Testes para a padronização de drones com os sistemas GNSS europeus concluídos

Foram recentemente realizados os testes do projeto EGNSS4RPAS para padronização de aeronaves não tripuladas a nível europeu (RPAS, UAV e drones) (1). O consórcio encarregado do teste é constituído pela GMV, VVA e FADA-CATEC, contratado pela Comissão Europeia com o fim de demonstrar a utilidade e viabilidade de aplicação dos serviços de Galileo (2) e EGNOS (2) para operações com drones. Os primeiros testes realizaram-se a 19 de março e a 22 e 24 de abril, respetivamente, tendo os últimos acontecido a 25 e 26 de junho.

O objetivo comum dos testes consiste em avaliar o desempenho que sistemas de navegação europeus (Galileo e EGNOS) podem ter num campo emergente e cheio de possibilidades como é o dos drones, relativamente à gestão de tráfego aéreo ou aplicações típicas em ambientes urbanos como a entrega de encomendas, produtos urgentes de saúde, inspeção de edifícios e infra-estruturas críticas.

A Comissão Europeia pretende demonstrar que estes sistemas podem trazer valor acrescentado, tendo-se para isso instalado em cada teste um recetor de muito alta precisão em cada drone e comparado o posicionamento dado por estes sistemas europeus com o posicionamento dado pelo GPS, seu homólogo americano. Além de demonstrar, na maioria dos casos, uma melhoria no desempenho em comparação com o GPS, também cabe destacar a obtenção de resultados mais robustos e precisos quando se utilizam estes sistemas de maneira combinada ou não isolada.

A Comissão e o Parlamento Europeu aprovaram recentemente a normativa de operação de drones. Este terceiro ensaio representa um marco na aviação, sendo o primeiro em toda a Europa que seguiu a metodologia recolhida na referida normativa, particularmente com uma análise de risco prévio (SORA) à aprovação de licenças.
 

Cada um dos testes foi concebido com um propósito diferente:

• O primeiro teste realizado no aeródromo de ATLAS (um dia de voos), com 3 drones em simultâneo, (um de asa fixa ou avião e dois de multi-rotores) teve como objetivo a obtenção de todos os dados possíveis para fazer a comparação com o sistema GPS americano e em combinação com este. Também se avaliou a repercussão do posicinamento na definição e operação dos drones pela influência que têm num dos serviços básicos de U-Space (o sistema de gestão do espaço aéreo Europeu para drones) como o Geofencing (definição de zonas restritas ou proibidas). Todos os voos realizaram-se mantendo o drone à vista (VLOS) devido à complexidade das operações em simultâneo, simulando um cenário que poderia ocorrer no futuro.
   
• O segundo ensaio consistiu em dois dias de testes com apenas um drone (de asa fixa ou avião) com o objetivo de avaliar o comportamento dos sistemas mas com o drone fora de vista (BVLOS). Concretamente, realizaram-se vários testes relacionados com serviços de geofencing dinâmico ou perda de sinal de controlo a uma distância de 12 km da estação de controlo. Nestas operações é particularmente importante o comportamento do sistema de posicionamento, já que o sinal de controlo se perde durante o voo e o drone navega autonomamente. Também se aproveitaram os voos para analisar a influência de diferentes antenas, especificamente concebidas para drones e utilizadas para receber sinais de GNSS.
   
• O último teste realizado em zona urbana teve entre os seus objetivos principais a avaliação dos serviços do primeiro teste, estabelecendo zonas restritas e comparando prestações desempenho dos sistemas anteriormente mencionados. Além disso, o propósito teve mais alcance visto que é um dos primeiros ensaios experimentais num contexto urbano para os quais a Agência Estatal de Segurança Aérea (AESA) concedeu autorização conforme a regulamentação em vigor.

 

Uma das conclusões imediatas nos três testes foi, no geral, a melhor resposta do Galileo em comparação com o seu homólogo GPS, apesar de a sua atualização se encontrar numa etapa inicial e não estarem operacionais todos os satélites da constelação. Também se constatou que as correções fornecidas por EGNOS melhoram a precisão até níveis inferiores a um metro na imensa maioria dos casos, além de darem integridade a nível de sistema, coisa que não se consegue obter apenas com GPS e Galileo. Esta última constatação é crucial para aplicações do tipo safety critical. Por fim, observou-se como a aprovação das autorizações pela AESA requereu um amplo número de medidas de contingência para garantir a segurança da operação. Estas medidas vão desde a implementação de um sistema de pára-quedas no drone, de demonstrações a-priori de diversos equipamentos, até ao corte momentâneo da zona de operação para que não haja pessoas não envolvidas no ensaio. Tudo isso pode restringir excessivamente a utilização deste tipo de plataformas.

Em palavras de Marta Cueto Santamaría, chefe de projeto EGNSS4RPAS pela GMV: “Este projeto representa para a GMV uma oportunidade de aprofundar o conhecimento de GNSS relativamente aos drones. O facto de identificar o valor acrescentado que o EGNSS pode trazer às aplicações dos drones é muito importante para futuras linhas de trabalho. Esperamos que este projeto contribua para a futura colaboração contínua neste campo, com a Comissão Europeia e a GSA (Global Navigation Satellite Systems Agency)”.

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(1) O que são RPAS, UAV e Drones:
RPAS (Remotely Piloted Aircraft System): aeronave, ligação de comunicações e estação de terra das aeronaves não tripuladas que são operadas mediante controlo remoto.
UAV (Unmanned Aerial Vehicle): aeronave não tripulada, sem incluir a estação remota de controlo, independentemente de ser pilotada remota ou automáticamente.
Drone: veículo aéreo não tripulado.

(2) Os programas de navegação por satélite da União Europeia são Galileo e o Sistema Europeu de Navegação por Complemento Geoestacionário (EGNOS). O objectivo de Galileo consiste em oferecer uma alternativa europeia ao sistema americano GPS. O Sistema EGNOS é um complemento futuro para as redes GPS e Galileo, destinado a proporcionar maior precisão nos sinais, inferior a dois metros.