Stephan van Vuren

O mapa é a missão: como a percepção situacional em camadas decide resultados na segurança pública, proteção e infraestruturas críticas

Ecrã de operações de drones do AirHub mostrando uma transmissão de vídeo ao vivo de um incêndio florestal ao lado de uma camada de mapa para conhecimento situacional

Pergunte a um comandante de incidentes experiente o que ele procura primeiro sob pressão, e a maioria dir-lhe-á a mesma coisa: um mapa.

A câmara mostra a cena. O mapa mostra a cena em contexto: o que está ao seu redor, o que está acima dela, o que se move através dela, o que está a jusante dela e o que é permitido dentro dela. Sem esse contexto, uma transmissão de vídeo é apenas uma janela. Com ele, a transmissão torna-se uma superfície de decisão.

Para operacionais em segurança pública, segurança física e infraestruturas críticas, a qualidade do mapa é a qualidade da consciência situacional que ele cria, e a qualidade dessa consciência situacional é a qualidade da operação. Um mapa plano e indiferenciado reduz cada decisão a "o que posso ver agora". Um mapa bem estruturado em camadas separa o terreno, o espaço aéreo, a meteorologia, o tráfego, as infraestruturas e a intenção, e permite que o operador decida sobre cada um de forma independente.

Este é o problema de design em que a AirHub tem vindo a trabalhar há anos. A plataforma está construída como um mapa com operações a decorrer sobre ele.

Camadas base: a tela sobre a qual o operador trabalha

Tudo começa com a camada base. É o mapa por baixo de todas as outras informações, e é a primeira decisão que um operador toma, por vezes sem se aperceber.

Diferentes camadas base resolvem diferentes problemas.

O mapa de ruas e as camadas em estilo rodoviário são a língua franca do despacho. As etiquetas são legíveis, as redes rodoviárias são claras e a carga cognitiva é baixa. São a predefinição certa para um operador que está a coordenar com unidades de patrulha, carros de bombeiros ou equipas de ambulâncias.

A imagiologia de satélite e do estilo Google Earth inverte a prioridade. As estradas tornam-se menos importantes; o terreno, a vegetação, a implantação de edifícios e a água tornam-se primários. Para busca e salvamento, combate a incêndios florestais, segurança perimetral e qualquer operação onde a forma real do terreno importa mais do que as suas etiquetas administrativas, o satélite é a tela certa.

As camadas base escuras importam mais do que as pessoas pensam. Uma sala de controlo a funcionar à noite, ou numa parede de vídeo de baixa luminosidade, cansar-se-á rapidamente com um mapa base brilhante. Os temas escuros preservam o contraste para as sobreposições, reduzem a fadiga ocular ao longo de turnos longos e permitem que os dados dinâmicos, tais como trajetórias de aeronaves, posições de drones e alertas de sensores, se destaquem de forma limpa.

As ortofotos e a imagiologia aérea de alta resolução são a tela especializada. São capturadas ou obtidas com uma resolução muito superior à do satélite, frequentemente atualizadas com maior frequência e corrigidas para distorções, de modo a que as medições efetuadas sobre elas sejam fiáveis. Para inspeção de infraestruturas críticas, planeamento em torno de ativos fixos ou reconstrução pós-incidente, a ortofotografia mostra o que está no terreno hoje, capturado de forma muito mais recente do que o ciclo de atualização de um satélite.

Uma plataforma de operações séria permite ao operador alternar entre camadas base com um único clique, porque a tela certa depende da missão.

Camadas de referência adicionadas: as regras do espaço aéreo e da água

Acima da camada base encontram-se as camadas de referência. São relativamente estáticas e continuam a ser críticas para uma operação legal e segura.

Os mapas de espaço aéreo são os mais familiares. Espaço aéreo controlado, áreas restritas, restrições temporárias de voo, zonas geográficas específicas para drones ao abrigo do regulamento da UE, classes ICAO e áreas de treino militar são todos invisíveis a olho nu, e todos eles limitam o que um operador pode legalmente fazer. Um operador de drone sem uma camada de espaço aéreo está, na verdade, a voar às cegas em relação ao ambiente regulamentar que o rodeia.

As cartas náuticas importam no momento em que uma operação toca na água. Autoridades portuárias, guardas costeiras, operadores de eólicas offshore, polícia marítima e equipas de busca e salvamento (SAR) precisam de ver o que um operador marítimo vê: contornos de profundidade, canais de navegação, zonas marítimas restritas, fundeadouros e esquemas de separação de tráfego. Um drone encarregue de uma missão sobre um porto sem a camada náutica por baixo não consegue coordenar-se de forma significativa com as embarcações com que partilha a área.

Outras sobreposições regulamentares e de referência seguem a mesma lógica: reservas naturais protegidas, zonas de sobrevoo proibido para infraestruturas críticas, limites de parques nacionais, perímetros prisionais e zonas de exclusão de embaixadas. Cada uma destas é uma regra do mundo em que o operador trabalha, e cada uma pertence ao mesmo mapa.

As camadas de referência tornam as regras visíveis no momento da decisão, muito antes do momento da auditoria.

Camadas dinâmicas: o mundo tal como ele é agora

As camadas de referência descrevem as regras do mundo. Camadas dinâmicas descrevem o seu estado. Mudam minuto a minuto, não podem ser planeadas com antecedência e é nelas que se ganha ou perde a consciência situacional.

Meteorologia. Velocidade e direção do vento em altitude, perfis de rajadas, radar de precipitação, trovoada, qualidade, temperatura, visibilidade e teto. A meteorologia é a razão mais comum para uma missão ser cancelada, adiada ou planeada de novo em voo. Colocar a meteorologia diretamente no mapa permite ao operador ver a limitação exatamente onde ela se aplica, na mesma vista que usa para decidir.

Espaço aéreo e tráfego de aeronaves. As transmissões ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) mostram tráfego tripulado cooperativo, como aeronaves comerciais, a maior parte da aviação geral e helicópteros. O FLARM estende essa capacidade à comunidade de voo sem motor, aviação ligeira e helicópteros onde a cobertura ADS-B é irregular. Juntos, oferecem uma vista de operações em tempo real de quem está a partilhar o céu. Para um drone de segurança pública sobre o local de um incidente, esta é a diferença entre coordenar com o helicóptero da polícia ou atrapalhar o seu caminho.

Transmissões de deteção de contra-UAS. O mesmo mapa que mostra o tráfego cooperativo pode mostrar o tráfego não cooperativo: drones detetados por radar, sensores de radiofrequência (RF), matrizes acústicas ou ID Remoto. Esta é a camada de contra-UAS do SecHub no ecossistema AirHub, e transforma o mapa de "o que estou a voar" para "o que está a voar perto de mim e se é uma ameaça". Para um local de infraestruturas críticas ou um evento público, essa distinção é toda a operação.

AIS, tráfego de embarcações. Para qualquer operação que envolva espaço marítimo, as transmissões do Sistema de Identificação Automática (AIS) mostram os navios, os seus rumos, as suas velocidades e as suas classificações. Uma guarda costeira que encarrega um drone de monitorizar uma embarcação suspeita de contrabando, uma autoridade portuária que verifica uma chegada ou uma polícia marítima que se coordena com barcos de patrulha precisam da camada AIS no mesmo mapa que a posição do drone.

Sobreposições de infraestruturas. Linhas elétricas, caminhos de ferro, estradas, autoestradas, vias navegáveis e condutas. Estas camadas servem dois propósitos. O primeiro é o planeamento operacional: um programa de inspeção de linhas elétricas é, quase por definição, uma tarefa em relação à camada de linhas elétricas. O segundo é a consciência do risco. Saber onde passa o corredor de alta tensão, onde a linha ferroviária cruza, onde a autoestrada está vedada e onde o canal atravessa a área muda a forma como o operador planeia um voo, onde localiza uma estação de acoplamento (dock) e o que considera uma opção de aterragem de emergência.

Cobertura de rede móvel e conectividade. Para operações Além do Alcance Visual (BVLOS), para implementações baseadas em estações de acoplamento (docks) e, cada vez mais, para ligações cativas (tethered) ou de recurso, a cobertura de rede móvel conta agora como uma camada operacional por direito próprio. Saber que a rota de voo planeada cruza uma falha de cobertura é a diferença entre uma missão BVLOS bem-sucedida e um incidente de perda de ligação.

O fio condutor em todas as camadas dinâmicas é que são em tempo real, externas e decisivas para a operação. Uma plataforma de operações que não as consiga integrar é, na melhor das hipóteses, uma ferramenta de planeamento.

Anotações: transformar o mapa num plano

As camadas base descrevem o mundo. As camadas de referência descrevem as regras. As camadas dinâmicas descrevem o estado. As anotações descrevem a intenção. É aqui que o operador deixa de consumir o mapa e passa a criá-lo.

Pontos de interesse. Uma boca de incêndio, um ponto de encontro, a localização conhecida de uma câmara, um contacto no perímetro, uma porta de entrada para unidades táticas, uma área de reunião de emergência. Os pontos de interesse transportam a memória institucional. O primeiro operacional a chegar ao local às três da manhã não deve precisar de redescobrir o que a equipa que planeou o local já sabia há seis meses.

Pontos de passagem (waypoints) e rotas de voo. O esqueleto de qualquer missão planeada. Os pontos de passagem definem o caminho que o drone irá voar, a velocidade a que irá voar, o perfil de altitude que irá manter e as ações que irá desencadear ao longo do caminho. Numa plataforma bem construída, construir uma missão significa que cada ponto de passagem carrega uma instrução completa: ativações de carga útil, ângulos de câmara e comportamento de espera (loiter), tudo associado à coordenada.

Medições. Medições de comprimento, área e volume efetuadas diretamente no mapa e confirmadas com dados de ortofoto ou LiDAR. Para inspeção, planeamento de buscas, preservação de provas e avaliação de infraestruturas, a capacidade de desenhar uma linha e confiar no número que ela devolve é fundamental. Uma medição que precisa de ser exportada, reprojetada e reimportada é uma medição que não será feita.

Estimativas de cobertura. Para buscas e salvamento, vigilância de área e missões de mapeamento, o operador precisa de saber o que um voo irá realmente cobrir, tendo em conta a área de cobertura do sensor, a sobreposição, a altitude e a velocidade. Colocar essa estimativa no mapa como um polígono sombreado permite ao comandante ver a falha antes de o recurso descolar.

Áreas operacionais com volumes de contingência. Este é o cerne das operações não tripuladas modernas alinhadas com a SORA. Um voo não acontece num ponto único. Acontece dentro de uma geografia de voo, cercada por um volume de contingência no qual a aeronave pode entrar sob modos de falha específicos, rodeada por sua vez por uma zona de amortecimento de risco no solo que protege as pessoas no chão no pior cenário. Desenhar estes volumes no mapa é o que torna uma operação auditável, segurável e passível de aprovação pela autoridade competente. Um operador que planeia sem volumes de contingência e zonas de amortecimento de risco no solo está a planear um voo que não existe no papel.

Zonas de amortecimento de risco no solo. O anel mais externo do modelo SORA. Um amortecedor que reflete a energia cinética da aeronave e a trajetória balística de uma falha no pior cenário. Visualizá-lo no mapa força o planeador a confrontar-se com a pergunta que todos os reguladores farão: quem está debaixo deste drone se tudo correr mal, e como mitigou isso.

As anotações transformam o mapa de uma imagem passiva num plano ativo. São a camada onde o julgamento do operador individual se torna num processo institucional.

O efeito composto: consciência situacional a partir de mapas, vídeo e telemetria

Cada uma das camadas acima mencionadas é útil por si só. O efeito composto é o que faz funcionar um centro de operações moderno.

Imagine um incidente na prática.

Um sensor de contra-UAS reporta um drone não identificado a aproximar-se de uma infraestrutura crítica. No ecrã do operador, o alerta aparece como um traçado no mapa: camada base escura, ortofoto focada no próprio local, sobreposição do espaço aéreo a confirmar a classe do espaço aéreo, ADS-B a confirmar que não há tráfego cooperativo na área, AIS a mostrar duas embarcações na via navegável adjacente, painel de meteorologia a mostrar vento cruzado dentro dos limites.

O operador lança um drone a partir da doca do local. A posição da aeronave aparece no mesmo mapa. O seu vídeo ao vivo aparece num quadro fixado à sua posição. A sua telemetria situa-se ao lado do quadro: bateria, intensidade do sinal, altitude e velocidade.

A missão planeada aparece como pontos de passagem ao longo do mapa. O volume de contingência é visível como um polígono tracejado. A zona de amortecimento de risco no solo é desenhada em torno da área povoada do local. A equipa de patrulha no terreno aparece como uma transmissão de câmara corporal (bodycam) e um marcador de posição.

Num único ecrã, o operador já sabe o que está a acontecer. O ecrã existe para responder à pergunta seguinte: o que fazer em relação a isso.

Isso é consciência situacional. É o que acontece quando todas as camadas se encontram no mesmo local, ao mesmo tempo.

Por que razão a consciência situacional em camadas é importante para os sectores de atividade que a AirHub serve

Para a segurança pública, o mapa faz a diferença entre uma resposta coordenada multiagências e uma resposta fragmentada. Drone, helicóptero, unidade de patrulha, câmara corporal e despacho vivem na mesma imagem, e o comandante toma uma única decisão clara em vez de três. Esta é a mesma imagem partilhada em que a Polícia Federal Belga confia para obter consciência situacional em tempo real entre equipas.

Para a segurança, o mapa é a diferença entre o barulho de um alarme e um incidente confirmado. A deteção por um sensor, por si só, é uma questão. A deteção por um sensor com contexto de tráfego, posição do drone, vídeo e infraestruturas é uma resposta.

Para as infraestruturas críticas, o mapa é a diferença entre uma inspeção de rotina e uma visão operacional profunda. A camada da linha elétrica, o drone baseado na doca, a sobreposição meteorológica, a ortofoto e a anomalia medida unem-se como uma imagem contínua do ativo que se atualiza a cada voo.

A AirHub traz todas essas camadas (base, de referência, dinâmicas e de anotação) para a mesma visualização operacional. O SecHub adiciona a camada contra-UAS. O MilHub adiciona o cenário operacional de defesa soberana. O mapa é a espinha dorsal comum a todas as três.

A câmara diz-lhe o que está à sua frente. O mapa diz-lhe o que fazer em relação a isso.

Quer ver todas as camadas numa única vista operacional, construída em torno do seu próprio caso de utilização? Agende uma demonstração e nós guiaremos o processo.