a considerar la incorporación de
estos dispositivos en sus actividades
Con vista a abordar la viabilidad de los RPAS en el sector de la seguridad
privada, se ha elaborado un análisis DAFO.
FORTALEZAS DEBILIDADES
Son más baratos do que los vehículos tripulados.
Son útiles para tareas 4D (Dull, Dirty, Dangerous and Deep).
Evitan riesgos personales.
Aumentan la disponibilidad operativa, en termos de autonomía y
capacidades.
Proporcionan información inmediata.
Reducen el personal en la zona de operaciones.
Aumentan el tiempo de duración de la misión
Vulnerabilidad a los ciberataques.
Normativa de utilización en desarrollo.
La adaptación a normativa de aeronavegabilidad puede incrementar los costes de desarrollo.
La integración en espacio aéreo no segregado es costosa e incierta.
Presentan dificultades de aceptación social en algunos ámbitos (protección de datos personales).
Necesidad de desarrollo en entornos marítimos
OPORTUNIDADES AMENAZAS
Las actividades de I+D y adquisición gubernamentales pueden potenciar el desarrollo tecnológico e industrial.
Potencial para desarrollo y experimentación de nuevos conceptos operativos tanto en el ámbito militar como civil.
Mercado civil en crecimiento.
Entrada en servicio rápida y más barata que para sistemas tripulados.
Permiten establecer redes de operación completas
Pérdida de soberanía industrial si no se potencia su desarrollo.
Situación financiera a corto plazo obliga a establecer estrategias a medio/largo.
Desarrollo sobre presión
Carencia de fondos para desarrollo tecnológico.
Altos ratios de accidentes.
Grandes necesidades de ancho de banda y gestión de espectro radioeléctrico.
Conclusiones
• La aparición de los vehículos aéreos no tripulados en los cielos nacionalesplantea problemas de privacidad que requieren soluciones cuidadosas
• La distinción principal entre el uso de RPAS u otros dispositivos de vigilancia conlas mismas cargas útiles o capacidades es el potencial de los RPAS a serdesplegados disimuladamente y permiten inspeccionar extensas áreas.
• El uso de los RPAS cambia fundamentalmente la naturaleza de la vigilanciadebido al relativo silencio, potencial de penetrabilidad y capacidad de evaluaráreas amplias de manera casi continua.
• Las tecnologías de los RPAS se están desarrollando a un ritmo sin precedentes. Lanaturaleza y velocidad de estos avances hacen que sea difícil de asimilar,analizar y comprender plenamente las consecuencias de estos, lo que hace quesea difícil planificar con claridad y confianza el impacto de los RPAS en el futuro.
• se espera que hasta 2023, los pilotos de operadores certificados de RPAS puedan volar enremoto sin congestionamientos, en casi todas las clases de espacio aéreo y vuelo IFR
• Sin embargo, se espera que algunas áreas todavía van a estar inaccesibles para laoperación de RPAS, como los aeropuertos, espacios aéreos terminales y algunos cuellosde botella del espacio aéreo europeo.
• Se prevé también que las operaciones VLOS y E-VLOS van a estar totalmente integradasen el día a día de las operaciones de aviación civil
• España está en una posición muy buena para utilización de RPAS en termos de clima,geografía, espacio aéreo, entre otros factores. Además, dispone de buenasinfraestructuras para experimentación y todavía tiene un sector inmaduro en lo querespecta a la industria de RPAS. De esto modo, tiene las condiciones necesarias parapoder tornarse un laboratorio de esta industria para toda la Europa.
