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UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA

Proyecto Final de Carrera

INTEGRACIÓN DE SISTEMAS AÉREOS NO

TRIPULADOS CIVILES EN EL ESPACIO AÉREO:

BASES PARA SU REGULACIÓN

José Luis López-Pampló Rius

Marzo de 2013

Titulación INGENIERÍA AERONÁUTICA

Director del proyecto

VICENTE AGUSTÍN CLOQUELL BALLESTER

Nuestras horas son minutos

cuando esperamos saber, y siglos cuando sabemos

lo que se puede aprender. PROVERBIOS Y CANTARES

Antonio Machado

Boss: And now for the fourth time, who are you? Cabal: I tell you, Wings Over the World.

Boss: That’s nothing, what government are you under? Cabal: Common sense. THINGS TO COME (1936)

J. L. López-Pampló Rius – PFC 2

RESUMEN El presente Proyecto Final de Carrera aborda una cuestión compleja, actual y de gran importancia en el sector aeronáutico: la integración de Sistemas Aéreos No Tripulados (UAS) civiles en el espacio aéreo. Para ello, se ha partido de un análisis del contexto, necesario para comprender tanto la problemática de la cuestión, como el alcance y relevancia de la misma. Igualmente, se ha descrito la situación en que se encuentra el proceso de integración. A continuación, se han definido y analizado tanto los conceptos fundamentales como los factores clave que intervienen en la integración. A partir de ese trabajo, en el que se ha identificado la regulación como la piedra angular del proceso, se ha hecho un ejercicio de armonización y reflexión para proponer cuáles son las bases necesarias para la creación de una regulación específica de UAS civiles que conduzca finalmente a la integración en el espacio aéreo.

ABSTRACT

The present Proyecto Final de Carrera (equivalent to a Master Thesis) addresses a complex, current and of great importance question in the aeronautical industry: the integration of Unmanned Aircraft Systems (UAS) into the airspace. In order to do so, firstly the context has been analyzed, a necessary step to understand the problems of the issue, as well as its significance and relevance. In the same way, it has been described the present state of the integration process. Next, both the fundamental concepts and key elements of the assimilation procedure have been defined and analyzed. Based on the work carried out in that stage, in which regulation has been identified as the cornerstone of the integration process, a reflection and harmonization exercise has been done in order to propose the necessary bases for the development of a specific civil UAS regulation, indispensable for the final integration into airspace.

RESUM

El present Projecte Final de Carrera aborda una qüestió complexa, actual i de gran importància en el sector aeronàutic: la integració de Sistemes Aeris No Tripulats (UAS) civils en l'espai aeri. Així, s'ha partit d'una anàlisi del context, necessari per a comprendre tant la problemàtica de la qüestió, com l'abast i rellevància de la mateixa. Igualment, s'ha descrit la situació en què es troba el procés d'integració. A continuació, s'han definit i analitzat tant els conceptes fonamentals com els factors clau que intervenen en la integració. A partir d'eixe treball, en el que s'ha identificat la regulació com la pedra angular del procés, s'ha fet un exercici d'harmonització i reflexió per tal de proposar quines són les bases necessàries per a la creació d'una regulació específica d'UAS civils que conduïsca finalment a la integració en l'espai aeri.


MOTIVACIÓN En septiembre de 2011, el profesor Vicente Cloquell nos propuso como trabajo

principal de la asignatura Proyectos de 5º curso de Ingeniería Aeronáutica, el diseño de un vehículo aéreo no tripulado (UAV) que permitiera controlar mediante termografía la temperatura de la red eléctrica de alta tensión. El trabajo se realizó en grupo y resultó una grata experiencia: tenía muy buenos compañeros y el resultado final fue más que satisfactorio.

Más adelante, durante el desarrollo del trabajo, nos enfrentamos a un problema que no esperábamos: no había regulación –ni técnica ni del espacio aéreo– para la operación de UAV. De ese modo, se planteaba una duda importante: ¿dónde estaríamos autorizados a operar? ¿Qué requisitos técnicos teníamos que cumplir para poder volar? Una vez diseñado, ¿nuestro diseño podría estar fuera de la norma? En nuestro caso no teníamos que invertir ningún dinero y nos podíamos permitir el lujo de diseñar un sistema que después no podría operar por cuestiones de regulación, pero estábamos involucrados en el proyecto y queríamos ser lo más realistas posible. Queríamos pensar que estábamos diseñando un UAV que sería capaz de alzar el vuelo y sobretodo, al que le dejarían hacerlo. En resumen, la problemática de la falta de normativa se planteó, pero por limitaciones de tiempo y recursos, no se insistió más en ello.

A finales de la primavera de 2012, leí en la página web de la revista Fly News un artículo escrito por Esther Apesteguía, titulado “Mercado de UAVs en España, una industria bajo la presión del presupuesto”, que resumía las conclusiones de un encuentro sectorial de las empresas que desarrollan sistemas aéreos no tripulados en España. Una parte importante del artículo trata los problemas de regulación que sufre el sector y la última frase es rotunda: “la falta de reglamentación –afirmó Pablo González de Indra– es el auténtico problema que tenemos para hacer un business plan realista del sector”. Cuando lo leí, me vino a la mente el trabajo de la asignatura Proyectos y pensé que el Proyecto Final de Carrera era una excelente oportunidad para dar continuidad a ese trabajo y para buscar explicaciones y soluciones a un problema real, de actualidad y sin solución clara a la vista. Además, en un contexto de crisis económica y recortes de presupuestos en I+D+i, siento que debemos apoyar más que nunca a las tecnologías innovadoras, como fuente de desarrollo y riqueza y como pilar fundamental para construir el futuro. La mejor de las motivaciones es pensar que mi Proyecto Final de Carrera es un trabajo útil.


ÍNDICE 1.Introducción .....................................................................................................................................12

1.1 Objetivo ....................................................................................................................................................... 12

1.2 Enfoque ....................................................................................................................................................... 12

2.Contexto .............................................................................................................................................14

2.1 Repaso histórico ...................................................................................................................................... 14

2.2 Concepto UAS ........................................................................................................................................... 18

2.3 Denominación .......................................................................................................................................... 19

2.4 Uso militar frente a uso civil .............................................................................................................. 23

2.5 Aplicaciones civiles ................................................................................................................................ 25

2.6 Mercado de UAS ...................................................................................................................................... 26

2.6.1 Oportunidades ........................................................................................................................... 27

2.6.2 Posicionamiento ....................................................................................................................... 29

2.6.3 Interdependencia de los mercados militar y civil ....................................................... 30

2.6.4 La situación de España ........................................................................................................... 30

2.7 Dimensión social ..................................................................................................................................... 32

2.8 Acciones realizadas para la integración de los UAS en el espacio aéreo ......................... 33

2.8.1 Global............................................................................................................................................. 34

2.8.2 Unión Europea ........................................................................................................................... 37

2.8.3 EUA ................................................................................................................................................. 45

3. Análisis de los factores clave para la integración de UAS civiles en el espacio aéreo………………………………………………………………………………………………………………………49

3.1 Conceptos fundamentales ................................................................................................................... 50

3.1.1 RPAS y definición de autonomía ........................................................................................ 50

3.1.2 Sense & Avoid ............................................................................................................................ 52

3.1.3 Definición de aeronavegabilidad ....................................................................................... 53

3.2 Gestión del Tráfico Aéreo (ATM) ..................................................................................................... 53

3.2.1 Estructuración del espacio aéreo ...................................................................................... 54

3.2.2 FUA y espacio aéreo no segregado .................................................................................... 56

3.2.3 Hacia un nuevo modelo de ATM ........................................................................................ 58

3.2.4 Inclusión de UAS en el sistema ATM ................................................................................ 59

3.3 Análisis de seguridad ............................................................................................................................ 60

3.3.1 Safety Risk Management (SRM) ......................................................................................... 62

3.3.2 Posibles escenarios.................................................................................................................. 66


3.3.3 Fiabilidad y modelos de evaluación del riesgo ............................................................ 69

3.3.4 Factor humano .......................................................................................................................... 74

3.4 Marco regulatorio ................................................................................................................................... 76

3.4.1 Operaciones: presente ........................................................................................................... 76

3.4.2 Operaciones: futuro ................................................................................................................. 79

3.4.3 Clasificación ................................................................................................................................ 81

3.4.4 Certificación de la aeronavegabilidad.............................................................................. 83

3.4.5 Certificación de organizaciones ......................................................................................... 87

3.4.6 Licencias de pilotos ................................................................................................................. 89

3.4.7 Total Aviation System............................................................................................................. 91

4. Consideraciones finales para la regulación e integración de UAS civiles .............93

4.1 Integración de UAS civiles y su regulación, una necesidad ................................................... 93

4.2 Retos para la integración ..................................................................................................................... 94

4.3 Bases para la regulación de UAS civiles ........................................................................................ 94

4.3.1 Organismos ................................................................................................................................. 95

4.3.2 Seguridad y tecnología ........................................................................................................... 96

4.3.3 Certificación y operaciones .................................................................................................. 97

4.3.4 Ámbito académico ................................................................................................................... 99

4.4 Conclusiones .......................................................................................................................................... 100

4.5 Reflexión: un largo camino por recorrer ................................................................................... 101

Bibliografía ........................................................................................................................................ 103


LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 Dayton-Wright Liberty Eagle……………………………………………………….......14 Figura 2.2 Interstate TDR-1…………………………………………………………………………......15 Figura 2.3 Norma Jean Dougherty................................................................................................16 Figura 2.4 Ryan AQM-34 Firebee……………………………………………………………………...17 Figura 2.5 Nord Aviation R20.........................................................................................................17 Figura 2.6 Lanzamiento del Aerosonde Laima en Bell Island……………………………..18 Figura 2.7 Elementos del UAS…………………………………………………………………………..19 Figura 2.8 RPAS como subgrupo dentro de los UAS…………………………………………...19 Figura 2.9 Evolución del mercado civil de UAV por segmentos…………………………..27 Figura 2.10 Previsión del presupuesto global para UAV………………………………………28 Figura 2.11 SIAP, primer UAV español………………………………………………………………..31 Figura 2.12 Diagrama de actividades y documentos de la OTAN en el campo de UAS…………………………………………………………………………………………….36 Figura 2.13 Miembros y estructura del ERSG………………………………………………………43 Figura 3.1 Modelo de capas de seguridad para evitar la colisión de UAS con

otras aeronaves………………………………………………………………………………52 Figura 3.2 Espacio aéreo en USA………………………………………………………………………56 Figura 3.3 Diagrama del sistema ATM actual (arriba) y UAS (abajo)..…………………59 Figura 3.4 Accidentes de operadores comerciales miembros de EASA..………………61 Figura 3.5 Accidentes fatales por tipo de operación para aeronaves con un MTOW

inferior a 2250 kg…..……………………………………………………..…………………62 Figura 3.6 Accidentes primarios y secundarios que pueden derivar de la operación de UAS…………………………………………………………………………………………….66 Figura 3.7 Árbol de eventos para impacto en tierra……………………………...……………67 Figura 3.8 Áreas de EUA donde los UAS pueden operar en función de su fiabilidad Respecto a la probabilidad de impacto en tierra………………………………..71 Figura 3.9 Nivel de seguridad esperado medio entre 0 y 15240 m……..………………72 Figura 3.10 Esquema conceptual de las rutas aéreas…………………………...………………73 Figura 3.11 Probabilidad de colisión en las jet routes en USA…………………….…………74 Figura 3.12 Probabilidad de colisión en las victor airways en USA………….….…………74 Figura 3.13 Pasos necesarios para obtener el permiso de operación de UAS en un espacio aéreo segregado…………………………………………………………………..78 Figura 3.14 Normalización progresiva de las operaciones de RPAS……...………………80 Figura 3.15 Clasificación de UAS por niveles…………………………………….…………………81 Figura 3.16 Enfoque de las políticas de certificación de RPAS de EASA e ICAO...……85 Figura 3.17 Matriz de certificación de la aeronavegabilidad………………...………………86 Figura 3.18 Estrategia integrada para la definición de las categorías de certificación de UAS…………………………………………………………………………………………….87 Figura 3.19 Procedimiento para la obtención de las licencias BNUC-S™/BNUC™..…91 Figura 4.1 Integración progresiva de UAS en función de la complejidad del sistema y del entorno operacional……………………………………………………………...…99


LISTA DE TABLAS Tabla 2.1 Presupuesto del Presidente para Sistemas No Tripulados ($ Mil)………28 Tabla 2.2 Empresas del sector UAS en España………………………………………………….31 Tabla 3.1 Clases del espacio aéreo según ICAO..……………………………………………….55 Tabla 3.2 Accidentes de aeronaves pertenecientes a EASA con un MTOW inferior A 2250 kg………………………………………………………………………………………..61 Tabla 3.3 Matriz de relación entre la probabilidad de ocurrencia y la severidad del fallo....................................................…………………………………………………………..65 Tabla 3.4 Tasa de fatalidad en EUA entre 1983 y 2006.…………………………………….70 Tabla 3.5 UAS incluidos en el estudio………………………………………………………………71 Tabla 3.6 Condiciones para la presentación de FPL para operaciones de RPAS….80 Tabla 3.7 Clasificación de UAS por la CAA UK……….………………………………………….82 Tabla 3.8 Clasificación de UAS por MTOW……………………………………………………….82 Tabla 3.9 Marco propuesto para la certificación de operadores….…………………….89 Tabla 4.1 Asignación de TLS……………………………………………………………………………97 Tabla 4.2 Categorías para el marco de certificación de la aeronavegabilidad……..98


ABREVIATURAS ACM Airworthiness Certification Matrix AENA Aeropuertos Españoles y Navegación Aérea AGL Above Ground Level AIP Publicación de Información Aeronáutica ARC Aviation Rulemaking Committee ATC Air Traffic Control ATM Air Traffic Management ATO Air Traffic Organization AVS Aviation Safety BLOS Beyond Line-of-Sight BNUC ™ Basic National UAS Certificate BNUC-S™ Basic National UAS Certificate – Small Unmanned Aircraft C2 Command-and-control C3 Command, control and communications CAA Civil Aviation Authority CAA UK Civil Aviation Authority United Kingdom CAPECON Civil UAV Application and Economic Effectiveness of Potential

Configuration Solutions CAT Commercial Air Transport CE Comisión Europea CNAD Conference of National Armaments Directors CNS Communications, Navigation, Surveillance CofA Certificate of Airworthiness ConOps Concep of Operations CS Certification Specifications DG Directorate General DG-ENTR Directorate General for Enterprise & Industry DG-MOVE Directorate General for Mobility & Transport DG-TREN Directorate General for Energy and Transport DHS Department of Homeland Security DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. DoD Department of Defense FAA Federal Aviation Administration FPL Flight Plan EASA European Aviation Safety Agency EC European Comission ECAC European Civil Aviation Conference ELOS Equivalent Level of Safety ERSG European RPAS Steering Group EUA Estados Unidos de América EUROCAE European Organisation for Civil Aviation Equipment EVLOS Extended Visual Line-of-Sight FL Flight Level


GAO United States Government Accountability Office GCS Ground Control Station ICAO International Civil Aviation Organization IDF Israeli Defense Forces IFR Instrumental Flight Rules INTA Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial I+D Investigación y Desarrollo FINAS Flight In Non-Segregated Air Space FIR Flight Information Region FUA Flexible Use of Airspace IMC Instrumental Metereological Conditions JAA Joint Aviation Authorities JARUS Joint Authorities for Rulemaking on Unmanned Systems JPDO Joint Planning and Development Office MTBF Mean Time Between Failure MTOW Maximum Take-Off Weight MTTF Mean Time to Failure NAS National Airspace System NASA National Aeronautics and Space Administration NATO North Atlantic Treaty Organization NextGen Next Generation Air Transportantion System NOTAM Notice To Airmen NTSB National Transportation Safety Board OM Operator Maintenance OPS Air Operations OSD Office of the Secretary of Defense OTAN Organización del Tratado Atlántico Norte PFC Proyecto Final de Carrera PROC Procurement RAeS Royal Aeronautical Society RoW Rest of the World R&D Research and Development RDTE Research, Development, Test and Evaluation RPA Remotely Piloted Aircraft RPAS Remotely Piloted Aircraft System RPS Remote Pilot Station S&A Sense & Avoid SARPs Standards And Recommended Practices SERA Standardised European rules of the air SES Single European Sky SESAR Single European Sky ATM Research SMS Safety Management System SOPT Sistema de Observación y Prospectiva Tecnológica SPO Specialised Operations SRM Safety Risk Management


STANAG Standardization Agreement STS Sociotechnical Systems TCAS Traffic Alert and Collision Avoidance System TLS Target Level of Safety TSA Área Temporalmente Segregada TC Type Certificate TCDS Type Certificate Data Sheet UAPO Unmanned Aircraft Program Office UAS Unmanned Aerial System UAV Unmanned Aerial Vehicle UIR Upper Information Region ULTRA Unmanned Aerial Systems in European Airspace Consortium UN United Nations US United States USAF United States Air Force USICO UAV Safety Issues for Civil Operationes VFR Visual Flight Rules VLOS Visual Line-of-Sight VMC Visual Metereological Conditions WG Working Group


1. INTRODUCCIÓN

1.1 OBJETIVO

Development of the complete regulatory framework for

UAS will be a lengthy effort, lasting many years. Circular 328, ICAO 2011

El éxito de las operaciones militares con Sistemas Aéreos No Tripulados (UAS) por

parte del ejército de los Estados Unidos de América en las guerras de Afganistán e Iraq ha despertado el interés de los medios de comunicación y, en consecuencia, el interés de la sociedad por los generalmente denominados drones. Pero los grandes UAS militares son solo la parte mediática de toda una comunidad de investigadores, ingenieros, empresarios y funcionarios comprometidos con el desarrollo de un nuevo concepto de aviación que en muchos aspectos constituye una revolución en el sector aeronáutico. El desarrollo tecnológico de los UAS posibilita un gran abanico de aplicaciones civiles que aportan un notable beneficio a la sociedad que, en las circunstancias actuales de segregación aérea, no se puede hacer efectivo. En consecuencia, la integración de los UAS civiles en el espacio aéreo es el mayor reto que afronta el sector. Así, el objetivo del presente Proyecto Fin de Carrera es justificar la necesidad de la integración de los UAS civiles, explorar el contexto, analizar los factores clave que intervienen en la regulación y determinar cuáles son las bases para establecer el marco regulatorio necesario para alcanzar la integración en el espacio aéreo. En resumen, se pretende que tras la lectura del presente documento, el lector pueda comprender la complejidad y alcance del problema y contar con las bases necesarias para participar en la búsqueda de su solución.

1.2 ENFOQUE

Para cumplir con el objetivo marcado, el presente Proyecto Fin de Carrera se ha estructurado de modo que durante su lectura se realiza un recorrido que parte de un primer nivel contextual. Después se avanza con un análisis más detallado de los factores que intervienen en el proceso de integración y así, de acuerdo con ese análisis, se determinan las bases normativas que permitan afrontarlo. En el contexto se estudia cómo el sector UAS ha llegado hasta la situación actual, como es dicha situación y que pasos se han dado para iniciar el proceso de integración. Una vez definido el contexto, se procede a analizar los factores clave: se parte de los conceptos de base para después analizar como la integración de UAS afecta a los factores críticos –Gestión del Tráfico Aéreo y seguridad– y finalmente se identifican las bases para establecer el marco regulatorio necesario para la integración.


La metodología seguida para poder realizar todo lo descrito en el párrafo anterior se ha basado principalmente en la búsqueda, filtrado y estudio de documentación relevante. Pero también ha sido fundamental, sobre todo para identificar los problemas principales y obtener una visión de conjunto de la cuestión, la asistencia del autor a la RPAS Civil Operations Conference 2012, celebrada en la Real Academia Militar de Bruselas los días 4 y 5 de diciembre. Asistir a dicha conferencia suponía una excelente oportunidad de conocer mejor y de primera mano la problemática que afrontan y las oportunidades que tienen los UAS civiles y se puede afirmar que así fue. La asistencia a la conferencia fue enriquecedora tanto para el desarrollo del presente Proyecto como personalmente para su autor.

La integración de UAS civiles en el espacio aéreo supone un reto que afecta tanto al ámbito académico, como empresarial y administrativo. Esa diversidad de entornos, unida a la falta de una cultura propia de UAS se traduce en muchas ocasiones tanto en desconocimiento como en dispersión del saber y la experiencia adquiridos en la materia. Así, este Proyecto se ha enfocado de modo que sirva como un documento de referencia que armonice ese conocimiento. Tal y como se ha estructurado, puede ser útil tanto para personas sin nociones previas en UAS como para personas con un cierto grado de cultura sobre la materia. Además, en las conclusiones se identifican los pasos necesarios para avanzar en la solución del problema, con la confianza de despertar en el lector el interés por contribuir a dicha solución.


2. CONTEXTO 2.1 REPASO HISTÓRICO

When a young Serbian immigrant stepped off the boat at Ellis Island in New York Harbor in 1884, he is said to have arrived with four cents in his pocket, a book of poems he had written, and his plans for a remotely controlled unmanned airplane. Nikola Tesla at age 28 was making a fresh start in life, and he had a career choice to make: pursue the life of a romantic poet or continue his rather unorthodox start in electrical engineering. Fortunately for unmanned aviation, he chose the latter (Newcome 2004: 11).

Se le puede atribuir al genio nacido en Smiljan la invención del concepto de

vehículo aéreo no tripulado. Si bien él no encontró los apoyos necesarios para desarrollar su idea, a la que muchos tildaron de pura fantasía, su colega Peter Cooper Hewitt retomó la idea en 1915, cuando Elmer Sperry probó la capacidad de su recién inventado giroestabilizador, capaz de estabilizar el vuelo de un avión sin necesidad de acción del piloto. Junto al pionero de la aviación, Glenn Hammon Curtiss, Sperry y Hewitt, contando con fondos propios y de la US Navy, trabajaron en el desarrollo de un torpedo aéreo. El denominado “Curtis-Sperry Aerial Torpedo” se convirtió en el 6 de marzo de 1918 en el primer vehículo aéreo no tripulado capaz de realizar un vuelo con éxito. Con el final de la I Guerra Mundial, Sperry y Hewitt perdieron la financiación militar y allí acabó su aventura.

Durante ese mismo periodo y con unos meses de retraso respecto a la US Navy, la US Army decidió invertir en el desarrollo de su propio torpedo aéreo. Un grupo liderado por Charles F. Kettering y en el que participó un nombre ilustre como es el de Orville Wright, consiguió en tan solo 10 meses hacer volar con cierto éxito el Dayton-Wright Liberty Eagle. Pero la Gran Guerra terminó tan solo un mes después y con ello el desarrollo de esta aeronave.

Los EUA no fueron el único país que mostró interés por el desarrollo de UAS en los inicios de la aviación, de hecho en Inglaterra existieron proyectos de aeronaves no

Figura 2.1: Dayton-Wright Liberty Eagle (Fuente: United States Air Force Museum)


tripuladas anteriores al primer vuelo de los hermanos Wright. El primer UAV exhibido –aunque nunca voló– fue el triplano de John Stringfellow, expuesto en 1868 en Londres. En los primeros años del siglo XX hubo nuevos proyectos más realistas, pero tanto el estallido de la I Guerra Mundial como varios accidentes, interrumpieron el desarrollo de aeronaves no tripuladas. Ya en la década de los 20, surgió dentro de la Royal Navy inglesa una disputa acerca de la superioridad de los vehículos aéreos o de los buques de guerra en combate. Para llegar a una conclusión, se recurrió al particular enfoque inglés que condujo al siguiente experimento en 1933: hacer volar alrededor de un buque de guerra un Fairey IIIF controlado por radio, que tendría que ser derribado por la nave. Tal fue el éxito de la prueba, que el ejército inglés ordenó la compra de 420 De Havilland 82B Queen Bee, aeronaves no tripuladas y controladas por radio. El resultado positivo de estas pruebas fue un gran paso adelante para el desarrollo y producción de UAV a ambos lados del atlántico.

En EUA hubo un lapso de 10 años en el que se abandonaron los proyectos relacionados con UAS a nivel militar. Pero en diciembre de 1935, cuando el almirante y Jefe de Operaciones Navales, William Standley, asistía a la London Disarmament Conference, estableció contacto con la Royal Navy y conoció el reciente éxito de los Queen Bees. Así que a la vuelta a los EUA, promovió la puesta en marcha de un proyecto de desarrollo de hidroaviones no tripulados y radio controlados, a cargo del Lieutenant Commander Delmer Fahrney. Las primeras pruebas llegaron en noviembre de 1937 con cierto éxito, pero el estallido de la II Guerra Mundial alteró los planes previstos. Si bien el modelo Naval Aircraft Factory TDN-1 y especialmente el Interstate TDR-1 realizaron bastantes operaciones en el Pacífico, los drones no fueron capaces de superar en prestaciones a los torpedos y la balística durante el conflicto bélico. Problemas similares a los que se presentan actualmente, tales como los vaivenes en la financiación o la falta de confianza en la nueva tecnología, fueron los principales responsables de dicho (y más bien relativo) fracaso.

En ese mismo período existe un hecho bastante curioso. La actual división de UAS de Northrop Grumman tiene su origen en la compañía norteamericana Radioplane Company, fundada por el actor inglés Reginald Denny, amante de la aviación y que creó la compañía para producir aeronaves de radiocontrol para aficionados. Los modelos del señor Denny eran muy buenos diseños y por ello utilizó sus contactos para que se realizara un reportaje sobre la participación activa de sus radioplanos en la II Guerra Mundial. Lo verdaderamente curioso es que ese reportaje fue dirigido por

Figura 2.2: Interstate TDR-1 (Fuente: Wikipedia)


el capitán de las Fuerzas Aéreas Ronald Reagan y que uno de los fotógrafos que trabajó en el mismo se fijó en una joven empleada de la Radioplane Company, llamada Norma Jean Dougherty, a la que propuso dejar ese trabajo para iniciar una carrera como modelo. Años después, esa chica sería conocida como Marilyn Monroe.

Figura 2.3: Norma Jean Dougherty, 26 de junio de 1945 (Fuente: Wikipedia)

Si bien la historia de los UAV gira principalmente en torno a los EUA, no se puede olvidar que otros países, tales como Alemania, Francia, Japón y Rusia también han contribuido –aunque en menor medida- a la historia de los UAS, especialmente en los primeros años de la aviación.

Con el final de la II Guerra Mundial, llegó la Guerra Fría y con ello nuevos temores y enemigos que condujeron el desarrollo de los UAS hacia otras funciones: como vehículos de reconocimiento y misiles intercontinentales de crucero. En cualquier caso, gran parte de los proyectos en esas líneas se cancelaron con el estallido de la Guerra de Vietnam debido las ingentes cantidades de dinero que consumía el conflicto. A pesar de las cancelaciones, Vietnam supuso un importante impulso para las operaciones de UAS militares. Con tres modelos en operación, el Air Force Ryan AQM-34 Lightning Bug, el Air Force Lockheed GTD-21 y el Navy Gyrodyne QH-50 Drone, aproximadamente se realizó una misión diaria a lo largo de la guerra. Los tres vehículos estaban destinados principalmente para operaciones de reconocimiento, aunque el AQM-34, también conocido como Firebee, se mostró muy versátil: reconocimiento, recopilación de datos para inteligencia, señuelos, reparto de panfletos e incluso lanzamiento de misiles tierra-aire. Entre 1964 y 1975, 1016 unidades del AQM-34 volaron 34345 misiones, con 544 pérdidas (solo un tercio por fallos mecánicos) y con un ratio de éxito de las misiones del 84%. El GRD-21 operó muy pocas misiones de reconocimiento, pero todas ellas de vital importancia. También hay que destacar que con su motor ramjet, alcanzó una velocidad de vuelo de Mach 3, que no fue superada por un vehículo no tripulado hasta marzo de 2004, con el vuelo del NASA X-43, que alcanzó Mach 7.


Figura 2.4: Ryan AQM-34 Firebee (Fuente: Wikipedia)

El modelo Firebee es un punto de conexión para mencionar a otra gran potencia militar: Israel. El interés por los UAV comenzó en 1967 cuando las Fuerzas de Defensa de Israel (IDF) evaluaron tres modelos diferentes para llevar a cabo misiones de reconocimiento: los aviones tripulados Mirage IV y Lockheed U-2 y el UAV francés Nord Aviation R20. Finalmente las aeronaves francesas no tripuladas no fueron adquiridas y fue más tarde, en 1971, cuando el IDF recibió sus primeros UAV: 12 Ryan Firebee 124I, de fabricación norteamericana. Ese fue el punto de partida para un historial exitoso de operaciones por parte del IDF y del desarrollo de una industria de UAS puntera a nivel mundial.

Figura 2.5: Nord Aviation R20 (Fuente: Wikipedia)

Desde el final de la guerra de Vietnam hasta la actualidad, el desarrollo de las tecnologías UAS militares ha pasado principalmente por el concepto HALE (high altitude long-endurance), que implica una altura de vuelo superior a 50.000 pies y una autonomía de más de 24 horas. Bajo este concepto se desarrollaron modelos como el LTV XQM-93, el Martin Model 845A o el Boeing Condor. Pero fue a partir de 2001, en la guerra de Afganistán y de 2003 en la guerra de Iraq, cuando los UAS definitivamente mostraron sus cualidades bélicas y acapararon la atención de los medios de comunicación, principalmente con los modelos General Atomics MQ-1 Predator y el Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk.


Tal y como se ha visto, la historia de los UAS es tan antigua como la de la aviación en general, pero mucho más irregular. Además, está directamente vinculada al ámbito militar y han tenido que pasar muchos años para que irrumpa en la aviación civil ya que, salvo algunas excepciones, la historia de los UAS civiles ha empezado a escribirse en la última década.

Finalmente y como dato romántico, hay dos hitos en la historia de los UAS dignos de mención. El primer hito ocurrió el 20 de agosto de 1998 cuando el Aerosonde Laima, un UAV ligero destinado a la monitorización meteorológica y fabricado por una pequeña compañía, cruzó el océano Atlántico desde el aeropuerto de Bell Island en Terranova, Canadá, hasta la isla Benbecula en la costa de Escocia. Fueron necesarias 26 horas y 45 min para cubrir los 3269 km de vuelo, con un consumo de tan solo 5.68 litros de combustible. El segundo hito tuvo lugar el 23 de abril de 2001, cuando el Global Hawk Southern Cross II cruzó el océano Pacífico, cubriendo la ruta de 11695 km entre la base Edwards en California y la base Edinburgh en Australia, en 23 horas.

Figura 2.6: lanzamiento del Aerosonde Laima en Bell Island, Terranova, a las 7:29 del 20 de

agosto de 1998 (Autor: Ron Bennett, Aerosonde Robotic Aircraft Ltd.)

2.2 CONCEPTO UAS

UAS son las siglas de Unmanned Aircraft System, conocido en castellano como Sistema Aéreo No Tripulado o Sistema de Aeronave No Tripulada de acuerdo con OACI (2011a: vii). Para comprender cuál es el concepto al que hace referencia, se puede recurrir a la siguiente definición establecida por la entidad reguladora norteamericana, la Federal Aviation Administration (FAA 2012: 109):

Una aeronave no tripulada y sus elementos asociados, que puede incluir estaciones de control, enlaces de control, equipo de apoyo, cargas de pago, sistemas de finalización de vuelo y equipamiento de lanzamiento/recuperación [Traducción del autor].


Para comprender mejor dicha definición, la siguiente representación gráfica resulta de ayuda, ya que se identifican claramente los elementos que la forman:

Actualmente, en Europa el término UAS ha sido relegado a un segundo término y sustituido por Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) o Sistema de Aeronave Pilotada a Distancia (OACI 2011a: vii) en castellano. Un RPAS es un tipo concreto de UAS, en el que la aeronave no es autónoma y es pilotada a distancia. Por lo tanto los RPAS constituyen un subgrupo de sistemas dentro de todos aquellos que engloba el concepto UAS.

Figura 2.8: RPAS como subgrupo dentro de los UAS (Elaboración propia)

2.3 DENOMINACIÓN

As pressure has increased to regulate UAVs, the U.S. government agency responsible for doing so, the Federal Aviation Administration (FAA), introduced the term remotely operated aircraft (ROA) in 1999 because it is chartered to regulate ‘aircraft’, and not ‘aerial vehicles’. Aircraft require their airworthiness to be certified and their pilots to be licensed, two charter functions of the FAA. This introduced lawyers and their penchant for wording preciseness into the UAV name game (Newcome 2004: 5).

El expiloto y especialista en UAS, “Nuke” Newcome, hace referencia con un estilo

muy anglosajón a un problema que, aunque pueda no parecerlo, es muy importante: la

Figura 2.7: elementos del UAS (Fuente: DoD UAS Airspace Integration Plan)


denominación. Independientemente de que el concepto pueda ser siempre el mismo, la normalización de la denominación es fundamental para el sector, ya que es un pilar básico para el trabajo de los desarrolladores, reguladores, abogados, aseguradores y operadores.

En el libro de Newcome, publicado en 2004, ni siquiera aparecía el término UAS empleado en el título de este Proyecto. De hecho, a lo largo del proceso de documentación sobre la cuestión, resulta curioso ver la cantidad de nombres que han aparecido con los años y como todavía han sido más diversos a medida que se ha acelerado el desarrollo de la tecnología. Como se va a ver a continuación, esta cuestión no está definitivamente aclarada.

Un camino para llegar a una conclusión sería suponer el caso en el que una persona sin conocimientos sobre el sector aeronáutico, oiga hablar acerca de unos aparatos voladores llamados UAV y que sienta curiosidad por el tema. Un primer paso sería averiguar el significado del acrónimo UAV. Para ello, resultaría razonable acudir a la versión inglesa de Wikipedia, dado que se puede presuponer que UAV –como tantos otros términos aeronáuticos– proviene del inglés. En dicha web (Wikipedia 2012), se puede leer:

An unmanned aerial vehicle (UAV), commonly known as a drone, is an aircraft without a human pilot on board. Its flight is either controlled autonomously by computers in the vehicle, or under the remote control of a navigator, or pilot (in military UAVs called a Combat Systems Officer on UCAVs) on the ground or in another vehicle.

De este modo quedaría claro que se trata de una aeronave no tripulada, que puede

volar de manera autónoma o controlada desde otro vehículo o tierra. La cuestión se complica cuando, en el siguiente apartado del citado artículo, se hace referencia a la denominación por parte del organismo regulador aeronáutico más importante de los Estados Unidos de América, la Federal Aviation Administration (FAA) y se indica que se ha adoptado: “the name unmanned aircraft (UA) to describe aircraft systems without the flight crew on board”, lo cual resulta muy genérico. Para contrastar dicha información se puede hacer una búsqueda en la página web del citado organismo, donde no se encuentra un documento oficial que lo corrobore, pero en el apartado de ‘Preguntas Frecuentes’ se puede obtener la respuesta (FAA 2012):

What is the difference between an Unmanned Aircraft (UA), a Remotely Operated Aircraft (ROA), a Remotely Piloted Vehicle (RPV), and an Unmanned Aerial Vehicle? Currently the FAA and most of the international community uses the term "UA" or "UAS" for UA System. Previously used terms to identify unmanned aircraft are ROA, RPV, and UAV.

En resumen la FAA indica que se puede utilizar indistintamente los términos UA y

UAS para referirse al mismo concepto y que esto sustituye a ROA, RPV y UAV, este último el término más popular.


http://en.wikipedia.org/wiki/Aircraft

http://en.wikipedia.org/wiki/Aviator

http://en.wikipedia.org/wiki/Remote_control_vehicle

http://en.wikipedia.org/wiki/Navigator

http://en.wikipedia.org/wiki/Aviator

http://en.wikipedia.org/wiki/Combat_Systems_Officer

Llegado a este punto, se puede aceptar que es mejor utilizar las denominaciones UA o UAS. Pero, ¿qué significa UAS? De nuevo la FAA tiene una respuesta preparada (FAA 2012):

What is an unmanned aircraft system (UAS)? A UAS is the unmanned aircraft (UA) and all of the associated support equipment, control station, data links, telemetry, communications and navigation equipment, etc., necessary to operate the unmanned aircraft. The UA is the flying portion of the system, flown by a pilot via a ground control system, or autonomously through use of an on-board computer, communication links and any additional equipment that is necessary for the UA to operate safely. The FAA issues an experimental airworthiness certificate for the entire system, not just the flying portion of the system.

Así se aclara que la sigla System (S) amplia el significado y la complejidad del

concepto ya que concibe al mismo como un sistema formado por todos los subsistemas que hacen posible la operación de las aeronaves no tripuladas.

Por lo que respecta a España, desde el año 2010 y bajo una perspectiva de uso militar, el Reglamento de Circulación Aérea Operativa recoge las definiciones de UAV y UAS, que coinciden con las de la FAA. Así, el Boletín Oficial del Estado Número 130 del viernes 28 de mayo de 2010, recoge la aprobación de dos modificaciones al Reglamento de Circulación Aérea Operativa (Agencia Estatal Boletín Oficial del Estado 2010):

Artículo único. Modificación del Reglamento de la Circulación Aérea Operativa, aprobado por el Real Decreto 1489/1994, de 1 de julio.

El Reglamento de la Circulación Aérea Operativa, aprobado por el Real Decreto 1489/1994, de 1 de julio, queda modificado como sigue:

Uno. En el libro I, capítulo I, definiciones, se introducen las siguientes: «Vehículo aéreo no tripulado: Vehículo aéreo propulsado que no lleva

personal como operador a bordo. Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) incluyen solo aquellos vehículos controlables en los tres ejes. Además, un UAV:

a) Es capaz de mantenerse en vuelo por medios aerodinámicos. b) Es pilotado de forma remota o incluye un programa de vuelo automático. c) Es reutilizable. d) No está clasificado como un arma guiada o un dispositivo similar de un

solo uso diseñado para el lanzamiento de armas.»

«Sistema aéreo no tripulado: Comprende los elementos individuales del sistema UAV, que incluyen el vehículo aéreo no tripulado (UAV), la estación de control en tierra y cualquier otro elemento necesario para permitir el vuelo, tales como el enlace de comunicaciones o el sistema de lanzamiento y recuperación.»


«Operación con Sistemas Aéreos no Tripulados: La Autoridad Competente

Militar es la responsable de la autorización de las operaciones de los Sistemas/ Vehículos aéreos militares no tripulados en el ámbito del Ministerio de Defensa, para garantizar la seguridad tanto de estos sistemas, como de los demás usuarios del espacio aéreo y proteger la integridad de las personas y de los bienes sobrevolados. En este contexto, la Autoridad Competente Militar establecerá las autorizaciones, requisitos y competencias necesarias del personal y de los equipos necesarios para la operación de éstos Sistemas.

Estos Sistemas/Vehículos aéreos no tripulados sólo podrán operar en espacio aéreo segregado.»

Dos. En el libro I, capítulo II, abreviaturas, se introducen las siguientes: «UAS: Sistema aéreo no tripulado. UAV: Vehículo aéreo no tripulado.»

A nivel tanto de la Unión Europea como supranacional, con la Organización de

Aviación Civil Internacional (ICAO) como voz autorizada, ha habido un cambio de dirección en el último año. Desde la segunda reunión oficiosa de la ICAO sobre UAV en Florida en 2007, la denominación UAS ha sido aceptada y utilizada por el organismo tal y como recoge la Circular 328, publicada a principios de 2011, con el nombre de “Sistemas de aeronaves no tripuladas (UAS)” y que constituye un documento muy importante en la materia. Del mismo modo, la UE lanzó en junio de 2011 el “UAS Panel Process”, con el fin de preparar una estrategia de UAS en Europa. Pero, en su “Manual on Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS)”, publicado en abril de 2012, ICAO dio un giro en la denominación en relación a su posición como entidad competente:

UAS can be “autonomous” (i.e. they do not allow pilot intervention in the management of the flight) or Remotely-piloted aircraft (RPA, which are unmanned aircraft piloted from a Remote Pilot Station (RPS). Only the latter are currently considered by ICAO suitable for standardised international civil operations, due to unclear responsibility for the autonomous portion of the flight (ICAO 2012a: 2).

Hay que destacar que en la Circular 328, en los apartado 3.2 y 3.3 ya se

especificaba la diferencia entre UAS y RPA (OACI 2011a: 8), aunque no se establecía un criterio de denominación con la rotundidad que mostraron un año después.

Los responsables de la cuestión en la UE han dado continuidad a ese cambio de denominación, tal y como se recoge en un documento publicado por el Consejo de la Unión Europea el 6 de septiembre:

This Staff Working Paper, in line with ICAO, adopted the term Remotely Piloted Aircraft System (RPAS) instead of Unmanned Aircraft System (UAS) previously used by the international community, to highlight the fact that the systems involved are not fully automatic but have always a Pilot in Command responsible for the flight. The name used for the consultation process "UAS Panel Process" has however been kept (European Comission 2012a: 4).


En conclusión, la denominación UAV sigue siendo válida pero ha reducido su

significado a lo que estrictamente determinan sus siglas, un vehículo aéreo no tripulado (autónomo o no autónomo). El término RPAS es un sistema concreto dentro del abanico de UAS, concretamente aquellos que no son autónomos y pilotados remotamente. Mientras que UAS abarca todos los tipos de sistemas aéreos no tripulados. En lo sucesivo, en este Proyecto se asume como general la denominación UAS y cuando se utilice UA o RPAS será porque se refiera específicamente a la aeronave o sistema aéreo pilotado a distancia en cuestión, considerados como parte de los conceptos que se incluyen en la denominación UAS. Del mismo modo, si bien la traducción literal al castellano del término inglés UAS es “Sistema de aeronave no tripulada”, en este Proyecto no se hace diferenciación entre dicha traducción y el concepto “Sistema aéreo no tripulado” y se asume que en los dos casos se hace referencia a un sistema vinculado a una aeronave.

2.4 USO MILITAR FRENTE A USO CIVIL

Tal y como se ha visto en el repaso histórico anterior, los vehículos aéreos no tripulados nacieron y se desarrollaron en el ámbito militar. Independientemente de que sea mejor o peor para la sociedad, en la historia de la aeronáutica se ha repetido con frecuencia el mismo esquema cuando se trata de la introducción de grandes avances tecnológicos: primero se ha aplicado en el ámbito militar y después la tecnología se ha transferido a la aviación civil.

El caso de los UAS no es una excepción y tuvieron que pasar bastantes años antes de que comenzaran a plantearse aplicaciones civiles. De hecho, las capacidades militares de los UAS han quedado más que probadas en los principales conflictos armados de la última década. De acuerdo con los analistas de Stratfor (2012), los UAV MQ-1 Predator y MQ-9 Reaper, operados por la USAF, han sido uno de los iconos de las guerras de Afganistán e Irak, con excelentes resultados para su operador y con más de un millón de horas de vuelo acumuladas en el caso del Predator.

Por lo que respecta a la integración de los UAS en el espacio aéreo, la preocupación de las fuerzas armadas no se basa tanto en la legislación durante las operaciones bélicas, sino en la legislación que afecta al espacio aéreo donde operan los vuelos comerciales, la aviación general y recreativa, lo que en España se conoce como espacio aéreo no segregado. Actualmente, resulta mucho más fácil para el ejército operar un UAS que para un operador civil, ya que las autoridades militares pueden solicitar permisos para volar en Zonas Peligrosas y Restringidas Manejables o Áreas Temporalmente Segregadas (AENA 2010: 21). Aún así, resultaría mucho más ventajoso para el ejército poder operar sus UAS en el espacio aéreo no segregado bajo una regulación clara y estable.

Para los operadores civiles, es absolutamente necesario y urgente que se establezca un marco regulatorio que permita la operación segura de UAS con fines


civiles en el espacio aéreo no segregado porque es básico para el desarrollo tecnológico y comercial del sector.

Aunque este Proyecto se centra en la operación civil, no se puede obviar que la necesidad de regulación es un objetivo común para los dos ámbitos, civil y militar, y que la colaboración entre las partes interesadas de ambos sectores es necesaria y útil para la consecución de su objetivo común. Esta necesidad global queda reflejada en el Unmanned Systems Integrated Roadmap FY2011-2036 del DoD como uno de los retos que deben afrontar (DoD 2011b: 6):

Airspace Integration (AI): DoD must continue to work with the Federal Aviation Administration (FAA) to ensure unmanned aircraft systems (UAS) have routine access to the appropriate airspace needed within the National Airspace System (NAS) to meet training and operations requirements. Similar efforts must be leveraged for usage of international airspace.

El mismo organismo, en su UAS Airspace Integration Plan, refuerza esta idea y su

implicación en la misma con la siguiente afirmación (Dod 2011a: 2): “the DoD is uniquely positioned to lead UAS airspace integration for public aircraft.”

Otra cuestión importante, y en este caso diferenciadora, es el tipo de tareas o fines con los que se van a utilizar los UAS. El Ministerio de Defensa ofrece una visión bastante clara acerca de esta cuestión en una de las monografías publicadas por el SOPT (2009: 29):

Las misiones o tareas encomendadas normalmente al UAS, tanto en su uso civil como militar, obedecen a lo que coloquialmente se conocen como misiones 3D: «Dull, Dirty and Dangerous», es decir misiones tediosas, en ambiente contaminado, o peligrosas. Las misiones militares más representativas y extensas, responden básicamente a las de Inteligencia (de imágenes IMINT o de señales SIGINT), Vigilancia y Reconocimiento (ISR), Adquisición de Objetivos (TA), o combinación de ambas (ISTAR), Apoyo a la Artillería para Adquisición de Blancos, Corrección de Tiro y Evaluación de Daños, Relé de Comunicaciones, Guerra Electrónica (ESM, ECM, ECCM) o misiones ofensivas (para los UCAVs), como Supresión de Defensas Aéreas (SEAD), Apoyo Aéreo Cercano (CAS) etc. Las misiones civiles suelen referirse a las de adquisición y seguimiento de objetivos en tareas de vigilancia de fronteras, labores de captación de datos meteorológicos u oceanográficos, repetidor de comunicaciones, vigilancia y supervisión de líneas eléctricas u oleoductos, vigilancia de amplias zonas en tareas de prevención de incendios etc.

La descripción de misiones civiles resulta un poco limitada y se tratará con más detalle en el siguiente apartado. En cualquier caso y para concluir, queda claro que a pesar de la diferencia en la naturaleza de las misiones, los UAS militares y civiles tienen en común tanto el espacio en el que vuelan como gran parte de su tecnología.


Un vínculo muy importante y que requiere de la cooperación entre las organizaciones militares y civiles para encontrar soluciones al problema de la integración en el espacio aéreo.

2.5 APLICACIONES CIVILES

En la actualidad, los UAS más potentes y tecnológicamente más avanzados son aquellos que se han diseñado para cumplir con los requisitos de las misiones militares. Pero es indiscutible que los sistemas no tripulados son una tecnología que puede resultar de mucha utilidad para aplicaciones civiles. De hecho, tal es su potencial que los analistas de Frost & Sullivan (2007: 7) afirman que, aunque a corto plazo el mercado militar es el único donde las grandes inversiones en I+D pueden amortizarse, una vez se superen los obstáculos a los que se enfrenta el mercado civil, su valor superará al militar.

A partir de las aportaciones de diferentes autores (Weibel y Hansman 2005: 22), empresas (Frost & Sullivan 2007: 6) e instituciones (Dillingham 2012: 4), se puede realizar un listado completo de aplicaciones civiles – actuales y potenciales – de los UAS:

Gobierno

• Fuerzas del orden público: policía, protección civil, etc. • Control fronterizo • Guardia costera • Monitorización del tráfico

Búsqueda, rescate y respuesta ante desastres

• Salvamento marítimo • Intervención en montaña • Supervivientes en catástrofes • Lucha contra el fuego • Detección química • Monitorización en inundaciones

Sector energético

• Control de infraestructuras de distribución de gas y petróleo • Monitorización de redes eléctricas

Agricultura, silvicultura e industria pesquera

• Monitorización ambiental • Fumigación aérea • Protección de sistemas de producción acuícola


• Temperatura de cultivos Observación terrestre y detección remota

• Meteorología • Fotografía aérea, cartografía y topografía • Eventos sísmicos • Monitorización de la contaminación

Transporte

• Carga • Mensajería

Comunicaciones y radiodifusión

• Internet • Redes de telefonía • Televisión y radio • Cine • Publicidad

Además de la diversidad de aplicaciones, los UAS presentan múltiples ventajas

frente a las tecnologías que se utilizan actualmente: costes operativos más bajos, elevada versatilidad, menor contaminación y operación más segura (no hay tripulación a bordo).

2.6 MERCADO DE UAS

Existe un común denominador a todos los campos del sector aeroespacial. Ese denominador es lo costoso que resulta desarrollar y sacar al mercado nuevas tecnologías o aeronaves. La inversión inicial es muy cuantiosa, durante el desarrollo y prueba de prototipos pueden surgir nuevas necesidades de financiación y, lo que es más comprometedor, la inversión puede que no genere ningún retorno.

El sector de los UAS no es una excepción, pero eso no ha impedido ni impide que bastantes empresas del sector inviertan en nuevos desarrollos. Además, tal y como reflejan las declaraciones de Carlos Mesuro —representante de la compañía Cassidian— recogidas en un artículo de la revista Fly News, las empresas del sector continúan invirtiendo en desarrollo pese a enfrentarse a la incertidumbre de la falta de regulación:

La industria tiene respuestas para el mercado, pero que la utilización masiva de este tipo de sistemas, especialmente para aplicaciones civiles donde su


proyección es más que evidente, necesita de respuestas por parte de las autoridades reguladoras (Apesteguía, 2012).

Este hecho queda demostrado tanto por el número de prototipos desarrollados

por la industria hasta el momento, como por las previsiones de los analistas. Además, no se puede dejar de lado la cuestión del potencial beneficio económico, un factor determinante tal y como refleja John Mattiussi, que ocupa el cargo de Principal Officer Defence Industry en la EDA (Mattiussi 2011: 2): “placed to exploit what most analysts believe will be a lucrative future military and civil market”.

Por lo que respecta a la situación del mercado, la cuestión es compleja ya que integra múltiples factores, pero se pueden integrar en dos preguntas clave: cuáles son las oportunidades y en qué posición se encuentran los diferentes países y sus industrias para aprovecharlas.

2.6.1 OPORTUNIDADES

Se trata de una industria joven, lejos todavía de su fase de madurez y por lo tanto en plena expansión. Tras el éxito de los UAS del ejército norteamericano en las guerras de Afganistán e Irak, existe un interés y una curiosidad por esta tecnología en todo el mundo. Además del interés y la inversión en el campo militar, en muchos casos ya programada y muy cuantiosa, el mercado civil presenta una oportunidad de magnitud todavía desconocida, pero que abre un gran abanico de posibilidades dentro de una nueva industria de servicios, tal y como expuso Peter van Blyenburgh en el primer Workshop del UAS Panel de la Unión Europea: “non-military UAS applications can create a totally new flight services industry” (van Blyenburgh 2011: 27).

Figura 2.9: evolución del mercado civil de UAV por segmentos (Frost & Sullivan 2007: 13)

De acuerdo con los analistas de Frost & Sullivan, el mercado civil superará al militar con los años, aunque cuanto tiempo será necesario para alcanzar ese hito, es un dato que todavía no se puede determinar. Por otra parte, dichos analistas sí se atreven a cuantificar como se distribuirá el mercado por segmentos, donde se aprecia un claro


dominio del sector gubernamental, seguido por la prevención y extinción de incendios y el sector energético.

Por otra parte, si se tiene en cuenta también al mercado militar, existen estimaciones del valor del mercado a nivel global. Básicamente, hay dos analisistas de referencia: las compañías Lucintel y Teal Group. De acuerdo con estos últimos, editores del principal anuario en la materia, el World Unmanned Aerial Vehicle Systems Market Profile and Forecast, la inversión mundial en UAS en 2013 superará los 6.000 millones de dólares, pero lo que es más importante, crecerá hasta rozar los 12.000 millones en 2022.

Figura 2.10: previsión del presupuesto global para UAV (Zaloga, Rockwell, Finnegan 2012: 17)

La previsión anterior ha sido realizada por un analista privado que, como es lógico, puede estar equivocado. Si se comparan dichos datos con las previsiones de presupuesto del DoD, recogidas en el Unmanned Systems Integrated Roadmap FY2011-2036, se comprueba que se ajustan a la realidad. Una realidad de muchos millones de dólares en el caso de las fuerzas armadas norteamericanas, ya que entre 2011 y 2015 (ambos inclusive), el presupuesto total para UAS es de 30.820 millones de dólares, de los cuales 6.638 corresponden a investigación, desarrollo, pruebas y evaluación (RDTE); 16.081 a adquisiciones (PROC) y 8.100 a operaciones de mantenimiento (OM), tal y como se puede ver desglosado anualmente en la tabla 2.1.

Tabla 2.1: presupuesto del Presidente para Sistemas No Tripulados ($ Mil) (Department of

Defense 2011b)


En resumen, los fabricantes tienen frente a sí una gran oportunidad: crecimiento, pocos competidores y previsión de grandes inversiones.

2.6.2 POSICIONAMIENTO

La respuesta a la segunda pregunta –en qué posición se encuentran los diferentes países y sus industrias para aprovecharlas– contempla factores sociales, políticos y económicos que transcienden la finalidad de este Proyecto. De todos modos, un análisis breve arroja unos resultados muy claros: el sector de UAS a nivel global está claramente polarizado. Un polo son los Estados Unidos de América y el otro polo es el resto del mundo, donde destaca la Unión Europea e Israel. Para explicar esta polarización, primero se puede tener en cuenta cinco puntos fundamentales básicos para permitir el desarrollo industrial y comercial civil (Sánchez 2011: 7):

• Necesidad de regulación. • Establecimiento de estándares. • Implicaciones de la regulación internacional. • Evolución de los Sistemas de Gestión del Tráfico Aéreo. • Gestión del espectro radioeléctrico. Alcanzar los acuerdos necesarios sobre dichos puntos es una tarea que se está

llevando a cabo de manera más rápida y eficiente en EUA ya que las autoridades federales norteamericanas disponen de mayor capacidad de integración y decisión que los organismos europeos. Si a eso se suma la solidez de la industria, el carácter emprendedor y las previsiones de inversión pública, claramente el sector estadounidense es el que se encuentra mejor posicionado para aprovechar las oportunidades que se presentan.

De todos modos, este hecho no significa que el sector europeo no tenga la capacidad de afrontar el reto. Por una parte, los organismos de regulación europeos tienden a una mayor y más eficiente integración con el paso del tiempo. Por otra parte, existe un importante tejido industrial, innovador y con gran conocimiento, ávido de explorar nuevos mercados. Tal y como planteó John Mattiussi (2011: 2) a los participantes al 1º Workshop del EC UAS Panel, se podría establecer una analogía entre la situación actual del sector de UAS con el de la aviación comercial europea antes de Airbus. Una estrategia de integración industrial europea pero con todo el mundo como mercado objetivo ha resultado en compañías de gran valor con un nivel de competitividad excelente. Por lo tanto, con la voluntad de las partes implicadas y sobre todo, la estrategia adecuada, Europa puede competir e incluso llegar a superar a los USA.

En cuanto a Israel, a su industria corresponde aproximadamente el 10% de las ventas a nivel mundial (European Comission 2012a: 8), lo que actualmente le sitúa como segunda potencia del sector. Si bien su mercado interno es relativamente reducido, el amplio conocimiento y experiencia de sus fabricantes le otorga gran


competitividad como socio tecnológico relevante al que acuden tanto los EUA como países europeos.

2.6.3 INTERDEPENDENCIA DE LOS MERCADOS MILITAR Y CIVIL

Tradicionalmente, las aplicaciones tecnológicas militares y civiles presentan una diferencia fundamental: en el caso militar predomina el rendimiento sobre el coste, mientras que en el caso civil los costes tienen que ir ajustados a las especificaciones requeridas. Con la actual crisis económica, parte de este planteamiento ha cambiado y cada vez más los ejércitos aumentan los esfuerzos para hacer sus actuales sistemas más eficientes y menos costosos. De ese modo, los UAS aportan dos ventajas a nivel militar: reducen la exposición al riesgo de los soldados y sustituyen a sistemas de operación más costosa. Esas dos ventajas son comunes al interés civil y por lo tanto establecen una de las principales causas de la interdependencia de los dos mercados.

La otra gran causa de esa interdependencia es la financiación. A nivel europeo la inversión en defensa y tecnología militar no alcanza las ingentes cantidades norteamericanas, lo que sitúa a las potenciales aplicaciones civiles como una fuente de ingresos fundamental para recuperar las inversiones en I+D necesarias:

A problem for Europe is that the size of the potential defence market does not on its own justify the necessary RT&D investments. And that is why in the domain of UAS we must exploit, where ever possible, the synergies with the civilian and security markets (Mattiusi 2011: 3).

De hecho, ese concepto de aplicación compartida se conoce con el nombre de

mutualización (Sánchez 2011: 18), que consiste en la operación de los UAS militares por operadores militares para aplicaciones gubernamentales civiles. La mutualización es un término y una práctica reconocidos a nivel europeo (European Comission 2012a: 12).

Actualmente la inversión en sistemas militares supone la principal fuente de financiación para la I+D, lo que implica que el conocimiento y la tecnología de ese ámbito sea la base para el desarrollo del mercado civil, pero este flujo de capital y conocimiento debería de tender a equilibrarse con los años e incluso a invertir su sentido con el crecimiento del mercado civil.

2.6.4 LA SITUACIÓN DE ESPAÑA

El interés por los UAS en el ámbito militar español tiene su origen en la segunda mitad de los años 70 con el encargo del Ejército del Aire a la empresa Aviación General, el diseño y construcción de un UAV de observación, denominado SIAP. En esos mismos años, el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), propuso la creación de una línea de I+D en el campo de los UAV con fines científicos, más concretamente para mediciones de contaminación ambiental. Dicha línea no se aprobó y no fue hasta el inicio de la década de los 90 que se le encargó al INTA el desarrollo de un UAV, pero esta vez de aplicación


militar: el proyecto SIVA, un vehículo táctico (Mulero 2012: 44). Actualmente, la inversión pública a través del INTA en programas militares se centra en los proyectos Milano, HADA, Shark y Alondra, este último también de aplicación en el ámbito gubernamental civil.

Figura 2.11: SIAP, primer UAV español

A nivel privado, España cuenta con bastante potencial en el sector de los UAS. Por una parte, porque hay una red universitaria de calidad y en plena expansión, que se establece como fuente de conocimiento, profesionales capaces y promotora de investigación. Por otra parte, porque el grupo europeo EADS tiene varias sedes en España y porque existen empresas españolas tecnológicas de referencia como SENER e Indra que apuestan por el sector. Además, existen varias pymes, algunas de ellas de reciente creación, que complementa a empresas mayores y contribuyen a crear un tejido industrial. A continuación se presenta un listado con las principales características de algunas de las empresas del sector en España.

Empresa Tipo Capacidades Proyectos/Productos relevantes

Acre Mediana/Multinacional

Distribución y operación de

sistemas fabricados por terceros

Aibot X6, Aibot XU, Sirius I, seguros de

responsabilidad civil

Aerovisión Pequeña Desarrollo y producción Fulmar

Aries Mediana Desarrollo de

subsistemas, apoyo a la operación

SIVA, PASI, Atlante

Boeing Research and Technology Europe

Mediana/Multinacional I+D Sintonia

Cassidian Grande/Multinacional Desarrollo de

producto, proyecto integral

Atlante, Barracuda, Euro Hawk, European UAS

Catec Pequeña Desarrollo de subsistemas

Colaboración con INDRA, Astrium, Aries…


CATUAV Micro Diseño y operación

para diferentes servicios

Tecnología propia, UAS ligeros

Flyviews Micro Fotografía y videos aéreos

Desarrollo de su propio prototipo

HEMAV Micro Diseño y operación de UAS AP-I

Indra Grande/Multinacional Desarrollo de subsistemas Pelicano, Mantis

SENER Grande/Multinacional Desarrollo de

subsistemas, soporte tecnológico

MAVDEM, BSUAV, Predator, Camcopter 100

Singular Aircraft Pequeña Diseño de UAS UAS anfibio: SA-03

Unmanned Solutions Pequeña Diseño de UAS K2B

Tabla 2.2: empresas del sector de UAS en España (Elaboración propia)

Además de las empresas de la tabla anterior, España cuenta con un proyecto pionero: el Centro de Vuelos Experimentales ATLAS, financiado por la Fundación Andaluza para el Desarrollo Aeroespacial. Se trata de un aeródromo diseñado exclusivamente para la operación de UAS y que cuenta con su propia región de espacio aéreo segregado. Es la tercera instalación de ese tipo en Europa y, como su propio nombre indica, está diseñado para permitir de manera eficiente y segura la operación de UAS experimentales.

2.7 DIMENSIÓN SOCIAL

En apartados anteriores se ha mencionado que la tecnología UAS puede aportar importantes beneficios al conjunto de la sociedad civil. A la vista de las aplicaciones mostradas anteriormente, es sencillo identificar estos beneficios principalmente con la prevención de desastres naturales, incremento de la seguridad y monitorización de instalaciones estatales e industriales clave (Prodi 2011). De acuerdo con una de las voces más importantes en la materia a nivel europeo, el italiano Alfredo Roma, los UAS constituyen sistemas sociotécnicos (STS), es decir, “system that involves a complex interaction between technical, social and organisational factors, as well as human factors” (Roma 2011: 8). Este es un hecho que no se puede obviar, porque la integración de los UAS en el espacio aéreo es sinónimo de su integración en la sociedad.

Conviene destacar que la cuestión de la dimensión social no es el objeto de estudio de este Proyecto, pero es una problemática que no se puede obviar y que merece dedicarle un espacio porque directa o indirectamente, afecta a otras cuestiones. Dentro de la dimensión social, se identifican los siguientes factores:

• Beneficios para los ciudadanos: ya destacados anteriormente. • Responsabilidad civil: la distribución de responsabilidades entre piloto,

operador, fabricante y organismos públicos es compleja en el caso de los UAS y requiere de una revisión exhaustiva de la legislación vigente.


• Automatización y responsabilidad: frente al potencial desarrollo de UAS autónomos, ¿cómo se debe repartir la responsabilidad?

• Seguros y compensaciones: se deben determinar a partir de la asignación de responsabilidades.

• Privacidad y protección de datos: las aplicaciones de los UAS podrían entrar en conflicto con los derechos de respeto a la vida privada reconocidos por la ley. Fijar los límites de actuación de los UAS de acuerdo a la ley es fundamental para que ofrezcan un beneficio a la sociedad.

• Impacto social y aceptación: la integración de los UAS en la sociedad requiere de la aprobación de la misma. Para ello, las partes interesadas deben de concienciar a la sociedad tanto de los beneficios como de los riesgos que los UAS conllevan. Esta es una tarea difícil, a la que prácticamente todas las tecnologías se han enfrentado, pero que encuentra su principal aliado en el uso regular de la misma tecnología.

• Ética: más relacionado con las aplicaciones militares, donde hay un debate abierto. En cualquier caso, es recomendable que el sector adopte un código ético, que complementa a la aceptación social.

• Geopolítica: el nivel de desarrollo y de capacidad de exportación de tecnología de los diferentes países afecta de manera relevante a su posición estratégica a nivel global. Si bien es un factor más relacionado con las misiones militares, también hay que tener en cuenta de que modo puede afectar la introducción de UAS en espacios fronterizos y control de recursos naturales a la relación entre países.

Aunque todas estas cuestiones implican a diferentes grupos y niveles de la

sociedad, la idea que subyace en todas ellas y que constituye la principal barrera social a superar por los UAS, se puede resumir en una frase: “the fear is the proliferation of soulless machines in the place of people” (Roma 2011: 8).

2.8 ACCIONES REALIZADAS PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS UAS EN EL ESPACIO AÉREO

La necesidad de regulación para la integración de los UAS es, tal y como se ha visto anteriormente, una problemática relativamente joven, que ha adquirido una dimensión considerable en la última década. Todavía no hay una solución definida y queda bastante camino por recorrer para alcanzarla, pero eso no significa que no se haya recorrido ya parte de ese camino. De hecho, han sido varias las iniciativas desarrolladas en los últimos años tanto en Europa como en EUA. En este apartado se van a exponer cuales han sido las más relevantes y en que han consistido.


2.8.1 GLOBAL

ICAO

La entidad más importante en materia de aviación civil es la Organización de Aviación Civil Internacional (ICAO), organismo especializado de las Naciones Unidas (UN), que prescribe los estándares y regulación necesarios para garantizar la seguridad aérea, la seguridad operacional y la protección del medio ambiente de los 191 estados miembro.

De acuerdo a su función, la ICAO no es ajena a la cuestión tratada en este Proyecto como demuestra que el 12 de abril de 2005, en su Sesión 169ª, la Comisión de Navegación Aérea solicitó al Secretario General que consultara a un grupo de miembros y organizaciones seleccionadas al respecto de: actividades presentes y previstas de UAV en el espacio aéreo civil, procedimientos para reducir los riesgos derivados de la operación de UAV y procedimientos necesarios para la emisión de autorizaciones especiales para operaciones civiles con UAV.

Poco más de un año después, los días 23 y 24 de mayo de 2006, se organizó en Montreal la primera reunión oficiosa sobre UAV. Allí se definieron las competencias de la ICAO al respecto, que resultaron bastante limitadas. Principalmente ICAO debería actuar como foco de atención y solo una parte de los estándares y especificaciones técnicas tendrían que convertirse en Estándares y Prácticas Recomendadas (SARPs), los documentos que emite ICAO para difundir dichos estándares y prácticas.

La segunda reunión oficiosa tuvo lugar en Florida en enero de 2007 y allí se acordó que ICAO debería desarrollar un documento de carácter no vinculante que sirviera como base y guía estratégica para la elaboración de reglamentos de los estados y organizaciones miembro. Por otra parte, hay que destacar que a partir de ese momento, el objeto temático debería denominarse UAS. La conclusión fue la siguiente:

La OACI debería oficiar de coordinador para el interfuncionamiento y la armonización mundiales, elaborar un concepto normativo, coordinar la elaboración de SARPS sobre UAS, contribuir a la elaboración de especificaciones técnicas con otros órganos e identificar necesidades de comunicación para la actividad sobre UAS (OACI 2011a: 2).

Cuatro años después de aquella segunda reunión, finalmente se publicó el citado

documento, identificado bajo la numeración de Circular 328 y que se puede considerar como una de las piedras angulares del proceso regulatorio. El propósito de la Circular 328 es, tal y como se expresa en la misma:

1.6 El propósito de esta circular es:

a) informar a los Estados sobre el surgimiento de la perspectiva OACI respecto de la integración de los UAS en el espacio aéreo no segregado y en los aeródromos;


b) considerar las diferencias fundamentales respecto de la aviación tripulada que dicha integración entrañará; y

c) alentar a los Estados a que contribuyan a la elaboración de una política de la OACI sobre UAS proporcionando información sobre sus propias experiencias relacionadas con estas aeronaves.

1.7 Las aeronaves no tripuladas (UA) son, efectivamente, aeronaves; por consiguiente, los SARPS existentes se aplican en gran medida. La integración completa de los UAS en los aeródromos y en las diversas clases de espacio aéreo exigirá, no obstante, la elaboración de SARPS específicos sobre UAS para suplementar los ya existentes” (OACI 2011a: 2).

Con muy poca diferencia de tiempo respecto a la publicación de la Circular 328, ICAO publicó la Circular 330, con título “Cooperación cívico-militar para la gestión del tránsito aéreo”. Tal y como se ha visto en los apartados 2.5 y 2.5.3, la cooperación cívico-militar es un concepto muy importante para el éxito de la integración de UAS en el espacio aéreo e ICAO lo contempla en la Circular 330 en los artículos 5.2.18 (OACI 2011b: 21) y 5.6.5 (OACI 2011b: 23).

OTAN

La Organización del Tratado Atlántico Norte (OTAN), no es ajena al potencial

estratégico de los UAS, tanto militar como civil. Por ese motivo ha dedicado bastantes esfuerzos a la cuestión a través de varios grupos de trabajo y entidades, donde destacan (SOPT 2009: 104):

• Joint Capability Group on Unmanned Aerial Vehicles (JCGUAV) • NATO Standardization Agency (NSA) Joint UAV Panel • Operations Research Division de la NATO Consultation, Command and

Control Agency (NC3A) • JAPCC (Joint Airpower Competence Centre)

El primer hecho relevante fue la publicación en 2002 de un Acuerdo de

Estandarización bajo la denominación: STANAG 4586 “Standard Interfaces of UAV Control Systems (UCS) for NATO UAV Interoperability - NATO Standard on UAV Interoperability”. De acuerdo con el JAPCC, este documento fue una “piedra angular” (2007: 4) para la relación e implicación de la NATO con la cuestión de los UAS.

Otro paso fundamental fue la creación del JCGUAV en 2005 por parte del Conference of National Armaments Directors (CNAD). A su vez al JCGUAV se le otorgó la responsabilidad sobre el grupo de trabajo FINAS (Flight In Non-Segregated Air Space), dedicado a desarrollar estándares para la operación de UAS en el espacio aéreo no segregado. Más concretamente, el grupo FINAS “tiene como objetivo establecer criterios de aplicación en los países de la OTAN sobre la autorización de operaciones «cross-border» de los UAS en espacio aéreo «No Segregado», bajo la


premisa de que: «Los UAS cuya operación sea aprobada en un país OTAN, deberá ser aceptables para realizar operaciones similares en otra nación de la OTAN, siguiendo los mismos sistemas de acuerdo multilateral que los establecidos para la aviación tripulada»” (SOPT 2009: 105).

El trabajo realizado por la OTAN se ha estructurado en torno a tres áreas principales: certificaciones de aeronavegabilidad, relaciones con el ATM y certificación de los operadores. A su vez, los documentos más relevantes son (Snow 2008):

• STANAG 4670: Training of Designated UAV Operators (DUO). • STANAG 4671: NATO UAV Systems Airworthiness Requirements (USAR) • Sense and Avoid Functional Requirements • Study 4685: Human Factors and UAV Systems Safety

Hay que destacar que a día de hoy el único código de aeronavegabilidad

consolidado es el STANAG 4671 (Sánchez 2011: 7), que afecta a UAVs de ala fija y con una masa entre 150 y 20.000 kg. Ha sido ratificado por varios países europeos y los EUA. Además guarda equivalencias con las Especificaciones de Certificación civiles EASA CS-23, motivo por el cual la misma OTAN lo propone como base para establecer un “CS-UAV” (Snow 2008: 12).

También ha sido relevante el trabajo llevado a cabo por el JAPCC, especialmente con la publicación en marzo de 2007 del “Flight Plan for Unmanned Aircraft Systems (UAS) in NATO”. Dicho documento sirvió como guía, ejercicio de autoevaluación y para establecer las líneas básicas del procedimiento para alcanzar la interoperabilidad de UAS en los países OTAN.

Finalmente, para tener una visión general, en el siguiente esquema se muestran los diferentes campos de actuación de la OTAN y los documentos relativos a los mismos.

Figura 2.12: diagrama de actividades y documentos de la OTAN en el campo de UAS (Snow 2008: 6)


2.8.2 UNIÓN EUROPEA

Junto con los Estados Unidos de América, la Unión Europea es la región que afronta un reto mayor para lograr la integración de UAS en el espacio aéreo. Cubre una gran área geográfica, con un modelo de gestión del espacio aéreo en pleno proceso de reforma y además reúne a muchos organismos, autoridades y asociaciones de los diferentes países miembro. Aunque hay organismos con competencias supranacionales, los procesos de cambio normativo son complejos y deben de atender a las necesidades, peticiones e intereses de todas las partes implicadas.

Principales organismos y asociaciones implicadas

El organismo institucional más relevante y activo es la Comisión Europea (CE),

debido a su competencia para proponer al Parlamento Europeo la aprobación de nuevas leyes o la modificación de las existentes. A su vez, la CE se estructura en Direcciones Generales (DGs), que se responsabilizan cada una de ellas en políticas determinadas. Concretamente, en la cuestión de los UAS participan activamente tanto la DG for Enterprise & Industry (DG-ENTR), con su Vice-Director General Daniel Calleja al frente, como la DG for Mobility & Transport (DG-MOVE), representada por Matthew Baldwin, Director de Aviación Aérea y Políticas de Transporte Internacional. DG-MOVE existe bajo ese nombre desde febrero de 2010, como una escisión de la DG for Energy and Transport (DG-TREN), que a partir de esa fecha solo abarca cuestiones energéticas bajo la denominación DG ENER.

Los otros dos organismos institucionales fundamentales son la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) así como Eurocontrol, el organismo intergubernamental europeo para la seguridad de la navegación aérea y responsable del programa de Cielo Único Europeo (SES). Actualmente EASA es responsable de la normativa de los UAV civiles con un peso superior a 150 kg, mientras que la regulación para los vehículos de peso inferior corresponde a las respectivas autoridades de Aviación Civil de cada país miembro de la Unión.

La European Organisation for Civil Aviation Equipment (EUROCAE), es una asociación que reúne tanto a empresas del sector (fabricantes, operadores, aeropuertos…) como a especialistas, autoridades estatales y reguladores. Su función es contribuir a la estandarización en la aviación mediante la publicación de documentos que sirvan de apoyo para la regulación a nivel técnico del sector. EUROCAE se estructura en Working Groups (WG), responsables de las diferentes áreas. Concretamente, hay dos grupos especializados en el campo de los UAS: el WG-73 UAV Systems (UAS) y el WG-93 Light Remotely Piloted Aircraft Systems Operations, siendo este último el más activo.

A finales de 2007, el Ministerio de Infraestructuras y Medio Ambiente holandés, responsable de la autoridad nacional de aviación civil, promovió la creación de un grupo, formado junto a las autoridades de aviación civil de otros países, con el objetivo de trabajar en la armonización de la normativa relativa a la operación de UAS. Bajo la denominación Joint Authorities for Rulemaking on Unmanned Systems (JARUS), el grupo se ha establecido como uno de los principales actores del proceso regulador. Si


bien en origen fue creado con el objetivo de cubrir la falta de uniformidad en la regulación europea para UAV con un peso inferior a 150 kg, actualmente trata la regulación de todo tipo de UAV sin distinción por el umbral de peso. En total 22 países de todo el mundo participan en JARUS (con diferente grado de implicación), así como EASA y Eurocontrol.

Finalmente, hay que destacar que existen diferentes asociaciones nacionales del sector, tales como la Light RPAS Italy Association (Italia), la UAV DACH Association (Alemania, Austria, Holanda y Suiza) o la UAV Systems Association (Reino Unido). Pero por encima de todas ellas y, radicada en Europa pero con proyección internacional, destaca UVS International. Fundada en junio de 1995 con el nombre de EURO UVS y con sede en París, con el paso de los años creció para convertirse en una asociación de alcance internacional y por ello en 2000 trasladó su sede a La Haya y en 2004 cambió su denominación a la actual, UVS International. Capitaneada por el holandés Peter van Blyenburgh, la asociación es actualmente un punto de encuentro para todas las partes interesadas, así como una voz del sector dentro del mundo aeronáutico. Cuenta con más de 250 miembros corporativos, institucionales y académicos procedentes de 34 países. Entre sus actividades, destaca la redacción y recopilación de documentos relevantes, la organización de congresos y talleres así como la participación activa como consultor experto en materias comerciales y de regulación del sector.

Iniciativas y medidas destacadas

Tal y como expusieron los representantes de la Comisión Europea en la RPAS

CivOps Conference el 4 de diciembre en Bruselas, las iniciativas y acciones más relevantes llevadas a cabo en los últimos años en la EU son (Tokarski 2012):

European Civil Unmanned Air Vehicle Roadmap, 2005

Con la participación activa de universidades y empresas aeronáuticas de toda

Europa, y financiado con fondos de la EU, a partir del proyecto de creación de una red de conocimiento conocida como UAVNET y los proyectos Civil UAV Application and Economic Effectiveness of Potential Configuration Solutions (CAPECON) y UAV Safety Issues for Civil Operationes (USICO), tenía como objetivo determinar las bases de la perspectiva a largo término para la integración de operaciones civiles de UAS en el mercado y espacio europeo.

El resultado de la iniciativa fue la publicación de tres volúmenes: Volume 1 – Overview, publicado el 22 de marzo de 2005; el Volume 2 – Action Plan, publicado el 11 de diciembre de 2005 y finalmente el Volume 3 – Strategic Research Agenda, publicado el 25 de diciembre de 2005. Los tres volúmenes constituyen un documento de interés, que abarca tanto cuestiones de estrategia, como economía, tecnología y sociedad. Uno de los aspectos más destacados de estos volúmenes es la identificación de la creación de un Coordinating Civil UAV Body (Okrent 2005: 31) como una necesidad fundamental para alcanzar los objetivos propuestos:


In order to enable safe civil UAV flight throughout, Europe should take a strategic decision to establish a Coordinating Civil UAV Body involving a solid foundation of political and financial support (Okrent 2005: 31).

Dicha necesidad no ha sido satisfecha, ya que actualmente no existe un único organismo coordinador, sino que las competencias propias de ese organismo se han repartido entre las instituciones de la EU y los representantes de las empresas del sector. Tal y como se discutirá más adelante, la carencia de un organismo específico se puede identificar como un punto débil dentro del proceso de integración de UAS civiles en el espacio aéreo europeo.

INnovative Operational UAV Integration (INOUI), 2007-2009

Con un presupuesto total de 4.305.719€ (de los cuales 2.317.414€ fueron

aportados por la Unión Europa) y una duración de 24 meses, tenía como objetivo determinar una hoja de ruta para la integración de los UAS en el entorno de la Gestión del Tráfico Aéreo (ATM). Concretamente, el trabajó se dividió en siete Work Packages (WP)(European Comission 2012b):

WP1. Identificación del futuro entorno ATM y aplicaciones UAV. WP2. Evaluar el impacto de los futuros sistemas ATM en UAVs. WP3. Evaluar los requerimientos de la tecnología relacionada con UAV y los recursos humanos. WP4. Evaluar cómo se puede asegurar la conciencia sobre la situación. WP5. Evaluar e identificar las cuestiones de seguridad. WP6. Identificar los retos para los aeropuertos en relación a los UAVs. WP7. Difusión y explotación. La ejecución del proyecto se asignó a un consorcio formado por la Dirección

General para Energía y Transporte de la Comisión Europea, la Alemana Deutsche Flugsicherung (DFS), la española Ingeniería de Sistemas para la Defensa de España (ISDEFE), Boeing Research and Technology Europe (con sede en España), la francesa Office National d’études et de Recherches Aérospatiales (ONERA), la alemana Rheinmetall Defence Electronics y el instituto de investigación español Innaxis. En la página web www.inoui.isdefe.es se encuentran disponibles todas las publicaciones relativas al proyecto, que constituye una información muy valiosa. Cualquier tipo de difusión de dichos documentos requiere de autorización escrita de todos y cada uno de los participantes en el proyecto, lo que desafortunadamente dificulta en gran medida la difusión de los resultados además de, aparentemente, contradecir los objetivos del WP7.

Hearing on Light Unmanned Aircraft Systems, 2009

Promovido por el Directorate General for Energy and Transport (DG TREN), la sesión tuvo lugar el 8 de octubre de 2009 en Bruselas con los siguientes objetivos (European Comission 2009: 4):


It was dedicated to the Light UAS segment, which is composed of unmanned aircraft with a maximum take-off mass of less than 150 kilograms. The main objectives of this event were: - To understand the current European Light UAS industrial base and the current Light UAS applications in Europe. - To identify potential obstacles, enablers and best practices in Europe; - To exchange directly with the European Light UAS community views and assess the future potential role of EC for the insertion of Light UAS.

Un total de 49 representantes europeos de la comunidad de UAS ligeros acudieron

a la sesión, que contó con el apoyo de UVS International mediante la realización de una encuesta previa entre miembros de la comunidad. Por parte de la organización la sesión se consideró un éxito además de muy fructífera, lo que queda patente en las conclusiones obtenidas así como las recomendaciones. Entre ellas destaca la necesidad de armonizar la regulación nacional a nivel europeo para facilitar el desarrollo industrial del sector y la importancia de la comunidad de UAS ligeros como una entidad con voz propia y participación activa dentro del proceso regulatorio.

European High Level Unmanned Aircraft Systems (UAS) Conference, 2010

Promovido por el Directorate General for Mobility & Transport (DG-MOVE) y la

Agencia de Defensa Europea (EDA), fue la primera conferencia de alto nivel hasta el momento, así como la primera iniciativa conjunta militar/civil en el campo de UAS. Contó con más de 450 representantes de toda la comunidad aeronáutica, tanto europeos como internacionales. Como resultado de la conferencia, se llegó a un amplio número de conclusiones. Por una parte, los participantes acordaron que (European Comission 2010: 2):

a)Unmanned Aircraft Systems must be able to operate without segregation from other airspace users to allow the development of their full potential. Meanwhile, the safety of other airspace users and third parties (public) also needs to be ensured. b) The development of civil UAS will not reach its potential without further progress towards an agreed set of rules governing the civil operating environment. c) Political intervention and industrial engagement is urgently required to address the development of a regulatory framework. d) The development and demonstration of necessary technologies for UAS Air Traffic Insertion is essential. The work under way within the EC and EDA under the “European Framework Cooperation” is a first step in the right direction. But more must be done. e) The regulation of civil UAS operations needs still a lot of work before responding to all the challenges. The ongoing work in Europe and elsewhere is promising and could constitute the basis of a future European legislation.


f) The elaboration of rules and standards must involve all relevant stakeholders of the aviation sector. At the same time, it is important to cooperate with other regional and international entities that are already working in this domain. g) Common specific European safety objectives should be applied for civil and state Unmanned Aircraft flying in Europe. A commonly agreed civil-military regulatory framework should favour dual utilisations of the unmanned systems and the development of cost-efficient solutions by the European industry. h) The Single European Sky and the SESAR Program provide the overarching framework that should enable the safe access to the airspace of Unmanned Aircraft Systems. i) The necessity to establish the appropriate regulatory environment in Europe for ensuring the timely insertion of Unmanned Aircraft Systems in the Single European Sky. j) There is a potential role to be played by the European Union as the principal actor in promoting investment and supporting the regulation of Unmanned Aircraft, mainly due to the scale of the opportunities and also the regulatory challenges that are ahead. k) The requirement for a competitive global UAS market environment as a short-term European action and the development of a common European vision. l) The is a need for the European Commission to:

a. Develop further the ideas and proposals presented today; in close coordination with relevant civil and defence stakeholders. b. Take into account initiatives currently being developed by other European institutional stakeholders”.

m)The need for the European Commission to further develop all of the ideas and proposals presented today in order to inspire, animate and support the EU ambitions regarding UAS. n) The competitive global UAS market environment now requires short-term European action and the development of a common European vision. o) In this context, the European Commission needs to develop further all the ideas and proposals presented today in order to inspire, animate and support EU ambitions regarding UAS. p) As a first step towards achieving these goals, a European independent high-level group should be established to discuss the way forward and advise the Commission on these matters. This group will have to consider all of the domains related to UAS and will have to encompass the complete UAS sector.

Esta larga lista de puntos con los que los participantes mostraron su consenso, resume bien la situación de los UAS en la EU y marca algunas directrices sobre el camino a seguir. Por otra parte, a excepción del punto “p”, no determina acciones concretas que deben ser puestas en marcha para solucionar los problemas existentes, solo hace propuestas. En esa línea, al menos se propuso realizar una acción concreta, con la que los participantes mostraron su acuerdo (European Comission 2010: 3):

Establish as soon as possible, a European independent high-level group (HLG) to discuss the way forward and advise the Commission on these matters. This group


will have to consider all domains related to UAS and will have to encompass the entire UAS sector.

The high-level group will be composed of a small group of representatives from Member States, relevant European and international organisations, user groups and public authorities, whilst working closely with representatives from industry, the scientific research community and academia.

The high level group will integrate the military representatives in order to ensure that the dual nature of UAS operations shall be addressed from the outset.

The High Level Group shall submit to the Vice President by mid-2011, a set of recommendations that will establish the way forward on the structural, institutional and regulatory measures that need to be set up in Europe to release the full potential of unmanned aircraft systems. A recommended roadmap should be provided that will achieve the successful achievement of this vision.

La creación de un grupo de alto nivel que ofrecería consejo experto a la CE parecía un gran paso en la dirección correcta ya que debería de ayudar a acelerar el proceso de integración de UAS así como el desarrollo industrial del sector.

UAS Panel Process, 2011-2012

El acuerdo alcanzado en la European High Level UAS Conference finalmente no se

tradujo en la creación de un grupo de alto nivel, sino en una iniciativa de consulta para obtener, a través de 5 workshops centrados en aspectos concretos, tanto conocimiento experto como identificar y poner en común las necesidades y peticiones de las partes interesadas con el fin de definir el camino a tomar. En cada workshop participaron más de 150 representantes tanto de autoridades nacionales y de la sociedad civil, como fabricantes, operadores y la comunidad científica. Los 5 workshops fueron los siguientes:

1º EU UAS Panel Workshop: industria y mercado de UAS. Bruselas, 12 de julio de 2011. 2º EU UAS Panel Workshop: inserción de UAS en el espacio aéreo y radiofrecuencias. Bruselas, 13 y 14 de septiembre de 2011. 3º EU UAS Panel Workshop: seguridad de UAS. Bruselas, 19 de octubre de 2011. 4º EU UAS Panel Workshop: dimensión social. Bruselas, 16 de noviembre de 2011. 5º EU UAS Panel Workshop: investigación y desarrollo en UAS. Bruselas, 9 de febrero de 2012. A partir del trabajo realizado durante esas jornadas, la Comisión Europea publicó

en septiembre de 2012 el Staff Working Document SWD(2012)259, con el título “Towards a European strategy for the development of civil applications of Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS)”, un documento que reúne las conclusiones obtenidas en el Panel, a la vez que sirve como guía para entender la situación actual y hace dos


propuestas concretas muy relevantes: la creación de una hoja de ruta (roadmap en inglés) que conduzca a la integración de los RPAS en el espacio aéreo en 2016 y, para preparar e implementar esa hoja de ruta, crear un grupo de trabajo específico bajo la denominación “RPAS Steering Group”. Aunque es una cuestión que ya se ha tratado en el apartado “Denominación”, es un hecho bastante importante que en el Panel se utiliza el término UAS mientras que en las conclusiones del mismo y el roadmap se habla de RPAS. Este cambio en la denominación implica que en el proceso iniciado, se descarta por el momento que puedan volar regularmente los UAS autónomos.

European RPAS Steering Group (ERSG)

La propuesta de creación de un grupo de trabajo que liderara la creación e

implantación del “Roadmap for safe integration of RPAS into European airspace by 2016”, ha sido por la CE atendida a través de DG-MOVE y DG-ENTR y reúne a partes implicadas así como a expertos en materias específicas. La primeria reunión del grupo tuvo lugar el 6 de julio de 2012 y se propuso como fecha límite para la redacción del Roadmap el 31 de diciembre de 2012. Ese plazo no se ha cumplido y se estima que estará listo en mayo de 2013. Actualmente, el grupo está formado por (Oñate 2012: 15):

AeroSpace and Defence Industries Association of Europe (ASD) Association of European Research Establishments in Aeronautics (EREA) Eurocae WG73 y WG93 Eurocontrol European Aviation Safety Agency (EASA) European Civil Aviation Conference (ECAC) European Comission: DG ENTR y DG MOVE European Defence Agency (EDA) European Space Agency (ESA) Joint Authorities for Rulemaking on Unmanned Systems (JARUS) Single European Sky ATM Research Joint Undertaking (SESAR JU) Unmanned Aerial Systems in European Airspace (ULTRA) UVS International

Figura 2.13: miembros y estructura del ERSG (EUROCAE 2012: 2)


A su vez, las competencias del ERSG se distribuyen de acuerdo al esquema

mostrado en la figura 2.13 de la página anterior.

ULTRA Consortium

El 27 de junio de 2012 tuvo lugar la reunión inaugural del Unmanned Aerial Systems in European Airspace Consortium (ULTRA Consortium), un proyecto adjudicatario de un contrato de 18 meses dentro del Séptimo Programa Marco de investigación de la Unión Europea. El objetivo del contrato es, desde la perspectiva de la viabilidad económica, establecer recomendaciones relativas a la inserción de los RPAS ligeros en el espacio aéreo europeo. Como se ha visto anteriormente, ULTRA forma parte del ERSG.

RPAS Civil Operations 2012

UVS International, en colaboración con el European RPAS Steering Group, organizó

en la Academia Militar de Bruselas los días 4 y 5 de diciembre de 2012 la primera conferencia dedicada exclusivamente a las operaciones civiles de RPAS. Dicha conferencia, a la que asistió el autor del presente documento, constituyó un punto de encuentro para representantes de las autoridades, empresas, operadores y comunidad académica. Los objetivos eran la puesta en común de conocimientos, fortalecer la red dentro de la comunidad RPAS y dar voz a las necesidades de las diferentes partes interesadas, entre otros objetivos. La experiencia fue positiva y ya está programada una nueva edición en diciembre de 2013.

Normativa

A nivel de la EU, la primera norma creada por EASA específicamente para UAS es la

“Policy Statement of Airworthiness Certification of Unmanned Aircraft Systems (UAS)”, publicada en verano de 2009 con la numeración E.Y013-01. Dicha norma, que solo es aplicable a los UAS con un peso máximo al despegue superior a 150kg, define algunas bases para certificar los UAS de acuerdo a la Part 21 de la subparte B de la Regulation (EC) No 1702/2003. Es decir, sirve como guía para certificar los UAS de acuerdo a la normativa sobre certificados de tipo (TC) para aeronaves tripuladas. Tal y como se reconoce en el mismo documento, constituye una norma provisional.

Más reciente es la publicación del Notice of Proposed Amendment (NPA) 2012-10 con el título “Transposition of Amendment 43 to Annex 2 to the Chicago Convention on remotely piloted aircraft systems (RPASs) into common rules of the air”. Ese documento es una propuesta de alineamiento de la reglas del aire comunes europeas (SERA) con el Amendment 43 to Annex 2 de ICAO. Es decir, introduce el concepto RPAS y todo lo que ello conlleva (operaciones, navegación aérea, servicios aeronáuticos, certificación…) en la norma básica, las conocidas como reglas del aire. La propuesta se publicó el 21 de agosto de 2012 y el periodo de consulta terminó el 15 de


octubre. De acuerdo con los plazos establecidos por EASA, la publicación y adopción de la norma definitiva no será antes de junio de 2013.

2.8.3 EUA

A diferencia de la Unión Europea, donde la asignación de competencias está más fragmentada, en los Estados Unidos de América la responsabilidad sobre el proceso de integración de UAS en el espacio aéreo recae mayoritariamente en tres organismos: la Federal Aviation Administration (FAA), el Departament of Defense (DoD) y la National Aeronautics and Space Administration (NASA). La FAA cumple tanto con el papel de regulador como de proveedor de servicios dentro del espacio aéreo del país, conocido como National Airspace System (NAS). Por su parte, el DoD es el mayor y más experto operador de UAS militares en el mundo, mientras que la NASA constituye un elemento fundamental para la investigación, desarrollo y pruebas en el campo de UAS.

FAA

Una de las primeras iniciativas de la FAA fue la creación en 2004, conjuntamente

con la Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA), del UAS Special Committee, con el objetivo de establecer estándares en áreas clave como son la comunicación, guiado, control e interoperabilidad, todas ellas relacionadas con el concepto sense and avoid.

La FAA cuenta con dos organizaciones propias que participan en el proceso de integración en el NAS: la Aviation Safety (AVS), responsable de los estándares de seguridad de los operadores aéreos, aeronaves y tripulación; y la Air Traffic Organization (ATO), con competencia en los procedimientos del tráfico aéreo y asuntos del espacio aéreo. Durante varios años, dichas organizaciones trabajaron paralelamente en la integración de UAS: la AVS a través del Unmanned Aircraft Program Office (UAPO) y la ATO a través del UAS Group. Con el fin de alcanzar mayor eficiencia, en marzo de 2012 se combinaron esos dos grupos en uno solo, el UAS Integration Office (AFS-80), liderado por James H. Williams. Esta medida se ajusta en el tiempo y en las formas al proceso de cambio en el que está inmerso la FAA y que ratifica el FAA Modernization and Reform Act of 2012. Dicho documento es muy importante por la siguiente razón: hace propuestas concretas con fechas límite. La primera propuesta es la creación de de un plan integral (House of representatives 2012: 64):

(1) COMPREHENSIVE PLAN.—Not later than 270 days after the date of enactment of this Act, the Secretary of Transportation, in consultation with representatives of the aviation industry, Federal agencies that employ unmanned aircraft systems technology in the national airspace system, and the unmanned aircraft systems industry, shall develop a comprehensive plan to safely accelerate the integration of civil unmanned aircraft systems into the national airspace system.


También marca la fecha límite para la consecución del proceso de integración (House of representatives 2012: 64):

(3) DEADLINE.—The plan required under paragraph (1) shall provide for the safe integration of civil unmanned aircraft systems into the national airspace system as soon as practicable, but not later than September 30, 2015.

Solicita la creación de una hoja de ruta (House of representatives 2012: 64): (5) ROADMAP.—Not later than 1 year after the date of enactment of this Act, the Secretary shall approve and make available in print and on the Administration’s Internet Web site a 5-year roadmap for the introduction of civil unmanned aircraft systems into the national airspace system, as coordinated by the Unmanned Aircraft Program Office of the Administration. The Secretary shall update the roadmap annually.

Así como el desarrollo de un programa de pruebas (House of representatives 2012: 65):

(c) PILOT PROJECTS.— (1) ESTABLISHMENT.—Not later than 180 days after the date of enactment of this Act, the Administrator shall establish a program to integrate unmanned aircraft systems into the national airspace system at 6 test ranges. The program shall terminate 5 years after the date of enactment of this Act. (2) PROGRAM REQUIREMENTS.—In establishing the program under paragraph (1), the Administrator shall— (A) safely designate airspace for integrated manned and unmanned flight operations in the national airspace system; (B) develop certification standards and air traffic requirements for unmanned flight operations at test ranges; (C) coordinate with and leverage the resources of the National Aeronautics and Space Administration and the Department of Defense; (D) address both civil and public unmanned aircraft systems; (E) ensure that the program is coordinated with the Next Generation Air Transportation System; and (F) provide for verification of the safety of unmanned aircraft systems and related navigation procedures before integration into the national airspace system.

Finalmente, el documento también solicita a la FAA que trabaje coordinadamente

con el DoD y la NASA (House of representatives 2012: 196). Dicha coordinación queda garantizada mediante el UAS Executive Committee, que además de las tres organizaciones anteriores, reúne al Department of Homeland Security (DHS). Del mismo modo, la FAA trabaja coordinadamente con otras partes interesadas del sector (principalmente operadores y fabricantes) a través del UAS Aviation Rulemaking Committee (ARC).


Actualmente el proceso dictado por el FAA Modernization and Reform Act of 2012 no está cumpliendo con los plazos previstos. El roadmap todavía no ha sido publicado y, en una carta enviada por el máximo responsable de la FAA, Michael P. Huerta, al congresista Howard P. Mckeon, reconoce que afronta dificultades para implementar el programa de pruebas piloto.

NASA

La NASA cuenta con un proyecto propio, el UAS Integration in the NAS Project, dotado con un presupuesto de 150 millones de dólares a lo largo de cinco años y que comenzó en mayo de 2011. De acuerdo con la naturleza de la organización, se centra en los aspectos técnicos y contempla tres Retos Tecnológicos: integración en el espacio aéreo, regulación y entornos de prueba pertinentes. A su vez, afronta esos Retos distribuyendo el trabajo en cinco subproyectos: Separation Assurance/Sense and Avoid Interoperability (SSI), Human Systems Integration (HSI), Communications, Certification e Integrated Test and Evaluation (IT&E).

DoD

El Department of Defense, del mismo modo que la EDA, participa activamente en el

proceso de integración ya que lo contempla como una necesidad para poder operar con normalidad sus UAS. Por ello ha publicado varios documentos propios que resultan de interés en el estudio de la cuestión: por una parte el Unmanned Aircraft System Airspace Integration Plan, elaborado por el UAS Task Force y publicado en marzo de 2011 y por otra, una serie de hojas de ruta con una visión a 25 años de cómo el DoD afronta la integración de los Sistemas No Tripulados en su estructura y la sociedad. La última edición ha sido el Unmanned Systems Integrated Roadmap FY2011-2036.

Si bien el DoD es un aliado muy importante, también es un enemigo para la aceptación social de los UAS. La utilización con fines bélicos de esta tecnología y, especialmente, la utilización en misiones poco transparentes y de gran impacto mediático, resulta en muchos casos en una percepción negativa de la sociedad hacia los UAS.

NextGen

Del mismo modo que la Unión Europea se encuentra inmersa en un proceso de

transformación del ATM, en EUA existe el proyecto Next Generation Air Transportation System (NextGen), que tiene como objetivo implementar un nuevo modelo de NAS. El congreso estableció en 2003 una oficina, la Joint Planning and Development Office (JPDO), para coordinar el desarrollo de NextGen. Se trata de un proyecto muy ambicioso y complejo, que implica grandes retos tecnológicos, y dentro del cual juegan un papel importante los UAS. Por ese motivo, en marzo de 2012 se publicó la primera versión del NextGen UAS Research, Development and Demonstration Roadmap, que establece la dirección a seguir en investigación y


desarrollo para posibilitar las operaciones rutinarias de UAS en NextGen. La JPDO está formada, entre otros, por la FAA, la NASA y el DHS.

Otro documento relevante es el Integration of UAS into the NAS Concept of Operations, elaborado por la FAA y cuya segunda versión fue publicada el 28 de septiembre de 2012. Un Concept of Operations (ConOps) es un documento que describe las características de un sistema determinado desde el punto de vista de un individuo que utilice ese sistema. En concreto, este ConOps describe la operación de UAS dentro del NAS.


3. ANÁLISIS DE LOS FACTORES CLAVE PARA LA INTEGRACIÓN DE UAS CIVILES EN EL ESPACIO AÉREO

Los UAS comparten dos elementos fundamentales con las aeronaves (aviones,

helicópteros, avionetas…) que actualmente operan el espacio aéreo: también son aeronaves y necesitan el mismo espacio para operar, el espacio aéreo. La coexistencia segura, eficaz y rentable de los UAS con el resto de vehículos aéreos pasa por la integración de los primeros en el esquema vigente de explotación y organización del espacio aéreo. No son viables los procedimientos actuales de vuelo en espacios segregados y tampoco es viable, bajo ningún punto de vista, pensar en el diseño e implantación de un sistema de gestión del espacio aéreo paralelo y propio. Para alcanzar dicha integración, es necesaria la implicación de los agentes afectados a todos los niveles (fabricantes, operadores, autoridades…), uno de los múltiples aspectos que hacen de dicho proceso de integración una tarea muy compleja. A continuación se va a analizar cuáles son los factores clave que intervienen en dicho proceso y como afectan al mismo.

A grandes rasgos, esos factores a tener en cuenta, de acuerdo con los que recoge la propuesta de planteamiento estratégico de la Comisión Europea (EC) (European Comission 2012a: 14), son los siguientes:

• Operación • Seguridad • Aeronavegabilidad • Licencias de operadores • Gestión del Tráfico Aéreo (ATM)

Todos estos factores están expresados de una manera más amplia, pero también

más explícita, en los contenidos que debe contemplar el plan general para la integración de los UAS civiles en el espacio aéreo nacional, encargado por la Cámara de Representantes de los Estados Unidos a la FAA (House of representatives 2012: 64):

(2) CONTENTS OF PLAN.—The plan required under paragraph (1) shall contain, at a minimum, recommendations or projections on— (A) the rulemaking to be conducted under subsection (b), with specific recommendations on how the rulemaking will— (i) define the acceptable standards for operation and certification of civil unmanned aircraft systems; (ii) ensure that any civil unmanned aircraft system includes a sense and avoid capability; and (iii) establish standards and requirements for the operator and pilot of a civil unmanned aircraft system,


including standards and requirements for registration and licensing; (B) the best methods to enhance the technologies and subsystems necessary to achieve the safe and routine operation of civil unmanned aircraft systems in the national airspace system; (C) a phased-in approach to the integration of civil unmanned aircraft systems into the national airspace system; (D) a timeline for the phased-in approach described under subparagraph (C); (E) creation of a safe (F) airspace designation for cooperative manned and unmanned flight operations in the national airspace system; (G) establishment of a process to develop certification, flight standards, and air traffic requirements for civil unmanned aircraft systems at test ranges where such systems are subject to testing; (H) the best methods to ensure the safe operation of civil unmanned aircraft systems and public unmanned aircraft systems simultaneously in the national airspace system; and (I) incorporation of the plan into the annual NextGen Implementation Plan document (or any successor document) of the Federal Aviation Administration.

Gran parte de los conceptos contenidos en el plan se van a explicar y tratar en

detalle en los próximos puntos.

3.1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES

3.1.1 RPAS Y DEFINICIÓN DE AUTONOMÍA

Tanto a nivel internacional, con la publicación por parte de ICAO del “Manual on Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS)” en abril, como a nivel europeo con la publicación por parte de la CE del “Towards a European strategy for the development of civil applications of Remotely Aircraft Systems (RPAS)” en septiembre de 2012, se abandona el término UAS y se reemplaza por RPAS. A priori, esta medida puede parecer una cuestión solamente de denominación pero, de acuerdo con la definición del concepto UAS tratada en el apartado 2.2, su relevancia es mucho mayor ya que excluye del proceso de integración iniciado a aquellos sistemas que sean autónomos o cuenten con un elevado grado de autonomía. Además de las consecuencias que ello implica, en el documento de la CE que recoge esa medida, existe cierta confusión ya que se hace referencia a sistemas no completamente automáticos y no se cita a la autonomía:


This Staff Working Paper, in line with ICAO, adopted the term Remotely Piloted Aircraft System (RPAS) instead of Unmanned Aircraft System (UAS) previously used by the international community, to highlight the fact that the systems involved are not fully automatic but have always a Pilot in Command responsible for the flight (European Comission 2012a: 4).

Durante la celebración de la RPAS Civil Operations en diciembre de 2012 en

Bruselas, algunos de los participantes mostraron su opinión en dos aspectos importantes acerca de esta cuestión. La primera, que los sistemas totalmente autónomos solo son imaginables en un contexto de investigación o en un escenario a muy largo plazo. La segunda, que existe una confusión entre el concepto autónomo y el concepto automático, y es necesario que quede aclarada dentro de la comunidad UAS.

Para aclarar esa confusión, resulta muy útil la siguiente descripción (Truszkowski et alt. 2009: 10):

Automated processes simply replace routine manual processes with software/hardware ones that follow a step-by-step sequence that may still include human participation. Autonomous processes, on the other hand, have the more ambitious goal of emulating human processes rather than simply replacing them.

Por lo tanto un sistema automático hará aquello para lo que ha sido programado, sin opción, mientras que un sistema autónomo dispone de capacidad de elección libre de influencia externa. La siguiente comparación ejemplifica la diferencia entre un sistema y otro (Clough 2002: 1): “Autopilot: Stay on course chosen. Autonomous Guidance: Decide which course to take, then stay on it”.

Igualmente, y de acuerdo con Clough (2002: 1), no se debe confundir inteligencia con autonomía. Mientras que la inteligencia es la capacidad de descubrir conocimiento y utilizarlo con un fin, la autonomía es la habilidad para generar los propósitos de uno mismo sin ninguna instrucción externa.

En resumen, una vez asumido el término RPAS, la cuestión es que la normativa defina si solo contempla el primer sistema de los dos expuestos a continuación, o por el contrario abarca a los dos tipos (Dalamagkidis, Valavanis, Piegl 2012: 176):

Remotely piloted: A certified pilot remotely controls the system either within LOS or with feedback from the UA sensors. Remotely operated (semi-autonomous): The UA is given high-level commands (waypoints, objects to track, etc.) and its performance is monitored by a trained operator. In this case the flying is performed by the UA itself, but all the decisionmaking is delegated to a human.


3.1.2 SENSE & AVOID

Uno de los principios fundamentales de la aviación tripulada es el principio conocido en inglés como See & Avoid (S&A), o Ver y Evitar en castellano. Ver hace referencia a la capacidad visual del piloto para identificar otras aeronaves u obstáculos y evitar se refiere a la consecuente capacidad del piloto para evitar la colisión con esas aeronaves u obstáculos, bien manteniendo una distancia de separación o mediante las maniobras adecuadas. Para garantizar un nivel de seguridad y de coordinación adecuados, el comportamiento del piloto debe ajustarse al Anexo 2 de ICAO, Reglamento del Aire.

Por lo que respecta a los UAS, la comunidad internacional ha aceptado que el sistema tiene que tener una capacidad para evitar colisiones que sea, al menos, tan buena como la de los pilotos humanos. Dicha capacidad en un UAS se conoce como Detect, Sense & Avoid (DS&A), o más comúnmente Sense & Avoid (S&A). La diferencia entre el See & Avoid y el Sense & Avoid radica en que el segundo aplica un conjunto de valores cuantitativos (por ejemplo tiempo, distancia o velocidad) con el cual se hacen los cálculos para determinar si existe una amenaza que indique el requerimiento de una maniobra (FAA 2012: 24). En la figura 3.1 se aprecia que el S&A constituye el primer nivel dentro de un modelo de capas de seguridad para evitar la colisión, de modo que su función es de último recurso cuando los demás procedimientos y tecnologías de seguridad hayan fallado.

Nuevamente, existe un problema de denominación en relación a estos conceptos. En la mayoría de documentación y publicaciones norteamericanas se utiliza el término Sense & Avoid, que también aparece en el ámbito europeo, pero en el documento de la Comisión Europea, “Towards a European strategy for the development of civil applications of Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS)”, se utiliza el término Detect & Avoid para expresar el mismo concepto. Esta dualidad parece fruto de un intento por evitar el conflicto entre los acrónimos de See & Avoid y Sense & Avoid, ya que son

Figura 3.1: modelo de capas de seguridad para evitar la colisión de UAS con otras aeronaves (Rosenkrans 2008)


iguales (S&A). En cualquier caso, esta cuestión debería de ser explicada en el futuro roadmap que planea publicar la EC.

3.1.3 DEFINICIÓN DE AERONAVEGABILIDAD

La aeronavegabilidad (airworthiness en inglés) es un concepto fundamental en la aeronáutica que se puede definir como “la capacidad de una aeronave para estar lista para volar con seguridad en cualquier ambiente y circunstancias para las que ha sido diseñada y certificada por el fabricante” (Navarro 2012: 9). La aeronavegabilidad es una constante, presente desde la fase de diseño de una aeronave y durante la operación de la misma (aeronavegabilidad continuada). A su vez, la aeronavegabilidad se asegura mediante la certificación por parte de las autoridades reguladoras. La definición más completa de aeronavegabilidad probablemente sea la que se encuentra en el Defence Instructions (General) del Australian Department of Defence, donde basta con sustituir la palabra Defence por el nombre de la autoridad civil competente para aplicarla al ámbito civil:

Airworthiness is a concept, the application of which defines the condition of an aircraft and supplies the basis for judgement of the suitability for flight of that aircraft in that it has been designed, constructed, maintained and operated to approved standards and limitations, by competent and authorised individuals, who are acting as members of an approved organisation and whose work is both certified as correct and accepted on behalf of Defence (ADF 2011: 4).

3.2 GESTIÓN DEL TRÁFICO AÉREO (ATM)

De acuerdo con Eurocontrol, el organismo intergubernamental europeo para la seguridad de la navegación aérea, la ATM consiste en el proceso, procedimientos y recursos que entran en juego para asegurar que las aeronaves son guiadas con seguridad en los cielos y en tierra. A su vez, la ATM se compone de tres sistemas complementarios:

• Gestión del espacio aéreo: incluye el modelado y diseño del mismo. • Gestión de la capacidad y flujo del tráfico aéreo. • Control del tráfico aéreo (ATC): dirige el tránsito de aeronaves en el espacio

aéreo y en los aeropuertos, con la finalidad de garantizar la seguridad y fluidez. También provee de información y apoyo a los pilotos, motivo por el cual se confunde frecuentemente con el Air Traffic Service (ATS), que consiste solo en un servicio de información y es un nivel inferior al ATC.

Esta concepción implica que cuando se utiliza la expresión “integración de UAS

en el espacio aéreo”, más que en un espacio, se hace referencia a la integración en un sistema complejo como es la Gestión del Tráfico Aéreo.


3.2.1 ESTRUCTURACIÓN DEL ESPACIO AÉREO

El espacio aéreo, concebido como el volumen de aire por encima de la superficie terrestre por el que vuelan las aeronaves, se estructura de acuerdo a una serie de normas y conceptos mundialmente aceptados y sancionados en última estancia por ICAO. Dichas normas y conceptos son (Llop y Tejada 2006a):

Espacio de soberanía y responsabilidad: se corresponde normalmente con el

territorio y aguas de soberanía del estado correspondiente y puede ser mayor, siempre que exista acuerdo con los estados colindantes para la asignación de responsabilidades. Dicho acuerdo es sancionado por ICAO. Es responsabilidad del estado soberano la organización para permitir el desarrollo de las operaciones aéreas con seguridad.

FIR y UIR: las denominadas Regiones de Información de Vuelo (FIR) constituyen la división más común del espacio aéreo y en ellas se ofrece ATS, aunque algunas subregiones del FIR están sujetas a ATC. Existe una división vertical, a partir de la cual se extiende el espacio aéreo superior, que se divide en Regiones Superiores de Información (UIR). Cada país marca la altura de dicha división y en el caso de España, el espacio aéreo inferior (compuesto por las FIR) se extiende desde el nivel del terreno o el mar hasta 24.500 pies (7.300 m o Flight Level FL245). Por encima del FL245 se extiende el espacio aéreo superior, constituido por las UIR.

Espacio aéreo controlado y no controlado: son los espacios en los que se subdividen los FIR/UIR. El primero está controlado por el ATC, mientras que en el segundo existe libertad para operar, siempre y cuando se respeten las reglas generales de vuelo.

Reglas de vuelo: el vuelo se puede realizar bajo reglas de vuelo visual o vuelo por instrumentos. Las reglas de vuelo visual (VFR), son de aplicación cuando las condiciones meteorológicas son tales que permiten al piloto observar las aeronaves en tránsito, o cualquier obstáculo, con tiempo suficiente para evitar la colisión. Dichas condiciones se denomina de vuelo visual (VMC). En VFR prácticamente no actúa el ATC y se vuela bajo el principio de “ver y ser vistos”.

Las reglas de vuelo por instrumentos (IFR) prevalecen cuando la visibilidad, techo o distancia a las nubes cae por debajo de los límites establecidos para vuelos VFR, lo que se conoce como condiciones de vuelo instrumental (IMC). Las reglas IFR se pueden aplicar siempre que el piloto posea la habilitación correspondiente y los equipos adecuados tanto en tierra como en la aeronave que le permitan conocer en todo momento su posición y rumbo.

Clasificación del espacio aéreo según ICAO: de acuerdo al Anexo 11, Air Traffic Services, cada país debe seleccionar las clases del espacio aéreo adecuadas a sus necesidades según la clasificación propuesta en el apartado 2.6.


CLASE REGLA

DE VUELO

SEPARACIÓN SERVICIO SUMINISTRADO

SUJETO A AUTORIZACIÓN

DEL ATC

TIPO DE ESPACIO

A IFR PARA TODAS LAS AERONAVES

ATC SÍ CONTROLADO B IFR

VFR C IFR IFR/IFR

IFR/VFR VFR VFR/IFR 1. ATC para

separación de IFR

2. Información de tránsito VFR/VFR

D IFR IFR/IFR ATC e información de tránsito sobre vuelos VFR

VFR NINGUNA 1. ATC 2. Información de

tránsito VFR/VFR y VFR/IFR

E IFR IFR/IFR ATC e información de tránsito sobre vuelos VFR en la medida de lo posible

VFR NINGUNA Información de tránsito aéreo en la medida de lo posible

NO

F IFR IFR/IFR siempre que sea posible

Servicio de asesoramiento de tránsito y servicio de información en vuelo

NO CON SERVICIO DE ASESORAMIENTO

VFR NINGUNA Servicio de información en vuelo

G IFR NINGUNA SERVICIO DE INFORMACIÓN EN VUELO

VFR

Tabla 3.1: clases del espacio aéreo según ICAO (Elaborado a partir de ICAO 2001: 27 y SOPT

2009: 53)

Para comprender esta clasificación, es útil visualizar un ejemplo de aplicación. En concreto en la figura 3.2 se puede visualizar el espacio aéreo en EUA, regulado por la FAA y estructurado de acuerdo al esquema de la ilustración. La clase B suele reservarse a los aeropuertos con mayor tráfico, mientras que las clases C y D generalmente envuelven a pequeños aeropuertos y aeródromos con torre de control.


3.2.2 FUA Y ESPACIO AÉREO NO SEGREGADO

A lo largo de este documento ha aparecido en repetidas ocasiones el término espacio aéreo no segregado, un concepto ampliamente conocido en el sector aeronáutico y que se repite frecuentemente en la bibliografía española especializada. En realidad, el concepto espacio aéreo no segregado solo se puede concebir bajo la perspectiva del Uso Flexible del Espacio Aéreo (FUA). Tal y como recoge el artículo 3.2.1 de la Circular 330 de ICAO, dicho concepto es:

3.2.1 El uso flexible del espacio aéreo (FUA) es un concepto de gestión del espacio aéreo basado en el principio de que el espacio aéreo no debe designarse como exclusivamente militar o civil, sino como un espacio continuo en el que se satisfagan al máximo posible los requisitos de todos los usuarios.

Por lo tanto, el espacio aéreo no segregado hace referencia a ese espacio continuo

con el que se concibe el FUA. Así, el espacio aéreo segregado supone una discontinuidad del FUA, lo que conlleva una serie de limitaciones y procedimientos normativos que resultan especialmente perjudiciales para la operación rutinaria de UAS. Por ese motivo se habla de integración en el espacio aéreo, porque el objetivo es que los UAS operen en el espacio continuo del FUA, el espacio aéreo no segregado.

La Circular 330 de ICAO, que trata sobre la “Cooperación cívico-militar para la gestión del tránsito aéreo” ahonda en esta cuestión y apunta a dicha cooperación cívico-militar como base para un buen funcionamiento del FUA, ya que “en muchas ocasiones se ha desaprovechado el espacio aéreo restringido o reservado cuando no hay misiones militares. Con un proceso de colaboración cívico-militar se podría segregar temporalmente el espacio aéreo, según los requisitos militares reales, y aprovechar la capacidad adicional dando acceso a la aviación civil” (OACI 2011b: 9). Además, se establecen una serie de requisitos previos para lograr establecer un FUA eficiente:

Figura 3.2: espacio aéreo en USA (FAA 2008: 14-2)


a) establecer un organismo nacional de alto nivel para la coordinación cívico-militar; b) desarrollar un proceso nacional uniforme y colaborativo de planificación del espacio aéreo, teniendo en cuenta las necesidades de todos los usuarios y las consideraciones de seguridad nacional, defensa y policiales; c) establecer reglas y procedimientos de comunicación, negociación y determinación de prioridades para la coordinación cívico-militar; d) establecer y publicar procedimientos para actividades que requieren reservar y restringir el espacio aéreo. Las reservas y restricciones del espacio aéreo deberían aplicarse sólo por periodos limitados y basarse en el uso real; e) concluir acuerdos marco entre las autoridades civiles y las militares para facilitar la coordinación; f) establecer un sistema para revisar periódicamente las necesidades, la organización y la gestión del espacio aéreo; y g) cuando sea posible, dar acceso previsible y oportuno al espacio aéreo restringido o reservado, para maximizar los beneficios y la flexibilidad para todos los usuarios” (OACI 2011b: 9).

La responsabilidad última del buen funcionamiento del concepto FUA recae en las autoridades competentes de cada país y sería materia de otro estudio evaluar el funcionamiento de los respectivos FUA. En cualquier caso, si que hay que destacar que España, como miembro de la European Civil Aviation Conference (ECAC) y de acuerdo a la normativa que ello conlleva, cuenta con (AENA 2010: 21):

• Un organismo de alto nivel para la coordinación cívico-militar, denominado

Célula de Gestión de Espacio Aéreo (AMC España). • Tres niveles de gestión:

o Nivel 1 – Estratégico: en el que se establece una planificación a largo plazo de la política nacional de gestión del espacio aéreo y sus estructuras, mediante un proceso conjunto civil/militar.

o Nivel 2 – Pretáctico: en el que se realiza la gestión día a día, en el día anterior a las operaciones, y la asignación temporal de espacio aéreo a través de la Célula de Gestión de Espacio Aéreo (AMC) que recoge y analiza todas las peticiones de espacio aéreo y negocia y decide diariamente su asignación.

o Nivel 3 – Táctico: en el que se gestiona el uso del espacio aéreo en tiempo real.

En el apartado 3.4.1 se verá en detalle cómo operan actualmente los UAS bajo

este modelo de gestión.


3.2.3 HACIA UN NUEVO MODELO DE ATM

Los modelos actuales de ATM han mostrado claras deficiencias en los últimos años. Frente a un sector de aviación comercial en continuo crecimiento, el ATM ha encontrado serias dificultades para cumplir con sus funciones de manera eficiente. Este hecho es un lastre para la competitividad de las compañías aéreas, que basan su rentabilidad en gran medida en el aprovechamiento del tiempo. Además, con el alza del precio del petróleo en los últimos años así como la concienciación por las cuestiones medioambientales, nunca ha sido tan importante hacer más rápidas y eficientes las rutas de los vuelos así como los procedimientos de rodadura, despegue, ascenso, aproximación y aterrizaje.

Identificado el problema desde hace bastantes años, casi simultáneamente la UE y EUA pusieron en marcha sendos programas para desarrollar un nuevo modelo de ATM: el Single European Sky (SES) en Europa y Next Generation Air Transportation System (NextGen) en Norteamérica. Ambos programas tienen en común los objetivos fundamentales:

• Aumento de la capacidad • Acortamiento de las rutas • Menores tiempos de retraso • Ahorro de tiempo y combustible • Incremento de la seguridad

Alcanzar estos objetivos supone un gran reto tecnológico y de coordinación entre

todos los agentes implicados. De hecho, a nivel norteamericano se trata principalmente de un reto tecnológico que encabeza la FAA, mientras que en Europa se trata además de un reto de integración administrativa y operativa. Por ese motivo en la UE se ha constituido el programa Single European Sky ATM Research (SESAR), que abarca la dimensión operacional y tecnológica del SES. Tal y como refleja la página web del programa SES, el gran paso adelante es la eliminación de fronteras en el espacio aéreo (Eurocontrol 2012):

How will the European airspace accommodate the increasing air traffic flows, whilst cutting costs and improving its performance? The answer came with the initiative of organising airspace into functional blocks, according to traffic flows rather than to national borders. Such a project was not possible without common rules and procedures at European level. The Single European Sky (SES) was born to meet this need.

Finalmente hay que poner de manifiesto que, si bien el actual cambio de modelo de

ATM supone mayor grado de complejidad para la integración de los UAS en el espacio aéreo, también se plantea como una oportunidad. En esta etapa transitoria hacia un nuevo modelo de espacio aéreo, los UAS participan no como un añadido a un sistema ya existente, sino como parte integrante del proceso.


http://publish.eurocontrol.int/articles/functional-airspace-blocks-fabs-and-single-european-sky-ses

3.2.4 INCLUSIÓN DE UAS EN EL SISTEMA ATM La inclusión de UAS en el sistema ATM plantea un reto tanto tecnológico como

humano. Para comprender el reto tecnológico resulta muy útil comparar los diagramas del sistema ATM actual (para aeronaves tripuladas) con el del sistema general para UAS, diseñados por Weibel (2005: 28). En la figura 3.3 se observan

dichos diagramas, donde los bloques representan los controladores en el sistema, los bloques discontinuos los procesos de vigilancia aérea, las flechas los flujos de información y los bloques negros las interfaces entre los procesos. La fuente de peligro es el tráfico, que puede ser cooperativo, equipado con un transponedor capaz de transmitir su posición, o no-cooperativo. En el caso del tráfico cooperativo, es el ATC quien garantiza la separación entre aeronaves, ya que conoce su posición en todo momento. Además, las aeronaves equipan el sistema TCAS que, de modo coordinado, indica a dos aeronaves con riesgo de colisión que maniobra vertical ejecutar para evitar el impacto. Finalmente, la vigilancia visual directa por parte del piloto constituye el medio para evitar el impacto con el tráfico no-cooperativo.

Figura 3.3: diagrama del sistema ATM actual (arriba) y UAS (abajo) (Weibel 2005)


En el diagrama del sistema general para UAS se observa que aparece un nuevo bloque entre los sistemas a bordo de la aeronave y el operador: la estación de control en tierra. Del mismo modo, desaparece la capacidad visual del piloto para evitar el impacto y ahora toda la información que recibe proviene de los sistemas a bordo del RPA. En conjunto y tal y como se puede apreciar en la figura 3.3, la complejidad aumenta considerablemente desde un punto de vista técnico porque se multiplican las interfaces y los enlaces. De hecho, el nivel del enlace de la estación en tierra no es C2, sino C3, ya que el piloto remoto controla los mandos de la aeronave y además tiene que comunicarse con el ATC. Así, el problema que se plantea es: en un entorno saturado, ¿qué frecuencia y ancho de banda se asigna a los sistemas RPAS para garantizar que las comunicaciones entre el RPA y la estación en tierra son seguras, sin retrasos y sin pérdida de información?

El reto humano pasa principalmente por dotar de una identidad propia a los UAS dentro del ATM. Romper la barrera de desconfianza que separa a los controladores y pilotos de aeronaves tripuladas de la comunidad UAS es esencial para la integración. Igualmente, la presencia de UAS en el espacio aéreo controlado aumentaría la carga de trabajo de los controladores, lo que requeriría la contratación de nuevo personal para evitar la sobrecarga.

En conjunto, el reto pasa por garantizar la interoperabilidad de los sistemas UAS con el sistema ATM en funcionamiento. Si ocurriera un accidente similar al sucedido en el lago Constanza1 en verano de 2002, pero con un UAS involucrado, tendría consecuencias fatales para el avance de la integración.

3.3 ANÁLISIS DE SEGURIDAD

En el sector aeronáutico civil, la seguridad constituye actualmente el elemento más importante de cuantos entran en juego. Existe una cultura de la seguridad de la que otros sectores carecen, y es por ello que la aviación comercial es uno de los transportes más seguros que existen. Si bien la aviación general, aquella que abarca la operación de aeronaves distinta de la de transporte aéreo comercial o de trabajos aéreos, no alcanza un nivel de seguridad tan elevado, también es cierto que en raras ocasiones provoca daños físicos a terceros. La irrupción de los UAS dentro de este panorama tan seguro se interpreta por parte de la comunidad aeronáutica como una amenaza a esa seguridad y por lo tanto provoca cierta desconfianza y, en algunos casos, rechazo. Tanto la sociedad como los reguladores van a exigir a los UAS un nivel de seguridad que sea, al menos, tan bueno como el de las aeronaves existentes. Las estadísticas sobre accidentalidad que se presentan a continuación muestran claramente la magnitud de ese reto.

1 El accidente del lago Constanza ocurrido el 1 de julio de 2002, consistió en la colisión en el aire del vuelo 2937 de Bashkirian Airlines y el vuelo de carga 611 de DHL. Las 71 personas a bordo de las dos aeronaves murieron y el controlador aéreo Peter Nielsen fue asesinado por un familiar de las víctimas. Se concluyó que el accidente fue debido a un error del controlador y a la ambigüedad en el uso del sistema TCAS.


Por lo que respecta a aviación comercial, las estadísticas de operadores de países miembros de EASA es excelente, entre 2000 y 2011 no hubo ninguna muerte de terceros y un total de 95 muertes a bordo2:

En cambio, para aeronaves ligeras y todo tipo de operaciones, con un peso máximo al despegue (MTOW) inferior a 2250 kg, la estadística empeora sustancialmente. Se contabilizan un total de 253 muertes a bordo entre 2006 y 2011, aunque se mantiene un nivel bajo para las víctimas en tierra con 4 pérdidas durante ese período:

2 Dicha cifra no incluye las víctimas de los accidentes de los vuelos Spanair 5022 y Air France 447. Podría ser debido a que ocurrieron anteriormente a la publicación del Reglamento (UE) Nº 996/2010.

Figura 3.4: accidentes de operadores comerciales miembros de EASA (Fuente: EASA Annual Safety Review 2011)

Tabla 3.2: accidentes de aeronaves pertenecientes a EASA con un MTOW inferior a 2250 kg (Fuente: EASA Annual Safety Review 2011)


El peso de ese dato negativo corresponde principalmente a la aviación general, donde el nivel de exigencia y de control es mucho menos elevado que en las operaciones comerciales:

En cualquier caso, si se tiene en cuenta que solo en España, a lo largo de 2011, se contabilizaron cerca de 268.699 movimientos de aeronaves de aviación general (Real Aero Club de España 2012: 1), queda claro que los resultados a nivel europeo son mejorables pero no dramáticos. Además, el número de víctimas en tierra se mantiene en un nivel extraordinariamente bajo.

Los UAS comparten con los aviones, helicópteros, dirigibles, etc., un rasgo fundamental: son aeronaves. Como tales, se someten a las normas de la aviación en todo su alcance y, de acuerdo con lo que determina la Circular 328 de ICAO y el Art. 2 of the Basic Regulation de la UE (Regulation (EC) No 216/2008), se ha de mantener el más elevado y uniforme nivel de seguridad. En el caso de las aeronaves tripuladas, se ha de garantizar la seguridad de las personas a bordo, de otros usuarios del espacio aéreo y de las personas y las propiedades en tierra. En el caso de los UAS desaparece el componente de la seguridad de las personas a bordo, pero se intensifica la necesidad de garantizar la seguridad de los demás elementos. De ese modo, para poder integrar los UAS civiles en el espacio aéreo se ha de garantizar que un UAV civil no aumente el riesgo de las personas o propiedades en tierra comparado con aeronaves tripuladas o de similar categoría (EASA 2011: 4) así como de otras aeronaves en vuelo. En resumen, se trata de evitar los daños a terceros.

Conseguir unos niveles de seguridad tan elevados es una cuestión tanto tecnológica, como de normativa y método. Por ello, para afrontar el proceso de integración de UAS es necesario, dentro de la cultura de la seguridad (conocida como Safety Management System), desarrollar la gestión del riesgo (Safety Risk Management).

3.3.1 SAFETY RISK MANAGEMENT (SRM)

Evaluar la seguridad de un sistema es muy difícil ya que en cierto modo es intangible. De hecho, tal y como manifestó un participante en la RPAS Civil Operations

Figura 3.5: accidentes fatales por tipo de operación para aeronaves con un MTOW inferior a 2250 kg (Fuente: EASA Annual Safety Review 2011)


2012, en la comunidad aeronáutica se dice que “solo puedes medir la ausencia de seguridad”. Esa idea refleja que solo se puede medir o registrar la aparición de peligros y sus consecuencias, que son fruto de un estado de ausencia de seguridad. Por lo tanto, se utiliza el concepto de gestión del riesgo como medida y evaluación de la seguridad.

En la línea del párrafo anterior, hay que definir también la diferencia entre peligro (hazard en inglés) y riesgo (risk). El primer término hace referencia a un estado, mientras que el segundo lo hace a una medida. Dalamagkidis, Valavanis, y Piegl definen claramente las diferencias (2008: 505):

Hazard: a condition that can cause or contribute to cause an accident. Hazards can be further distinguished as initiating, contributory and primary. Initiating hazards include events and conditions that start an adverse chain of events that can lead to an accident. Primary hazards are events that directly and immediately cause an accident. Finally contributory hazards are the hazards that are not initiating or primary, although in this term is equivalent with hazard. Risk: a measure of potential loss from the occurrence of an accident which is calculated based on the probability of its occurrence and the severity”.

De ese modo, ICAO define la gestión de los riesgos de seguridad operacional como

“un término genérico que engloba la evaluación y mitigación de los riesgos de seguridad operacional como consecuencias de los peligros que amenazan las capacidades de una organización” (OACI 2009: 5-3). El título de esta apartado, el concepto SRM, es más completo y se define como un proceso formal dentro del SMS, compuesto de la descripción del sistema y la identificación, evaluación, análisis y control del riesgo (Lee, Speijker, van de Leijgraaf 2011: 9). Así, el objetivo del SRM es garantizar que los riesgos asociados a las operaciones de vuelo son formalmente y sistemáticamente identificados, evaluados y gestionados dentro de los niveles de seguridad requeridos. El proceso SRM para los UAS contempla diferentes requisitos y la interacción entre los mismos (Lee, Speijker, van de Leijgraaf 2011: 9):

1. UAS seguros y aeronavegables (certificados y mantenidos). 2. Operaciones seguras proporcionadas por los operadores de UAS. 3. Puntos de despegue y aterrizaje seguros. 4. Piloto con la debida licencia y aptitud para el vuelo segura. 5. Provisión de servicios de Control de Tráfico Aéreo seguro. Además, el SRM debe abarcar todo el ciclo de vida del UAS: 1. Diseño y especificación. 2. Fabricación. 3. Implementación. 4. Servicio operacional.


5. Retirada de servicio y desmantelamiento.

Para afrontar el proceso SRM es necesario definir un sistema de referencia del riesgo operacional (Dalamagkidis, Valavanis, Piegl 2012: 166), en el que se define la severidad de las consecuencias fruto de condiciones de fallo, la frecuencia con que aparecen esos fallos y unos niveles de seguridad establecidos a partir de la combinación de la severidad y la frecuencia de fallos asumible.

El enfoque más extendido para cuantificar el concepto de nivel de seguridad es el del Objetivo de Nivel de Seguridad (Target Level of Safety, TLS), que se basa en determinar un valor de riesgo aceptable que se utiliza como referencia de medida frente a los riesgos que pueden ser medidos asociados a un sistema o procedimiento. En el caso de los UAS, no hay una experiencia y un historial de operaciones a partir del cual se pueda establecer un TLS. Por ese motivo, varios autores utilizan el término Nivel de Seguridad Equivalente (Equivalent Level of Safety, ELOS), ya que consideran que uno de los puntos de partida para la integración de UAS es que estos sistemas demuestren un nivel de seguridad al menos, equivalente al de las aeronaves que operan actualmente en el espacio aéreo no segregado. De hecho, según Cuerno, Martínez-Val y García (2010: 8), primero se ha de definir el ELOS y a partir de este se puede determinar el TLS como la frecuencia máxima de ocurrencia de un accidente, entre todos los accidentes posibles.

Para determinar el TLS, no existe actualmente un sistema de referencia homogeneizado de la severidad de las condiciones de fallo para UAS, aunque existen diferentes sistemas propuestos y uno publicado dentro de la normativa STANAG 4671 de la OTAN. Entre los sistemas propuestos, destaca el propuesto por la Joint JAA/EUROCONTROL UAV Task Force (40):

The worst UAV Hazard Event designated hereafter as “Catastrophic” or Severity I Event may be defined as the UAV’s inability to continue controlled flight and reach any predefined landing site, i.e. an UAV uncontrolled flight followed by an uncontrolled crash, potentially leading to fatalities or severe damage on the ground. Severity II would correspond to failure conditions leading to the controlled loss of the UAV over an unpopulated emergency site, using Emergency Recovery procedures where required.

Severity III would correspond to failure conditions leading to significant reduction in safety margins (e.g., total loss of communication with autonomous flight and landing on a predefined emergency site).

Severity IV would correspond to failure conditions leading to slight reduction in safety margins (e.g. loss of redundancy). Severity V would correspond to failure conditions leading to no Safety Effect.


Gran parte de los informes, estudios y artículos publicados al respecto coinciden en utilizar como referente la clasificación del artículo AMC1309 (b) del STANAG 4671 (NATO Standardization Agency 2007: 2-F-3):

(i) Catastrophic: Failure conditions that result in a worst credible outcome of at least uncontrolled flight (including flight outside of pre-planned or contingency flight profiles/areas) and/or uncontrolled crash, which can potentially result in a fatality. Or Failure conditions which could potentially result in a fatality to UAV crew or ground staff. (ii) Hazardous: Failure conditions that either by themselves or in conjunction with increased crew workload, result in a worst credible outcome of a controlled-trajectory termination or forced landing potentially leading to the loss of the UAV where it can be reasonably expected that a fatality will not occur. Or Failure conditions which could potentially result in serious injury to UAV crew or ground staff. (iii) Major: Failure conditions that either by themselves or in conjunction with increased crew workload, result in a worst credible outcome of an emergency landing of the UAV on a predefined site where it can be reasonably expected that a serious injury will not occur. Or Failure conditions which could potentially result in injury to UAV crew or ground staff. (iv) Minor: Failure conditions that do not significantly reduce UAV System safety and involve UAV crew actions that are well within their capabilities. These conditions may include a slight reduction in safety margins or functional capabilities, and a slight increase in UAV crew workload. (v) No safety effect: Failure conditions that have no effect on safety”.

A su vez, estas categorías se relacionan con la probabilidad de aparición de fallo

mediante la siguiente matriz (NATO Standardization Agency 2007: 2-F-4):

Tabla 3.3: matriz de relación entre la probabilidad de ocurrencia y la severidad del fallo

(Fuente: STANAG 4671)


Se observa que hay un área sombreada que corresponde a probabilidades de fallo inaceptables desde el punto de vista de la seguridad. Esos valores podrían constituir un TLS en primera aproximación.

En conjunto se puede considerar que ya se ha realizado un trabajo importante en materia de seguridad y por lo tanto las entidades regulatorias disponen de información y medios para establecer un SRM para UAS. La cuestión es dar el paso y establecer dentro de la normativa los siguientes criterios:

1. Definir los riesgos que han de ser regulados. 2. Definir la métrica apropiada para medir el riesgo. 3. Establecer un criterio para juzgar la aceptabilidad del riesgo.

3.3.2 POSIBLES ESCENARIOS

Es muy difícil medir empíricamente el nivel de riesgo asociado a la operación de UAS. Esto es debido a que se trata de una tecnología moderna, que registra un número de operaciones todavía muy bajo y principalmente, que no se han creado bases de datos con las estadísticas de dichas operaciones. Así que para avanzar en la integración, es necesario partir de modelos que predigan en qué medida son seguros los UAS. En esa línea de trabajo destacan los siguientes trabajos: la tesis de Roland E. Weibel, “Safety Considerations for Operation of Different Classes of Unmanned Aerial Vehicles in the National Airspace System”; el artículo de Dalamagkidis, Valavanis y Piegl, “On unmanned aircraft systems issues, challenges and operational restrictions preventing integration into the National Airspace System” y finalmente el artículo de Oztekin, Flass y Lee, “Development of a Framework to Determine a Mandatory Safety Baseline for Unmanned Aircraft Systems”. A continuación se va a analizar cuáles son los factores que intervienen en los diferentes escenarios y cuáles son los resultados obtenidos a partir de los trabajos anteriormente listados. Previamente al análisis, resulta muy útil observar la figura 3.6, donde se esquematizan los posibles escenarios, los riesgos asociados y sus consecuencias.

Figura 3.6: accidentes primarios y secundarios que pueden derivar de la operación de UAS (Fuente: On unmanned aircraft systems issues, challenges and operational restrictions preventing integration into the National Airspace System)


Impacto con tierra El impacto con tierra es un escenario que contempla tanto el impacto del UAV sin

consecuencias para terceros como con consecuencias para terceros, ya sea por daños a bienes o a personas. La segunda posibilidad es el escenario más relevante para la integración; así pues lo que tiene que ser investigado es como afectan a ese escenario los diferentes peligros, factores causales y características asociadas a la operación de UAS. Son muchos los factores que intervienen:

• Masa y dimensiones del UAV. • Velocidades (de vuelo, de entrada en pérdida). • Fallos en el sistema de control y el enlace de comunicaciones. • Sistemas de recuperación automáticos. • Fallos de aviónica. • Condiciones climáticas adversas. En conjunto, cualquier accidente de aviación es el resultado de la combinación de

un conjunto de factores causales. Por ese motivo, tanto Weibel (2005) como Lee, Speijker y van de Leijgraaf (2011), proponen un modelo basado en eventos para determinar la causa de un accidente. Dicho modelo construye una estructura lógica que muestra cómo se pueden combinar los factores causales para concurrir en un evento. La figura 3.7 representa el árbol de eventos que constituye la base del modelo propuesto por Weibel (2005: 68), utilizado para determinar la probabilidad de que el impacto en tierra cause daños físicos a terceros.

El evento inicial que contempla Weibel es muy genérico, ya que tan solo contempla un fallo en el sistema, sin especificar su origen. Una aproximación más detallada al origen del problema conduce a una serie bastante amplia de peligros que pueden resultar en un impacto en tierra (Lee, Speijker, van de Leijgraaf (2011: 12):

• Operación inadecuada del UAS por el piloto remoto. • El UAS despega con el ala contaminada. • Peso y balance fuera de límites en el despegue.

Figura 3.7: árbol de eventos para impacto en tierra (Fuente: Weibel)


• Vientos de cizalladura provocan una pérdida de prestaciones del UAS. • Fuego a bordo del UAS. • Piloto remoto espacialmente desorientado. • Fallo del sistema de control de vuelo. • Incapacitación del piloto remoto. • Sistema anti-hielo no operativo. • Fallo de la instrumentación de vuelo. • Condiciones climáticas adversas. • Fallo de motor en UAS monomotor. • Aproximación inestable. • Peso y balance fuera de límites en la aproximación y aterrizaje. • Inmersión en una estela. • Fallo del sistema de posicionamiento del UAS. • Fallo del enlace de datos. • Condiciones antinaturales en la estación de control del UAS. • Colisión en el aire. • Desprendimiento de parte de la aeronave.

Para cuantificar la probabilidad de que ocurra un accidente, una vez definidos los

peligros y los árboles de eventos, se pueden definir tres submodelos (Lee, Speijker, van de Leijgraaf (2011: 12), que dan respuesta a las siguientes preguntas:

• ¿Cuál es la probabilidad de que un UAS sufra un accidente? Mediante un

modelo de probabilidad de accidente que determina la frecuencia con la que ocurren accidentes de UAS que potencialmente causan daños o muertes en tierra.

• ¿Cuál es la probabilidad de que ocurra un accidente que involucre a un UAS en un lugar determinado, suponiendo que dicho UAS haya sufrido un accidente? Mediante un modelo de localización de accidente, que proporciona una función de distribución de probabilidad bidimensional, ajustada a la red de rutas aéreas y el sector de tráfico en el área de espacio aéreo no segregado sujeto del estudio.

• ¿Cuál es la consecuencia de un accidente de un UAS, suponiendo que un UAS haya sufrido un accidente en un lugar determinado? Mediante un modelo de consecuencias del accidente, que estima las probabilidades de provocar daños en el área afectada por el accidente. Los daños más graves se definen como mortalidad, el ratio entre el número de muertes causadas a terceras partes y la población en el área afectada.

Colisión en el aire

Evaluar como la introducción de los UAS puede aumentar el riesgo de colisión de

las operaciones en el espacio aéreo no segregado implica establecer una comparación entre el escenario actual de tráfico comercial, tomado como referencia, con un


escenario de tráfico mixto comercial/UAS. Además, es necesario hacer una distinción entre los escenarios de conflicto vinculados a la separación vertical y a la separación horizontal. A su vez, se tiene que distinguir entre el riesgo inherente a la operación normal (riesgos técnicos) y los riesgos fruto de errores operacionales o condiciones de operación extraordinarias (incluyendo el error del piloto). Además, también hay que considerar una serie de factores del UAS que pueden contribuir al riesgo de colisión, como las prestaciones, dimensiones, capacidad S&A, enlaces de comunicación…

En un plano más general, la evasión de la colisión en el aire se puede dividir en dos partes: la primera es relativa a las distancias de separación y la segunda a cómo evitar la colisión si la separación es inadecuada. La primera parte implica evaluar tanto las reglas que garantizan la separación como la integración de los UAS en el espacio aéreo controlado y la comunicación con el ATC. La segunda parte depende de las aptitudes del piloto remoto, de las comunicaciones entre el piloto y el UAV, de los sistemas de evasión de la colisión y de la capacidad Sense & Avoid. De hecho, la implementación definitiva de la capacidad Sense & Avoid es considerado por gran parte de la comunidad aeronáutica como el gran salto tecnológico que garantizará la coexistencia segura de UAS y otras aeronaves en el espacio. Tal y como manifestaron algunos participantes asistentes a la RPAS Civil Operations 2012, la capacidad S&A no está perfectamente definida y supone más un reto tecnológico a largo plazo que una necesidad real. Actualmente y dado que en la EU solo se contempla la integración de RPAS, es mucho más importante asegurar, desde un punto de vista tecnológico, que el piloto remoto dispondrá de un input que le permita tomar las decisiones correctas para evitar la colisión, de un modo análogo a como ocurre actualmente en las aeronaves tripuladas.

3.3.3 FIABILIDAD Y MODELOS DE EVALUACIÓN DEL RIESGO

La fiabilidad se define como (1) la probabilidad de que un elemento desempeñará la función que se espera de él durante un tiempo específico bajo unas condiciones determinadas, o (2) la capacidad de un sistema y sus partes para llevar a cabo su misión sin fallo, degradación o necesidad de un sistema de apoyo. Se ofrece como un porcentaje que representa la probabilidad de que un sistema o componente opere libre de fallos durante un tiempo específico, típicamente la duración de la misión. Se relaciona estrechamente con el tiempo medio entre fallos (OSD 2003: 2). A su vez, el tiempo medio entre fallos (MTBF) describe durante cuánto tiempo funcionará un sistema o componente reparable antes de fallar. Si el sistema o componente es no reparable, el valor se conoce como tiempo medio hasta el fallo (MTTF).

Una parte muy importante del alto nivel de seguridad en el sector de la aviación se debe a la alta fiabilidad de las aeronaves y los sistemas que las conforman. Desde el punto de vista de la seguridad, los reguladores van a exigir unos niveles de fiabilidad semejantes a los UAS, un objetivo que desde el punto de vista tecnológico todavía no está resuelto. Según la Office of the Secretary of Defense (OSD) del DoD, con la experiencia de vuelo acumulada en 2003, atribuía el origen de los fallos de sus UAV militares del siguiente modo: 37% planta propulsora, 26% sistemas de control, 17%


factor humano, 11% comunicaciones y 9% diversos factores (OSD 2003: 39). Aunque los UAS civiles difieren de los militares en bastantes aspectos, se pueden extrapolar esos datos sin demasiado riesgo de cometer errores.

De todos modos la fiabilidad no se asocia únicamente al rendimiento técnico y es por ello que el modelo de probabilidad de accidente y el TLS son medidas de la fiabilidad, pero en las que las variables de entrada son mucho más amplias.

A continuación se presentan los resultados de dos modelos de probabilidad de accidente para dos escenarios distintos: impacto en tierra y colisión en el aire.

Modelo de impacto en tierra

Un modelo de referencia para estimar la probabilidad de que un UAS impacte en

tierra es el propuesto por Weibul en su Tesis Doctoral de 2005, pero aquí se presenta los resultados del modelo propuesto por Dalamagkidis, Valavanis y Piegl en el artículo “On unmanned aircraft systems issues, challenges and operational restrictions preventing integration into the National Airspace System”. El modelo determina un TLS, al que denomina tiempo mínimo requerido entre impactos en tierra (TGI, min) que es función de:

• El área de exposición (a los efectos del accidente). • La densidad de población. • La probabilidad de causar muertes (como función de la energía cinética en el

impacto). • La tasa de fatalidad máxima, que según el criterio abarca desde 10-6 hasta 10-9

h-1. En la tabla 6 se pueden observar las estadísticas de tasa de fatalidad elaborada por la National Transportation Safety Board (NTSB) para aviación

tripulada, por lo que sería razonable determinar un ELOS de 10-7 h-1

El modelo se evalúa en toda la superficie de los Estados Unidos para los siguientes modelos de UAV y condiciones de operación:

Tabla 3.4: tasa de fatalidad en EUA entre 1983 y 2006 (Fuente: NTSB)


Modelo Peso (kg) Dimensiones (m)

Velocidad operativa

(m/s)

Altitud operativa (m)

RQ-4A Global Hawk 11612 35.4 (envergadura) 177 19812 MQ1 Predator 1021 14.8 (envergadura) 70 6096

Neptune 36 2.1 (envergadura) 43 2438 RQ-6 Fire Scout 1157 8.4 (diámetro rotor) 65 6096

Rmax HG 94 3.12 (diámetro rotor) 5.6 152.4 Maxi Joker 2 8 1.8 (diámetro rotor) 20 121.9

Tabla 3.5: UAS incluidos en el estudio (Fuente: Dalamagkidis, Valavanis, Piegl)

Y se obtienen los siguientes resultados:

Figura 3.8: áreas de EUA donde los UAS pueden operar en función de su fiabilidad respecto a la probabilidad de impacto en tierra (a) RQ-4A Global Haw; (b) MQ-1 Predator; (c) Neptune (d) RQ-6 Five Scout; (e) Rmax HG; (f) Maxi Joker II; (Fuente: Dalamagkidis, Valavanis, Piegl)


De los resultados se pueden extraer las siguientes conclusiones:

• Las zonas más pobladas son las más exigentes y por lo tanto donde más

dificultades se presentan para permitir la operación de UAS. • La masa es el factor más restrictivo y de mayor influencia en la evaluación del

riesgo en caso de impacto. • Los UAS ligeros son los que presentan un TLS menos exigente y por lo tanto

pueden operar en más áreas.

A partir de esas conclusiones se plantea una pregunta que constituye un reto para la integración de UAS: ¿cómo y cuándo se pueden alcanzar esos TLS? Las escasas estadísticas fiables disponibles, muestran que no será fácil. Una de las estadísticas más fiables es la de la US Customs and Border Protection (CBP), que entre los años fiscales de 2006 a 2010 contabilizó 5688 horas de vuelo con UAS. Extrapolado a 100000 horas de vuelo, resulta en un ratio de 52.7 accidentes cada 100000 horas de vuelo, lo que multiplica por más de 7 el ratio de la aviación general (7.11 accidentes/100000 horas de vuelo) y por 353 el de la aviación comercial (353 accidentes/100000 horas de vuelo) (Kalinowski).

Modelo de colisión en el aire

El modelo propuesto por Weibel calcula la probabilidad de que un UAS (sin capacidad S&A) impacte contra un avión de dimensiones mucho mayores, a lo largo de un período de tiempo y en un volumen de espacio aéreo. Los resultados para un avión de las dimensiones de un Boeing 757 y un volumen de espacio aéreo que comprende desde el nivel del mar hasta 15240 metros, en base a las operaciones registradas en EUA un día de enero de 2004, se observan en la figura 3.9. El modelo solo es válido para UAS ligeros y, como el resultado es el nivel de seguridad medio, el escenario para las horas punta de tráfico podría ser bastante menos favorable. En cualquier caso, del resultado se puede concluir que hay muchas áreas de EUA en las que el riesgo es prácticamente nulo y que aquellas zonas peligrosas son las que coinciden con las rutas aéreas o las cercanías de los aeropuertos.

Figura 3.9: nivel de seguridad esperado medio entre 0 y 15240 m (Fuente: Weibel) J. L. López-Pampló Rius – PFC 72

Para obtener unos resultados más ajustados a la realidad, Weibel aplicó el modelo de colisión en el aire evaluado en dos tipos de ruta aérea: jet routes y victor airways. Las jet routes son rutas de elevada altitud en las que operan los vuelos de aviación comercial, que en el caso del estudio comprende 263 rutas y un total de 340800 km; mientras que las victor airways son rutas de baja altitud, en las que se permite el vuelo tanto el condiciones VFR como IFR. Son rutas con mucha densidad de tráfico y en las que opera la aviación general. Concretamente, en el caso estudiado se incluyeron 102 rutas del noreste de EUA, con un total de 24076 km. Las dos clases de rutas y su distribución espacial se ajustaron al esquema conceptual mostrado en la figura 3.10. Se considera que la ruta asociada a un nivel de vuelo tiene la forma de un conducto rectangular de 100 pies (30.48 m) de alto y 8 millas náuticas (14.82 km) de ancho, con su línea central, CL, como referencia.

La probabilidad de colisión obtenida para el caso de jet routes se muestra en la figura 3.11. Se observa que en los FL principales el riesgo de colisión es elevado, con un orden de magnitud de 10-5 tanto en la línea central como fuera de ella. Ese resultado es de un orden dos veces superior al de la probabilidad de colisión registrado en EUA (ver tabla 3.4) y por lo tanto supone un riesgo demasiado elevado para aceptar la operación de UAS en las rutas principales. En cambio, fuera de los FL principales, la probabilidad es de un orden de 10-7, que se podría asumir como un TLS aceptable. Ese TLS se podría alcanzar mediante procedimientos que garantizaran distancias de separación mínimas entre los UAS y los aviones. Aunque estos resultados también refrendan la teoría defendida por algunas partes, que sostienen que la integración de UAS requiere del establecimiento de rutas aéreas propias.

Figura 3.10: esquema conceptual de las rutas aéreas (Fuente: Weibel)


El resultado para las victor airways, que se plantea como el escenario teóricamente más conflictivo, confirma esa suposición. Si bien para los FL principales más bajos, el orden de magnitud es de 10-6, el problema es que fuera de ellos la probabilidad de colisión también es de un orden de 10-6. Considerando que se trata de un entorno con mucha densidad de tráfico, donde conviven aeronaves comerciales en transición con la aviación general, este resultado indica que el desarrollo de capacidades para evitar la colisión en el aire es un requisito indispensable para avanzar en la integración.

3.3.4 FACTOR HUMANO

La comunidad aeronáutica tiende a enfocar el problema de la seguridad de la operación de UAS como una cuestión mayormente tecnológica. Bajo una perspectiva entusiasta que visualiza un futuro con un gran número de aeronaves autónomas surcando los cielos, efectivamente el factor tecnológico es el más importante. Pero bajo una perspectiva realista, que dibuja un escenario de RPAS en el que un individuo continúa teniendo el control sobre la aeronave, que opera en un entorno controlado y gestionado por personas, el factor humano constituye un elemento tan relevante como el tecnológico. Son varias las cuestiones que plantean en torno al mismo:

¿Qué responsabilidad tiene el piloto en los accidentes de RPAS? Nuevamente, la falta de experiencia acumulada en vuelos de RPAS no ayuda a

contestar la pregunta. De todos modos el “Unmanned Aerial Vehicle Reliability Study”, publicado por la OSD en 2003, ofrece algunos datos interesantes al respecto. De acuerdo con sus estadísticas, en la aviación militar tripulada norteamericana, el 70% de los percances se debe a errores humanos (de piloto y de control en tierra), que aumenta al 85% si se incluye la aviación civil. En el caso de los UAS, se le atribuye al factor humano el origen del 17% de los fallos, un dato a priori muy favorable para

Figura 3.12: probabilidad de colisión en las victor airways en USA (Fuente: Weibel)

Figura 3.11: probabilidad de colisión en las jet routes en USA (Fuente: Weibel)


defender la operación de UAS, aunque la siguiente reflexión resulta muy interesante (OSD 2003: 65):

Assuming that human error is consistent over similar tasks, one could even argue that human influence in unmanned vehicles is approximately 70 percent less (85%-17%) than that in piloted vehicles, even when the UAV has a remote pilot on the ground. This difference could be attributed to a different approach to the human factors issue as well as increased automation of tasks for UAVs. While this theory requires further investigation, a second, more likely explanation for the difference is that human error does remain constant between most UAVs and manned aircraft, and that in the case of UAVs, it is simply overshadowed by the high unreliability of the other subsystems.

En efecto, para determinar el verdadero peso del factor humano en accidentes y fallos de los UAS, son necesarias muchas horas de vuelo contabilizadas y una tecnología más madura, aunque no se puede negar que los UAS se presentan como un sistema que potencialmente reducirá las posibilidades de que ocurran accidentes debidos al factor humano.

¿Qué capacidades debe tener un piloto de RPAS? El grado de autonomía y de automatización asociado a los UAS inclina a pensar que

los pilotos de RPAS no necesitan ni tanta formación ni tanta experiencia como los pilotos de aeronaves tripuladas, aunque esto no es necesariamente así. El problema radica en definir si para evaluar las capacidades de los pilotos de RPAS se toma como referencia a los pilotos de aeronaves tripuladas o se determina otro sistema de conocimientos y habilidades. Esta cuestión se tratará más extensamente en la sección 3.4.2.

¿Cómo se comporta un piloto que no va a bordo de la aeronave? La percepción de lo que está ocurriendo no es igual a bordo de la aeronave que

fuera de ella, del mismo modo que las sensaciones del piloto son muy diferentes. Esas diferencias pueden afectar a su comportamiento, principalmente porque la sensación percibida de riesgo es mucho menor y la toma de decisiones se puede ralentizar o incluso conducir al piloto a asumir riesgos innecesarios. Además, el piloto remoto corre el riesgo de sentirse espacialmente desorientado, una circunstancia muy peligrosa. Por esa razón el diseño de las estaciones de control tiene que girar en torno al factor humano, porque han de permitir que el piloto tenga un conocimiento de la situación excelente.

¿Cómo afectará la introducción de UAS a los controladores? El colectivo de los controladores aéreos está constantemente sometido a un nivel

de presión elevado y, por su implicación directa en la seguridad, es relativamente conservador frente a los cambios. Si bien tanto la EU como EUA se encuentran inmersos en un proceso de modernización de su espacio aéreo, el factor humano continúa siendo fundamental en el ATM y, como los controladores serán capaces de asumir la carga de trabajo añadida y aprender a comunicarse con los UAS sin perder la


concentración y afectar a la seguridad, es otro de los retos a los que se enfrenta el proceso de integración.

3.4 MARCO REGULATORIO

En las subsecciones anteriores se han definido los conceptos fundamentales y los problemas de base previos a la creación de un marco que regule y haga posible la integración de UAS civiles en el espacio aéreo. En esta sección se analizan cuales son los elementos que definen el marco regulatorio y como se relacionan con los UAS.

3.4.1 OPERACIONES: PRESENTE

Para comprender como operan actualmente los UAS hay que definir dos condiciones de operación que dependen directamente de la posición del UAS en relación al piloto u operador remoto:

• Visual Line-of-Sight (VLOS): el piloto u operador remoto mantiene contacto visual con el UA de modo que pueda controlar la aeronave y mantener la seguridad operacional, conocer en todo momento su posición y es capaz de otear el espacio aéreo en el que opera para ver y evitar la colisión con otras aeronaves o con objetos en tierra o en el aire.

• Extended Visual Line-of-Sight (EVLOS): operación similar a la anterior, pero el piloto u operador puede perder temporalmente el contacto visual directo con el UA y mantener niveles aceptables de control y de seguridad operacional durante dicho período.

• Beyond Line-of-Sight (BLOS): el piloto u operador remote no tiene contacto visual directo con el UA, pero el sistema garantiza el control de la aeronave y el mantenimiento de la seguridad operacional, que se conozca en todo momento su posición y se evite la colisión con otras aeronaves o con objetos en tierra o en el aire.

Las operaciones VLOS son las más extendidas ya que se suelen realizar en el

espacio aéreo no controlado y la mayoría de UAS ligeros desarrollados u operados por pymes lo hacen en esas condiciones. En cambio, las operaciones BLOS se reservan a los sistemas más avanzados, capaces de recorrer mayores distancias y que atraviesan el espacio aéreo controlado. La capacidad S&A se considera fundamental para las operaciones BLOS.

Además de las condiciones de operación anteriores, en las circunstancias actuales se realizan operaciones con UAS en tres escenarios:

• Operaciones ilegales (VLOS) • Operaciones alegales (VLOS/EVLOS) • Operaciones legales en espacio aéreo segregado (VLOS/EVLOS/BLOS)


Esta situación es fruto de la falta de regulación y, en aquellos casos en los que sí existe, de la complejidad y lentitud de los trámites necesarios para obtener la aprobación para operar. Hay que precisar que las operaciones ilegales y alegales son un escenario prácticamente exclusivo de las pequeñas empresas del sector, ya que en general sus aeronaves son bastante pequeñas y además no disponen de los recursos (temporales y económicos) para afrontar el proceso de solicitud de una aprobación. De todos modos, la mayoría de pymes operan legalmente.

Donde existe un margen de indeterminación es en las operaciones alegales, en las que un UAS vuela de acuerdo a las normas que rigen la práctica del aeromodelismo. Esta situación es el resultado de la falta de claridad en la definición de las diferencias entre una aeronave de aeromodelismo y una aeronave como elemento de un UAS. El problema radica en que, por ejemplo, un aeromodelo controlado por radiocontrol, tal y como sale de fábrica, podría considerarse un UAS. Lo que verdaderamente establece una diferencia es el uso que se hará de ese aeromodelo: recreativo o profesional. La reglamentación del aeromodelismo se encuentra en una situación similar a la de los UAS ya que no existe una reglamentación única de ámbito europeo (FAE CTNA 2012: 1). En el caso de España, si bien una demostración de aeromodelismo requiere de la aprobación del Servicio de Trabajos Aéreos y Aviación Deportiva de AESA, la práctica habitual del aeromodelismo se ajusta a las normas que marca la “Reglamentación para la práctica del Aeromodelismo”, publicada por la Real Federación Aeronáutica Española. A nivel europeo, la “NPA 2012-10” publicada por EASA en agosto de 2012 excluye a los aeromodelos de las reglas del aire comunes propuestas para los RPAS (EASA 2012b: 7):

27. Recital (6) clarifies that the proposed rules apply only to RPAS used for commercial air transport (CAT; e.g. of freight or mail) or for specialised operations (SPO) like e.g. aerial photography or any other operation requiring on-board sensors or other specialised equipment (i.e. necessary for the mission but not for the flight). In this context it shall be clearly understood that a certain SPO operation implies exactly identical risks for third parties in the air or on the ground, whether it is commercial aerial work (e.g. a consortium of farmers contracting an RPAS operator to spray crops), ‘corporate’5 (e.g. the consortium owns and operates directly the RPAS), or private (each farmer operates its RPAS to spray its field, which does not exclude a crash beyond his/her property). Hence both CAT and SPO are in the scope of the proposed rules. 28. Model aircraft are however excluded. Model aircraft cannot be used for CAT and do not carry on board any special equipment or sensor. If they do they become RPAS and are therefore no longer models, but are subject to the proposed rules.

Por lo tanto, el vigente problema de la ambigüedad de operaciones como aeromodelos o RPAS es un motivo que se tiene en cuenta y que está previsto que se regule a nivel europeo, independientemente del MTOW (EASA 2012b: 7). En cualquier


caso, la responsabilidad de que existan operaciones alegales recae más sobre las autoridades de aviación civil que en los propios operadores.

Las operaciones legales se basan en el siguiente principio: las operaciones de UAS son peligrosas (o no lo suficientemente seguras) y por lo tanto hay que estudiar cada caso individualmente y si se autoriza, solo se podrá operar en un espacio aéreo segregado durante un tiempo limitado. La limitación de espacio y tiempo que impone la segregación dificulta terriblemente la realización de operaciones BLOS, por lo que la mayoría de operaciones son VLOS/EVLOS (que no siempre requieren la segregación) y solo en regiones con muy poco tráfico aéreo y población se autorizan operaciones BLOS.

En la figura 3.13 se muestra de modo esquemático el procedimiento necesario para obtener dicha autorización, estableciendo una comparación entre lo que supone hacerlo en países con cierto grado de regulación (como el Reino Unido o Francia) y países sin regulación (como España o Finlandia). Tanto en los países con regulación como en los países sin ella, el procedimiento es largo, pero el problema es mayor para los operadores de países sin regulación, ya que no saben que les exigirá la CAA hasta que presentan su solicitud y, lo que es más grave, la CAA probablemente no sepa que solicitarles ni evaluar la conveniencia de emitir el permiso de operación. Como referencia del tiempo necesario para formalizar los trámites, en la RPAS Civil Operations 2012, el representante de la CAA Noruega –un país sin regulación- indicó que el operador debe contactar a la CAA como mínimo 10 semanas antes de la fecha de operación solicitada.

Además, los problemas no acaban una vez se consigue la autorización. El operador del UAS tiene que entregar un NOTAM para que aviación civil comunique al resto de operadores que espacio aéreo y durante cuánto tiempo será segregado. En la RPAS Civil Operations 2012, varios operadores de UAS manifestaron que en su experiencia sufrieron bastantes incursiones en el espacio aéreo segregado de pilotos que ignoran los NOTAM, con los riesgos que implica para las dos partes.

Tal y como se ha mostrado, los procedimientos actuales de operación son complejos, limitados y lentos, lo que constituye una combinación de factores muy negativa para el desarrollo tecnológico y empresarial de la comunidad UAS.

Figura 3.13: pasos necesarios para obtener el permiso de operación de UAS en un espacio aéreo segregado (Elaboración propia)


3.4.2 OPERACIONES: FUTURO El futuro de las operaciones de UAS civiles es su integración en el espacio aéreo no

segregado. A diferencia del escenario actual, en el que las operaciones se realizan bajo demanda y en un margen temporal y espacial limitado, el escenario futuro se escenifica como uno en el que pilotos acreditados piloten UAS aeronavegables, operados por organizaciones certificadas, compartiendo espacio con la aviación tripulada y asumiendo unos derechos y obligaciones que les permita disfrutar de, al menos, la misma libertad que la aviación tripulada.

En la aviación tripulada, el principal factor limitante es el slot, que se define como el tiempo (franja horaria) programado de llegada o salida disponible o asignada a un movimiento de una aeronave en una fecha específica en un aeropuerto (Llop y Tejada 2006b: 3). Los slots afectan principalmente a la aviación comercial en aeropuertos con mucha demanda y su asignación responde a motivaciones comerciales, por lo que se descarta como un elemento clave para la integración de UAS en el espacio aéreo.

El otro elemento fundamental en la planificación de las operaciones es el plan de vuelo (FPL) que se puede definir como la información respecto a un vuelo proyectado de una aeronave que se somete a las dependencias de los servicios de tránsito aéreo (Llop y Tejada 2006b: 6). La presentación del FPL es un trámite relativamente ágil que permite al ATM conocer previamente como será la operación de las aeronaves. En el caso de España, el FPL se tiene que presentar:

• Siempre antes de realizar un vuelo IFR, independientemente de la clasificación del espacio aéreo en el que se pretenda operar. El FPL se debe presentar entre 6 días y 3 horas antes de la salida del vuelo para vuelos sujetos a medidas de regulación de afluencia (60 minutos en los no regulados).

• Antes de realizar un vuelo VFR en o En el espacio aéreo controlado de clases B, C y D. o En el espacio controlado clase E y no controlado clases F y G a través

de fronteras internacionales. o En las zonas de tránsito de aeródromos controlados. o Fuera de los espacios anteriores, cuando se requiera. o En espacio de jurisdicción española sobre aguas internacionales.

El FPL se debe presentar entre 6 días y 60 minutos antes de la salida del vuelo en aeropuertos operativos 24 horas (H24) y 30 minutos antes en los no H24.

A partir de esa regulación, para determinar cuando las operaciones de RPAS

requieran de presentación de FPL se establece el paralelismo VFR/VLOS e IFR/BLOS como referente para proponer el criterio mostrado en la tabla 3.7.


Tabla 3.6: condiciones para la presentación de FPL para operaciones de RPAS (Elaboración propia)

Las operaciones más frecuentes son las desarrolladas en condiciones VLOS/EVLOS y las de mayor importancia comercial e industrial para Europa, de modo que por su importancia estratégica y por su menor complejidad desde el punto de vista de la integración, son las primeras cuya operativa debe ser normalizada. Además, un proceso de integración por fases como el que se muestra en la figura 3.14 permite volcar tanto el conocimiento como la experiencia acumulados durante la primera fase en los niveles más avanzados de integración.

La cuestión más compleja que se plantea es la integración de las operaciones BLOS en espacio controlado (clases A, B, C, D, E) ya que el ATC debe de proveer separación entre las aeronaves. De acuerdo con lo visto en el apartado 3.2.4, el control de los RPAS dentro del ATM plantea una serie de retos metodológicos y tecnológicos (JPDO 2012: B-3) que deben ser superados:

• Desarrollo de conceptos de separación integrados. • Desarrollo de la capacidad S&A. • Desarrollo de algoritmos de separación. • Evaluación de la disponibilidad y calidad de la información de vigilancia. • Desarrollo de operaciones seguras y eficientes en la terminal tierra/aire.

Finalmente, hay que considerar que los RPAS son un elemento de gran ayuda en la intervención en situaciones de emergencia (incendios, salvamento y rescate…) y debería de existir, armonizado a nivel europeo, un procedimiento estándar de operaciones especiales que permita que los RPAS respondan con inmediatez a las emergencias, pudiendo despegar y aterrizar en áreas no preparadas para ello.

Presentación de FPL antes del vuelo

Condiciones de operación Espacio aéreo

No VLOS No controlado No EVLOS No controlado Sí VLOS Controlado Sí EVLOS Controlado Sí BLOS Controlado/No

controlado

VLOS/EVLOS E. A. No

controlado

VLOS/EVLOS E. A.

Controlado

BLOS E. A. (No)

Controlado

Figura 3.14: normalización progresiva de las operaciones de RPAS (Elaboración propia)


3.4.3 CLASIFICACIÓN

Un paso necesario en el desarrollo de la normativa de UAS es determinar la clasificación de los mismos. Ese paso es necesario porque a partir de la clasificación se puede determinar cuáles son las normas que se aplican a cada grupo. En función de que se quiere regular, se puede recurrir a diferentes parámetros: MTOW, dimensiones, condiciones de operación, capacidad… Dentro del contexto actual europeo, se puede hacer la aproximación por niveles mostrada en la figura 3.15. El primer nivel de clasificación es el grado de autonomía, dentro del cual se pueden identificar tres grados (Dalamagkidis, Valavanis, Piegl 2008: 515):

• I. Pilotado remotamente: un piloto certificado controla el sistema. • II. Operado remotamente: el UAS recibe órdenes (waypoints, objetos a

seguir…) y su comportamiento es monitorizado por un operador capacitado. • III. Autónomo: al sistema se le asignan tareas y es capaz de determinar cómo

lograrlas. Además, es capaz de monitorizar su propio estado y tomar medidas ante la aparición de fallos.

Estrictamente, un RPAS corresponde al grado I y, aunque en un principio la EU solo plantea permitir la operación civil de RPAS, el nivel de autonomía II no es utópico y en cuestión de pocos años la tecnología podría haber madurado lo suficiente como para implementarlo con éxito.

El siguiente nivel de clasificación corresponde al ámbito de uso, en el que se diferencia claramente el militar del civil. La clasificación de UAS militares está fuera de los objetivos de este documento. En cuanto a los civiles, se distingue entre públicos y privados. A nivel técnico, prácticamente no hay diferencias entre unos y otros, así que su clasificación es relevante desde el punto de vista de las operaciones, ya que los

Figura 3.15: clasificación de UAS por niveles (Elaboración propia)


públicos posiblemente puedan operar en circunstancias en que a los privados no les esté permitido. Así se llega a un criterio de clasificación vigente a nivel europeo que es la masa operativa. Existe una línea divisoria en los 150 kg que determina a que autoridad compete la regulación: los organismos de aviación civil nacionales para pesos inferiores a 150 kg y EASA para los pesos superiores a esa cifra. La indeterminación llega en el siguiente nivel, en el que se plantean varias opciones: riesgo de impacto en tierra, riesgo de colisión en el aire y entorno operacional.

La opción de clasificación en relación al riesgo de impacto en tierra es en esencia una clasificación de los daños a terceros que provoca el impacto como función del MTOW. Tal y como demostraron Dalamagkidis, Valavanis y Piegl (2008: 515), existe una relación aproximadamente lineal entre el MTOW y la probabilidad de impacto en tierra. Esta clasificación es la más importante y así lo considera la CAA UK, que

(temporalmente) considera la clasificación básica mostrada en la tabla 3.8. Esa clasificación es demasiado general, de modo que a partir de la clasificación basada en la probabilidad de impacto en tierra determinada por Dalamagkidis, Valavanis y Piegl (2012: 174), la definición de nano UAS de Paulsen (2012: 2) y las tendencias actuales en Europa, se propone la clasificación por MTOW mostrada en la tabla 3.9.

Clase Denominación MTOW (kg) 1 Nano < 0.06 2 Micro < 1 3 Pequeño (Small) < 20 4 Ligero (Light) < 150 5 Medio (Medium) < 250 6 Grande (Large) < 4350 7 Muy grande (Very Large) > 4350

Tabla 3.8: clasificación de UAS por MOTW (Elaboración propia)

Tabla 3.7: clasificación de UAS por la CAA UK (Fuente: CAA UK)


La clasificación por el riesgo de colisión en el aire fundamentalmente limita en que categoría del espacio aéreo pueden volar los UAS. Una primera aproximación es la clasificación por la altura de vuelo:

1. Muy baja altura: operaciones en Clase G y en niveles inferiores a 500 ft. 2. Media altura: operaciones en Clase A a través del espacio E. 3. Elevada altura: operaciones en Clase E en niveles por encima de FL600. A su vez, para operaciones a muy baja altura se puede diferenciar entre

operaciones VLOS/BLOS y, tanto a muy baja como a media altura, habría que diferenciar entre áreas según la congestión del tráfico.

En el siguiente apartado se analiza cómo se pueden combinar los criterios de clasificación para establecer las categorías de certificación de UAS.

3.4.4 CERTIFICACIÓN DE LA AERONAVEGABILIDAD

Desde el punto de vista de la regulación, uno de los problemas más complejos que plantea la introducción de UAS civiles en el espacio aéreo es el diseño del marco de certificación de la aeronavegabilidad, una condición recogida en el Amendment 43 al Annex 2, “International Standards, Rules of the Air”; en aplicación desde noviembre de 2012 (ICAO 2012b: 6):

2.1 An RPAS shall be approved, taking into account the interdependencies of the components, in accordance with national regulations and in a manner that is consistent with the provisions of related Annexes. In addition: a) RPA shall have a certificate of airworthiness issued in accordance with national regulations and in a manner that is consistent with the provisions of Annex 8; and b) the associated RPAS components specified in the type design shall be certificated and maintained in accordance with national regulations and in a manner that is consistent with the provisions of related Annexes.

En el caso de las aeronaves reguladas, se certifica la aeronavegabilidad del modelo

mediante la emisión de un Certificado de Tipo (TC), que es un documento otorgado por la CAA correspondiente. El TC aprueba el diseño de la aeronave, motor y otros sistemas relevantes y autoriza al fabricante a producir la aeronave o sistema del modo específico que cubre el certificado. Igualmente, incluye las limitaciones operativas, la normativa que se aplica sobre la aeronave o sistema y cualquier otra condición que considere la CAA. La información relativa al TC se recoge en el Type Certificate Data Sheet (TCDS).

En la Unión Europea los estándares exigidos por EASA para la obtención del TC se detallan en los documentos conocidos como Certification Specifications (CS). Los más relevantes son el CS-23 (Normal, Utility, Aerobatic and Commuter Aeroplanes) y el CS-25 (Large Aeroplanes), que afectan a toda la aeronave, aunque también hay CS específicos para sistemas como CS-APU (Auxiliary Power Units) y el CS-E (Engines).

El TC certifica la aeronavegabilidad de un modelo de aeronave, pero no de todas las unidades que se fabriquen de ese modelo. Para garantizar la aeronavegabilidad de


las unidades se emite individualmente el Certificado de Aeronavegabilidad (CofA), tal y como se contempla en la normativa (EC) No 216/2008, conocida como Basic Regulation (European Comission 2008: L79/7):

(c) each aircraft shall be issued with an individual certificate of airworthiness when it is shown that it conforms with the type design approved in its type-certificate and that relevant documentation, inspections and tests demonstrate that the aircraft is in condition for safe operation. This certificate of airworthiness shall remain valid as long as it is not suspended, revoked or terminated and as long as the aircraft is maintained in accordance with the essential requirements related to continuing airworthiness set out in point 1.d of Annex I and the measures referred to in paragraph 5.

Los UAS se incluyen en el ámbito de la Basic Regulation y por tanto deben contar tanto con un TC como con CofA. Además, el CofA va asociado al concepto de aeronavegabilidad continuada, tal y como se específica en el Anexo I de la Basic Regulation (European Comission 2008: L79/30):

1.d. Continuing airworthiness 1.d.1. Instructions for continuing airworthiness must be established to ensure that the aircraft type certification airworthiness standard is maintained throughout the operational life of the aircraft. 1.d.2. Means must be provided to allow inspection, adjustment, lubrication, removal or replacement of parts and appliances as necessary for continuing airworthiness. 1.d.3. The instructions for continuing airworthiness must be in the form of a manual, or manuals, as appropriate for the quantity of data to be provided. The manuals must cover maintenance and repair instructions, servicing information, trouble-shooting and inspection procedures, in a format that provides for a practical arrangement. 1.d.4. The instructions for continuing airworthiness must contain airworthiness limitations that set forth each mandatory replacement time, inspection interval and related inspection procedure.

Durante algunos años se planteó la posibilidad de que la regulación de la

aeronavegabilidad de los UAS se tomara directamente de la aplicada en aviación y se adaptara a sus necesidades. Esa posibilidad ha sido descartada ya que los UAS presentan demasiadas características propias que los diferencian sustancialmente de los aviones y helicópteros. De modo que para crear un marco de certificación de la aeronavegabilidad propio de los UAS, la primera cuestión que se plantea es si se certifica el UAS como un sistema integrado o como la combinación de subsistemas con sus respectivas certificaciones. En la figura 3.16 se muestran los dos enfoques para la


certificación de RPAS, el de sistema integrado contemplado por EASA y el de subsistemas contemplado por ICAO. En los dos casos se representa el RPAS como la combinación de 3 subsistemas: la aeronave, RPA; el enlace de mando y control, C2 y la estación de control, RPS. El enfoque de ICAO parece razonable desde un punto de vista operativo y comercial: existiría libertad para combinar los subsistemas. Pero, ¿un conjunto de subsistemas seguros garantizan un sistema seguro? No necesariamente, ya que la integración es una cuestión compleja y que puede ser fuente de deficiencias en la seguridad. Por ese motivo la política de EASA, más conservadora desde el punto de vista de la seguridad, es el enfoque adecuado. Además, la aeronavegabilidad continuada es muy difícil de garantizar con el enfoque de subsistemas.

La certificación de la aeronavegabilidad es, en esencia, la garantía de que el

sistema es seguro dentro de los márgenes de riesgo admitidos. De modo que para estructurar el marco de certificación de la aeronavegabilidad requerida para los UAS, se puede partir del concepto de matriz de riesgo, de acuerdo con lo propuesto en la conclusión “h” del informe del taller sobre seguridad del UAS Panel (Smethers 2011: 3). Una matriz de riesgo permite estructurar la evaluación cuantitativa o cualitativa del riesgo como producto de sus componentes fundamentales: un resultado negativo para un escenario dado y una medida de la incertidumbre de que ocurra ese resultado en ese escenario. Para avanzar en el diseño del marco de certificación de la aeronavegabilidad en la EU, se propone utilizar como modelo la matriz de certificación de la aeronavegabilidad (ACM), diseñada por Clothier et al. (2011).

En la figura 3.17 se puede observar cómo se construye la matriz:

• Las columnas corresponden a las diferentes categorías de UAS, clasificadas de acuerdo al potencial daño que puede causar el impacto en tierra. Se propone tomar como referencia la clasificación basada en el modelo de riesgo de impacto en tierra propuesta en el apartado 3.4.3.

• Las filas corresponden a las diferentes categorías de entorno operacional donde potencialmente el impacto puede causar daños. Cada categoría

Figura 3.16: enfoque de las políticas de certificación de RPAS de EASA e ICAO (Fuente: Tomasello 2012)


agrupa a áreas de operación donde, en el caso de impacto, los daños causados son de magnitud similar.

• Las celdas son los escenarios operacionales, resultado del producto cartesiano del número de filas por columnas. Por lo tanto cada celda representa un escenario operacional específico, definido por la combinación de una categoría concreta con un entorno operacional determinado.

Una vez definidas, para establecer las categorías de certificación de la aeronavegabilidad se ha de evaluar que celdas corresponden al nivel de seguridad exigido a cada categoría de certificación, lo que requiere hacer una evaluación –cuantitativa o cualitativa– de los límites de las categorías. El criterio propuesto por Clothier et al. para la asignación de las categorías es que las mismas agrupen a las celdas con un nivel de riesgo similar.

Finalmente, se puede integrar en la ACM la evaluación del riesgo de colisión en el aire mediante una tercera dimensión, que corresponde a la clasificación de los diferentes espacios aéreos de operación en función del riesgo de colisión. El resultado se puede ver en la figura 3.18.

El método descrito anteriormente por una parte, es útil porque representa un modo relativamente sencillo de afrontar un problema complejo, y por otra es coherente con las conclusiones del UAS Panel para la integración de UAS civiles en el espacio aéreo europeo. Por otra parte, tal y como manifiesta Cox (2008), las matrices de riesgo tienen que ser utilizadas con cautela, ya que pueden implicar la emisión de juicios intrínsecamente subjetivos. Además, el método de clasificación utilizado para definir las filas y columnas ha de ser lo más riguroso y científico posible, para evitar de nuevo la subjetividad y no obviar factores relevantes.

Figura 3.17: matriz de certificación de la aeronavegabilidad (ACM) (Fuente: Clothier et al.)


Una vez definidas las categorías de certificación de la aeronavegabilidad, el siguiente paso sería redactar las CS correspondientes. Este es un objetivo que contempla EASA, pero de acuerdo a lo manifestado por Filippo Tomasello en la RPAS Civil Operations Conference 2012, el proceso de redacción no comenzaría hasta el año 2014 y no acabaría antes de 2018, un período de tiempo demasiado largo para muchas de las pymes del sector que necesitan soluciones a corto y medio plazo para impulsar su actividad.

3.4.5 CERTIFICACIÓN DE ORGANIZACIONES La seguridad de las operaciones no se garantiza únicamente con la certificación de

las aeronaves, sino también con la certificación de las organizaciones, lo que asegura que las organizaciones responsables del diseño, operación y mantenimiento, cuenten con la capacidad técnica y humana, así como el conocimiento y el rigor necesarios para garantizar la seguridad. Del mismo modo que ocurre con la certificación de la aeronavegabilidad, ICAO especifica en el Amendment 43 to Annex 2 la necesidad de que los operadores estén debidamente certificados (ICAO 2012b: 6):

2.2 An operator shall have an RPAS operator certificate issued in accordance with national regulations and in a manner that is consistent with the provisions of Annex 6.

En el marco de la EU, esta condición está recogida de manera más amplia en la Basic Regulation, con la que las organizaciones responsables de los RPAS deben cumplir (European Comission 2008: L79/7):

(d) organisations responsible for the maintenance of products, parts and appliances shall demonstrate their capability and means to discharge the

Figura 3.18: estrategia integrada para la definición de las categorías de certificación de UAS (Fuente: Clothier et al.)


responsibilities associated with their privileges. Unless otherwise accepted these capabilities and means shall be recognised through the issuance of an organisation approval. The privileges granted to the approved organisation and the scope of the approval shall be specified in the terms of approval; (e) organisations responsible for the design and manufacture of products, parts and appliances shall demonstrate their capability and means to discharge the responsibilities associated with their privileges. Unless otherwise accepted these capabilities and means shall be recognised through the issuance of an organisation approval. The privileges granted to the approved organisation and the scope of the approval shall be specified in the terms of approval; in addition: (f) personnel responsible for the release of a product, part or appliance after maintenance may be required to hold an appropriate certificate (personnel certificate);

Reproducir el esquema existente de certificación de las organizaciones de aeronaves tripuladas parece la solución cuya implementación plantea menos problemas, principalmente porque la formación y experiencia de la mayoría de profesionales del sector UAS proviene de la aviación tripulada. De acuerdo con el concepto de certificación del RPAS como un sistema integrado descrito en el apartado anterior la certificación de las organizaciones responsables de la operación y el mantenimiento ha de acreditar su capacidad en relación al sistema integrado y no en relación a cada uno de los subsistemas que lo constituyen.

Así pues, el desarrollo del marco de certificación de las organizaciones debería ir ligado al desarrollo de las categorías de certificación de la aeronavegabilidad. Una vez definidas estas, se podría establecer que requisitos debe cumplir cada organización y su personal para llevar a cabo el diseño, producción, operación y mantenimiento de cada categoría de UAS. Este enfoque plantea un problema grave, ya que de acuerdo con los plazos de tiempo necesarios para la redacción de los CS específicos de UAS, las organizaciones tardarán varios años en poder obtener su acreditación, cuando ya están operando. En ese lapso de tiempo sin regulación pero con operaciones en marcha puede conllevar deficiencias en la seguridad aérea (European Comission 2012a: 15). Para evitar esa circunstancia, o al menos para garantizar unos niveles mínimos de seguridad, Filippo Tomasello manifestó durante su participación la RPAS Civil Operations Conference 2012 que es más prioritario regular a los operadores que establecer certificados de aeronavegabilidad. En cierto modo, esa visión responde a una idea simple: no importa tanto lo que haga una organización, como que esa organización demuestre que es merecedora de un cierto grado de confianza. Un primer paso para la certificación de operadores, realizable en un período de tiempo corto, sería establecer un marco de certificación armonizado en toda la EU como función del tipo de operación, el espacio aéreo y el MTOW. En la tabla 3.10 se muestra el marco propuesto para la certificación de operadores.


Categoría de

operador Tipo de operación Espacio aéreo3 MTOW (kg)

I VLOS No controlado < 20 II VLOS/EVLOS No controlado < 20 III VLOS/EVLOS No controlado < 150 IV VLOS/EVLOS Controlado < 20 V VLOS/EVLOS Controlado < 150 VI VLOS/EVLOS/BLOS No controlado < 20 VII VLOS/EVLOS/BLOS Controlado < 150 VIII VLOS/EVLOS/BLOS Controlado > 150

Tabla 3.9: marco propuesto para la certificación de operadores (Elaboración propia)

3.4.6 LICENCIAS DE PILOTOS

En este apartado se trata el tercer elemento del ámbito de los RPAS que, de acuerdo al al Amendment 43 to Annex 2, se debe certificar: los pilotos.

2.3 Remote pilots shall be licensed or have their licences rendered valid, in accordance with national regulations and in a manner that is consistent with the provisions of Annex 1” (ICAO 2012b: 6).

Además, desde el momento en que la Comisión Europea publicó en septiembre de 2012 el documento Towards a European strategy for the development of civil applications of Remotely Aircraft Systems (RPAS), se asume que el presente y el futuro de los UAS civiles europeos pasa exclusivamente por los sistemas pilotados a distancia. Así, a las dos clases de certificaciones discutidas en los apartados anteriores, se añade un tercer elemento clave que debe ser regulado en el marco europeo.

De acuerdo con lo comentado en el apartado 3.3.4 sobre el factor humano, para diseñar las licencias de pilotos, es necesario encontrar una respuesta a la pregunta: ¿qué capacidades y conocimientos debe acreditar un piloto de un RPAS para pilotar una aeronave determinada en un entorno específico? En realidad, la pregunta tiene varias respuestas:

• El piloto remoto debe ser capaz de controlar la aeronave en todo momento

y de tomar las decisiones necesarias ante situaciones de peligro. • El piloto remoto debe conocer la mecánica de vuelo del RPA, así como las

cuestiones técnicas más relevantes del sistema en conjunto. • El piloto remoto debe conocer las reglas del aire y, si opera en espacio aéreo

controlado, las normativas vinculadas al ATC.

3 Los operadores autorizados a operar en espacio aéreo controlado, también pueden hacerlo en el espacio aéreo no controlado.


• El piloto remoto debe conocer y ser consciente tanto de sus limitaciones como de las del sistema que pilota, así como de los riesgos a terceros derivados de la operación de RPAS.

Los requisitos anteriores coinciden en gran medida con los que se les exige a los

pilotos de aeronaves tripuladas y por ese motivo existen dos ideas bastante arraigadas dentro de la comunidad aeronáutica en relación a esa coincidencia:

• Los pilotos de aeronaves tripuladas están preparados para pilotar RPAS. • Las licencias de piloto de aeronaves tripuladas podrían ser válidas para

pilotar RPAS.

La primera idea es cierta, pero con limitaciones. Si bien los pilotos de aeronaves tripuladas ya tienen un conocimiento, capacidad y experiencia de gran valor, las diferencias que existen entre pilotar dentro de la aeronave y fuera de ella son demasiado importantes para asumir que un piloto de aviación tripulada es plenamente capaz de pilotar correctamente un RPAS sin formación específica. De todos modos, casos de éxito de pilotos de aeronaves tripuladas que han migrado al sector RPAS, como Mark Sickling (Cyberhakw Innovations), Nick Houslop-Rogers (Sky-Futures) o Emmanuel Prévinaire (Flying-Cam), demuestra que cuentan con una capacidad y conocimiento muy valiosos. En cambio, la segunda idea es falsa. Podría evaluarse la conveniencia de que los poseedores de licencias de piloto estuvieran exentos de examinarse sobre conocimientos comunes de base, pero todo aquello relativo al pilotaje a distancia requiere de formación técnica y práctica específica.

Una vez justificada la necesidad de un sistema de acreditación propio para pilotos de RPAS, se debe determinar a quién corresponde otorgar que licencias. La certificación de pilotos corresponde a las entidades cualificadas, organizaciones autorizadas para desarrollar tareas de certificación específicas, de acuerdo con lo que establece el Artículo 13 de la REGULATION (EC) No 216/2008 (European Comission 2008: L79/13). Las diferentes CAAs de los estados miembros de la EU son entidades cualificadas para EASA y a su vez, cada estado miembro puede contar con organizaciones privadas independientes que a su vez son entidades cualificadas para las respectivas CAAs. Actualmente, la entidad cualificada privada más importante del sector UAS en Europa es EuroUSC™, con sede en Reino Unido pero activa en varios países de la Unión. EuroUSC™ tiene competencia solo sobre UAS con un MTOW inferior a 150 kg y a su vez, cuenta con dos licencias de piloto dentro de ese rango (Clot 2012: 11): Basic National UAS Certificate – Small Unmanned Aircraft (BNUC-S™), para pilotos de UAS con un MTOW inferior a 20 kg y Basic National UAS Certificate (BNUC™), para UAS con un MTOW entre 20 y 150 kg. Tal y como se esquematiza en la figura 3.19, el procedimiento para la obtención de la licencia es igual en los dos casos, aunque los contenidos y nivel de exigencia son específicos para cada licencia. Además, las licencias BNUC™ y BNUC-S™ acreditan la capacidad para pilotar una aeronave específica.

En el caso de los RPAS con un MTOW superior a 150 kg existe un vacío total. Le corresponde a EASA designar las entidades cualificadas y por el momento no parece


que ni EASA ni las empresas del sector tengan un interés apremiante por cubrir ese vacío. De hecho, es en el sector de los RPAS ligeros donde resulta más urgente regular la certificación de pilotos, ya que son las pymes europeas las empresas más activas, que registran mayor número de operaciones y las que actualmente construyen la comunidad RPAS. EuroUSC propone tomar como base la licencia BNUC™ como base para la armonización de la certificación de pilotos de RPAS en la EU, una propuesta que el autor de este proyecto sustenta.

El entrenamiento de pilotos de RPAS se basa actualmente en la operación con aeronaves reales, mientras que en la aviación tripulada el uso de simuladores de vuelo está ampliamente extendido y regulado. Si bien la operación de RPAS ligeros es mucho más económica que la de aeronaves tripuladas y consecuentemente una parte significativa del beneficio del uso de la simulación se ve reducida, tanto por su disponibilidad como por su total seguridad los simuladores siguen siendo una herramienta muy útil para el entrenamiento. Todavía es un producto en desarrollo (destaca el proyecto “Universal Simulation Platform for Unmanned Systems” de DelftDynamics) y son pocas las empresas que lo ofertan (L3 en EUA y H-Sim en Europa, por ejemplo), aunque no debería quedar fuera del marco regulatorio y debería disponer de su propio estándar, del mismo modo que existe el CS-FSTD(A) (Aeroplane Flight Simulation Training Devices) y el CS-FSTD(H) (Helicopter Flight Simulation Training Devices).

3.4.7 TOTAL AVIATION SYSTEM

En los tres apartados anteriores se han analizado los tres factores fundamentales que deben ser certificados con el fin de que el marco regulatorio de RPAS garantice la seguridad de las operaciones. Aunque pueden ser tomados de uno en uno, la certificación de la aeronavegabilidad, de las organizaciones y de los pilotos tomados como un conjunto constituyen un Total Aviation System [Sistema de Aviación Total] (Tomasello 2012:2). El concepto de Total Aviation System nace de la Convención de

Figura 3.19: procedimiento para la obtención de las licencias BNUC-S™/BNUC™ (Elaboración propia)


Chicago y de la definición de las normas básicas, articuladas en 18 anexos que en conjunto fundamentan un sistema de aviación eficiente y seguro. Así, para alcanzar la integración de UAS civiles en el espacio aéreo se debe crear un Total Aviation System propio, un sistema integrado, con normas ad hoc y, lo que es más importante, una mentalidad independiente. A partir de la definición de Total Aviation System en base a la Convención de Chicago (Bo 2002: 2), se puede definir el concepto para RPAS:

Un piloto con su correspondiente licencia, siguiendo las reglas del aire, pilotará

una aeronave no tripulada registrada y aeronavegable, operada por una organización certificada, y atenderá las órdenes del control aéreo cuando el entorno operacional lo requiera.

La creación del Total Aviation System requiere de un gran esfuerzo por parte de

todas las partes implicadas y afectadas, pero su concepción y funcionamiento son esenciales para la integración y desarrollo de los UAS ya que el sistema es capaz de generar el conocimiento y la experiencia necesarios para realimentar al sistema y potenciar su desarrollo. Tal y como manifiesta André Clot (2012: 15), a no ser que conozcas las organizaciones, conozcas a los pilotos y que aeronaves están volando, no puedes asegurar que estés recopilando datos con un grado mínimo de integridad. Frente a un escenario donde la falta de experiencia se considera una de las principales debilidades, la confianza en sus principales actores se plantea como uno de los pilares para su crecimiento. Una confianza que se puede obtener mediante su inclusión en el Total Aviation System.


4. CONSIDERACIONES FINALES PARA LA REGULACIÓN E INTEGRACIÓN DE UAS CIVILES

4.1 INTEGRACIÓN DE UAS CIVILES Y SU REGULACIÓN, UNA NECESIDAD

Los UAS son tan antiguos como la aviación tripulada, pero a lo largo de la historia su desarrollo ha sido permanentemente aparcado a favor de las aeronaves con un piloto a bordo. En gran medida, gracias a las operaciones con UAS llevadas a cabo con éxito por parte del ejército de EUA, en los últimos años esa situación ha cambiado y, frente a un sector de aviación tripulada en una situación casi estacionaria desde un punto de vista tecnológico, los UAS representan una verdadera revolución. Para que esa revolución se convierta en una realidad sostenible a largo plazo es necesario definir una regulación que permita que los UAS civiles se integren en el espacio aéreo y en el sistema de aviación global. Así, de acuerdo con la información expuesta y analizada en el presente Proyecto, se puede concluir que la integración en el espacio aéreo y regulación de UAS civiles es necesaria:

• Porque los UAS no pueden ni deben competir con la aviación tripulada por el espacio aéreo. Deben integrarse en él y convivir con el resto de aeronaves.

• Porque la regulación es la base sobre la que se construye un entorno operacional seguro.

• Porque los UAS civiles son una realidad tecnológica y empresarial carente de reconocimiento suficiente por parte de las autoridades competentes.

• Porque la regulación es el eje sobre el que se construye un Sistema de Aviación Total propio.

• Porque las aplicaciones de los UAS civiles pueden aportar importantes beneficios a la sociedad.

• Porque el modelo actual de operaciones en espacio aéreo segregado no es sostenible para ninguna de las partes implicadas: fabricantes, operadores y autoridades.

• Porque los UAS civiles constituyen un sector emergente, con una comunidad propia establecida.

• Porque el sector no puede crecer comercialmente ni la tecnología madurar en un contexto de incertidumbre normativa.

• Porque los UAS civiles se presentan como una oportunidad de creación de conocimiento y generación de actividad económica en un contexto de dificultades.


4.2 RETOS PARA LA INTEGRACIÓN

La integración de UAS civiles en el espacio aéreo plantea una serie de retos que necesariamente deben ser superados y que, en mayor o menor medida, afectan a todas las partes implicadas. Los siguientes puntos reflejan cuáles son dichos retos:

• La creación de un marco regulatorio, coherente, consistente y eficaz, específico para UAS y armonizado a nivel europeo.

• Que dicho marco regulatorio satisfaga, en la medida de lo posible, las necesidades e intereses de las partes implicadas.

• La integración en un sistema de aviación tripulada existente, en funcionamiento y conservadora frente a los cambios.

• Alcanzar un nivel de seguridad que garantice que los UAS no son un peligro para las demás aeronaves ni para terceras partes en tierra.

• La garantía de la seguridad plantea una serie de retos tecnológicos y operacionales:

o Aumento de la fiabilidad del sistema. o Desarrollo de la capacidad para evitar la colisión en el aire. o Fiabilidad de los enlaces de comunicación y disponibilidad del

ancho de banda adecuado. o Inclusión en el sistema ATM.

• Desde el punto de vista de la regulación, la seguridad requiere la creación de:

o Un marco de certificación de la aeronavegabilidad de los UAS. o Un sistema de certificación de las organizaciones. o Licencias de piloto y planes de formación específicos para RPAS.

• La falta de experiencia acumulada con operaciones de UAS. • La necesidad de invertir importantes recursos económicos, tanto públicos

como privados, para llevar a cabo el proceso de integración. • La falta de liderazgo a nivel europeo para el avance del proceso.

Además, los UAS deben de hacer frente a dos cuestiones que dificultan en gran

medida su integración y que dependen de muchos factores ajenos a los mismos:

• Una mentalidad aeronáutica que considera la presencia del piloto a bordo y a su instinto de supervivencia como garante último de la seguridad.

• El rechazo social.

4.3 BASES PARA LA REGULACIÓN DE UAS CIVILES

Como fruto del trabajo de documentación y análisis llevado a cabo en el presente Proyecto Fin de Carrera y, de acuerdo con todo lo expuesto anteriormente, a continuación se proponen y describen cuáles son las bases para desarrollar la regulación de UAS civiles, que constituye la piedra angular del proceso de integración


de UAS civiles en el espacio aéreo. Dichas bases abarcan varios ámbitos (conceptual, organizativo, normativo, tecnológico…) y por ello se han agrupado en los cuatro bloques que constituyen los siguiente cuatro apartados.

4.3.1 ORGANISMOS

La responsabilidad última del establecimiento de un marco regulatorio específico para UAS civiles reside en los organismos públicos competentes –la FAA en EUA y EASA y las respectivas CAA en la UE– y en los gobiernos que los rigen. Tal y como se ha expuesto en el apartado “Contexto” del presente documento, la integración de UAS civiles no es una cuestión puramente tecnológica, sino que tiene importantes implicaciones estratégicas –económicas y políticas– así como sociales. Por lo tanto, la regulación diseñada por los organismos, asociaciones y agencias implicadas debe de responder a todos los requisitos y para ello deben de trabajar de manera coordinada y eficiente. Para alcanzar los objetivos marcados en esa línea, se hacen las propuestas siguientes:

• Para aunar los esfuerzos y criterios, de manera análoga a la creación de la FAA UAS Integration Office en EUA, a nivel europeo se creó en 2012 el ERSG. Actualmente, existe una situación de bicefalia en la dirección del consejo del grupo, que se divide entre Daniel Calleja, Director General de DG-ENTR y Matthew Baldwin, Director de Aviación Aérea y Políticas de Transporte Internacional de DG-MOVE. Para convertir al ERSG en una herramienta verdaderamente efectiva, el grupo debe de contar con oficinas propias, personal propio y sobretodo, con un director ejecutivo que se establezca como el máximo responsable europeo y referente en el proceso de integración, a semejanza del cargo que ocupa Jim Williams en la FAA.

• Por parte de la CE y EASA, se le debería de otorgar formalmente a JARUS el estatus de organismo responsable para la armonización de la normativa europea de RPAS con un peso inferior a 150 kg, y motivar a las CAA de los países miembro a participar activamente con JARUS en la armonización.

• En el caso de España, AESA cuenta en su organigrama con varios coordinadores, una figura que ocupa el tercer lugar en la escala de la organización y, que como su nombre indica, se ocupa de la coordinación de un área específica. Así, se propone crear la figura de Coordinador para la integración de RPAS civiles, ocupado por una persona competente en la materia y que actúe de interlocutor con las demás partes implicadas (EASA, navegación aérea, operadores…). Igualmente, EASA debe promover la creación de figuras semejantes en los países cuyas CAA no cuenten con personal específico para la cuestión RPAS.

• La UE debe de dotar de recursos económicos a EASA y Eurocontrol para asumir la carga de trabajo y la necesidad de personal que genera el proceso de integración.


4.3.2 SEGURIDAD Y TECNOLOGÍA

De acuerdo con varios documentos oficiales y científicos, existe unanimidad en que el mayor y más relevante reto que afrontan los UAS para su integración en el espacio aéreo es la garantía de que su presencia no aumentará los niveles de riesgo actuales, tanto para la aviación tripulada como para terceras partes en tierra (Dalamagkidis, Valavanis, Piegl 2008; Cuerno, Martínez-Val, García 2010; EASA 2011; Lee, Speijker, van de Leijgraaf 2011; European Comission 2012a). Dicho nivel de seguridad depende tanto del sistema de referencia utilizado para definir los riesgos, como de la evolución tecnológica y el factor humano. En cualquier caso e independientemente de la diversidad de factores implicados, corresponde a la regulación definir los riesgos asumibles y dictar las normas que conduzcan a los niveles de seguridad aceptables. Para avanzar en esa línea se hacen las propuestas siguientes:

• Con la publicación del Manual on Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) en abril de 2012 por ICAO y el documento de la CE Towards a European strategy for the development of civil applications of Remotely Aircraft Systems (RPAS) en septiembre del mismo año, se elimina del proceso regulador a los sistemas autónomos y por lo tanto pierde su sentido la capacidad S&A como último recurso para garantizar la evasión de la colisión con otras aeronaves. El concepto RPAS implica que el piloto tiene el control y la responsabilidad sobre la aeronave, de modo que a corto y medio plazo el desarrollo tecnológico debe enfocarse en dotar al piloto remoto de la capacidad para evitar la colisión.

• Definir un SRM unificado para toda la UE, tarea que corresponde al ERSG. Para ello, es básico determinar:

o Un sistema de referencia homogeneizado de la severidad de las condiciones de fallo para UAS, para lo que se propone adaptar al ámbito civil con las mínimas modificaciones la clasificación del artículo AMC1309 (b) del STANAG 4671 (NATO Standardization Agency 2007: 2-F-3), que contempla cinco condiciones: catastrófico, peligroso, mayor, menor y sin efectos en la seguridad.

o Asignar, mediante una matriz de riesgo, los correspondientes TLS como función de la clase de aeronave y del entorno operacional. Se propone tomar como base la matriz mostrada a continuación, donde se utiliza la clasificación de la tabla 3.9:


Tipo de UAS Entorno operacional

Nano Micro Pequeño Ligero Medio Grande Muy grande

I – VLOS/No controlado Sin TLS

Sin TLS

TLS I TLS II TLS III

TLS V TLS VI

II – EVLOS/VLOS/No controlado

Sin TLS

Sin TLS


TLS V TLS VI

III – EVLOS/VLOS/Controlado

Sin TLS

Sin TLS

TLS II TLS III

TLS IV

TLS V TLS VI

IV – BLOS/No controlado Sin TLS


TLS IV

TLS V TLS VI

V – BLOS/Controlado Sin TLS


TLS IV

TLS V TLS VI

Tabla 4.1: asignación de TLS (Elaboración propia)

• Para conocer en qué medida los UAS que operan actualmente son seguros y así cuantificar unos TLS realistas es importante partir de la experiencia acumulada así como de estadísticas fiables. De ese modo, para evaluar el riesgo a partir de datos fiables, sería necesario:

o Compartir con el ámbito militar los resultados de su experiencia en la operación de UAS.

o De manera análoga a la iniciativa norteamericana, llevar a cabo un programa de pruebas piloto llevadas a cabo en cinco localizaciones distintas, coordinadas por el ERSG y financiadas mayoritariamente por la UE, que sirvan para analizar y acumular experiencia en aspectos clave como: mejora de la fiabilidad, comportamiento del piloto remoto, diseño de la GCS, enlaces C3, técnicas de evasión de la colisión en el aire, comunicación con el ATC y mitigación de riesgos tras el impacto. Se propone que una de las localizaciones sea el Centro de Vuelos Experimentales Atlas, situado en Jaén.

o La creación de un registro de operadores de RPAS y una base de datos única europea que registre las operaciones de dichos RPAS en los países de la Unión.

• Las autoridades competentes (ERSG, EASA, CAA) deben fomentar y apoyar tanto en el ámbito industrial como académico el desarrollo tecnológico en pro de la fiabilidad así como el desarrollo de técnicas de mitigación de los riesgos tras impacto, bien en el aire o en tierra.

4.3.3 CERTIFICACIÓN Y OPERACIONES

El medio que asegura, en la medida de lo posible, que las organizaciones, aeronaves y personas que participan en el desarrollo, fabricación y operación de UAS, lo hacen con conocimientos adecuados, ajustándose a la norma y de manera segura, es la certificación. Por lo que respecta a la certificación de RPAS y a la normalización de las operaciones, se considera necesario:


• Definir en la regulación básica el grado de autonomía que implica el

concepto RPAS: si desde un punto de vista tecnológico se trata únicamente de aeronaves remotamente pilotadas o también de aeronaves remotamente operadas.

• Diferenciar y definir claramente en la regulación básica cuáles son los límites y las diferencias entre autonomía y automatización, ya que afecta directamente a la inversión en I+D+i.

• Definir un Total Aviation System propio de RPAS en el que: o Se certifique la aeronavegabilidad con un único certificado de tipo

para todo el RPAS (que incluya el RPA, enlace C2 y RPS), que se ajuste a un marco de certificación de la aeronavegabilidad armonizado a nivel europeo y, que se puede definir a partir de la siguiente tabla (análoga a la de asignación de TLS mostrada en el apartado anterior):

Tipo de UAS Entorno operacional

Nano Micro Pequeño Ligero Medio Grande Muy grande

I – VLOS/No controlado

Sin cat.

Sin cat.

Cat. I Cat. II Cat. III Cat. V Cat. VI

II – EVLOS/VLOS/No controlado

Sin cat.

Sin cat.

Cat. I Cat. II Cat. III Cat. V Cat. VI

III –EVLOS /VLOS/Controlado

Sin cat.

Cat. I Cat. II Cat. III Cat. IV Cat. V Cat. VI

IV – BLOS/No controlado

Sin cat.


V – BLOS/Controlado Sin cat.


Tabla 4.2: categorías para el marco de certificación de la aeronavegabilidad (Elaboración propia)

o La certificación de los operadores esté armonizada a nivel europeo y sea función de la clase de aeronave y entorno operacional, de acuerdo a la clasificación propuesta en la tabla 3.10.

o El piloto remoto disponga de una licencia específica para la operación de RPAS

• Priorizar el establecimiento del marco de certificación de organizaciones y de pilotos sobre la regulación de la aeronavegabilidad, de acuerdo con voces expertas (Clót, Tommasello) que identifican como más importante desde el punto de vista de la seguridad y más eficiente desde el punto de vista de la integración, la certificación de las organizaciones involucradas en el proceso.

• Integrar y normalizar las operaciones de RPAS de modo progresivo, con un enfoque de menor a mayor complejidad, tal y como se muestra en la figura 4.1.


• Por parte de JARUS, EASA y Eurocae, presionar a las CAA de los países

miembro de la UE para que el marco de certificación de la aeronavegabilidad de RPAS con un MTOW inferior a 150 kg sea el mismo en los diferentes países y que las organizaciones y pilotos certificados en un país miembro puedan operar en los demás.

4.3.4 ÁMBITO ACADÉMICO

La UE, a diferencia de EUA con la NASA, no cuenta con una agencia de investigación aeronáutica que adopte el papel de proveedor de conocimiento y plataforma de investigación en el proceso regulador. Aunque los países miembro sí que cuentan con diferentes instituciones –públicas o privadas– como la Royal Aeronautical Society (RAeS) inglesa, la Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) alemana, el NLR Air Transport Safety Institute neerlandés, el militarizado Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) español o la asociación EREA que agrupa a muchas de las anteriores, dichas instituciones de ámbito nacional no alcanzan el nivel de gran catalizador de investigación y desarrollo que la NASA ostenta en EUA. Por ello, es necesario encontrar vías que fomenten la participación de las universidades europeas en el proceso de regulación como voces expertas, porque la normativa ha de ser válida tanto en las circunstancias presentes como futuras. Con ese fin, se hacen las siguientes recomendaciones:

• Por parte de los organismos europeos, motivar a las universidades a participar en el proceso de integración, especialmente dentro del ERSG. Para ello, en el marco del ERSG, sería útil la creación de un panel de consulta sobre cuestiones específicas de corte tecnológico y social, abierto a que cualquier universidad europea aporte su conocimiento al respecto.

• Dotar fondos europeos para proyectos de investigación en aspectos críticos para la integración de RPAS: aumento de la fiabilidad, mitigación del riesgo, enlaces C3 (seguridad y asignación de frecuencias), diseño de las estaciones de control en tierra y comportamiento del piloto remoto.

Figura 4.1: integración progresiva de UAS en función de la complejidad del sistema y del entorno operacional (Elaboración propia)


• Actualmente el número de publicaciones científicas directamente relacionadas con la cuestión de la integración es relativamente escaso y los trabajos y autores recurrentes (Weibel, Dalamagkidis, Valavanis, Piegl). Así que, por parte de las universidades, se debe promover a nivel interno la investigación y desarrollo en materia de UAS y se debe compartir el conocimiento con el resto de la comunidad científica.

• Incluir a los UAS en los planes de estudio universitarios como una materia con identidad propia. Los ingenieros que se incorporen a la industria o a la investigación aeronáutica en los próximos años no deben percibir a los UAS como un elemento extraño de la aeronáutica, sino como un elemento integrado en la aeronáutica.

4.4 CONCLUSIONES A lo largo del presente Proyecto Fin de Carrera se ha realizado un recorrido por

todos los elementos relacionados con la problemática que plantea la integración de UAS civiles en el espacio aéreo y su regulación. Primero se ha descrito el contexto, a continuación se han definido y analizado tanto los conceptos fundamentales como los factores clave que intervienen en el proceso de integración. Después se ha identificado y analizado que elementos conforman el marco regulatorio. Finalmente se han sentado y justificado las bases para la creación de una regulación específica para UAS civiles que conduzca a su integración en el espacio aéreo. De ese modo se han cumplido los objetivos marcados para el Proyecto y, en relación a los mismos, se pueden extraer varias conclusiones generales:

• Aunque los UAS son un concepto tan antiguo como la aviación tripulada, su

evolución y popularización en los últimos años constituye la mayor revolución en la aviación civil desde la introducción de los turborreactores en la aviación comercial a mediados del siglo XX. Así, a los problemas inherentes a sus características propias, se suman cuestiones sociales y estratégicas de relevancia. A nivel social, existe cierto rechazo –relativamente injustificado– hacia una máquina sin piloto a bordo, del mismo modo que se teme que mediante el uso de UAS se vulneren ciertos derechos de los ciudadanos. A nivel estratégico, los UAS civiles suponen la creación de un mercado propio europeo, capaz de generar potencialmente varios miles de millones de euros anualmente, un dato relevante en el contexto de crisis actual.

• En las últimas décadas la aviación civil se ha polarizado en EUA y la UE con Boeing y Airbus como grandes representantes de su capacidad tecnológica y empresarial. Bajo ese punto de vista y también a nivel estratégico, las autoridades de la UE no quieren quedarse atrás respecto a EUA en el esfuerzo por integrar los UAS civiles en el espacio aéreo. Para conseguirlo, es necesario hacer un esfuerzo coordinado a nivel europeo que dote a los investigadores, diseñadores, fabricantes, operadores y autoridades del


marco que les permita desarrollar su trabajo, crecer comercialmente y operar con normalidad, es decir, integrarse en el sistema de aviación global. En ese proceso, la regulación se identifica como la piedra angular.

• A lo largo del desarrollo del Proyecto, se ha detectado cierta indeterminación en la definición de algunos conceptos fundamentales, lo cual constituye una debilidad en los cimientos del proceso de integración. Para contribuir a corregirlo, se ha definido la diferencia entre UAS y RPAS así como entre autonomía y automatización, a la vez que se ha estudiado el concepto Sense & Avoid. Una vez definidos, se ha avanzado con un análisis del entorno ATM, de la seguridad –como concepto y como sistema– y de los elementos que conforman el marco regulatorio. Dicho análisis constituye una herramienta útil para obtener una visión de conjunto y de calidad de los factores que influyen de manera determinante en la integración de UAS civiles. Además, la recopilación de información llevada a cabo pone de manifiesto que, aunque la documentación científica específica de la materia es valiosa, es escasa y por lo tanto el mundo académico todavía puede hacer una aportación mayor en el ámbito de los UAS civiles.

• Finalmente, se han determinado las bases para la regulación de RPAS civiles en Europa. Por una parte, se ha identificado que es necesario mayor liderazgo e integración entre las partes que contribuyen al proceso y que se debe de dotar de los recursos necesarios a los organismos públicos implicados. Por otra parte, se ha propuesto cómo diseñar un sistema de aviación total de RPAS en el que se certifique la aeronavegabilidad, se certifiquen a las organizaciones y se acrediten a los pilotos remotos, para que los RPAS civiles finalmente se integren en el ATM. Además, se ha puesto de manifiesto el importante papel que deben tener las universidades europeas como voz experta y fuente de conocimiento.

• En conjunto, se ha puesto de manifiesto el alto grado de complejidad que conlleva la integración de UAS civiles en el espacio aéreo. Esa complejidad implica que el problema se ha de afrontar con un enfoque holístico que requiere de la implicación y el trabajo coordinado de todas las partes implicadas y que no conducirá a una única solución a corto plazo, sino a avances progresivos. Además, del mismo modo que sucede con el sistema de aviación tripulada, el sistema de aviación no tripulada es un sistema dinámico que siempre será sujeto de evaluación y mejora.

4.5 REFLEXIÓN: UN LARGO CAMINO POR RECORRER

El 80% del sector aeronáutico no quiere cambios, el 15% son investigadores científicos con voluntad de cambio pero que no se enfrentan al 80% dominante,

mientras que el 5% restante son suicidas que persiguen el cambio. Filippo Tomasello, RPAS CivOps, Bruselas 4 diciembre 2012

Tal y como lo describió con cierta ironía Filippo Tomasello el pasado diciembre en

Bruselas, el sector aeronáutico es terriblemente conservador ya que teme que la


introducción de cambios altere la imagen (justificada) de la aviación como referente mundial a nivel de seguridad. En cierto modo, el reto al que se enfrenta la comunidad UAS es similar al que enfrentaban los pioneros de la aviación, con una diferencia muy relevante: en la actualidad además se enfrentan a toda una organización y un sistema establecido alrededor de la aviación tripulada. Ese hecho dificulta en gran medida el desarrollo y la introducción de la mayor innovación vista en el sector aeronáutico en muchos años, la aviación no tripulada.

Así, se podría afirmar que el mayor problema al que se enfrentan los UAS es el miedo a que se rompa el orden establecido. Además, gran parte de los reguladores, los controladores, los pilotos y la sociedad en general tienen una fe innata en la capacidad del ser humano que les inclina a desconfiar de las aeronaves no tripuladas. Eso significa que el éxito de la integración de UAS civiles depende de que ese 5% de suicidas al que hizo referencia Tomasello, demuestre al 80% mayoritario que su mentalidad conservadora ha de serlo un poco menos.

En cualquier caso, el proceso de integración ha de ser realista y por ello debe de responder primero a las necesidades de las múltiples pymes que ya operan en Europa. Los grandes UAS con un elevado grado de autonomía que proyectan algunos de los grandes fabricantes son un referente, pero no una realidad. Uno de los participantes más importantes de la RPAS CivOps lo expresó muy claramente en una conversación en petit comité: “las grandes compañías sueñan”.

En resumen, el destino es claro: un sistema de aviación en el que las aeronaves no tripuladas operen con regularidad, seguridad y libertad dentro de la norma, aunque el camino que hay que recorrer para alcanzarlo se plantea largo y difícil. Por eso, la minoría innovadora presente en los organismos, empresas y universidades de la UE debe aunar sus esfuerzos para que la aviación continúe siendo un verdadero referente tecnológico y fuente de innovación e inspiración.


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