Dentro de alguns anos, a mobilidade aérea urbana será uma realidade, permitindo que as pessoas viagem convenientemente de uma forma mais adequada às cidades e seus residentes. Integrar estes grandes drones do futuro de forma segura no nosso espaço aéreo urbano requer muita coordenação e um grande número de testes. Nos próximos meses, o projeto europeu AMU-LED realizará vários voos de demonstração em ambientes urbanos no Reino Unido, na Holanda e na Espanha.

E se no futuro houvesse ambulâncias transportando pacientes e medicamentos críticos pelo ar? E se os bombeiros pudessem combater incêndios de maneira segura e eficiente sem colocar vidas humanas em perigo? Um futuro onde as pessoas possam viajar mais rápido e de forma mais eficiente de ponto a ponto, com serviços mais otimizados para as cidades e seus residentes. Esse futuro não é uma mera visão – é uma realidade que virá até 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 capacitadores para UAM é o U-space, um quadro de gestão do tráfego aéreo para permitir a integração segura e protegida de drones. Tal como o sistema de gestão do tráfego aéreo para aeronaves em geral, 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. U-space pode ser definido como um conjunto de serviços e procedimentos específicos projetados para garantir 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 tem sido realizado no desenvolvimento do U-space e UAM através 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 Iniciativa Conjunta SESAR 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 realizar cidades inteligentes cada vez mais sustentáveis. Isso será feito por meio de demonstrações de voo com vários cenários, situações e casos de uso em ambientes urbanos.

Nestas demos, o projeto utilizará grandes plataformas elétricas de Descolagem e Aterragem Vertical (eVTOL) para transporte de passageiros e carga, combinadas com Sistemas Aéreos Não Tripulados (UAS) menores realizando entrega de bens e suprimentos médicos, vigilância ou suporte a serviços de emergência.

Objetivos do AMU-LED

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

“Após ter realizado uma quantidade impressionante de trabalho, onde nosso consórcio concebeu e implementou conceitos operacionais de ponta para UAM, preparou casos de uso futuristas, mas ao virar da esquina, como transporte aéreo ou entrega de pacotes 'última milha', e integrou serviços inovadores de gestão de tráfego não tripulado, finalmente estamos prontos para decolar”, esclarece Pablo Menéndez-Ponte Alonso, líder de 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 demonstração, embora essencial, pois nos permitirá entender a prontidão desta tecnologia confrontando o desafio real.”

No final, haverá sete demonstrações ao todo, ocorrendo ao longo do verão de 2022, em Cranfield (Reino Unido), Amsterdão (Países Baixos), Enschede (Países Baixos), Roterdão (Países Baixos) e Santiago de Compostela (Espanha).

Troca de informação

A variedade de localizações permite ao projeto testar e demonstrar vários aspectos relevantes de diferentes maneiras, por exemplo, avaliando a maneira mais eficiente de trocar informações entre atores (como drones, seus pilotos e o sistema de gestão do tráfego aéreo). O projeto testará dois conceitos diferentes para distribuir dados relevantes: uma arquitetura centralizada e uma descentralizada. A arquitetura descentralizada será testada em Cranfield, Enschede e Roterdão, e a arquitetura centralizada será testada em Amsterdão 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 de desconflito tático consultivo (informações para evitar quaisquer conflitos antes do voo e durante o voo) e dados de meteorologia e CNS (Comunicação, Navegação e Vigilância).

O que esperar durante as demonstrações?

Além disso, como U-space e UAM ainda são conceitos que estão em desenvolvimento, o AMU-LED seguiu os três pilares da inovação – viabilidade, viabilidade econômica e desejabilidade – para garantir que as demonstrações cubram as bases para uma 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. Estes 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, além de 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.

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

Em Amsterdão, os testes são liderados pelo Royal Netherlands Aerospace Centre (NLR) e ocorrerão no coração da cidade, no Marineterrein. Utilizando um grupo focal para coletar dados, a equipe realizará várias demonstrações de voo, testando diferentes aspectos do U-space e certos indicadores de aceitação pública, como incomodação por ruído, segurança percebida, confiança na tecnologia, preocupações com privacidade ou poluição visual. Medidas de mitigação para as preocupações levantadas pelo grupo focal serão propostas com base nos dados coletados.

Enschede seguirá, demonstrando o impacto social do UAM. Space53, um centro de testes e inovação para sistemas não tripulados, é responsável por esta demonstração, que ocorrerá entre a localização Space53 na Technology Base 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 Roterdão, a viabilidade econômica do UAM será demonstrada também em agosto. Este teste está a ser coordenado pela AirHub e ocorrerá na área portuária da cidade. Será feito em colaboração com a Autoridade do Porto de Roterdão, que deseja investigar a viabilidade de transportar tripulações de navios diretamente do navio para o hotel. Outros casos de uso também serão demonstrados, voando diferentes UAVs e aeronaves VTOL.

A cidade de Santiago de Compostela será o local da demonstração final do AMU-LED, onde todos os aspetos anteriores – viabilidade, viabilidade econômica e desejabilidade – se reúnem em um grande espetáculo final. Coordenada pelo centro tecnológico ITG – Fundación Instituto Tecnológico de Galicia, a demonstração se concentrará na implementação correta de todos os aspetos em ambientes urbanos, como a vitrine 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 reunirá dados sobre os vários aspetos testados, que serão então analisados. Isso permitirá que o projeto elabore resultados para o desenvolvimento futuro do U-space, fornecendo informações sobre a maneira mais eficiente para o U-space permitir o UAM, proporcionando uma solução segura, eficaz e viável para cidades inteligentes.

Este projeto recebeu financiamento da Iniciativa Conjunta SESAR (JU) sob o acordo de concessão nº 101017702. O JU recebe suporte do programa de pesquisa e inovação Horizon 2020 da União Europeia e dos membros da SESAR JU, exceto da União.