Tethered Drones, drones cautivos

15 Feb 2021, 17:34
Elistair
DJI NEWS
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Drones cautivos en la Nueva Regulación europea

Parte 1 - Nueva normativa europea sobre drones: objetivos y clasificación

En 2019, la Comisión Europea adoptó dos nuevos reglamentos sobre las disposiciones relativas a las operaciones con aeronaves no tripuladas [1] (los UAs, en adelante drones) y a su comercialización [2]. Los tan esperados actos jurídicos aportaron normas uniformes para todos los operadores y para los fabricantes de drones en toda la Unión Europea, y a partir de 2021, esto puede impulsar aún más la industria, que ya se enfrenta a una gran demanda en medio de la pandemia de Covid-19.

La mayor ventaja de la nueva normativa es que tiene un enfoque general basado en el riesgo que permite manejar varias operaciones diferentes de drones bajo el mismo régimen legal, pero esto lo hace muy complejo al mismo tiempo. En esta parte, se examinará la estructura de la regulación de las operaciones con drones nombrando las partes más importantes que son relevantes desde el punto de vista de los drones anclados.

Las categorías de operaciones

En general, la UE distingue tres categorías operativas principales: ABIERTO, ESPECÍFICO y CERTIFICADO.

La categoría abierta es la que menos requisitos impone a los operadores, pero la que más limita las capacidades del sistema de aeronaves no tripuladas (UAS, que incluye el propio dron y el mando a distancia). No es necesario ningún permiso para volar siempre que se respete y evite el espacio aéreo restringido y las zonas prohibidas para drones. La altitud máxima del dron no puede superar los 120 metros sobre el nivel del suelo y el dron no puede pesar más de 25 kg. Debe mantenerse dentro de la línea de visión (VLOS) del piloto remoto durante toda la operación.

Los vuelos sobre multitudes, el transporte de mercancías peligrosas o el lanzamiento de cualquier cosa desde los drones también están prohibidos en la categoría OPEN.

Esta categoría de operaciones con UAS se divide a su vez en tres subcategorías (A1, A2 y A3). En A1 sólo se permite operar con drones de menos de 900 gr de masa máxima al despegue (MTOM) (clase UA C0 y C1). En esta subcategoría, el dron puede volar por encima de otras personas, pero debe hacerlo lo más rápidamente posible. En la subcategoría A2, en la que el límite de la MTOM es de 4 kg, debe mantenerse una distancia mínima de 30 metros con respecto a otras personas. La subcategoría A3 es para los drones más grandes con una MTOM de hasta 25 kg, pero estos drones no deben volar a menos de 150 metros de zonas habitadas e industriales.

categoría ESPECÍFICA (cuando el concepto de operación excede los límites de la categoría ABIERTA), el operador del UAS está obligado a realizar una evaluación de riesgos, si quiere adquirir una autorización operativa. Para esta evaluación, la UE proporciona el llamado SORA (Specific Operations Risk Assessment) como material de apoyo.

La categoría Certificada incluye básicamente tres tipos principales de operaciones: el transporte de pasajeros, el sobrevuelo de concentraciones de personas y el transporte de mercancías peligrosas que suponen un gran riesgo para el medio ambiente en caso de accidente. Las normas detalladas de esta categoría aún no se han elaborado, pero la UE tiene la firme intención de resolver la completa integración de todos los drones en el tráfico aéreo tripulado a través de U-Space, lo que significa que esta categoría de operaciones con UAS también será importante en el futuro.

Las clases de aviones no tripulados

La normativa de la UE introduce requisitos técnicos para los drones, además de los operativos. Estos requisitos se clasifican en diferentes clases de UAS que van de la C0 a la C6. Estas clases de UAS son importantes porque cada una de ellas representa un nivel diferente de equipamiento técnico y masa máxima de despegue, lo que define qué dron es adecuado para qué operaciones.

La clase de UAS se indica mediante una etiqueta de identificación de clase que debe colocarse en el dron. La etiqueta de identificación de clase ayuda a los consumidores a elegir un dron que se ajuste a sus expectativas. Pero para tener esta etiqueta en el dron, el UAS deberá pasar por un procedimiento de evaluación de la conformidad. Este procedimiento puede ser llevado a cabo por el fabricante (C0 y C4-C6) sobre una norma comunitaria armonizada o por un organismo notificado (para todas las clases de UAS).

Las clases de UAS -junto con el tipo de operación previsto- también determinan qué tipo de competencia de piloto remoto se requiere y qué conocimientos teóricos y prácticos debe tener el piloto remoto.

En la categoría OPEN se permite operar a las clases C0 a C4, mientras que las clases C5 y C6 son para categorías operativas especiales denominadas escenarios estándar. Estos escenarios se sitúan entre la categoría ABIERTA y la ESPECÍFICA en términos de riesgo y complejidad, ya que la MTOM del dron no puede alcanzar los 25 kg, pero -en determinadas condiciones- se permiten las operaciones más allá de la línea de visión (BVLOS). En caso de que un operador decida operar de acuerdo con alguno de estos escenarios, el derecho a operar puede adquirirse de forma más sencilla que en la categoría ESPECÍFICA, ya que el uso de escenarios estándar complementa la necesidad de evaluación de riesgos.

Como la introducción de clases de UA y la conformidad de los drones cautivos ( Alimentación desde tierra ) sobre las concentraciones de público supone una severa modificación para muchos drones actualmente disponibles en el mercado, se concedió a los fabricantes un periodo transitorio de dos años para preparar la evaluación de la conformidad. Este periodo transitorio también es importante para los reguladores, ya que la norma armonizada mencionada aún no está terminada y hasta ahora no se ha establecido ningún organismo notificado.

A partir del 1 de enero de 2023, sólo se permitirá la comercialización de drones con etiqueta de identificación de clase para la categoría ABIERTA y las normas relacionadas con las clases de UA serán plenamente aplicables sólo a partir de ese día.

Drones cautivos en la categoría OPEN

Además de las operaciones y las clases, los drones también pueden clasificarse en categorías según su estructura. También pueden distinguirse los drones de ala fija o multirrotor y los denominados drones anclados. En la clase C2-C3 de UA, la UE determinó ciertas especificaciones técnicas para los drones sujetos.

En el caso de un dron cautivo, la parte más importante del UAS es el anclaje, que debe cumplir los requisitos técnicos. Tanto en el UA de clase C2 (MTOM de hasta 4 kg) como en el C3 (MTOM de menos de 25 kg), el cable de sujeción deberá tener una longitud de tracción inferior a 50 metros y una resistencia mecánica no inferior a 10 veces el peso del aerodino en su masa máxima. Si el UA es una aeronave más ligera que el aire (por ejemplo, un globo), la resistencia mecánica será 4 veces la fuerza ejercida por la combinación del empuje estático máximo y la fuerza aerodinámica de la velocidad máxima permitida del viento en vuelo.

Drones cautivos en escenario estándar

Los drones cautivos de la clase C5 pueden volar en operaciones de escenario estándar (STS-01), pero sus especificaciones se basan principalmente en la clase C3 y son mucho más simples que las de los drones C5 no cautivos. En el caso de los drones C5 cautivos, el núcleo de seguridad es también el anclaje y la zona controlada por el operador tiene un radio igual a la longitud del anclaje más 5 m y está centrada en el punto en el que el anclaje está fijado sobre la superficie de la tierra.

En la segunda parte del artículo, introducimos los problemas en torno a la falta de organismos notificados y las oportunidades de operar drones atados sin etiqueta de identificación de clase.

Parte 2 - Las oportunidades de los drones cautivos en la nueva normativa europea

La primera parte fue una visión general de la nueva normativa sobre drones de la UE. En esta parte iremos más allá y mostraremos las ventajas de los drones cautivos: tienen que cumplir normas más bajas tanto en la categoría abierta como en el escenario de operaciones estándar en términos de especificaciones técnicas o requisitos operativos (en este último caso, el área que debe estar bajo control del operador es mucho mayor si vuela un dron no anclado). Y esto es una clara ventaja tanto para los fabricantes como para los operadores, al tiempo que se mantiene el alto nivel de seguridad del tráfico aéreo.

El hecho de que sólo las clases C2 y C3, C5 nombren a los drones cautivos no significa que los drones cautivos se limiten a la categoría ABIERTA o a los escenarios estándar: los drones cautivos sin etiqueta de identificación de clase podrían utilizarse en la categoría ESPECÍFICA. Dado que los drones cautivos se utilizan con frecuencia para la vigilancia o sobre conjuntos de personas, operaciones que entran en la categoría ESPECÍFICA según el nuevo reglamento de la UE, esta última categoría de operaciones con UAS ofrece numerosas oportunidades a los operadores de UAS para desplegar sus drones anclados mucho más allá de las limitaciones de la categoría ABIERTA.

La falta de evaluación de la conformidad

Como se ha mencionado en la primera parte, a falta de normas comunitarias armonizadas y de organismos notificados en los Estados miembros, no es posible llevar a cabo la evaluación de la conformidad. Debido a esta circunstancia, actualmente no existe en el mercado ningún dron con etiqueta de identificación de clase. Por lo tanto, todo dron con una MTOM de 250 g o más sólo puede operar a una distancia mínima de 150 metros de zonas habitadas o industriales. Si el operador quiere volar un dron más cerca de estas zonas, deberá solicitar una autorización operativa porque su operación entrará en las normas de la categoría ESPECÍFICA.

En la categoría ESPECÍFICA, la evaluación del riesgo determina el grado de peligrosidad de la operación y si el operador dispone de los medios adecuados para mitigar el riesgo de volar el dron. Para evaluar tanto los riesgos como las medidas de mitigación, la UE introdujo el SORA que -en su filosofía de cubrir el mayor número posible de tipos de operaciones con un único sistema- sigue el espíritu de la nueva normativa de la UE. La importancia del SORA radica en que no sólo ayuda a los operadores, sino también a las autoridades competentes, ya que, como se ha dicho, los tipos de operaciones son numerosos y este método de evaluación ayuda a uniformar los riesgos y las medidas paliativas. En última instancia, esto conduce a una toma de decisiones más rápida por parte de las autoridades y contribuye al inicio de las operaciones con UAS.

La evaluación del riesgo de las operaciones específicas

El SORA distingue diferentes riesgos intrínsecos en tierra y en aire que el operador deberá mitigar mediante el uso de diferentes medidas. No basta con indicar estas medidas, sino que deben demostrarse de alguna manera al mismo tiempo. Cuanto más se demuestre el efecto mitigador de la medida, menor será la clase de riesgo final de la operación.

Aquí vienen las ventajas de los drones Cautivos

Para ellos, el SORA establece diferentes áreas para mitigar los riesgos en tierra en comparación con los drones no atados. En el caso de estos últimos, los operadores deberán proporcionar medidas de mitigación para limitar o disminuir el número de personas no implicadas que puedan estar en peligro por la operación, y también es esencial la extensión del colchón de riesgo en tierra que rodea la geografía de vuelo. Cuanto mayor sea la geografía de vuelo, mayor será el área que deberá asegurar y vigilar el operador. Esto encarece la operación.

En el caso de los drones cautivos -al igual que en las normas técnicas de las clases C2, C3 y C5 del UA- el diseño del anclaje y los procedimientos para su instalación y mantenimiento desempeñan un papel crucial a la hora de determinar los riesgos en tierra y las medidas de mitigación. Esto también significa que el operador puede concentrar sus fuentes en el mantenimiento en lugar de controlar un vasto territorio en tierra para estar preparado para la pérdida de señal con el dron.

Ventajas en la aplicación de los drones cautivos

La mayoría de los drones modernos utilizan energía eléctrica, lo que hace que las baterías y su capacidad sean vitales para mantener el mando y el control sobre el dron. En el caso de los drones cautivos, el anclaje permite proporcionar un suministro constante de energía y una conexión segura por cable entre el dron y su unidad de mando. El SORA vuelve a aparecer en este punto, porque todos los operadores deben estar preparados para los imprevistos y tener un plan de respuesta de emergencia. Elaborar dicho plan es mucho más fácil si el operador cuenta con el cable de sujeción como medida adicional para mitigar el riesgo de pérdida de señal o situaciones de batería baja. Los drones anclados también pueden estar equipados con baterías a bordo que, junto con el suministro de electricidad por cable, proporcionan una redundancia que puede aumentar enormemente la seguridad del vuelo.

Otra ventaja del funcionamiento de los drones cautivos en comparación con los no anclados es que -según SORA- se puede conseguir una clasificación de riesgo relativamente baja haciendo sólo pruebas para demostrar la resistencia y seguridad del sistema de anclaje. Si el operador elige un fabricante que realiza muchas pruebas durante la fase de desarrollo de la fabricación, esta parte de la evaluación puede cumplirse fácilmente. Por lo tanto, desde el punto de vista del operador, es esencial elegir un producto de un fabricante que haya puesto suficiente énfasis en el desarrollo y haya realizado el programa de pruebas adecuado.

El anclaje supone además una medida adicional para evitar que el dron vuele demasiado alto de forma involuntaria, mitigando así los riesgos que supone para otras aeronaves. Los drones con anclaje se construyen junto con una unidad de tierra que sirve de punto de fijación y que puede hacer retroceder el anclaje. Así, el dron vuelve a tierra una vez finalizada la operación.

Como el anclaje proporciona una conexión directa y constante entre el dron y la unidad de mando, estos UAS, cuando están equipados con la capacidad de "follow-me" (seguirme), pueden fijarse fácilmente a los vehículos para ampliar el área de operación, ya que el dron seguirá al vehículo en tierra y se beneficiará de un suministro de energía ilimitado con el anclaje. Esta capacidad ya hace que los drones con anclaje sean atractivos no sólo para la aviación civil, sino también para el sector militar.

En resumen, los drones anclados tienen muchas ventajas, ya que representan un tipo de aviación no tripulada más segura y el anclaje ya no supone una barrera, sino un potencial para una amplia gama de aplicaciones con criterios más fáciles de cumplir, independientemente de la categoría de la operación.

1] Reglamento de Ejecución (UE) 2019/947 de la Comisión sobre normas y procedimientos para la explotación de aeronaves no tripuladas

[2] Reglamento Delegado (UE) 2019/945 de la Comisión sobre sistemas de aeronaves no tripuladas y operadores de terceros países de sistemas de aeronaves no tripuladas