Las aeronaves no tripuladas (UAS, RPAS o drones) no son algo novedoso; este tipo de aeronaves han venido utilizándose como blancos aéreos para probar armamento desde de hace más de un siglo y, de hecho, el popular término ‘dron’ (drone, zángano en inglés) surgió ya entonces entre los militares británicos aludiendo al sonido que producían estos artefactos. Prueba de ello es que ya en el denominado Convenio de Chicago (1944), por el que se creaba la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), ya se aludía a ellos; de hecho, en el artículo 8 se prohibía la utilización de aeronaves sin piloto sin la autorización expresa de cada Estado.

España es uno de los países más activos, a tenor del número de operadores registrados en AESA y es, además, el décimo fabricante mundial de drones

Sin embargo, ha sido la evolución de la microelectrónica la que ha permitido un desarrollo masivo. Desde principios del siglo XXI, los drones se han usado cada vez con mayor intensidad en el terreno militar, si bien ha sido a lo largo de esta década cuando esta tecnología ha comenzado a estar disponible para uso civil gracias a su progresivo abaratamiento. El bajo coste y la facilidad de uso de estas pequeñas aeronaves controladas remotamente, generalmente multicópteros, ha popularizado rápidamente su uso, tanto recreativo como profesional. El crecimiento del sector en los últimos cinco años ha sido exponencial, como demuestra el número de patentes sobre drones publicadas. Este crecimiento no es sorprendente dado que las aplicaciones de esta tecnología son innumerables; sobre todo en imagen y fotografía, cartografía y topografía, vigilancia y seguridad, pero también en agricultura, soporte en emergencias, medioambiente, mantenimiento de infraestructuras, etc.

España es uno de los países más activos a tenor del número de operadores registrados en AESA y es, además, el décimo fabricante mundial de drones, según el informe Global Trends of Unmanned Aerial Systems publicado por el Danish Technological Institute en 2019. Ineco, de hecho, es una empresa pionera en el uso de esta tecnología para la inspección de puentes desde 2015.

Ineco participa activamente en los proyectos de SESAR relacionados con el desarrollo de U-space: TERRA, IMPETUS y DOMUS

Primeros pasos

Sin embargo, la utilización de drones también conlleva riesgos, especialmente si se pretende operar en zonas habitadas, en espacio aéreo controlado junto con aeronaves tripuladas, y también cuando se pretende volar el dron más allá de la vista del piloto. Estos riesgos deben ser cuidadosamente considerados tanto en los usos recreativos, como, y muy particularmente, en los profesionales: incluyen fallos del aparato, pérdida del enlace de control, suplantación del control y pérdida del sistema de navegación o de las separaciones.

Por este motivo, la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) estableció que los drones cuyo peso al despegue es superior a 150 kg debían someterse a un proceso de certificación, similar al de las aeronaves tripuladas, tanto para su fabricación como para su operación. Sin embargo, los drones de menor peso, al no estar destinados a llevar personas a bordo, no están sometidos a mecanismos de seguridad tan rigurosos. En consecuencia, sus componentes y fabricación son menos robustos, y especialmente en el caso de los fabricados en grandes series, cuyos estándares son más propios de juguetes que de aeronaves.

Al objeto de minimizar los riesgos, los estados miembros de la Unión Europea comenzaron hace unos años a restringir sus operaciones mediante regulaciones. En España, la Ley 18/2014 reguló por primera vez el uso de drones, limitando sus operaciones a una altura de 120 metros sobre el terreno, fuera de aeropuertos y sus regiones de control (CTRs), fuera de ciudades y aglomeraciones de personas, y permitiendo solo las realizadas en línea de vista (VLOS), es decir, a menos de 500 metros del piloto. Y, por supuesto, pilotadas remotamente (RPAS) y no operaciones autónomas.

Esta regulación limitaba mucho el tipo y la complejidad de las operaciones con drones, por lo que tres años más tarde se publicó el Real Decreto 1036/2017 para compatibilizar el desarrollo del sector con la seguridad de las operaciones. La nueva norma seguía permitiendo las operaciones sencillas, pero también otras más complejas, previa autorización de la Agencia Española de Seguridad Aérea (AESA).

Para conseguirla, requiere la realización de un estudio de seguridad, además de capacitación y equipamiento específicos para limitar el riesgo, así como coordinación con los afectados si los hubiera; por ejemplo, proveedores de servicios de navegación aérea en caso de operaciones en espacio aéreo controlado. Ineco, en el contexto del Plan de Innovación del Transporte y las Infraestructuras del Ministerio de Fomento, ha desarrollado este tipo de estudios de seguridad para obtener la autorización necesaria para realizar proyectos pilotos complejos como el registro de datos de radioayudas en un aeropuerto.

Normativa europea

No obstante, los requisitos de operación en los diferentes países europeos presentan notables diferencias. Para paliar la dispersión normativa, la UE ha publicado una nueva regulación que divide las operaciones en tres categorías (Open, Specific y Certified), en función de su complejidad,  y que permitirá tener unas condiciones homogéneas en todos los países, facilitando la prestación de servicios en cualquier estado miembro.

En resumen, hoy en día ya es posible realizar con drones casi cualquier tipo de operación en cualquier entorno, pero siempre que no se realicen de forma simultánea. Por tanto, si la demanda sigue creciendo como se prevé, será necesario coordinar los vuelos para mantener la seguridad. Para hacer posible este gran desarrollo de operaciones con drones, la UE, en la Declaración de Varsovia de 2016, acordó la necesidad de desarrollar el concepto U-space, para permitir la operación segura de múltiples drones a baja altura (por debajo de 150 metros) y especialmente en entornos urbanos.

U-space hará posible la coordinación entre múltiples  operaciones de drones, de modo que se puedan realizar de forma simultánea

U-space es un conjunto de servicios, tecnologías y procedimientos para permitir la operación segura y eficiente de un gran número de drones. El desarrollo conceptual y tecnológico de estos servicios se está llevando a cabo a través del programa SESAR (Single European Sky ATM Research) pues la UE considera clave facilitar un entorno adecuado para poder explotar todos los beneficios que los drones pueden aportar a la sociedad. Hará posible la coordinación entre múltiples operaciones de drones, de modo que se puedan realizar de forma simultánea. Sin embargo, el nivel de coordinación será diferente en función del riesgo y densidad de este tipo de aeronaves en las zonas en las que se pretenda operar; por ello, el proyecto CORUS ha definido diferentes tipos de espacio aéreo para drones: X, operaciones sencillas (VLOS) sin coordinación; Y, operaciones complejas en entornos sencillos, por lo que solo necesitarán coordinación previa de trayectorias mediante planes de vuelo, y Z, operaciones de alta complejidad (urbanas-Zu, aeropuertos-Za) que requieren coordinación en tiempo real, tanto por el riesgo para las personas, como por el número de ellas.

Ineco está participando activamente en los proyectos de SESAR relacionados con el desarrollo de U-space: lidera el proyecto TERRA, encargado de definir las tecnologías de tierra que deberán dar soporte a la prestación de servicios; y participa también en los proyectos IMPETUS, que tiene como finalidad diseñar los sistemas de información para uso de drones, y en el proyecto de demostración DOMUS, liderado por ENAIRE.

EVOLUCIÓN DEL SECTOR EN ESPAÑA

Actividades con RPAS

La inauguración del AVE Madrid-Sevilla fue, sin duda, una revolución tecnológica para nuestro mundo ferroviario, un salto adelante que colocó a España en la vanguardia mundial de la tecnología y construcción de vía y material rodante. En pocos años, la alta velocidad revitalizó al ferrocarril y modificó los modos de transporte compitiendo exitosamente con la carretera y el avión. Gracias a la confianza del Ministerio y Renfe, y posteriormente Adif, Ineco comenzó a participar en su desarrollo junto con muchas otras ingenierías y constructoras españolas.

La puesta en marcha de una línea de alta velocidad requirió de prácticamente todas las disciplinas de la ingeniería civil y la arquitectura: trazado, geología y geotecnia, diseño y cálculo estructural, obras subterráneas, hidrología y drenaje, recuperación ambiental, infraestructura y superestructura ferroviaria, diseño y remodelación de estaciones, estudios de demanda y tráfico, inspección de puentes, cauces y viaductos, pruebas de carga, auscultación e instrumentación, energía y subestaciones, señalización, centros de control, explotación, etc.

La puesta en marcha de una línea de alta velocidad requiere de prácticamente todas las disciplinas de la ingeniería civil y la arquitectura

Por ello, cuando hace 25 años se inauguró la primera línea de alta velocidad en España (una de las primeras del mundo) para muchos, el recorrido a 250 km/h entre Madrid y Sevilla –471 kilómetros en menos de tres horas– se vivió como un triunfo, una celebración casi tan importante como la gran fiesta de la Expo’92 con la que se hizo coincidir su inauguración.

En el recuerdo de estas fechas, hemos recurrido a la memoria de aquellos –jóvenes ingenieros y técnicos de Ineco– que tuvieron la oportunidad de participar en este gran proyecto, bajo la batuta de Renfe. Gracias a esos comienzos modestos y al buen hacer, rigor y talento de nuestros profesionales, las empresas del sector ferroviario español son hoy en día más competitivas y cuentan con un merecido reconocimiento en el exterior. Un ejemplo de ello es nuestra participación en proyectos de alta velocidad en Arabia Saudí, Reino Unido, Turquía o la India.

La Conferencia de la ONU Hábitat III en Quito y el papel del transporte en el futuro de las ciudades; el estudio de las grandes rutas de transporte en Europa; los trabajos de modernización de una línea ferroviaria en Turquía y las últimas innovaciones para mejorar el tráfico aéreo europeo, son también grandes temas para analizar, que esperamos resulten amenos e interesantes para nuestro lector.

El pasado mes de diciembre de 2016 se dio por finalizado el primer programa de investigación y desarrollo SESAR con un total de 63 soluciones ATM (Air Traffic Management), todas ellas con un objetivo común: aumentar el número de operaciones aéreas, aportar mayor seguridad, reducir los costes asociados y reducir el impacto ambiental de cada vuelo, temas todos ellos prioritarios para la UE. Esto ha sido posible gracias al trabajo conjunto de gestores aeroportuarios, proveedores de servicios de navegación aérea, industria aeronáutica y usuarios del espacio aéreo. Una colaboración fructífera en el marco de la sociedad SESAR Joint Undertaking (SJU), organismo de participación público privada que aglutina todas las iniciativas de I+D en materia de gestión de tráfico aéreo (ATM) en Europa. Fundada en 2007, fue creada por la Comisión Europea (CE) y Eurocontrol para coordinar el creciente número de socios y gestionar los recursos financieros y técnicos con vistas a hacer realidad el proyecto de un cielo único en Europa.

Según declaraciones de la CE, la SJU ha cumplido las expectativas. Los encargados de desarrollar la tecnología del futuro sistema de gestión de tráfico aéreo europeo, han presentado a finales de 2016 un total de 63 soluciones en las que se definen estándares, procedimientos operacionales, tecnologías y componentes preindustriales. Estas soluciones han sido desarrolladas con una clara orientación a su posterior despliegue e implementación.

Liderazgo de ENAIRE

Ineco comenzó a principios de 2000 participando junto con su accionista ENAIRE (anteriormente Aena) en temas ATM en los Programas Marco I+D europeos, cofinanciados por la Comisión Europea, que finalmente fueron sustituidos por SESAR SJU para aunar esfuerzos, evitar duplicidades y fomentar el despliegue e implantación de los diferentes desarrollos. Desde que la fase de desarrollo inició su andadura en 2008, ENAIRE ha participado en 95 proyectos (el programa está conformado por más de 300), asumiendo el liderazgo en 16 de ellos. Ineco, empezó su contribución en SESAR en diciembre de 2010, llegando a colaborar en 54 proyectos. La participación en SESAR ha permitido estar al día en la evolución de la tecnología y operación ATM, poniendo esta experiencia al servicio de clientes y accionistas. A este respecto, cabe destacar que la compañía ha liderado junto con ENAIRE el paquete de trabajo de Operaciones Aeroportuarias así como varios proyectos operacionales y agrupaciones de proyectos por área técnica (OFA). Además, se ha contribuido al desarrollo de conceptos operacionales en las áreas de Red, Ruta, TMA y aeropuertos, a la coordinación y ejecución de validaciones (tanto en tiempo acelerado como en tiempo real) y al análisis posterior de indicadores desde distintos puntos de vista (por ejemplo, operacional, económico, medioambiente, seguridad operacional y factores humanos).

Por otro lado, los expertos de Ineco han desarrollado una aplicación Tablet, llamada Touch It!, que permite medir la carga de trabajo de cualquier actor humano en su ámbito profesional, sea aeronáutico o no.

OBJETIVOS PLANIFICADOS. En el gráfico superior se pueden observar, en forma de hexágono, las seis áreas de rendimiento que SESAR propone medir para evaluar el éxito del trabajo realizado. Siendo el hexágono azul representativo de los objetivos iniciales de SESAR, el verde muestra el alto grado de consecución logrado hacia 2015, cuando todavía faltaba un año de desarrollo.

Fase de despliegue SESAR

Para poder cumplir realmente con los objetivos marcados, no basta con haber desarrollado conceptualmente las soluciones adecuadas. Es necesario que la industria las ponga en producción y que de una forma sincronizada se desplieguen, o en otras palabras, se implementen. Iniciativas similares en el pasado no consiguieron hacerlo, pero ahora existe un órgano (Gestor de Despliegue SESAR) y presupuesto específicamente destinado para realizarlo.

La fase de despliegue SESAR, guía y asegura la instalación y puesta en marcha de las soluciones desarrolladas, de forma coordinada en la Unión. Así, en junio de 2014 la CE publicó un reglamento denominado Pilot Common Project, que define las primeras actuaciones a llevar a cabo a gran escala con objeto de disponer y disfrutar de los avances tecnológicos presentados. Se trata de una normativa de obligado cumplimiento que cada proveedor deberá poner en marcha de acuerdo a unas fases de implementación. Un nivel de integración e información que implica también a los equipos embarcados, fabricantes, personal de vuelo, controladores, líneas aéreas y la industria aeronáutica en su conjunto.

¿Beneficios? Además de los logros en cuanto a mayor seguridad en las operaciones aéreas y menor consumo energético, las ventajas incluyen una reducción de los costes operativos y de interoperabilidad. Pero sobre todo, es también un logro político, una puesta en común que confirma la convergencia hacia una Europa más unida y colaborativa, encontrando poco a poco sistemas supranacionales con los que superar las históricas fronteras que fragmentan y entorpecen el sueño de unificar el territorio.

PRESENTACIÓN DE LOS PROYECTOS. Los ingenieros aeronáuticos Ester Martín, José Manuel Rísquez y Laura Serrano, de izquierda a derecha, asistieron por parte de Ineco y en representación de ENAIRE, el pasado día 30 de junio al SESAR Showcase evento celebrado en Ámsterdam en el que se presentaron las 63 soluciones desarrolladas.

SESAR 2020: La segunda fase de desarrollo

A partir de octubre de 2016, una segunda fase de desarrollo, llamada SESAR 2020, recoge el testigo, no solo para empezar a desarrollar nuevas soluciones sino para completar el desarrollo de aquellas ya iniciadas en la primera fase. Este nuevo programa presenta una serie de proyectos I+D que van desde las primeras ideas conceptuales hasta validaciones en entornos operacionales destinadas al despliegue. Estos proyectos se aglutinan en tres grandes áreas:

• Exploratory research, encargado de la parte más innovadora de SESAR y objeto de llamadas individuales abiertas.
• Industrial Research & Validation, encargado de madurar y validar los conceptos que revierten altos beneficios al ATM. Solo pueden optar a ellos socios de la SJU y sus empresas asociadas.
• Very Large Demonstrations: proyectos enmarcados en el paso previo a la industrialización y/o producción orientados a conceptos ya validados que
  necesitan de una coordinación europea ó global.

En la primera fase de desarrollo existía una separación entre proyectos operacionales y proyectos de sistemas. En SESAR 2020 este riesgo desaparece al considerar dentro de cada proyecto un equipo completo tanto de expertos operacionales como de sistemas, implicados ambos en todo el ciclo de vida del desarrollo del producto: concepto, requisitos, validación, verificación, etc. Asimismo, se han articulado ciertos procesos que aseguran una mayor involucración de las aerolíneas, uno de los más importantes actores del mundo ATM al ser los usuarios del futuro sistema ATM que desarrolle SESAR.