Stephan van Vuren

Stephan van Vuren

Como os Drones estão Transformando a Gestão de Infraestruturas Críticas com o AirHub

Vários drones sobrevoando edifícios com aviação tripulada nas proximidades

Na gestão de infraestruturas críticas, os drones tornaram-se ferramentas inestimáveis, fornecendo métodos rápidos, eficientes e mais seguros para inspecionar e manter ativos essenciais. Desde estradas, pontes e ferrovias até instalações industriais como turbinas eólicas e plataformas de petróleo, os drones ajudam as organizações a realizar avaliações abrangentes em áreas de difícil acesso enquanto capturam dados de alta resolução. A plataforma da AirHub aprimora ainda mais essas capacidades, permitindo que os gestores de infraestruturas otimizem operações, garantam a segurança dos dados e maximizem a segurança.


1. Economizar Tempo e Reduzir Custos

As inspeções tradicionais de infraestruturas são demoradas e caras, frequentemente envolvendo andaimes, guindastes ou trabalho manual. As inspeções com drones podem reduzir o tempo de inspeção em até 88% e cortar custos em até 74% ao eliminar equipamentos caros e minimizar a necessidade de grandes equipes de inspeção. Por exemplo, o uso de drones pode reduzir uma inspeção de ponte de vários dias para apenas algumas horas, permitindo que os inspetores cubram mais locais em menos tempo. Para organizações com extensos ativos, como departamentos estaduais que gerenciam milhares de pontes, essa eficiência se traduz em milhões em economia anualmente e reduz significativamente o tempo de inatividade durante as inspeções.

Com a AirHub, as organizações podem ainda mais otimizar os fluxos de trabalho de inspeção automatizando o planejamento e o registro de voos, simplificando o acompanhamento de manutenção e garantindo que os dados de inspeção sejam armazenados de forma segura e acessível.


2. Aumentar Eficiência com Coleta e Análise Avançada de Dados

Drones equipados com câmaras de alta resolução, imagem térmica, LiDAR e sensores de deteção de gás capturam dados detalhados que podem identificar sinais precoces de desgaste, corrosão ou fraquezas estruturais que as inspeções manuais podem não detectar. Usando os recursos integrados de gestão de dados da AirHub, as organizações podem manter um repositório centralizado de dados de inspeção, incluindo modelos 3D e imagens de alta definição, que podem ser compartilhados em tempo real com membros da equipe, analisados em busca de tendências ou usados para planeamento de manutenção preventiva.

Para indústrias como petróleo e gás, onde o tempo de inatividade é caro, a capacidade de monitorar equipamentos remotamente com drones e a plataforma da AirHub reduz a necessidade de verificações manuais frequentes e garante que potenciais problemas sejam resolvidos antes de se tornarem mais graves e caros.


3. Garantir Segurança e Minimizar Risco

Inspecionar infraestruturas como pontes altas, linhas de energia ou instalações industriais pode ser perigoso, exigindo que os trabalhadores acessem alturas ou espaços confinados. Os drones minimizam esses riscos, permitindo que os inspetores obtenham dados sem estar fisicamente no local, reduzindo a chance de ferimentos em até 91%. Usando drones, os inspetores permanecem em terra, possibilitando avaliações mais seguras e mantendo o pessoal longe de ambientes perigosos.

A AirHub melhora essa vantagem de segurança com fluxos de trabalho de segurança integrados, como listas de verificação padronizadas, ferramentas de avaliação de risco e recursos de relatório de incidentes. Ao garantir que todos os protocolos de segurança sejam seguidos e documentados, a AirHub não só reduz o risco, mas também melhora a conformidade com as normas regulamentares, o que é crítico nos setores de infraestrutura.


4. Manter a Segurança dos Dados com Opções de Implementação Flexíveis

Para agências governamentais e clientes industriais, a segurança dos dados de inspeção é crucial. Informações sensíveis sobre ativos críticos, como pontes, linhas de energia e instalações de tratamento de água, devem ser protegidas. A plataforma da AirHub oferece opções de implementação segura, incluindo soluções on-premise e nuvem privada, garantindo que todos os dados de inspeção permaneçam sob o controle da organização. Isso é particularmente valioso para agências que gerenciam a infraestrutura nacional, onde a segurança dos dados é primordial.

Com recursos como Modo Seguro de Dados e controle de acesso aos dados, a AirHub permite que as organizações operem com confiança, sabendo que os dados de inspeção não serão expostos a terceiros ou ameaças externas.

Os drones, combinados com a poderosa plataforma da AirHub, oferecem uma solução transformadora para a gestão de infraestruturas críticas. Economizando tempo e reduzindo custos, aprimorando a coleta de dados, melhorando a segurança e garantindo a segurança dos dados, a AirHub ajuda as organizações a maximizar o valor das inspeções com drones. Para os gestores de infraestruturas, a escolha de incorporar a tecnologia de drones com a AirHub é um passo proativo em direção a operações mais seguras, eficientes e seguras em ativos essenciais.

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Uma Verificação da Realidade: O Caminho à Frente para a Indústria de Drones

Com a entrada em vigor do regulamento U-space no mês passado, foi dado um grande passo na indústria de drones em rápido desenvolvimento. Mas será que o U-space é a solução universal que esta indústria precisa? Para mim, a resposta a curto prazo é "Não". Ainda há muitos desafios que precisam ser enfrentados antes de podermos implantar drones em larga escala e colher os benefícios econômicos e sociais associados. Permitam-me destacar alguns.


1. Regulamentos harmonizados

Com a introdução dos regulamentos da Agência Europeia para a Segurança da Aviação (EASA) para Sistemas de Aeronaves Não Tripuladas (UAS) em 31 de dezembro de 2020, o objetivo era harmonizar os regulamentos de drones em toda a União Europeia e facilitar a incorporação de drones nos fluxos de trabalho das empresas. E embora eu seja um grande fã dos regulamentos da EASA, esses objetivos ainda não foram alcançados.

O quadro da EASA dividiu as operações de UAS nas Categorias Aberta, Específica e Certificada. Esta divisão fornece uma boa abordagem, onde operações de baixo risco estão na Categoria Aberta, com regras e limitações claras, e operações de alto risco estão na Categoria Certificada, com regulamentos semelhantes aos das aeronaves tripuladas e requisitos e limitações claros. O problema reside na Categoria Específica, onde ocorrem as operações de UAS com os maiores benefícios sociais e econômicos esperados.

A Avaliação de Risco de Operações Específicas (SORA) foi introduzida dentro desta categoria para avaliar o risco de um determinado tipo de operação e determinar os requisitos para pilotos, aeronaves e organizações realizarem operações seguras. Embora a SORA seja uma ótima ferramenta, é complicada para empresas sem experiência na indústria da aviação ou outras indústrias de alto risco utilizarem, e ainda está em desenvolvimento, com muitos padrões e práticas recomendadas faltando.

A falta desses padrões e práticas recomendadas resulta em uma ampla gama de interpretações entre as Autoridades de Aviação Civil (CAAs) europeias. Isso começa com o conteúdo necessário do Conceito de Operações (ConOps) e se estende à interpretação da Classe de Risco no Solo (um porto na Bélgica é considerado uma área populosa, enquanto nos Países Baixos é considerada pouco populosa), a classificação da Classe de Risco Aéreo (o que constitui Espaço Aéreo Atípico?), as mitigações necessárias para reduzir o ARC para operações BVLOS (além da linha de visão) e os requisitos para contenção para evitar que drones entrem em espaço aéreo ou áreas terrestres adjacentes.

Essas áreas cinzentas dificultam para os operadores de UAS aplicarem a SORA "corretamente" e para as CAAs aprovarem operações de maneira uniforme e eficiente, resultando em longos tempos de processamento para Autorizações Operacionais. Este problema também afeta o processo de obtenção de autorizações transfronteiriças. A meta dos regulamentos da EASA era criar um campo de jogo igual para operações de drones na Europa, permitindo que os operadores realizassem suas operações facilmente em todos os Estados Membros. No entanto, isso não é a realidade, pois os operadores de UAS que solicitam autorização transfronteiriça encontram os mesmos problemas de diferenças de interpretação entre as CAAs, resultando em operações atrasadas ou canceladas devido a altos custos (ou seja, é mais barato contratar um "cara local").

Person wearing a jacket with the AirHub logo standing outside while looking at a drone in the sky


2. Licenças e certificados

A adoção da tecnologia de drones em vários setores, desde primeiros socorristas até grandes empresas de petróleo e gás, construção e utilidades, tem sido impressionante. As organizações muitas vezes começam com uma pequena prova de conceito e rapidamente ampliam suas equipes de drones, explorando as possibilidades de operações de drones mais sofisticadas em áreas urbanas e ao longo de longas distâncias. Para realizar essas operações, as organizações precisarão de pilotos de drones altamente qualificados e experientes. No entanto, pode ser difícil garantir que você contrate um piloto de drone competente. Na aviação tripulada, existe um sistema claro com organizações de treinamento aprovadas que formam pilotos para vários tipos de operações de voo, desde voos recreativos em aeronaves monomotoras até operações de linhas aéreas. Esses pilotos passam por exames padronizados para suas licenças básicas e classificações específicas de aeronaves e operações.

Na Categoria Específica, este sistema ainda está em falta. É desafiador para os pilotos demonstrarem suas qualificações e experiências, especialmente com a ampla gama de Níveis de Garantia e Integridade Específicos (SAIL), Cenários Padrão (STS) e Avaliações de Risco Pré-Definidas (PDRA). É difícil determinar o tipo e o conteúdo da educação e treinamento necessários, o nível de habilidade necessário para passar nos exames (se existirem) e obter uma licença reconhecida em toda a Europa com as classificações corretas.

Uma situação similar existe com os requisitos de aeronavegabilidade para drones que podem ser operados dentro da Categoria Específica. Operações nas categorias de baixo risco (SAIL I e II) exigem apenas que o operador declare a aeronavegabilidade do drone, enquanto operações nas categorias de risco médio (SAIL III e IV) exigem um Relatório de Verificação de Projeto (DVR) da EASA.

Um requisito DVR não é uma má ideia, especialmente para operações que poderiam ser realizadas dentro desses níveis SAIL. No entanto, muitos padrões e meios aceitáveis de conformidade ainda estão faltando ou são inacessíveis para os operadores de drones. Obter um DVR requer uma grande quantidade de dados e informações sobre o design e fabricação da aeronave, estação de controle em solo e sistemas e serviços operacionais, muitas vezes não disponíveis a partir do fabricante. Além disso, o processo de obtenção de um DVR da EASA é demorado e caro.

Além disso, um DVR é aplicável apenas para um tipo de operação (ConOps), tornando pouco atrativo, especialmente para pequenos fabricantes, iniciar o processo de obtenção de um DVR para sua aeronave. Atualmente, o maior fabricante de drones não possui drones para os quais um DVR tenha sido emitido, tornando impossível para os operadores de UAS obter os dados e informações necessários ou realizar a grande quantidade de testes de voo necessários, e assim sendo impossível para eles realizarem operações mais complexas.


3. Caso de negócio

Como mencionado, a introdução do U-space será um grande passo para permitir a integração segura e eficiente de grandes quantidades de voos de drones dentro do nosso espaço aéreo mais baixo. No entanto, para as operações de hoje, realizadas principalmente manualmente e dentro da linha de visão (VLOS) de pelo menos um piloto remoto e, frequentemente, um observador ou observadores adicionais, o U-space não será uma necessidade. Se "queremos" que grandes quantidades de voos de drones se tornem realidade, isso deve fazer sentido do ponto de vista econômico e social.

Para alcançar isso, precisaremos - no mínimo - de algumas coisas: operações BVLOS, automação de operações de voo e automação do processamento de dados. Em qualquer negócio, a escala é frequentemente necessária para aumentar a eficiência, e o mesmo é verdadeiro para a indústria de drones. As operações de hoje são conduzidas principalmente dentro do VLOS do piloto remoto, pois o BVLOS ainda não é permitido em muitos países sem fechar o espaço aéreo em que o drone opera. Tenho que admitir que isso faz sentido enquanto não houver um requisito para que aeronaves tripuladas e não tripuladas transmitam suas posições umas às outras e os padrões para a tecnologia necessária para isso ainda estejam faltando. Felizmente, estamos vendo muito progresso nessa área, tanto do ponto de vista regulatório quanto tecnológico, portanto, esperançosamente, esse problema será resolvido nos próximos anos.

No entanto, simplesmente ver uns aos outros não é suficiente; tecnologia avançada deve ser desenvolvida para evitar colisões taticamente, especialmente ao realizar operações sem um link direto de comando e controle entre a aeronave e a estação em solo, como através de links 4G/5G ou satélite. Esta forma de automação permitirá que o piloto tenha um papel mais de monitoramento em vez de pilotar ativamente a aeronave. À medida que o piloto é gradualmente retirado do circuito, eventualmente, um piloto poderá operar vários drones ao mesmo tempo. Esta combinação de fazer mais com menos pessoas e ser capaz de cobrir maiores distâncias aumentará as chances de ter um caso de negócios positivo para muitas operações complexas, incluindo a tão falada entrega na "última milha" por drones.

Pilotar drones altamente automatizados e BVLOS é uma coisa, mas ser capaz de transformar rapidamente os dados coletados em dados acionáveis é outra. O processamento de dados de drones hoje ainda requer frequentemente um processo altamente manual de obter os dados do drone para um computador, carregá-los em uma plataforma (nuvem) e processá-los em um produto final. Drones conectados à Internet, combinados com o aumento do poder de computação e inteligência artificial, otimizarão esse processo nos próximos anos e serão essenciais para que a maioria das organizações tenha um caso de negócios positivo.


4. Abraçamento social

Então, digamos que todos os obstáculos regulatórios e tecnológicos que permitiriam o crescimento foram superados e os casos de negócios se mostraram positivos. Nesse cenário, veríamos um aumento substancial no uso de drones no espaço aéreo inferior, não apenas em áreas rurais, mas também em cidades. Aqueles na indústria de drones não teriam muita dificuldade com isso, mas a opinião pública em geral sobre drones não é (ainda) positiva, como demonstrado por muitas pesquisas.

Isso apresenta um grande desafio para a nossa indústria, pois precisamos demonstrar o valor dos drones não apenas para alguns, mas para a sociedade como um todo, enquanto minimizamos os pontos negativos, como poluição sonora e visual. Por exemplo, muitas pessoas não estão cientes de como os drones são usados por primeiros socorristas, como bombeiros e polícia, para auxiliar no combate a incêndios, prevenção de crimes, operações de busca e salvamento e manutenção de infraestrutura, para citar alguns. Cabe a nós, na indústria, e aos usuários dessa tecnologia educar o público sobre esses benefícios e mudar a percepção negativa que as pessoas têm dos drones.

No entanto, simplesmente mostrar o valor dos drones não é suficiente. Também devemos considerar como integrar drones em nossa sociedade de uma forma que equilibre os benefícios sociais e econômicos. Isso pode envolver restringir drones a certas áreas ou rotas dentro das cidades, limitar o número de drones permitidos, ou definir requisitos técnicos, como limites para emissões de decibéis. Assim como na aviação tripulada, isso exigirá uma combinação de avanços tecnológicos e o desenvolvimento dos procedimentos corretos.


Conclusão

Depois de ler meus pensamentos acima, você pode pensar que estou pessimista sobre o futuro da indústria de drones, mas é exatamente o oposto. A inovação sempre leva mais tempo do que o inicialmente antecipado, especialmente em um ambiente altamente regulamentado como a aviação. A velocidade com que os quadros regulamentares para operações de UAS e U-space foram estabelecidos pela EASA (e, portanto, pelos Estados Membros da UE) é notável. É claro que muitos padrões ainda estão faltando, e a indústria ainda não pode atingir todo o seu potencial, mas isso é apenas uma questão de alguns anos. Anos que a indústria também precisa para desenvolver novas e melhoradas tecnologias, como a tecnologia de baterias e designs de rotores mais silenciosos, além de refinar casos de negócios, como entrega de drones e U-space. Portanto, estou na verdade muito otimista de que o futuro da indústria de drones é promissor e que, como sociedade, nos beneficiaremos grandemente da tecnologia de aviação não tripulada.

Um drone voando ao lado de um avião de passageiros em relação ao U-Space

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Como o U-space impactará o SORA

© Aerospace Manufacturing

A partir de 26 de janeiro de 2023, o quadro regulamentar U-space entrará em vigor na Europa. No entanto, a designação de U-space não seguirá imediatamente. É importante que os governos locais, os Provedores de Serviços de Navegação Aérea (ANSPs) e os operadores de Sistemas de Aeronaves Não Tripuladas (UAS) considerem os efeitos do espaço aéreo U-space. Este artigo concentra-se na relação entre o U-space e a Avaliação Específica de Risco Operacional (SORA).


Abordagem SORA

A abordagem SORA inclui o Modelo de Risco Aéreo, que avalia o risco de um encontro com tráfego aéreo tripulado. O princípio baseia-se na definição da Classe Inicial de Risco Aéreo (ARC) do volume operacional, enquanto mitigações adequadas podem reduzir a ARC inicial para uma ARC residual (final). Junto com a Classe de Risco Terrestre (GRC), o nível final de Garantia e Integridade Específica (SAIL) é determinado. Este resultado representa o risco das operações UAS e os requisitos correspondentes (Objetivos de Segurança Operacional, OSOs) para a operação.

A Agência Europeia para a Segurança da Aviação (EASA) define a ARC como uma "classificação qualitativa da taxa com que um UAS encontraria uma aeronave tripulada no espaço aéreo civil típico generalizado." A ARC pode ser dividida em quatro níveis (ARC-a, -b, -c, -d) com um risco crescente de colisão entre um UAS e uma aeronave tripulada. Pode ser determinada usando a árvore de decisão publicada no Regulamento UE 2019/947 (Sistemas de Aeronaves Não Tripuladas).

A redução da ARC inicial pode ser alcançada aplicando mitigações estratégicas através de restrições operacionais (do lado do operador UAS) ou estruturas e regras comuns (por exemplo, estrutura do espaço aéreo e/ou procedimentos de tráfego). O risco residual pode ser mitigado ainda mais por meio de mitigações táticas, que se aplicam a operações fora da linha de visão visual (BVLOS). Para voos com linha de visão visual (estendida), o princípio de "ver e evitar" pode ser mantido mantendo-se um olho no UAS.


U-space dentro do modelo SORA  

Dentro da metodologia SORA, o Modelo de Risco Aéreo permite mitigações provenientes dos serviços prestados dentro do espaço aéreo U-space. Desde que o SORA 2.0 foi publicado nos estágios iniciais de desenvolvimento do U-space, o modelo não abordou mais o papel do U-space no SORA. No entanto, com a implementação do Regulamento UE 2021/664 (regulamento U-space) e os correspondentes Meios Aceitáveis de Conformidade (AMC) e Material de Orientação (GM), a EASA fornece uma recomendação para a ARC residual após implementar o U-space: "É recomendado aplicar uma ARC residual 'ARC-b' para U-space tanto em espaço aéreo controlado quanto não controlado." A autoridade competente decidirá se adota ou não a recomendação.

Sem o U-space, ARC-b é definido como o espaço aéreo abaixo de 500 pés em espaço aéreo não controlado sobre áreas rurais. A recomendação de ARC-b para U-space baseia-se na aplicação dos meios estratégicos e táticos que apoiam a implementação do espaço aéreo U-space. Portanto, deve ser demonstrado que o volume do espaço aéreo U-space, incluindo os serviços, é comparável a operações ARC-b para aproveitar a redução da ARC (uma abordagem semelhante da redução da ARC sem serviços U-space).

Esta condição operacional (a redução para ARC-b) será determinada através da Avaliação de Risco de Espaço Aéreo U-space. A avaliação de risco cobre tanto os riscos terrestres quanto aéreos e leva em consideração aspectos de segurança, privacidade, segurança e ambientais. O resultado da avaliação de risco, incluindo o resultado das audiências das partes interessadas, resultará em um plano de implementação do U-space para o Estado-membro que inclui os requisitos de desempenho do espaço aéreo U-space.

As seções seguintes abordarão mais detalhadamente a relação entre o U-space e as mitigações SORA.


Mitigações estratégicas do U-space por estrutura e regras comuns

O serviço de autorização de voo do U-space (que é um serviço obrigatório do U-space) pode ser usado como uma mitigação estratégica para separar aeronaves UAS e tripuladas (e outros voos UAS). Uma vez que o operador UAS não controla o volume do espaço aéreo, o operador deve apresentar um plano de voo, que será verificado em relação aos voos planejados e já ativos pelo Provedor de Serviços U-space (USSP). É um exemplo de mitigação através da estrutura comum do espaço aéreo (U-space). Com base no processo de autorização de voo, o USSP garante a separação através do controle procedimental no espaço aéreo.


Mitigações táticas do U-space

Enquanto o U-space é usado como o sistema de gerenciamento de tráfego para operações UAS, inicialmente abaixo de 500 pés, aeronaves tripuladas tradicionais ainda podem operar dentro do U-space se cumprirem o Regulamento UE 2021/666 para e-conspicuity. O Regulamento 666 exige que aeronaves tripuladas, operando no espaço aéreo U-space, se tornem eletronicamente visíveis ao USSP. Este princípio aplica-se ao espaço aéreo não controlado.

Para o espaço aéreo controlado, o Regulamento UE 2021/665 é aplicável. Como o tráfego no espaço aéreo U-space será conhecido (através do serviço de identificação de rede e sistemas de detecção), o risco de encontros com tráfego tripulado pode ser mitigado pelo conceito de Reconfiguração Dinâmica. O conceito visa segregar o tráfego tripulado e não tripulado dentro do espaço aéreo U-space. Requer cooperação entre o USSP (ou múltiplos USSPs, se aplicável) e o ANSP.


Requisitos de Desempenho de Mitigação Tática (TMPR)

Para operações BVLOS (Beyond Visual Line of Sight), o operador UAS deve demonstrar que cumpre os TMPRs. O U-space não altera este processo, no entanto, fornece formas e meios adicionais para cumprir os requisitos de detecção. O operador pode confiar no Serviço de Informação de Tráfego U-space como meio de detectar tráfego na área, de modo a apoiar os operadores UAS na evitação de colisões com tráfego tripulado (e não tripulado). Portanto, destaca a importância do Serviço de Informação de Tráfego fornecido pelo USSP ao operador UAS em relação à mitigação de risco aéreo dentro do SORA. 

No entanto, o serviço não dá ao USSP (ou ANSP) responsabilidade pela operação. O operador UAS continua responsável pela segurança do voo e por cumprir as condições operacionais U-space. O U-space é uma forma de mitigar o risco de colisão, mas ainda requer que os operadores solicitem uma autorização operacional seguindo a abordagem SORA.

Com base no plano de implementação do U-space (resultado da avaliação de risco e do resultado das audiências das partes interessadas), o Estado-Membro pode definir requisitos de desempenho adicionais, mais exigentes do que os TMPRs. Isso significa que os operadores UAS devem demonstrar os requisitos mais exigentes (TMPRs ou os requisitos de desempenho do U-space) à autoridade competente (como por aplicação SORA) para obter uma autorização europeia para voar.


Conclusão

O modelo SORA permite o U-space como uma maneira de mitigar a ARC inicial. A EASA recomenda definir a ARC residual para espaço aéreo U-space como ARC-b, que representa o risco de encontrar tráfego tripulado abaixo de 500 pés em espaço aéreo não controlado sobre áreas rurais. Os serviços U-space permitirão essa maneira de mitigar a ARC inicial, tanto estrategicamente quanto taticamente. Portanto, é importante considerar os critérios de desempenho em relação ao SORA e TMPRs durante a Avaliação de Risco de Espaço Aéreo U-space e monitorar continuamente os critérios de desempenho. Desta forma, os operadores UAS são capazes de aproveitar os serviços U-space em relação à sua aplicação SORA.

Um drone tripulado aterrando entre arranha-céus

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Sete Demonstrações na Europa sobre a Integração Segura de Aeronaves Não Tripuladas

Em apenas alguns anos, a mobilidade aérea urbana será uma realidade, permitindo que as pessoas viajem de forma conveniente em um modo mais adequado às cidades e seus residentes. Integrar esses grandes drones do futuro com segurança no nosso espaço aéreo urbano exige muita coordenação e uma grande quantidade de testes. Nos próximos meses, o projeto europeu AMU-LED realizará vários voos de demonstração em ambientes urbanos no Reino Unido, nos Países Baixos e na Espanha.

E se o futuro tiver ambulâncias transportando pacientes e medicamentos críticos pelo ar? E se os bombeiros pudessem combater incêndios com segurança e eficiência sem colocar vidas humanas em perigo? Um futuro onde as pessoas podem viajar mais rápido e de forma mais eficiente de ponto a ponto, com serviços melhores e otimizados para as cidades e seus residentes. Esse futuro não é uma mera visão, é uma realidade que chegará a nós em questão de anos: Mobilidade Aérea Urbana (UAM). UAM é um conceito de mobilidade transformacional para áreas urbanas, usando vários tipos de drones para realizar qualquer tipo de missão que vise melhorar o bem-estar de indivíduos e organizações.


U-space

Um dos principais facilitadores para UAM é o U-space, uma estrutura de gestão de tráfego aéreo para permitir a integração segura e protegida de drones. Assim como o sistema de gestão de tráfego aéreo para aeronaves gerais, o U-space garantirá que as operações com drones sejam realizadas de forma segura e eficiente. No entanto, o sistema será mais automatizado do que o atual controle de tráfego aéreo, com menos interação humana e a capacidade de lidar com mais voos simultaneamente. O U-space pode ser definido como um conjunto de serviços e procedimentos específicos projetados para garantir o acesso seguro e eficiente ao espaço aéreo para um grande número de drones que incorporam altos níveis de digitalização e automação.


Cenários em ambientes urbanos

Muito trabalho foi dedicado ao desenvolvimento do U-space e UAM por meio de projetos de pesquisa e inovação e desenvolvimentos tecnológicos. Uma dessas iniciativas é o projeto AMU-LED, um projeto de demonstração em grande escala (VLD) financiado pela SESAR Joint Undertaking no âmbito do programa de pesquisa e inovação Horizon 2020 da União Europeia. O AMU-LED demonstrará a integração segura de aeronaves tripuladas e não tripuladas por meio da implantação do U-space, com o objetivo final de concretizar cidades inteligentes cada vez mais sustentáveis. Isso será feito realizando demonstrações de voo com vários cenários, situações e casos de uso em ambientes urbanos.

Nessas demos, o projeto usará grandes plataformas elétricas de Decolagem e Pouso Vertical (eVTOL) para transporte de passageiros e carga, combinadas com Sistemas Aéreos Não Tripulados (UAS) menores realizando entrega de mercadorias e suprimentos médicos, vigilância ou apoio a serviços de emergência.


Objetivos do AMU-LED

O projeto começou há dois anos, em janeiro de 2020, com dois objetivos principais de demonstrar a interação segura do UAM com outros usuários do espaço aéreo e de demonstrar voos seguros de UAM. Após uma preparação minuciosa, as demonstrações de voo que ocorrerão no AMU-LED podem ser consideradas como o produto final do projeto, colocando em prática o conceito de operações, casos de uso, cenários, arquitetura de sistemas e o sistema U-space que será definido no projeto.

“Após realizar uma quantidade impressionante de trabalho, onde nosso consórcio concebeu e implementou conceitos de operações inovadores para UAM, preparou casos de uso futuristas, mas já próximos, como serviços de transporte aéreo ou entrega de encomendas de última milha, e integrou serviços inovadores de gestão de tráfego não tripulado, finalmente estamos prontos para a decolagem”, esclarece Pablo Menéndez-Ponte Alonso, líder do projeto UTM da NTT DATA Espanha que coordena o consórcio europeu de 17 entidades diferentes que participam do projeto AMU-LED. “Cranfield é nossa primeira, embora essencial demonstração, pois nos permitirá compreender a prontidão dessa tecnologia ao enfrentar o desafio real.”

Eventualmente, haverá sete demonstrações no total, ocorrendo ao longo do verão de 2022, em Cranfield (Reino Unido), Amsterdã (PN), Enschede (PN), Roterdã (PN) e Santiago de Compostela (ES).


Troca de informações

A variedade de locais permite que o projeto teste e demonstre vários aspectos relevantes de diferentes maneiras, por exemplo, avaliando a maneira mais eficiente de trocar informações entre os atores (como os drones, seus pilotos e o sistema de gestão de tráfego aéreo). O projeto testará dois conceitos diferentes para distribuição de dados relevantes: uma arquitetura centralizada e uma descentralizada. A arquitetura descentralizada será testada em Cranfield, Enschede e Roterdã, e a arquitetura centralizada será testada em Amsterdã e Santiago de Compostela.

As informações a serem trocadas dizem respeito a todos os tipos de dados, por exemplo, informações estratégicas e táticas antes e durante o voo, dados de rastreamento (informações em tempo real sobre a posição do drone), serviço consultivo tático de desconexão (informações para evitar quaisquer conflitos antes e durante o voo) e dados de Tempo e CNS (Comunicação, Navegação e Vigilância).


O que esperar durante as demonstrações?

Além disso, como o U-space e o UAM ainda são conceitos em desenvolvimento, o AMU-LED seguiu os três pilares da inovação – viabilidade, viabilidade e desejabilidade, para garantir que as demonstrações cubram as bases para a implementação eficaz do UAM.

Em junho, as demonstrações começam com o caso de viabilidade em Cranfield, provando a prontidão da solução AMU-LED, tecnologias e sistemas. Esses testes são liderados pela Universidade de Cranfield e ocorrerão no Aeroporto de Cranfield, uma instalação única que possui seu próprio Provedor de Serviços de Navegação Aérea e controladores de tráfego aéreo, e seus próprios pilotos e aeronaves. Esta demonstração será um pré-requisito para as demonstrações subsequentes, provando que a solução AMU-LED está pronta e é segura para ser testada em ambientes mais complexos. Uma segunda parte da demonstração de Cranfield ocorrerá em setembro.

Após provar a viabilidade da solução AMU-LED, em agosto o projeto continuará testando a desejabilidade da sua solução em Amsterdã e Enschede, focando na aceitação pública e no impacto social.

Em Amsterdã, os testes são liderados pelo Centro Aeroespacial Real dos Países Baixos (NLR) e acontecerão no coração da cidade, no Marineterrein. Usando um grupo de foco para coletar dados, a equipe realizará várias demonstrações de voo, testando diferentes aspectos do U-space e certos indicadores de aceitação pública, como incômodo de ruído, segurança percebida, confiança na tecnologia, preocupações com privacidade ou poluição visual. Medidas de mitigação para as preocupações levantadas pelo grupo de foco serão propostas com base nos dados coletados.

Enschede seguirá, demonstrando o impacto social do UAM. Space53, um centro de teste e inovação para sistemas não tripulados, está encarregado desta demonstração, que ocorrerá entre a localização do Space53 na Base de Tecnologia e o Aeroporto de Twente, e a cidade de Enschede. Mostrando vários casos de uso socialmente relevantes, como entrega médica, combate a incêndios ou vigilância policial, esta demonstração provará o impacto social que o UAM criará quando implementado.

Em Roterdã, a viabilidade econômica do UAM será demonstrada também em agosto. Este teste está sendo coordenado pela AirHub e ocorrerá na área portuária da cidade. Será feito em colaboração com a Autoridade do Porto de Roterdã, que deseja investigar a viabilidade de transportar tripulações de navios diretamente do navio para o hotel. Outros casos de uso também serão mostrados, voando diferentes UAVs e aeronaves VTOL.

A cidade de Santiago de Compostela sediará a demonstração final do AMU-LED, onde todos os aspectos anteriores – viabilidade, viabilidade e desejabilidade – se unem em um grande show final. Coordenada pelo centro de tecnologia ITG – Fundación Instituto Tecnológico de Galicia, a demonstração se concentrará na implementação correta de todos os aspectos em ambientes urbanos, como a demonstração final de como o U-space pode habilitar a Mobilidade Aérea Urbana. Isso será demonstrado em setembro e outubro.

Ao longo dessas demonstrações, a equipe do projeto coletará dados sobre os vários aspectos sendo testados, que então serão analisados. Isso permitirá que o projeto elabore resultados para o desenvolvimento adicional do U-space, fornecendo informações sobre a maneira mais eficiente para o U-space habilitar o UAM, fornecendo uma solução segura, eficaz e viável para cidades inteligentes.

Este projeto recebeu financiamento da SESAR Joint Undertaking (JU) sob o acordo de subvenção No 101017702. A JU recebe apoio do programa de pesquisa e inovação Horizon 2020 da União Europeia e dos membros da SESAR JU além da União.