Stephan van Vuren

Stephan van Vuren

As Vantagens e Desafios de Voar Drones Sobre 4G

Drones voando próximo a uma antena 4G, ilustrando o alcance ilimitado dos drones através de dados móveis

À medida que a tecnologia dos drones evolui, a conectividade 4G está a tornar-se um fator de mudança para muitas indústrias, incluindo segurança pública, segurança e gestão de infraestruturas críticas. Ao permitir que os drones se comuniquem e operem através de redes celulares, o 4G oferece uma solução confiável e escalável para operações remotas e missões de longo alcance. O software da AirHub suporta totalmente drones a voar sobre 4G, integrando-se perfeitamente com dispositivos como o DJI Dongle e permitindo capacidades avançadas através das nossas Aplicações de Controle de Solo e Centro de Operações de Drones.

Neste blog, exploraremos as vantagens de voar drones sobre 4G, examinaremos os desafios a considerar e forneceremos exemplos das suas aplicações nas nossas três principais indústrias.


Vantagens de Voar Drones Sobre 4G

1. Alcance Ilimitado

Um dos benefícios mais significativos da conectividade 4G é a sua capacidade de remover as limitações de alcance tradicionalmente impostas pelos sistemas de comunicação via rádio. Desde que um drone permaneça dentro da cobertura celular, o seu alcance operacional é limitado apenas pela sua autonomia de bateria. Isto é particularmente benéfico para operações BVLOS (Além da Linha de Visão Visual), onde as restrições de alcance podem prejudicar a eficácia da missão.

  • Exemplo para Segurança Pública: Uma equipa de busca e salvamento (SAR) numa área remota pode implantar drones sobre 4G para vasculhar grandes terrenos em busca de pessoas desaparecidas sem serem limitados por restrições de linha de visão.

  • Exemplo para Segurança: Equipas de segurança que gerem amplos sites industriais, como portos ou áreas fronteiriças, podem realizar vigilância perimetral sem se preocuparem em perder comunicação com seus drones.

  • Exemplo para Infraestrutura Crítica: Durante inspeções de oleodutos ou linhas ferroviárias, drones a voar sobre 4G podem cobrir vastas extensões de infraestrutura numa única missão, reduzindo o tempo de inatividade e melhorando a eficiência.

2. Transmissão de Vídeo com Baixa Latência

O 4G permite a transmissão de vídeo em tempo real com mínima latência, garantindo que os operadores possam tomar decisões oportunas com base em dados ao vivo. Isso é especialmente crítico para indústrias que dependem de consciência situacional imediata.

  • Exemplo para Segurança Pública: Bombeiros podem receber filmagens aéreas ao vivo de um edifício em chamas, permitindo que os comandantes ajustem as táticas dinamicamente e priorizem os recursos onde eles são mais necessários.

  • Exemplo para Segurança: O pessoal de segurança que monitora atividades suspeitas pode transmitir feeds ao vivo para um centro de comando, permitindo respostas coordenadas sem atraso.

  • Exemplo para Infraestrutura Crítica: Engenheiros que inspecionam linhas de energia de alta tensão podem visualizar vídeo ao vivo para identificar possíveis falhas ou danos, tomando decisões de manutenção em tempo real.

3. Prontos para o Futuro para Transferência Rápida de Dados

Embora o 4G já suporte transmissão de vídeo de alta qualidade, a integração futura do 5G desbloqueará transferências de dados ainda mais rápidas, permitindo uploads rápidos de fotos, vídeos e dados de sensores. Por enquanto, o 4G fornece uma base confiável para transmitir grandes quantidades de dados de forma eficiente.

  • Exemplo para Segurança Pública: A aplicação da lei pode usar drones para capturar imagens de alta resolução de uma cena de crime e transferi-las rapidamente para investigadores para análise.

  • Exemplo para Segurança: Drones que patrulham instalações sensíveis podem carregar imagens térmicas ou gravações de vídeo diretamente no armazenamento em nuvem seguro para arquivamento e revisão.

  • Exemplo para Infraestrutura Crítica: Durante inspeções de turbinas eólicas, drones podem enviar modelos 3D ou dados de imagem térmica para engenheiros em locais remotos, acelerando os fluxos de trabalho de manutenção.


Desafios e Considerações de Voar Sobre 4G

1. Cobertura de Rede Celular

A confiabilidade das operações em 4G depende da disponibilidade de cobertura de rede celular na área operacional. Localizações remotas ou rurais podem ter conectividade limitada ou inexistente, afetando potencialmente a viabilidade da missão.

  • Solução: Antes de implantar drones, os operadores devem avaliar a cobertura celular usando ferramentas disponíveis no módulo de planejamento de voo da AirHub, garantindo que as operações permaneçam dentro de áreas de rede confiáveis.

2. Restrições de Latência e Largura de Banda

Embora o 4G ofereça comunicação de baixa latência, o congestionamento da rede ou a fraca força do sinal podem introduzir atrasos ou degradar a qualidade do vídeo. Isso é especialmente crítico em ambientes urbanos onde as redes celulares são altamente utilizadas.

  • Solução: Os operadores podem mitigar esses problemas ao priorizar drones otimizados para rede e conduzir avaliações pré-voo para avaliar a latência e disponibilidade de largura de banda.

3. Segurança de Dados

Voar sobre 4G envolve a transmissão de dados sensíveis sobre redes públicas, o que levanta preocupações sobre possível intercepção ou violações.

4. Autonomia da Bateria

Enquanto o 4G elimina limitações de alcance, ele não resolve a restrição da vida útil da bateria, que continua sendo um fator crítico na duração da missão.

  • Solução: O planejamento de voo eficiente através do Centro de Operações de Drones da AirHub garante a seleção otimizada de rotas e uso de bateria, maximizando a duração da missão.


Aplicações em Diversas Indústrias

Segurança Pública

Os drones habilitados para 4G estão a transformar a resposta a emergências ao fornecer insights aéreos em tempo real e estender o alcance operacional:

  • A aplicação da lei pode usar drones 4G para operações de perseguição, rastreando suspeitos em áreas urbanas ou rurais.

  • Os bombeiros podem implantar drones para mapear o progresso de incêndios florestais em grandes terrenos, coordenando esforços de evacuação e implantação de recursos.

  • As equipas SAR podem realizar buscas em áreas amplas, reduzindo o tempo necessário para localizar pessoas desaparecidas em ambientes remotos ou perigosos.

Segurança

Para a indústria de segurança, os drones 4G melhoram capacidades de vigilância e resposta rápida:

  • Empresas como G4S ou Securitas podem implantar drones para missões de patrulha, monitorando grandes sites industriais ou complexos residenciais sem a necessidade de pilotos no local.

  • Os agentes de patrulha fronteiriça podem usar drones para monitorar vastas áreas, fornecendo vídeos ao vivo de cruzamentos não autorizados ou atividades suspeitas.

  • Drones equipados com câmaras térmicas podem patrulhar áreas sensíveis durante operações noturnas, proporcionando maior consciência situacional.

Gestão de Infraestruturas Críticas

Os drones 4G estão a revolucionar a forma como as organizações inspecionam e mantêm infraestruturas vitais:

  • Utilitários podem usar drones para inspecionar linhas de energia, oleodutos e turbinas eólicas sem exigir que as equipas estejam fisicamente presentes no terreno.

  • Agências de transporte podem implantar drones para inspeções de pontes ou avaliações de ferrovias, capturando imagens de alta resolução e vídeo ao vivo para identificar potenciais problemas.

  • As autoridades de gestão de água podem monitorar canais, barragens ou áreas propensas a inundações, aproveitando drones 4G para avaliar condições e tomar decisões proativas.


Conclusão: Uma Tecnologia Transformadora para Operações com Drones

Voar drones sobre 4G está a remodelar a forma como as organizações abordam operações com drones, oferecendo alcance ilimitado, transmissão de dados em tempo real e o potencial para transferências rápidas de dados no futuro próximo. Embora desafios como cobertura celular e segurança de dados devam ser considerados, a plataforma da AirHub fornece as ferramentas necessárias para mitigar esses riscos e maximizar os benefícios da conectividade 4G.

Ao integrar capacidades 4G em nossas Aplicações de Controlo de Solo e Centro de Operações de Drones, a AirHub capacita operadores em segurança pública, segurança e gestão de infraestruturas críticas a conduzir missões de forma mais eficiente, segura e eficaz. Com a conectividade 4G, as possibilidades para operações com drones são verdadeiramente ilimitadas.


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Avaliação de Risco de Operações Específicas para Operadores de Drones

O que é uma análise de risco SORA e como pode ajudar na criação de um Manual de Operações para a sua operação de drones na Categoria Específica?

A Avaliação de Risco de Operações Específicas (#SORA) foi desenvolvida pela JARUS (Autoridades Conjuntas para a Criação de Normas em Sistemas Não Tripulados) para fornecer aos operadores de drones uma metodologia para a avaliação de risco necessária para solicitar autorização para operar um Sistema de Aeronaves Não Tripuladas (#UAS) dentro da categoria específica.

O SORA propõe barreiras de risco para evitar que a operação saia de controle e fornece barreiras de danos caso a operação realmente saia de controle (por exemplo, um plano de resposta a emergências). O processo SORA começa com a definição de um volume operacional pelo operador no qual a operação do drone terá lugar. Este volume operacional está relacionado com o espaço aéreo adjacente e a área circundante no solo. O SORA inclui tanto um Modelo de Risco no Solo quanto um Modelo de Risco Aéreo para determinar riscos para a área circundante e o espaço aéreo adjacente, e propor medidas mitigadoras que possam diminuir esses riscos.

O SORA fornece aos operadores de drones a metodologia de avaliação de risco necessária para apoiar a aplicação para uma autorização de operação de drones na Categoria Específica.

Neste artigo, vamos explicar mais sobre a metodologia por trás do SORA e como isso pode ajudar a configurar um Manual de Operações para a sua operação de drones.


O Conceito de Operações (ConOps)

O primeiro passo no processo SORA é descrever o Conceito de Operações (#ConOps) para a operação de drones que você deseja realizar. Este ConOps exige que você colete e forneça informações técnicas, operacionais e humanas suficientes relacionadas ao uso pretendido do UAS. O ConOps não deve ser apenas uma descrição da operação, mas também fornecer uma visão sobre a cultura de segurança operacional na organização.

Basicamente, você precisará descrever os quem, o que e onde da operação que pretende realizar. Para isso, você precisará de informações sobre o drone e os equipamentos de apoio que serão usados, precisará saber quem pilotará o drone (e quais são as suas qualificações), como a organização garantirá que a operação seja realizada com segurança e onde a operação terá lugar (por exemplo, a classificação do espaço aéreo e a área que será sobrevoada).


Determinar a Classe de Risco no Solo (GRC)

O risco no solo do UAS está relacionado ao risco não mitigado de uma pessoa ser atingida pelo drone (em caso de perda de controle) e é representado no SORA por onze Classes de Risco no Solo (#GRC). O GRC inicial é derivado apenas das dimensões e energia cinética do drone, do tipo de operação (#VLOS ou #BVLOS) e do cenário operacional (operações sobre uma área não populosa ou populosa, se a área é controlada ou se a área inclui uma aglomeração de pessoas).

O risco não mitigado de uma pessoa ser atingida pelo UAS pode ser controlado e reduzido por meio de mitigações. Isso pode, por exemplo, ser feito através de um Plano de Resposta a Emergências eficaz (#ERP). Também é possível reduzir o GRC limitando o efeito do impacto no solo do drone instalando um paraquedas de emergência. Uma terceira opção é ter contenções técnicas eficazes em vigor (por exemplo, geofencing ativo).

Cada mitigação de risco (ou sua ausência) fornece um fator (+1 a -4) que pode ser adicionado ao GRC inicial para determinar a Classe de Risco no Solo final. Quando o GRC final é determinado, o próximo passo é olhar para os riscos aéreos da operação.


Determinar a Classe de Risco Aéreo (ARC)

A Classe de Risco Aéreo (#ARC) é uma classificação qualitativa generalizada da taxa em que um drone encontraria uma aeronave tripulada em um espaço aéreo civil típico. Ela fornece uma indicação inicial do risco de colisão para o espaço aéreo, antes de serem aplicadas mitigaçãoes. A ARC é encontrada respondendo a perguntas no fluxograma SORA sobre a altitude da operação, se a operação está em espaço aéreo controlado ou não controlado, se a operação ocorre próximo a um aeroporto e se áreas urbanas ou rurais são sobrevoadas.

O fluxograma dirá qual é a ARC inicial (A - D) para a operação pretendida. No entanto, a ARC é uma classificação generalizada, portanto, você - o operador - poderia considerar que a qualificação é muito alta para as condições dentro do volume operacional pretendido. Se este for o caso, pode aplicar mitigações estratégicas e táticas para reduzir a ARC.

A mitigação estratégica consiste geralmente em procedimentos e restrições operacionais destinadas a mitigar o risco reduzindo a taxa de encontro dos drones, ou o tempo de exposição, antes da decolagem. As mitigações estratégicas são divididas entre mitigações que podem ser controladas pelo operador (mitigação estratégica por restrições operacionais) e aquelas que não podem (mitigação estratégica por estruturas e regras).

A mitigação tática consiste geralmente em mitigações que são aplicadas após a decolagem e tomam a forma de um "ciclo de feedback mitigador". Um ciclo de feedback mitigador é um sistema dinâmico empregado para reduzir a taxa de colisão ao modificar continuamente a geometria e a dinâmica das aeronaves em conflito em um espaço aéreo, com base em informações atualizadas de conflito de aeronaves, como alerta de tráfego do controle de tráfego aéreo (#ATC) e sistema de prevenção de colisão (#TCAS), gestão de tráfego não tripulado (#UTM e See and Avoid (VLOS).

A Classe de Risco Aéreo pode ser reduzida aplicando mitigações estratégicas e táticas.

Após aplicar as mitigações estratégicas e táticas, a ARC final pode ser determinada. Com base na ARC final, podem ser formados objetivos para prevenir uma violação do espaço aéreo adjacente ao volume operacional. A ARC final em combinação com o GRC final também determinam os Níveis Específicos de Garantia e Integridade com base nos quais são formados Objetivos de Segurança Operacional.


O que são SAIL e OSO?

Níveis Específicos de Garantia e Integridade (#SAIL) é o parâmetro escolhido na metodologia SORA para consolidar a análise de risco terrestre e aéreo. O nível de confiança representado pelo SAIL não é quantitativo, mas corresponde a objetivos que precisam ser cumpridos, descrições das atividades que podem apoiar o cumprimento desses objetivos e evidências para indicar que os objetivos foram alcançados.

Com base no SAIL (níveis I - VI) são determinados Objetivos de Segurança Operacional (#OSO) para barreiras e mitigações a diferentes ameaças, como um problema técnico com o UAS, uma deterioração de sistemas de suporte externos, erro humano e condições operacionais adversas. Esses OSOs basicamente descrevem os requisitos para a organização do operador, o drone e o piloto.

Para o piloto, serão estabelecidos requisitos relativos aos conhecimentos e habilidades que ele deve possuir. Estes podem ser obtidos através do treinamento teórico e prático adequado de drones. Ter o drone e equipamento certos é crucial para a realização de uma operação segura, o OSO também descreve os requisitos para a avaliação técnica do drone, equipamento e serviço. A própria organização precisa de um Manual de Operação compatível com o SORA para ter os procedimentos corretos em vigor para realizar suas operações de drones de forma segura e eficiente.


Escrevendo um Manual de Operação compatível com o SORA

Um Manual de Operação profissional é essencial para configurar uma operação de drones segura e eficiente. Na AirHub, escrevemos Manuais de Operação para muitas organizações diferentes em várias indústrias. E, embora cada organização e operação de drones seja diferente, identificamos uma série de essenciais para um Manual de Operação compatível com o SORA.

Um Manual de Operação profissional é essencial para configurar uma operação de drones segura e eficiente.

O primeiro requisito é garantir que o seu manual esteja devidamente estruturado para distinguir claramente informações gerais dos seus procedimentos operacionais e outras seções. Na AirHub, usamos um formato derivado de manuais de aviação tradicionais para isso. Também é importante descrever claramente a organização por trás da sua operação de voo e as responsabilidades atribuídas. Um terceiro requisito é fornecer informações técnicas suficientes sobre os drones, equipamentos e serviços usados para sua operação e os requisitos de manutenção que se aplicam a eles.

O núcleo do seu manual de operações será os procedimentos que devem ser aplicados pelo seu pessoal. É muito importante desenvolver procedimentos operacionais padrão (#SOPs) claros e fáceis de usar para todas as ações, desde o planejamento do voo até o processamento de dados pós-voo. Você terá que garantir que todas as medidas mitigadoras decorrentes de suas análises SORA sejam incorporadas em seus procedimentos normais, anormais e de emergência.

O último requisito é fornecer ao seu pessoal toda a documentação necessária para realizar uma missão. Certifique-se de que eles tenham fácil acesso a todas as listas de verificação, formulários etc. Um sistema de Gestão de Operações de Drones profissional lhe poupará muito tempo e dinheiro com isso.


Como a AirHub pode ajudar

Na AirHub, guiamos muitas organizações em vários setores para configurar uma operação de drones segura, eficiente e compatível. Contate-nos para aproveitar a experiência e a expertise dos nossos consultores. Eles irão guiá-lo na aplicação da metodologia de análise de risco SORA e na elaboração de um manual de operações específico para a sua operação. E com nossa plataforma AirHub Drone Operations Management, você poderá obter uma visão abrangente da sua operação de drones.

Um drone empresarial com suporte para holofote na sua caixa de transporte

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Pacote Inicial de Drone DJI Mavic 2 Enterprise

Poupe tempo e dinheiro obtendo os drones, ferramentas, software e mais adequados com os nossos Pacotes Iniciantes de Drones especificamente compostos para o seu tipo de operação.

Estabelecer um programa profissional de drones na sua empresa não é uma tarefa fácil. Qual é o drone certo para o trabalho? Qual #software usamos para processar os dados? Como nos mantermos em conformidade com as regulamentações nacionais e locais? Ajudaremos você a responder a estas perguntas e a obter um retorno instantâneo sobre o investimento no seu programa de drones.


O DJI Mavic 2 Enterprise

Quer você queira realizar missões de busca e salvamento, combater incêndios ou inspecionar ativos industriais como pontes, linhas elétricas ou torres de comunicação, o DJI #Mavic 2 Enterprise é o companheiro perfeito para quase qualquer missão. A versão padrão do Mavic 2 Enterprise vem com uma poderosa câmara de 12MP com zoom ótico de 2x e zoom digital de 3x, ótima para fins de inspeção de perto. O Mavic 2 Dual está equipado com uma câmara ótica e térmica FLIR que pode ser usada para inspeções visuais e térmicas. Ambas as aeronaves também podem ser equipadas com acessórios opcionais, como um holofote, um alto-falante e um sinalizador. As aeronaves da série Mavic 2 Enterprise estão equipadas com recursos avançados de segurança, como dez sensores que evitam colisões com objetos e encriptação abrangente de dados.

Na AirHub, forneceremos a versão do Mavic 2 Enterprise que se adapta exatamente às suas necessidades e entregá-la-emos com um tablet profissional, incluindo o nosso software de Gestão de Operações de Drones. Também garantiremos que você tem todos os acessórios e equipamentos adicionais de que necessita para realizar operações consistentes e de baixo risco. E todos os nossos drones M2E vêm com uma garantia de substituição de 12 meses e a possibilidade de usufruir do nosso serviço de manutenção, para que nunca tenha que se preocupar com a disponibilidade operacional.

Escolher o drone certo é essencial para o sucesso da sua operação.


Software que combina com o hardware

Ao utilizar o software de processamento adequado, você pode transformar os #dados que capturou em valor real. Não importa se você está na #agricultura, #construção ou #inspeção. Forneceremos o software de terceiros necessário para criar modelos em #3D, mapas de alta resolução, análises #NDVI e muito mais. E com o AirHub Drone Operations Management Software, você poderá obter inteligência do espaço aéreo com segurança e facilidade, planejar e rastrear seus voos com conectividade #UTM e gerir sua frota, equipas e manutenção.

Use o AirHub para voar de forma segura e permanecer em conformidade com as regulamentações nacionais.


Seja treinado e certificado

Comprar os drones e softwares certos é apenas o começo. Para criar uma operação segura, eficiente e em conformidade com a legislação, você deve fornecer à sua equipa um treinamento abrangente em solo e voo sobre os seus procedimentos padrão de operação (#SOPs) e cenários de voo. A AirHub irá guiá-lo na criação de um Manual de Operações e auxiliar na aplicação das necessárias #autorizações e #certificados para sua operação. Assim que a sua operação estiver ativa, estaremos disponíveis para apoiá-lo se surgirem dúvidas. Como gerente de operações, você pode usar a plataforma AirHub Drone Operations Management para agendar manutenção, verificar a conformidade da sua equipa, fornecer-lhes a documentação necessária e muito mais.


Como a AirHub pode ajudar

Na AirHub, ajudámos muitas organizações de várias indústrias a estabelecer uma operação de drones segura, eficiente e em conformidade. Contacte-nos para aproveitar a experiência e conhecimento dos nossos consultores e formadores. Eles podem ajudar a selecionar os drones e softwares certos, redigir os seus procedimentos padrão de operação e manuais de operações e montar o seu programa de treinamento e certificação da empresa. E com a nossa plataforma AirHub Drone Operations Management, seus gerentes poderão obter uma visão abrangente da sua operação de voo.

Um DJI Phantom 4 com o novo módulo RTK no topo, tornando-o 100 vezes mais preciso do que o GPS

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DJI Phantom 4 RTK - Pacote Inicial de Drones

Poupar tempo e dinheiro ao obter os drones, ferramentas, software e muito mais adequados com os nossos Pacotes Iniciais de Drones especificamente compostos para o seu tipo de operação.

Configurar um programa profissional de drones na sua empresa não é uma tarefa fácil. Qual é o drone certo para o trabalho? Que #software utilizamos para processar os dados? Como permanecemos em conformidade com as normas nacionais e locais? Ajudaremos a responder a estas questões e a obter um retorno imediato sobre o investimento no seu programa de drones.


O DJI Phantom 4 RTK

Se deseja realizar missões de mapeamento de alta precisão, o DJI #Phantom 4 RTK é a ferramenta que necessita. O módulo #RTK - em combinação com a Estação Móvel D-RTK GNSS opcional - fornece dados de posicionamento em tempo real, ao nível do centímetro, para uma precisão absoluta melhorada nos metadados das imagens, enquanto requer menos pontos de controle no solo. Um módulo GNSS redundante está instalado para manter a estabilidade de voo em regiões com sinal fraco, como em cidades densas. Combinando ambos os módulos, o Phantom 4 RTK é capaz de otimizar a segurança de voo enquanto assegura que os dados mais precisos são capturados para fluxos de trabalho complexos de levantamento, mapeamento e inspeção.

O Sistema de Transmissão OcuSync garante a transmissão estável e confiável de imagens e vídeos em HD a distâncias de até 7 km, ideal para mapeamento de locais maiores. O novo sistema TimeSync alinha continuamente o controlador de voo, a câmara e o módulo RTK, garantindo que cada foto usa os metadados mais precisos e corrige os dados de posicionamento para o centro do sensor de câmara CMOS de 20 megapixels – otimizando os resultados dos métodos fotogramétricos e permitindo que a imagem atinja dados de posicionamento ao nível do centímetro.

Na AirHub podemos fornecer-lhe um Phantom 4 RTK pronto a voar e a Estação Móvel D-RTK GNSS opcional, entregando-o com um tablet profissional que inclui o nosso software de Gestão de Operações de Drones. Também asseguramos que tem todos os acessórios e equipamentos adicionais necessários para realizar operações consistentes e de baixo risco. E todos os nossos drones M2E são fornecidos com uma garantia de substituição de 12 meses e a possibilidade de usufruir do nosso serviço de manutenção, para que nunca tenha que se preocupar com a disponibilidade operacional.

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