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.