Concluyen las pruebas para la estandarización de drones con los sistemas GNSS europeos

La localidad de Villacarrillo, en la provincia de Jaén, ha sido el escenario elegido para llevar a cabo las pruebas del proyecto EGNSS4RPAS para la estandarización de aeronaves no tripuladas a nivel europeo (RPAS, UAV y drones) (1). El consorcio encargado del ensayo es el formado por GMV, VVA, y FADA-CATEC, contratado por la Comisión Europea con el fin de demostrar la utilidad y aplicabilidad de los servicios de Galileo (2) y EGNOS (2) para operaciones con drones. Las dos primeras pruebas se realizaron el 19 de marzo y el 22 y 24 de abril, respectivamente, y la última el 25 y 26 de junio.

El objetivo común de las pruebas ha sido evaluar las prestaciones que los sistemas de navegación europeos (Galileo y EGNOS) pueden tener en un campo emergente y lleno de posibilidades como es el de los drones, con respecto a la gestión del tráfico aéreo o aplicaciones típicas en entornos urbanos como la entrega de paquetería, productos sanitarios de urgencia, inspección de edificios e infraestructuras críticas, etc.

Desde la Comisión Europea se pretende demostrar que estos sistemas pueden aportar un valor añadido, y para ello, se ha instalado en cada ensayo un receptor de muy alta precisión en cada dron y se ha comparado el posicionamiento provisto por estos sistemas europeos con GPS, su homólogo americano. Además de demostrar, en la mayoría de los casos, la mejoría en las prestaciones comparadas con GPS, también cabe destacar la obtención de unas prestaciones más robustas y precisas cuando estos sistemas se utilizan de manera combinada y no aislada.

La Comisión y el Parlamento Europeo han aprobado recientemente la normativa de operación de drones. Este tercer ensayos en Villacarrillo comprende un hito en la aviación, siendo el primero en toda Europa que ha seguido la metodología recogida en dicha normativa, en particular un análisis de riesgo previo a la aprobación de los permisos denominado SORA.

Cada una de las pruebas ha sido diseñada con un propósito diferente:

• El primer ensayo realizado en el aeródromo de ATLAS (1 día de vuelos), con 3 drones de manera simultánea (1 ala fija o avión y 2 multirrotores), ha pretendido obtener todos los datos posibles para realizar la comparación con el sistema GPS americano y en combinación con él. Se ha evaluado también cómo el posicionamiento repercute en la definición y operación de los drones por la influencia que tienen en uno de los servicios básicos del U-Space (el sistema de gestión del espacio aéreo Europeo para drones), como es el geofencing (definición de zonas restringidas o prohibidas). Todos los vuelos se han realizado manteniendo el dron a la vista (VLOS) por la complejidad de la simultaneidad de operaciones, simulando un escenario que se pudiera dar en el futuro.
   
• El segundo ensayo ha consistido en dos días de pruebas con un solo dron (1 ala fija o avión) con el objetivo de evaluar el comportamiento de los sistemas, pero con el dron fuera de línea de vista (BVLOS). En concreto, se realizaron varias pruebas relacionadas con servicios de geofencing dinámico o pérdida de señal de control a una distancia de 12 km de la estación de control. En estas operaciones es particularmente importante el comportamiento del sistema de posicionamiento, ya que la señal de control se pierde durante el vuelo y el dron navega de manera autónoma. Asimismo se aprovecharon los vuelos para analizar la influencia de diferentes antenas específicamente diseñadas para drones y utilizadas para recibir las señales GNSS.
   
• El último ensayo realizado en zona urbana ha tenido como uno de sus objetivos principales evaluar los servicios del primer ensayo, estableciendo zonas restringidas y comparando las prestaciones de los sistemas anteriormente mencionados. Además el propósito ha tenido mayor alcance, puesto que es de los primeros ensayos experimentales en un entorno urbano, para los que la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA) ha concedido permiso según la regulación nacional.

Una de las resoluciones observadas en los tres ensayos ha sido la mejor respuesta en general de Galileo en comparación con su homólogo GPS, a pesar de que su utilización se encuentra en una etapa inicial y no están operativos todos los satélites de la constelación. También se ha constatado cómo las correcciones suministradas por EGNOS mejoran la precisión hasta niveles inferiores a un metro en la inmensa mayoría de los casos, además de proveer de integridad a nivel sistema, cosa que las otras constelaciones cómo GPS y Galileo no hacen. Esto último es clave para aplicaciones tipo safety critical. Por último, se ha observado cómo la aprobación de las autorizaciones por parte de AESA ha requerido un amplio número de medidas de contingencia para asegurar la seguridad de la operación. Estas medidas consisten desde la implantación de un sistema de paracaídas en el dron, demostraciones a priori de diversos equipos, hasta el corte momentáneo de la zona de operación para que no haya personas no involucradas en el ensayo. Todo ello con un nivel de riesgo bajo para la integridad de las personas, lo que puede restringir en exceso la utilización de este tipo de plataformas.

En palabras de Marta Cueto Santamaría, jefe del proyecto EGNSS4RPAS por parte de GMV: “Este proyecto supone para GMV una oportunidad para profundizar en el conocimiento de GNSS en relación con los drones. El hecho de identificar el valor añadido que EGNSS puede aportar a las aplicaciones de los drones es muy importante para futuras líneas de trabajo. Esperamos que este proyecto contribuya a una futura colaboración continuada en este campo con la Comisión Europea y la GSA (Global Navigation Satellite Systems Agency)”.

La localidad de Villacarrillo es un marco incomparable para realizar vuelos experimentales con drones, ya que dispone de uno de los Centros de Investigación punteros en toda Europa, las instalaciones de ATLAS, que pertenecen a la empresa integrante del Consorcio del proyecto FADA-CATEC. Las instalaciones de esta empresa disponen de todo lo necesario para la realización de este tipo de ensayos, con un aeródromo exclusivo para drones y amplio espacio aéreo segregado, que minimiza la posibilidad de encuentros no deseados con otras aeronaves.

El tercero de los ensayos, cuyo objetivo era la realización de un vuelo experimental en entorno urbano, se ha llevado a cabo en Villacarrillo debido a la cercanía de las instalaciones de ATLAS, la segregación del espacio aéreo ya mencionado sobre la localidad y la buena disposición de la corporación municipal, que ha facilitado todos los permisos y medios necesarios para la aprobación del ensayo por parte de la autoridad competente, la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA).

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(1) Qué son un RPAS, UAV y Dron:
RPAS (Remotely Piloted Aircraft System): aeronave, enlace de comunicaciones y estación de tierra de las aeronaves no tripuladas que son operadas mediante control remoto.
UAV (Unmanned Aerial Vehicle): aeronave no tripulada, sin incluir la estación remota de control, independientemente si es pilotada de forma remota o automática.
Dron: vehículo aéreo no tripulado.

(2) Los programas de navegación por satélite de la Unión Europea son Galileo y el Sistema Europeo de Navegación por Complemento Geoestacionario (EGNOS). El objetivo de Galileo es ofrecer una alternativa europea al sistema americano GPS. El Sistema EGNOS es un complemento para las redes GPS y Galileo en un futuro, para proporcionar una mayor precisión en las señales, inferior a dos metros.