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Airbus A330 MRTT acompañado por cazas F-18

Airbus A330 MRTT acompañado por cazas F-18 Airbus

La tribuna

Desarrollo de nuevos modelos de plataformas aéreas e integración de operaciones

El desarrollo de la industria aerospacial en España pasa por la construcción e integración de infrastructuras que fomenten su crecimiento. 

24 julio, 2021 01:17

Estamos viviendo un crecimiento en el segmento de los aviones no tripulados que se espera exponencial en los próximos años, pese al impacto sufrido por la industria a raíz de la crisis derivada de la pandemia por el COVID-19.

Dada su importancia industrial, que permite el desarrollo de nuevas tecnologías, además de sus grandes ventajas operacionales, con mayores capacidades, menor riesgo para los operadores y una reducción drástica en emisiones, la apuesta e implementación por los UAS (Unmanned Aerial Systems) en España es estratégica para garantizar el futuro de la industria aeroespacial en el país.

La apuesta de la industria nacional en este ámbito pasa por una implementación por fases en España, que permita involucrar a entidades públicas y traccionar al sector privado. El objetivo es definir un plan de acción claro que canalice las diferentes iniciativas a nivel regional, privado y público hacia unos objetivos comunes y evite redundancias a nivel nacional.

Los aviones no tripulados permiten el desarrollo de nuevas tecnologías y una reducción drástica de emisiones

Es importante también entender que cualquier plan de acción para la integración de

vehículos autónomos no solo tiene que garantizar la seguridad en las nuevas operaciones, entre otros objetivos.

Fundamentalmente se necesita la aceptación por parte de la sociedad de las nuevas tecnologías en torno a la autonomía y las  operaciones sin piloto. Para llevar a cabo el desarrollo de nuevos modelos de plataformas aéreas y la integración de las nuevas operaciones, hemos identificado cinco áreas de actuación en el ámbito de los UAS que nos llevarán a conseguir los objetivos estratégicos que nos hemos planteado.

Para la integración de vehículos autónomos se necesita la aceptación por parte de la sociedad de las nuevas tecnologías

Comenzaremos por el desarrollo de las capacidades tecnológicas y las tecnologías clave como la autonomía, el análisis de datos, sensores, cargas de pago, estaciones de control, software de control de vuelo o coordinación entre las plataformas, entre otras, que permitirán a los aviones no tripulados realizar distintas misiones de manera segura y eficaz.

La segunda área de actuación es la utilización, desarrollo y validación de plataformas nacionales para distintas misiones a realizar por los aviones no tripulados. Es necesario asegurar la colaboración público-privada para desarrollar conjuntamente requisitos y derivar estándares que garanticen la seguridad en la operación de las plataformas no tripuladas desarrolladas en España.

El software de control de vuelo permiten a los aviones no tripulados realizar distintas misiones de manera segura

También se deben proporcionar a las empresas nacionales (PYMES y grandes empresas) ayuda necesaria para que dichas plataformas puedan cumplir con los criterios de certificación requeridos por las autoridades nacionales y europeas.

Asimismo, es fundamental el desarrollo e implementación por fases de la tecnología y los servicios, así como de las infraestructuras de apoyo (comunicaciones, navegación y vigilancia) necesarios para la gestión e integración en el espacio aéreo (UTM/U-space) de operaciones no tripuladas. Despliegue y  coordinación de la gestión del espacio y tráfico aéreo no-tripulado y tripulado.

Es fundamental las infraestructuras de apoyo para la integración del espacio aéreo

Otra de las áreas que se han identificado es la que concierne al desarrollo y despliegue de las infraestructuras terrestres básicas para soportar las operaciones UAM para el transporte de pasajeros y mercancías en entornos urbanos.

Y finalmente, la definición de requisitos operacionales y casos de uso para el desarrollo de servicios aerosostenidos, demostración y ejecución de dichas operaciones con prototipos, validación de las características operacionales y los servicios necesarios.

Las infraestructuras terrestres son básicas para el transporte de pasajeros y mercancías en zonas urbanas

Incluyen también los de las entidades gubernamentales, facilitando la contratación y evitando una estructura costosa para el estado (formación pilotos y operadores, mantenimiento, inversión en plataformas), con la experiencia necesaria y la flexibilidad requerida por el gobierno para la futura implantación de los aviones no tripulados a nivel nacional.

En cuanto a su desarrollo y ejecución proponemos la implementación paulatina en base al desarrollo incremental a lo largo de tres fases.Una fase inicial de prototipos y desarrollo donde se fomente la investigación y desarrollo, una siguiente fase de inicio de operaciones con demostraciones en escenarios reales y una última fase de despliegue, donde se habilite las operaciones de forma nomina en los escenarios finales.

Fases y Ejes para el plan de acción incremental de UAS

Fases y Ejes para el plan de acción incremental de UAS

Para este plan de acción, será fundamental la coordinación con las autoridades regulatorias pertinentes a nivel nacional y europeo (por ejemplo: AESA y EASA respectivamente) para desarrollar los estándares y requisitos que aún están por definir. De manera transversal a estas cinco áreas clave, se identifica la necesidad de desarrollar la integración con las infraestructuras y ecosistema de movilidad intermodal.

De esta manera, se garantiza el desarrollo sostenible de nuevas soluciones de movilidad aérea autónomas como complemento a otras iniciativas de movilidad sostenible en superficie o subterráneas, anteponiendo las necesidades de los usuarios como facilitadoras de su aceptación social.

Objetivos estratégicos 

En relación a los ejes ya mencionados de capacidades y plataformas aéreas, la propuesta de este plan estratégico para el sector tiene la ambición de definir, articular y ejecutar junto con empresas nacionales un plan de desarrollo de una familia de UAS.

Esta pretende dar servicio a los diferentes casos de uso y usuarios del sector público y privado en España: cubriendo el espectro de las posibles operaciones en base a un concepto de familia de vehículos autónomos que vaya de menor a mayor complejidad.

Ejemplo de concepto de familia por casos de uso y prestaciones

Ejemplo de concepto de familia por casos de uso y prestaciones

Esto permitiría maximizar el uso de tecnologías y elementos comunes, vertebrar el tejido industrial entrono a los drones, alinear PYMES y grandes empresas en un plan de acción común, traccionando e impulsando al ecosistema nacional y tecnologías existentes con un claro enfoque a convertir a esta familia de UAS nacional en un producto de exportación.

Una iniciativa en este sentido reduciría los costes y tiempos de desarrollo y adopción de nuevas soluciones de movilidad y posicionaría a España en un campo tremendamente relevante y estratégico para el futuro del sector preparando a las empresas nacionales para la aviación comercial de pasajeros con vehículos autónomos.

Ejemplo de potenciales socios industriales para drones no tripulados

Ejemplo de potenciales socios industriales para drones no tripulados

Asimismo, el desarrollo del ecosistema común de operación y servicios asociado a esta familia permitirá garantizar la adaptación a las nuevas necesidades de los usuarios y la sostenibilidad a largo plazo de las infraestructuras físicas y digitales que sean precisas para garantizar la interacción con otros modos de transporte y soluciones adyacentes.

El segundo objetivo estratégico es acelerar y consolidar el despliegue de los servicios U-space (un ambicioso proyecto para hacer del espacio aéreo europeo un complejo ecosistema en el que coexistan en armonía todo tipo de aeronaves) a escala nacional.

El desarrollo del ecosistema común permitirá garantizar la adaptación de las nuevas necesidades de los usuarios

Si algo ha demostrado el tiempo reciente, es la necesidad de contar con servicios digitales para automatizar y ser más eficientes en la gestión del tráfico de operaciones UAS cumpliendo con todas las medidas de seguridad.

Es por ello que la Comisión Europea ha apostado en los últimos años por crear en un tiempo record el marco normativo de U-space para esta actuación específica, que se ha visto materializado con la publicación el 22 de abril del Reglamento UE 2021/664 sobre un marco regulador para el U-space.

La Unión Europea ha apostado por crear un marco normativo

En España se lleva tiempo trabajando en diversos proyectos demostradores U-space, como DOMUS de la SESAR JU, liderado por ENAIRE, en 2018 y 2019. Actualmente se está trabajando por parte de ENAIRE en la creación de la figura de Proveedor de Información Común (CISP) para que se puedan desplegar los servicios digitales a través de Proveedores de Servicio de U-space (USSP).

En este sentido, es importante poder realizar dicho despliegue garantizando la cohesión y coherencia entre diferentes proyectos nacionales de U-space, para poder hacer realidad los Casos de Uso de mayor interés para la sociedad y conseguir un mayor rendimiento de las inversiones realizadas.

En España se está trabajando para desplegar los servicios digitales de Proveedores de Servicio de U-Space

Una de las aplicaciones concretas en auge es el Urban Air Mobility (UAM), que aglutina muchos de los casos de uso de drones con mayor potencial tanto a nivel social como económico.

Tanto ENAIRE como su filial tecnológica de I+D CRIDA participan activamente en iniciativas nacionales y europeas de impulso y demostración de casos de uso UAM (entre ellas los proyectos CORUS-XUAM, Uspace4UAM o AMU-LED). El despliegue del UAM supone además un motor de la digitalización de los espacios urbanos con importantes sinergias con las Smart Cities.

El depliegue del UAM supone una digitalización de los espacios urbanos

El despliegue a nivel nacional se hará a través de distintos “Sandbox”, o zonas de pruebas para vuelos de laboratorio, en donde se realizarán la validación y demostraciones de los Casos de Uso y el ecosistema del U-space y, cuando sea el caso, la coordinación con el entorno aeroportuario.

Es de gran importancia conseguir un despliegue de servicios para permitir el vuelo más allá de línea de vista (BVLOS), así como desarrollar una interfaz entre Air Traffic Management (ATM) y U-space para la integración segura de estos nuevos usuarios en el espacio aéreo.

Es de gran importancia conseguir un despliegue de servicios para permitir el vuelo más allá de línea de vista

El desarrollo de esta iniciativa se concreta en varios ejes; La creación de una red de nodos de simulación, ensayos y certificación U-space, a través de la coordinación, potenciación y nuevos desarrollos de las diferentes capacidades en el territorio nacional, evitando la duplicidad de recursos mediante la racionalización de los esfuerzos y posicionando a España como país de referencia europea en la simulación y certificación de soluciones digitales de gestión del espacio aéreo.

La implementación de servicios U-space de referencia de manera incremental, acorde al desarrollo normativo que permita operaciones más complejas, en los siguientes horizontes temporales, así como los servicios informativos de soporte a las operaciones iniciales con drones, previas a la entrada en vigor de la regulación europea (2021-2023).

Esta tecnología podría posicionar a España como país de referencia en la simulación de gestión del espacio aéreo

Además, la provisión de servicios de movilidad aérea en zonas de bajo riesgo, enfocadas en el transporte de mercancías ligeras no peligrosas (2023-2025) y el desarrollo de servicios de gestión de tráfico aéreo para UAS avanzados que permitan el desarrollo de operaciones en entornos urbanos, incluyendo el transporte de pasajeros y carga pesada (2025-2030).

Desarrollar infraestructuras preparadas para atender este nuevo de transporte es una pieza fundamental para permitir que en el futuro, la movilidad aérea urbana, Urban Air Mobility -UAM, sea una realidad. La adaptación de espacios preparados tanto en ciudad como en puntos estratégicos de las ciudades como pueden ser los aeropuertos, es uno de los proyectos necesarios que han de acompañar el desarrollo de este nuevo sector, tanto en la vertiente de carga como de pasajeros.

La adaptación de espacios como aeropuertos es uno de los proyectos necesarios

Aena como gestor de infraestructuras aeroportuarias, y experiencia en planificación, diseño, construcción y gestión de las mismas, dispone de infraestructuras creadas para poder analizar las implicaciones de las operaciones UAS así como el conocimiento para diseñar las infraestructuras necesarias en el futuro. Este nuevo sector precisará que las infraestructuras y los servicios adicionales se desarrollen a la par, de manera que el salto de la I+D+i a la sociedad sea lo más corto posible.

Y finalmente, el desarrollo de un ecosistema de soporte a la operación integrado en los modelos de crecimiento sostenible del territorio y coordinado con otros medios de transporte.

Aena dispone de infrastructuras para poder analizar las operaciones de este espacio aéreo

De manera adicional al desarrollo de nuevos vehículos adaptados a las nuevas necesidades de movilidad aérea sostenible, así como de las soluciones digitales de gestión del tráfico aéreo necesarias para integrar las operaciones, es preciso el desarrollo de un ecosistema de soporte así como de la infraestructura que permitan la integración de estas soluciones con otros modos de transporte de manera sostenible, escalable, segura y evitando el impacto negativo en los diferentes actores afectados.

De esta forma, el desarrollo del clúster de intermodalidad - multimodalidad debe garantizar que los medios aéreos no tripulados complementan de manera efectiva a los otros medios de transporte, reduciendo el impacto ambiental global de las soluciones y optimizando los recursos necesarios para la operación.

También es necesaria una infrastructura que permita la integración con otros modos de transporte sostenible

Para ello, se propone un modelo de colaboración entre las administraciones públicas, industria y operadores públicos y privados que permita introducir los requisitos necesarios para este nuevo paradigma de movilidad dentro de los desarrollos de infraestructuras físicas y digitales previstos a corto-medio-plazo.

Considerando la movilidad aérea urbana no sólo como un potencial usuario de la infraestructura, sino un actor relevante a la hora de definir los requisitos que permitan el desarrollo multimodal de la misma de la manera más eficiente para las administraciones y ciudadanos, es importante centrar las actividades en la optimización de los recursos y reduciendo al mínimo el impacto medioambiental de las nuevas soluciones.

Silvia Lazcano, responsable de tecnología de Airbus España

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