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CURSO DE PILOTO DE DRONES AUTOR: FRANCISCO JAVIER GONZÁLEZ GARCÍA

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CURSO DE PILOTO DE DRONES

AUTOR: FRANCISCO JAVIER GONZÁLEZ GARCÍA

Curso de Piloto de Drones

ÍNDICE

❏LEGISLACIÓN

❏FACTORES HUMANOS

❏EL MANUAL DE OPERACIONES

❏NAVEGACIÓN AÉREA

❏TIPOS DE RPAS

❏AERONAVEGABILIDAD

❏EL REGISTRO

❏CÉLULAS DE LAS AERONAVES

❏GRUPO MOTOPROPULSOR

❏OPERATIVA DE VUELO

❏INSTRUMENTOS DE LA ESTACIÓN DE CONTROL

❏METEOROLOGÍA

Francisco Javier González García.

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Curso de Piloto de Drones

LEGISLACIÓN Durante el primer trimestre de 2018, el Ministerio de Fomento complementará el nuevo marco con la publicación del Plan Estratégico de Drones, una herramienta que, más allá del ámbito regulador, permitirá definir de forma transversal los ejes y las líneas de actuación para potenciar al máximo este segmento de la industria en nuestro país, poniendo todo su potencial tecnológico e innovación al servicio de los ciudadanos.

OBJETO DE LA LEY El real decreto tiene por objeto establecer el régimen jurídico aplicable a las aeronaves civiles pilotadas por control remoto (RPA) a las que no es aplicable el Reglamento (CE) 216/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo de 20 de febrero de 2008, sobre normas comunes en el ámbito de la aviación civil y por el que se crea una Agencia Europea de Seguridad Aérea, y se deroga la Directiva 91/670/CEE del Consejo, así como a las operaciones y actividades realizadas por ellas. 2. Lo dispuesto en este real decreto se entiende sin perjuicio del cumplimiento de otros requisitos y la obtención de las autorizaciones o permisos que sean exigibles conforme a la normativa que en cada caso resulte de aplicación, en particular, en materia de seguridad pública, en razón de las competencias de otras administraciones o de la propiedad de los terrenos que vayan a usarse con motivo de la operación.

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IDENTIFICACIÓN Y MATRICULACIÓN Todas las aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) deberán llevar fijada a su estructura una placa de identificación ignífuga, en la que deberá constar la identificación de la aeronave, mediante su designación específica, incluyendo el nombre del fabricante, tipo, modelo y, en su caso, número de serie, así como el nombre del operador y los datos necesarios para ponerse en contacto con él. La información que debe figurar en la placa deberá ir marcada en ella por medio de grabado químico, troquelado, estampado u otro método homologado de marcado ignífugo, de forma legible a simple vista e indeleble. Las aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) con una masa máxima al despegue que no exceda de 25 kg quedan exceptuadas de los requisitos de inscripción en el Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles y de la obtención del certificado de aeronavegabilidad previstos, respectivamente, en los artículos 29 y 36 de la Ley 48/1960, de 21 de julio, sobre Navegación Aérea.

CERTIFICADO Para la emisión de los certificados de aeronavegabilidad y, en su caso, de tipo, para las aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) serán de aplicación los procedimientos establecidos en el anexo I, Parte 21 del Reglamento (UE) nº 748/2012 de la Comisión, de 3 de agosto de 2012, por el que se establecen las disposiciones de aplicación sobre la certificación de aeronavegabilidad y medioambiental de las aeronaves y los productos, componentes y equipos relacionados con ellas, así como sobre la certificación de las organizaciones de diseño y de producción (en adelante parte 21), en materia de certificados de tipo restringidos y sus modificaciones, en particular las Subpartes B, D, E y M , y en materia de certificados restringidos de aeronavegabilidad, en particular

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en la Subparte H, así como los requisitos generales sobre notificación de problemas en servicio y coordinación entre diseño y producción establecidos en la Subparte A. Conforme a dicho Reglamento, el certificado de aeronavegabilidad que corresponde a las aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) es el certificado restringido de aeronavegabilidad. El certificado restringido de aeronavegabilidad, y en su caso, el certificado de tipo restringido, (en adelante, certificado de aeronavegabilidad RPA o, según corresponda, certificado de tipo RPA) se emite a la aeronave y abarca todos los componentes del sistema (RPAS), incluyendo la propia aeronave, las estaciones de pilotaje remoto y los correspondientes enlaces de mando y control, así como cualquier otro elemento del sistema que pueda requerirse en cualquier momento durante la operación. Los criterios de certificación de tipo restringido que se notificarán al solicitante para la emisión de un certificado de tipo RPA, conforme al apartado 21.A.17 de la Parte 21, podrán consistir en especificaciones de certificación publicadas por organismos españoles o internacionales que garanticen un nivel de seguridad adecuado. En ausencia de especificaciones de certificación adecuadas a las características del sistema, se seguirán las directrices 27/10/2016 11 establecidas por Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) para el establecimiento de los criterios de certificación de tipo. Por resolución del Director de la Agencia Estatal de Seguridad Aérea, publicada en el “Boletín Oficial del Estado”, se establecerán las especificaciones de certificación que resulten aceptables. A solicitud de la persona física o jurídica a cuyo nombre esté matriculada o vaya a matricularse una aeronave, conforme a lo previsto en 21.A.172, o del operador cuando se trate de aeronaves no sujetas a matriculación, la Agencia Estatal de Seguridad Aérea emitirá el certificado de aeronavegabilidad RPA, previa demostración de

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conformidad del RPAS con un certificado de tipo RPA, o, en su defecto, con unas especificaciones de aeronavegabilidad concretas conforme a la Parte 21, artículo 21.A.173.b.2. Este certificado tendrá validez indefinida siempre que se mantengan las condiciones que dieron lugar a su emisión. La Agencia Estatal de Seguridad Aérea, atendiendo al principio de reciprocidad, podrá reconocer los certificados de tipo o los certificados de aeronavegabilidad emitidos por la autoridad aeronáutica competente de los Estados miembros de la Unión Europea, del Espacio Económico Europeo o Turquía, cuando quede acreditado que los requisitos exigidos por la autoridad del país de origen son equivalentes a los exigibles, conforme a lo previsto en este real decreto, para la expedición de dichos certificados por la Agencia Estatal de Seguridad Aérea.

MANTENIMIENTO

El fabricante de una aeronave pilotada por control remoto (RPA) o, en su caso, el titular de su certificado de tipo deberá elaborar y desarrollar un manual o conjunto de manuales que describan su funcionamiento, mantenimiento e inspección. Estos manuales deberán incluir directrices para realizar las tareas necesarias de inspección, mantenimiento y reparación a los niveles adecuados y específicos de la aeronave y sus sistemas asociados (RPAS), y deberán proporcionarse al operador junto con la aeronave. El operador es responsable del mantenimiento y la conservación de la aeronavegabilidad, debiendo ser capaz de demostrar en todo momento que la aeronave pilotada por control remoto (RPA) y sus sistemas asociados conservan las condiciones de aeronavegabilidad con las que fueron fabricados. Además, el operador deberá cumplir con cualquier requisito de mantenimiento de la aeronavegabilidad declarado obligatorio por la Agencia Estatal de Seguridad Aérea.

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A estos efectos, el operador deberá establecer un sistema de registro de los datos relativos a: a) Los vuelos realizados y el tiempo de vuelo. b) Las deficiencias ocurridas antes de y durante los vuelos, para su análisis y resolución. c) Los eventos significativos relacionados con la seguridad, y d) Las inspecciones y acciones de mantenimiento y sustitución de piezas realizadas. En todo caso, el mantenimiento y las reparaciones que procedan deberán realizarse siguiendo las directrices del fabricante o, en su caso, del titular del certificado de tipo RPA.

ESPACIO AÉREO Las operaciones de las aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) deberán ser conformes a las reglas del aire aplicables al espacio aéreo en que se desarrollen, de conformidad con lo previsto en el Reglamento SERA, el Real Decreto 552/2014, de 27 de junio, por el que se desarrolla el Reglamento del aire y disposiciones operativas comunes para los servicios y procedimientos de navegación aérea, así como en el Reglamento de Circulación Aérea aprobado por Real Decreto 57/2002, de 18 de enero, y normativa concordante. Los RPAS deben contar con los equipos requeridos para el vuelo en el espacio aéreo de que se trate, de conformidad con lo previsto en el artículo 23 quater del Real Decreto 552/2014, de 27 de junio. Artículo 21. Condiciones de utilización del espacio aéreo para la realización de operaciones aéreas especializadas por aeronaves pilotadas por control remoto que no dispongan de certificado de aeronavegabilidad.

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Todas las aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) que no dispongan de certificado de aeronavegabilidad podrán realizar operaciones aéreas especializadas en zonas fuera de aglomeraciones de edificios en ciudades, pueblos o lugares habitados o de reuniones de personas al aire libre, en espacio aéreo no controlado y fuera de una zona de información de vuelo (FIZ), siempre que la operación se realice dentro del alcance visual del piloto (VLOS), o de observadores que estén en contacto permanente por radio con aquél (EVLOS), a una distancia horizontal del piloto, o en su caso de los observadores, no mayor de 500 m y a una altura sobre el terreno no mayor de 400 pies (120 m) sobre el obstáculo más alto situado dentro de un radio de 150 m (500 ft) desde la aeronave. Además, en zonas fuera de aglomeraciones de edificios en ciudades, pueblos o lugares habitados o de reuniones de personas al aire libre, en espacio aéreo no controlado y fuera de una zona de información de vuelo (FIZ), más allá del alcance visual del piloto (BVLOS) y dentro del alcance directo de la emisión por radio de la estación de pilotaje remoto que permita un enlace de mando y control efectivo, podrán realizarse operaciones aéreas especializadas: a) Por aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) cuya masa máxima al despegue sea inferior a 2 kg, con sujeción a lo dispuesto en el artículo 23 ter.4, párrafos primero y segundo, del Real Decreto 552/2014, de 27 de junio. b) Por aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) que cuenten con sistemas, aprobados por la Agencia Estatal de Seguridad Aérea, que permitan a su piloto detectar y evitar a otros usuarios del espacio aéreo. En caso contrario, estos vuelos fuera del alcance visual del piloto (BVLOS) solamente podrán tener lugar en espacio aéreo segregado al efecto.

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Para la aprobación de los sistemas a que se refiere el párrafo anterior, la Agencia Estatal de Seguridad Aérea aplicará los estándares técnicos establecidos al efecto por la propia Agencia o por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), o, en su defecto, por las autoridades aeronáuticas que considere u organismos de normalización nacionales o internacionales de reconocido prestigio.

NUEVA LEY DE DRONES. Real Decreto 1036:2017, de 15 de diciembre, por el que se regula la utilización civil de las aeronaves pilotadas por control remoto.PDF

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FACTORES HUMANOS

Los operadores y/o pilotos, usualmente incurren en determinadas situaciones y comportamientos de vuelo que facilitan la generación de accidentes o comportamientos no deseados de la aeronave. Si bien muchos equipos empleados hoy en día, evitan y/o corrigen estos comportamientos en la medida de lo posible, lo ideal es directamente no incurrir en ellos. De aquí se desprenden varios puntos a tener en cuenta, como son la conciencia situacional, la carga de trabajo, el estado de salud, los errores y la buena comunicación.

CONCIENCIA SITUACIONAL Ante toda tarea, es condición determinante tener una buena conciencia situacional, en el caso del vuelo de una aeronave, es más importante aún. Esto se da por el simple hecho de que no sólo hay que tener en cuenta la situación en la que uno se encuentra, sino que también hay que estar conciente de la situación de la aeronave en movimiento. No menos importante, es tener en cuenta a la gente que nos rodea, ya sea alrededor del piloto, como en las cercanías de la aeronave.

CARGA DE TRABAJO Como en todo trabajo o tarea, el ser humano tiene límites de carga horaria, esto se rige en función de la tarea a desempeñar, los riesgos implicados, la tarea específica, etc.

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En el caso de un piloto de aeronave no tripulada, hay que hacer especial énfasis en todo esto, ya que es fundamental estar descansado, con la mente despejada y en condiciones óptimas para poder desempeñar un vuelo correcto, seguro y en cumplimiento con todas las normas.

ESTADO DE SALUD Si bien aún no hay un examen de salud específico para un piloto de aeronaves no tripuladas, es coherente contar con el carné de salud básico de trabajo. Este nos asegura que no padecemos de enfermedades o anomalías de salud, que puedan interferir o impedir, el correcto desempeño como piloto u operador de aeronaves no tripuladas, y nos brinda a su vez, la seguridad de que durante el vuelo, sean mínimos los riesgos de padecer cualquier clase de problema que deje la aeronave sin control. También dentro de este punto, es obvio destacar que no es posible realizar vuelos estando deteriorados de salud, ya sea por enfermedades o accidentes, o estando en recuperación por diferentes motivos.

ERRORES Y COMUNICACIÓN Como todo ser humano, el piloto de aeronaves no tripuladas está proclive a cometer algún error en algún momento de la operativa de vuelo. Para minimizar este riesgo, hay diversas acciones a llevar adelante, ya sea algo tan sencillo como no distraerse, a algo más complejo como entrenar y volar seguido la aeronave. También se pueden llevar adelante procedimientos para mitigar posibles errores, como anotar las pautas de vuelo, ensayar previamente el

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recorrido previsto, utilizar checklist, no volar solo, estar atento a los factores externos a la aeronave, etc. No menos importante, es mantener una buena comunicación entre el piloto y posibles acompañantes y/ ayudantes. A su vez, las vías de comunicación deben ser eficientes y claras, no dando lugar a dudas ni malas interpretaciones. Por ejemplo, algo tan sencillo como imprimir los checklist y planificaciones, y no escribir a mano, facilita la tarea y evita errores por parte de terceros.

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EL MANUAL DE OPERACIONES

GESTIÓN DE SISTEMAS DE AERONAVES PILOTADAS REMOTAMENTE (RPAS) EN

OPERACIONES ATM

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Contenido

1. Introducción 2. Propósito 3. Principios y Responsabilidades

○ Principios ○ Responsabilidades

4. RPAS Concepto operativo ○ Concepto de Facilitación ○ Operaciones segregadas ○ Operaciones coordinadas ○ Operaciones integradas

5. Procesos de Solicitud de Acceso a Áreas Controladas

6. Concepto para informar sobre los requisitos reglamentarios y tecnológicos.

7. Concepto de Recuperación de Costos 8. Gestión de rendimiento de seguridad de RPAS 9. Conclusión

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Introducción

Tradicionalmente denominamos vehículos aéreos no tripulados (UAV`s), el término RPAS fue introducido por la ICAO en 2011 (Circular 238-AN/190) para reflejar con mayor precisión los elementos humanos y técnicos necesarios para el control operativo general de una aeronave sin piloto a bordo. RPAS es el área de mayor crecimiento de la aviación civil. A mediados de 2016, se incrementaron los operadores RPAS comerciales registrados en la AESA, por medio de la obtención de un Certificado de Operador Piloto.

La tarea de facilitar y, en última instancia integrar las operaciones del RPAS en un sistema de aviación experimental preexistente y convencionalmente conocido, se presenta como un desafío mundial significativo. No todas las tecnologías clave requeridas para los vuelos de los RPAS están estandarizadas para que vuelen en el espacio aéreo civil. Por necesidad la integración de RPAS será gradual, proporcionada y evolutiva.

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Los objetivos estratégicos clave es el fomento de la aviación civil. Es necesario adoptar un enfoque inclusivo para los RPAS, para que asuman un papel de liderazgo en el desarrollo de un marco operacional, que proporcione elementos de adaptabilidad en las operaciones de los RPAS, dentro del espacio aéreo controlado. Bajo este enfoque de responsabilidades de los Servicios Aéreos en cuanto a los drones, se fundamentan en tres iniciativas clave de mejora. Estas prioridades son:

1. Redefinición de procesos y sistemas ATC. 2. Contribuir a un marco normativo y de políticas legislativas. 3. Base de conocimiento de los RPAS dentro de la comunidad de

Aviación.

Propósito El documento de concepto operacional:

● Especificación de las responsabilidades y los principios que sustentan tanto los procesos actuales como los desarrollos futuros para una integración de de RPAS segura y compatible

● Proporcionar una visión general de los procesos actuales para

administrar las operaciones de RPAS donde lo requieran las Reglas de Seguridad de la Aviación Civil

● Proporcionar una visión general de la evolución continua requerida

en los Servicios de Tránsito Aéreo (ATS) para mantenerse al día con el crecimiento de la industria de RPAS y los consiguientes desarrollos normativos.

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Principios y Responsabilidades

La gestión de RPAS en operaciones ATM se guiará por tres principios:

1. En el ejercicio de las funciones se debe considerar la seguridad de la navegación aérea como la consideración más importante

2. Cuando sea posible, las operaciones RPAS deben estar

equipadas con medios aceptables para los procedimientos de comunicación y navegación, requisitos indispensables para operar en el espacio aéreo

3. Se establecerá una premisa de riesgo para la integración del

RPAS. Esto incluirá:

a. La aplicación de herramientas y técnicas de gestión de riesgos, y la consideración de los factores humanos.

b. El desarrollo de metodologías de segregación específicas de

RPAS, por medio de normas y procedimientos aplicables, para los los RPAS que no cumplan con la capacidad de ofrecer información de navegación en tiempo real, utilizando un sistema de navegación aprobado.

Responsabilidades Las responsabilidades para la gestión de RPAS en operaciones ATM se derivan de varios requisitos. Responsabilidades de los servicios aéreos en la legislación aeronáutica y la Ley de Navegación Aérea.

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Los servicios aéreos proporcionan un certificado si el acceso es aprobado bajo determinadas condiciones. Luego se retransmite al operador RPAS, con el cumplimiento de los requerimientos regulatorios a través de un proceso. El proceso es complejo debido a la amplia tipología de aeronaves o sistemas pilotados remotamente, con diferentes niveles y capacidades. Los equipos y las características también serán diversas. Dentro del pilotaje convencional de las Aeronaves, las responsabilidades dependen de la altura de las operaciones RPAS. Si la operación RPAS está por debajo de los 150 metros y lejos del área de movimiento, pista o aproximación de aeródromos controlados, la responsabilidad no recae sobre el Control de Navegación Aérea. Si una operación RPAS supera dicha altitud en el espacio aéreo controlado o Área de movimiento, pista, ruta o aproximación de aeródromos, la Agencia Estatal de Seguridad Aérea es responsable de la seguridad de otras aeronaves y de la prevención de colisiones entre aeronaves y RPAS. Tradicionalmente ejerce responsabilidades de seguridad y prevención de colisiones, mediante la segregación de operaciones. El requisito en relación con RPAS no es una separación convencional estándar, sino más bien la segregación para que las operaciones no estén superpuestas. Para enmarcar estas responsabilidades de segregación en alineación con los estándares de separación tradicionales, existen búferes de seguridad y la interacción con los operadores RPAS. Los RPAS están exentos de muchos requisitos para aviones tripulados, incluyendo vuelo IFR y VFR, además de otras normas y disposiciones de aeronavegabilidad conexas.

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Para las operaciones seguras de RPAS, son necesarias las condiciones de colocación, localización y los procesos de certificación mediante procesos de solicitud de operaciones que afecten a AESA. Las exenciones reglamentarias y las condiciones específicas de los operadores individuales se suman a la complejidad y gestión de RPAS en operaciones de vuelo.

RPAS CONCEPTO OPERATIVO El concepto operacional está incorporada en la actual normativa y marco regulatorio, y tiene en cuenta las características de los sistemas pilotados a distancia. Este concepto se sustenta en tres modelos que reflejan los principios y responsabilidades descritas anteriormente. Cada uno de esos modelos describe el nivel de interacción. Entre el operador RPAS y la AESA depende la ubicación de la operación y su situación, también los niveles y características del equipo del RPAS. Además, el espacio aéreo de bajo nivel que rodea a los aeródromos controlados se clasifica en tres de acuerdo con la compatibilidad de las operaciones RPAS con otros usuarios del espacio en estas zonas. Estas zonas proporcionan una indicación indirecta de la probabilidad de que se puedan facilitar las operaciones, bajo una clasificación de signos (verde, ámbar y rojo) para RPAS.

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CONCEPTO DE FACILITACIÓN Tres modelos de facilitación RPAS se consideran en el concepto de operaciones. Estos modelos evolucionan a medida que el conocimiento y las regulaciones mejoren y experimenten los procesos. 1. Operaciones segregadas: Operaciones que normalmente afectarían a AESA, pero que por las características de la ubicación solicitada significan que la interacción directa con ATC no es operacional y AESA puede trabajar independientemente en torno a la operación RPAS. (Por ejemplo, dentro de un área PRD o de operaciones en el espacio aéreo "blindado" por el terreno u obstáculos); 2. Operaciones coordinadas: Operaciones en las que se requiere interacción con AESA mediante la evaluación de las características de la ubicación y del nivel del equipo y capacidad del RPAS. Estas operaciones pueden requerir una evaluación Puede tener un "RPAS Buffer" estándar aplicado; 3. Operaciones integradas: Operaciones en las que los niveles y la capacidad del equipo los RPAS son altamente reflexivos de aviones convencionalmente pilotados y pueden ser manejados en gran parte a través de sistemas y procesos preexistentes.

OPERACIONES SEGREGADAS Se refieren a las operaciones del RPAS en un lugar que normalmente la AESA, por las características del lugar solicitado se desprende que no es necesaria la interacción directa y pueden trabajar independientemente en torno a la operación RPAS.

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Áreas Prohibidas / Restringidas /Peligrosas, son las ubicaciones más fácilmente identificables para las operaciones segregadas, junto a las áreas militares existentes que se utilizan cada vez más para operaciones RPAS. Para operaciones en áreas civiles es responsable de evaluar el nivel de riesgo y determinar si se requiere un Área Temporal para las operaciones de RPAS. Los procedimientos existentes son utilizados para separar a otros usuarios del espacio aéreo.

Operaciones RPAS que están planificadas en un área de movimiento, pista o aproximación / salida de un aeródromo controlado, pero en las proximidades y debajo de la altura de un Terreno o un obstáculo creado por el hombre puede estar "protegido" de otros usuarios del espacio del terreno u obstáculo. Como ejemplo, una operación RPAS por debajo de la altura de una estructura que los aviones convencionales sobrevolarán. Se prevé que estas operaciones puedan utilizar material de orientación proporcionado por los Servicios Aéreos para evaluar la operación.

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OPERACIONES COORDINADAS

En estas operaciones se requiere la interacción con AESA como medio para evaluar las características de la ubicación y los niveles y capacidad del RPAS. Las operaciones coordinadas constituyen la mayoría de las solicitudes recibidas. La evolución de la gestión de las Operaciones Coordinadas se desarrolla en tres áreas: 1. Operaciones RPAS pequeñas en "Condiciones estándar": Esto se aplica a piloto por control remoto de Aeronaves (RPA) con un peso inferior a 2 kg. 2. Airservices RPAS Buffers: Se refiere al desarrollo de una serie de estándares recurrentes para la segregación de aeronaves y la promulgación de estos amortiguadores en el Manual de Servicios de tránsito aéreo (MATS).

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3. Evaluaciones individuales: Se refiere al proceso de evaluación que se utiliza para las solicitudes hechas por los operadores de RPAS que permiten el acceso al espacio aéreo controlado. Para operaciones RPAS en el espacio aéreo de bajo nivel que rodea una torre controlada, las operaciones típicamente ocurren en la Zona de RPAS Ámbar.

OPERACIONES INTEGRADAS Las operaciones integradas se refieren a operaciones de RPAS donde los niveles y capacidad de los RPAS son altamente reflexivos de aviones convencionalmente pilotados. Pueden gestionarse en gran medida a través de sistemas y procesos preexistentes.

RPAS Y ZONAS DE VUELO

El espacio aéreo que rodea a los aeródromos controlados se clasifican en tres zonas (Rojo, Ámbar y Verde) de acuerdo con la compatibilidad de las operaciones RPAS con otros espacios aéreos y usuarios en estas zonas.

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Procesos de Solicitud de Acceso a Áreas Controladas

Las operaciones específicas de RPAS dentro del espacio aéreo controlado por encima de los 150 metros están obligados a presentar una solicitud a AESA para evaluar el acceso al espacio aéreo. La solicitud es examinada y categorizada según:

● Niveles y capacidad del equipo RPAS ● Ubicación y altura de la operación solicitada ● Disponibilidad del terreno, obstáculos ● Condiciones impuestas al certificado de operador RPAS ● Cualquier otra información relevante.

Concepto para informar sobre los requisitos

reglamentarios y tecnológicos Política nacional o posición reguladora para equipos de vigilancia, navegación o comunicación para RPAS desde la infancia. En la actualidad, no existe un enfoque o marco estandarizado que soporte:

❖ El nivel de equipo y la capacidad requerida para la integración de RPAS;

❖ Las especificaciones mínimas para los equipos RPAS en cualquier categoría de espacio aéreo; o Normas de Certificación.

Este problema se va agravando por el desarrollo emergente de bajo costo, a menudo no certificado de soluciones tecnológicas.

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En muchos casos, la vía tradicional para la certificación de equipos es financieramente prohibitiva, hasta el punto de crear un ambiente inviable para los operadores RPAS. Ese desafío es reconocido a nivel mundial y hay iniciativas en diversos foros para hacerse cargo del problema.

CONCEPTO DE RECUPERACIÓN DE COSTES

Los servicios aéreos están autorizados en virtud de la Ley de Navegación Aérea para recuperar los cargos por servicios e instalaciones. El modelo convencional de recuperación es por vía aérea. Tarifas de navegación descritas en el Contrato de Prestación de Servicios de Aviación. La naturaleza de RPAS y sus operaciones no se adaptan a este método.

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GESTIÓN DE RENDIMIENTO DE SEGURIDAD DE RPAS

Se han implementado varias iniciativas para mejorar el desempeño de la seguridad de los servicios aéreos y capacidad de gestión para RPAS. Esto ha incluido actualizaciones y cambios en la revisión interna de los protocolos de seguridad, procesos, y el desarrollo de contenidos específicos de RPAS, con el propósito de proporcionar información. Se prevé que habrá nuevas mejoras en los informes de seguridad y sistemas de gestión del rendimiento, en línea con las mejoras operativas.

CONCLUSIÓN

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CONTROL DRON está comprometido con un enfoque inclusivo para la integración segura de operaciones RPAS. Reconocemos las oportunidades y desafíos que el sector RPAS genera y estamos comprometidos con los programas de trabajo inmediatos y a largo plazo, necesarios para alinear sistemas y procesos con las necesidades de los operadores/pilotos de drones Este documento pretende mejorar y facilitar la información estratégica y los cambios normativos y tecnológicos del sector.

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NAVEGACIÓN AÉREA La navegación aérea, se puede definir como el conjunto de técnicas y procedimientos, que permiten conducir eficientemente una aeronave de un lugar geográfico a otro, a través de una ruta establecida y monitorizando su posición a lo largo de la misma, asegurando la integridad de los tripulantes, pasajeros, carga y a su vez de los que están en tierra. La navegación aérea se basa en la observación del cielo, del terreno, y de los datos aportados por los instrumentos de vuelo. La navegación aérea se podría dividir en dos tipos (dependiendo si la aeronave necesita de instalaciones exteriores para poder guiarse)

Navegación aérea autónoma Navegación aérea no autónoma La navegación aérea autónoma es aquella que no necesita de ninguna infraestructura o información exterior para poder completar con éxito el vuelo. A su vez, ésta se divide en: Navegación observada: se basa en la observación directa de las referencias necesarias en la superficie terrestre y reconociéndolas sobre la carta parte del navegante o piloto. Estas referencias usualmente corresponden a los aspectos más relevantes del terreno (ríos, carreteras, lagos, vías de ferrocarril, etc.), con tal de conocer la posición de la aeronave.

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Navegación a estima: el navegante o piloto calculando el tiempo transcurrido volando en una determinada dirección y la velocidad respecto al suelo (tiempo y distancia), “estima” la posición actual y calcula la dirección a seguir.

Navegación por fijación de la posición: ésta a su vez se subdivide en navegación aérea astronómica, navegación aérea Doppler, navegación aérea inercial (INS). La navegación aérea no autónoma, al contrario, sí necesita de instalaciones exteriores para poder realizar el vuelo, ya que por sí sola la aeronave no es capaz de navegar. Las instalaciones necesarias para su guiado durante el vuelo reciben el nombre de ayudas a la navegación. Estas ayudas se pueden dividir a su vez dependiendo del tipo de información que transmiten, así como del canal a través del cual lo hacen.

Así, las radioayudas pueden ser:

● Navegación por satélite, (GPS, Inmarsat, etc) ● Ayudas visuales al aterrizaje, (como instalaciones que

proporcionan señales visuales durante la etapa de aterrizaje de la aeronave).

● Radioayudas, (las cuales son señales radioeléctricas recibidas a bordo, generalmente emitidas en instalaciones terrestres como VOR).

Dependiendo de las condiciones de visibilidad, la distancia de las nubes, y del tipo de espacio aéreo atravesado, existen dos conjuntos de reglas de obligado cumplimiento, estas se llaman reglas de vuelo visual o VFR (Visual Flight Rules por sus siglas en inglés) y las reglas de vuelo instrumental o IFR (Instrument Flight Rules por sus siglas en inglés).

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Si las condiciones de visibilidad y distancia de las nubes son iguales o superiores a los mínimos establecidos por el Reglamento de Circulación Aérea, estaremos en condiciones VMC (Visual Meteorological Conditions) y se puede volar indistintamente en VFR o IFR. Por otro lado, si esas condiciones mínimas no se cumplen, estaremos en condiciones IMC (Instrument Meteorological Conditions) y el vuelo ha de ser obligatoriamente IFR.

Cartas aeronáuticas Una carta aeronáutica, se define como la representación de una porción de la tierra, su relieve y construcciones, diseñada especialmente para satisfacer los requisitos de la navegación aérea. Se trata de un mapa en el que se reflejan las rutas que deben seguir las aeronaves, y se facilitan las ayudas, los procedimientos y otros datos imprescindibles para el piloto.

Las cartas aeronáuticas, contienen muchísima información de muy diversa complejidad y aplicación. Se integran abreviaturas derivadas del idioma inglés, se emplea simbología de uso internacional, indicadores de lugares, designadores de zona, rutas de vuelo,

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limitaciones de altura (alta y baja), datos de aeródromos, tipos de proyección, migración de aves, se aplica el uso de diferentes unidades de medida, etc.

Tipos de Cartas de Navegación Aérea

Cartas de aeródromo

Son las cartas aeronáuticas que nos proporcionan información exclusiva de cada aeródromo, y pueden dividirse en: Plano de aeródromo/helipuerto – OACI. Plano de aeródromo para movimientos de tierra – OACI. Plano de estacionamiento y atraque de aeronaves – OACI Plano de obstáculos de aeródromo – OACI. Carta topográfica para aproximaciones de precisión – OACI.

Cartas visuales Son aquellas cartas necesarias para poder operar en condiciones de vuelo visual o VMC. Este tipo de carta deberá proporcionar información que satisfaga las necesidades de la navegación aérea visual en vuelos a baja velocidad, a distancias cortas y medias, y a altitudes bajas e intermedias y tenemos y pueden ser con escala 1:1.000.000 a escala 1:1.500.000.

Cartas instrumentales Son las utilizadas para poder volar en condiciones instrumentales o IMC, normalmente indican líneas de costa delas áreas de mar abierto, grandes lagos y ríos y emplean escalas 1:2.000.000 y pueden ser: Carta de radionavegación. Carta aérea. Cartas de salida-llegada normalizada – vuelo por instrumentos – SID/STAR – OACI. Carta de aproximación por instrumentos.

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Otras cartas

Un ejemplo de este tipo de cartas, son las cartas para guía vectorial radial. En el caso en particular de pequeños drones de escasa altura de vuelo, lo más importante es entender (entre otras cosas), los designadores de zona de dichas cartas. Entre estos designadores, tenemos lo que se llama zonas prohibidas, zonas restringidas y zonas peligrosas. También tenemos zonas de maniobras e instrucción militar, zonas de vuelo recreativo para parapentes, paramotores, ala delta, paracaidismo, etc. También tenemos rutas de vuelo y corredores migratorios de aves, así

como zonas y áreas de fauna sensible.

Zona prohibida (P) Es el espacio aéreo de dimensiones definidas sobre el territorio o las aguas jurisdiccionales adyacentes de un Estado, dentro del cual está prohibido el vuelo de las aeronaves. Esta expresión, se usa únicamente cuando el vuelo de las aeronaves civiles dentro del espacio aéreo designado no se permite en ningún momento en circunstancia alguna.

Zona restringida (R) Es el espacio aéreo de dimensiones definidas sobre el territorio o las aguas jurisdiccionales adyacentes de un Estado dentro del cual está restringido el vuelo de las aeronaves, de acuerdo con determinadas condiciones especificadas. Se usa esta expresión cuando el vuelo de una aeronave civil dentro del Espacio Aéreo designado no está absolutamente prohibido pero se

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puede llevar a cabo únicamente si se cumple con determinadas condiciones.

Zona peligrosa (D) Es el espacio aéreo de dimensiones definidas sobre el territorio o las aguas jurisdiccionales adyacentes de un Estado, en el cual pueden desplegarse en determinado momento actividades peligrosas para el vuelo de las aeronaves. Se usa esta expresión únicamente cuando el peligro potencial para la aeronave no ha llevado a la designación del espacio aéreo como restringido o prohibido. El objeto de crear una zona peligrosa es la de advertir a los operadores, o pilotos de las aeronaves de que es necesario que evalúen los peligros en relación con sus responsabilidades respecto a la seguridad de sus aeronaves. Cada zona está numerada y se usa una serie única de números para todas las zonas independientemente de su tipo, a fin de asegurar que nunca se duplique un número, cada zona es tan pequeña como sea posible y está contenida dentro de límites geográficos sencillos.El tipo de zona en cuestión, se indica en las cartas mediante el uso de la letra correspondiente al idioma inglés. Es así que la letra P se usa para indicar zona prohibida, la letra R para zona restringida y la letra D para zona peligrosa, precedida siempre por las letras de la nacionalidad.

RUMBOS, RUTAS, TECHOS, COORDENADAS, ETC. Rumbo. En navegación, se define el rumbo como el ángulo medido en el plano horizontal entre el Norte y la dirección de avance de la aeronave, medido en círculo, es decir, de 0º a 360º. El rumbo se expresa siempre con tres dígitos y, si es necesario, se añaden ceros a la izquierda. De esta manera, al decir “rumbo 028º” se evitan errores de interpretación, evitando la confusión con rumbo 128º o 228º.

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Ruta. En aviación, una ruta, ruta aérea, o aerovía, es por donde circulan las aeronaves comprendiendo una ruta nominal y un área de protección. Podemos entonces decir que es el camino virtual predefinido (tanto en altura como en trazado, que sigue una aeronave que sale desde un punto A hasta un punto B. Es la sucesión de puntos de escala regular o auxiliar, comprendidos en la ruta aérea. Pueden ser de baja o alta altitud, tienen una determinada altura de vuelo y se llaman por un conjunto de letras y números. Techo. En aeronáutica, el techo de vuelo es la altitud máxima que una aeronave pueden alcanzar en un conjunto de condiciones, ya sean técnicas o administrativas. Un ejemplo es el techo absoluto, el cual es la mayor altitud a la que un avión puede mantener el vuelo nivelado, o la altura sobre la que el sistema de presurización de la cabina ya no puede mantener un nivel suficiente de oxígeno para los pasajeros y tripulantes, y donde la diferencia de presión es tan grande como para poner a gran presión la cabina presurizada de la aeronave. La mayoría de los aviones comerciales tienen un techo que ronda los 12.800 metros (42.000 pies) mientras que algunos jets particulares pueden alcanzar los 15.850 metros (52.000 pies).

Coordenadas. Las coordenadas geográficas son un sistema de referencia que utiliza las dos coordenadas angulares, latitud (Norte y Sur) y longitud (Este y Oeste) y sirve para determinar los laterales de la superficie terrestre. La latitud mide el ángulo entre cualquier punto y el ecuador. Las líneas de latitud se denominan paralelos. La latitud es el ángulo que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto. La longitud mide el ángulo a lo largo del Ecuador desde cualquier punto de la Tierra. Se acepta que Greenwich en Londres es la longitud 0 en la mayoría de las sociedades modernas. Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se llaman meridianos.

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Combinando estos dos ángulos, se puede expresar la posición de cualquier punto sobre la superficie de la Tierra.

SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO Y NAVEGACIÓN VÍA SATÉLITE

Un sistema global de navegación por satélite (o GNSS por sus siglas en inglés), consiste en una constelación de satélites que transmite señales que son utilizadas para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire.

Un sistema de navegación basado en satélites artificiales, puede proporcionar a los usuarios información sobre la posición y la hora (cuatro dimensiones X Y Z + T), con una gran exactitud, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día y en todas las condiciones climatológicas, ya sea para fines de navegación, transporte, geodésicos, hidrográficos, agrícolas, u otras actividades afines. La radionavegación vía satélite, se basa en el cálculo de una posición sobre la superficie terrestre, midiendo las distancias de un mínimo de

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tres satélites de posición conocida, y un cuarto satélite, aportará además, la altitud. La precisión de las mediciones de distancia, determina la exactitud de la ubicación final. En la práctica, un receptor capta las señales de sincronización emitida por los satélites, la cual contiene la posición del satélite y el tiempo exacto en que ésta fue transmitida. La posición del satélite se transmite en un mensaje de datos que se superpone en un código que sirve como referencia de la sincronización. La precisión de esta posición, depende de la exactitud de la información de tiempo, (sólo los relojes atómicos disponen de esta precisión del orden de nanosegundos). Es por esto, que los satélites utilizan un reloj atómico para estar sincronizado con todos los satélites en la constelación. El receptor compara el tiempo de la difusión, que está codificada en la transmisión, con el tiempo de la recepción, medida por un reloj interno, de forma que se mide el “tiempo de vuelo” de la señal desde el satélite. Estos cronómetros, constituyen un elemento tecnológico fundamental a bordo de los satélites que conforman las constelaciones GNSS, y pueden contribuir a definir patrones de tiempo internacionales.

La sincronización se mejorará con la suma de la señal emitida por un cuarto satélite. En el diseño de la constelación de satélites se presta atención especial a la selección del número de estos y a sus órbitas, para que siempre estén visibles en cantidad suficiente desde cualquier lugar del mundo y así asegurar la disponibilidad de señal y la precisión. Es por esto que es necesario estar en lugares despejados y con buena vista del cielo para obtener mejores señales. Actualmente tenemos sistemas operativos, cuasi operativos y en desarrollo.

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Cuasi operativos y en desarrollo: Galileo, el cual es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) desarrollado por la Unión Europea (UE), con el objeto de evitar la dependencia de los sistemas GPS y GLONASS. Al contrario de estos dos, será de uso civil y se espera poner en marcha en 2020, después de sufrir una serie de reveses técnicos y políticos para su puesta en marcha.

Beidou, el cual es un proyecto desarrollado por la República Popular de China para obtener un sistema de navegación por satélite. La primera generación ya está operativa desde el 2000 y es un sistema de posicionamiento por satélite local dando servicio a China y a sus países vecinos. La segunda generación, también llamada Compass o BeiDou-2, será un sistema de posicionamiento global con un funcionamiento similar al GPS, ofrecerá dos tipos de servicios, uno abierto con un margen de 10 mts y 0,2 m/s de velocidad y 0,000005 segundos de tiempo, y otro para determinados clientes y ofrecerá servicios más precisos y con mayores medidas de seguridad.

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Operativos

NAVSTAR-GPS (NAVigation System and Ranging – Global Position System), conocido simplemente como GPS, operado para el Gobierno de los Estados Unidos. GLONASS (Sistema Mundial de Navegación por Satélites), operado por el Ministerio de Defensa de la Federación Rusa, el cual sido utilizado como reserva por algunos receptores comerciales de GPS. GPS. El sistema está formado por una constelación de 24 a 27 satélites, que se mueven en una órbita de 20.000 km de altura aproximadamente, alrededor de seis planos con una inclinación de 55 grados y tarda aproximadamente 11 horas y 58 minutos en completar una órbita. El número de satélites varía en función de los que se reemplazan cuando ha transcurrido su vida útil. Posee un error nominal en el cálculo de la

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posición de aproximadamente 15 m, el cual los receptores actuales mejoran utilizando corrección diferencial. GLONASS Este sistema proporciona determinaciones tridimensionales de posición y velocidad basadas en las mediciones del tiempo de tránsito y de desviación Doppler de las señales de radio frecuencia (RF) transmitidas por los satélites. Consta de una constelación de 31 satélites (24 activos, 3 de repuesto, 2 en mantenimiento, uno en servicio y otro en pruebas), situados en tres planos orbitales con 8 satélites cada uno y siguiendo una órbita inclinada de 64,8° y un radio de 25.510 km a una altitud de 19.100 km (algo más bajo que el GPS) y tarda aproximadamente 11 horas y 15 minutos en completar una órbita.

Vulnerabilidades La vulnerabilidad más notable de los GNSS es la posibilidad de que la señal sea interferida, esto se debe a la potencia relativamente baja de la señal recibida, pues provienen de satélites y cada señal cubre una fracción significativamente grande de la superficie terrestre. La interferencia existe en todas las bandas de radio y puede ser intencional o involuntaria. Dentro de las interferencias involuntarias tenemos las fuentes terrestres que incluyen las comunicaciones móviles y fijas, enlaces de radio punto a punto en la banda de frecuencias GNSS, armónicas de estaciones de televisión, ciertos sistemas de radar, sistemas de comunicaciones móviles por satélite y sistemas militares. Las grandes ciudades también pueden ser fuentes considerables de interferencia de radiofrecuencias (RF), los sitios industriales por ejemplo, son más propensos a la interferencia involuntaria que las regiones remotas, donde esta interferencia es muy poco factible.

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as intencionales se aprovechan de su escasa potencia, ya que las señales de los GNSS pueden bloquearse con transmisores de baja potencia. Otro tipo de interferencia intencional es la simulación de señales (spoofing), la cual consiste en la corrupción intencional de señales de navegación, para que la aeronave se desvíe y siga una trayectoria de vuelo falsa. Otro tipo de vulnerabilidad, viene dado por los efectos atmosféricos como las precipitaciones fuertes, que en teoría sólo deberían atenuar las señales de satélite GNSS una pequeña fracción y no afectar las operaciones. Las tormentas geomagnéticas, también pueden afectar los receptores e interferir las señales de estos satélites.

Por último, hay que tener en cuenta que estos servicios pueden ser suspendidos sin previo aviso por parte de cada país operador, como puede ser en caso de emergencias, guerras, etc.

LIMITACIONES DE VUELO

La distancia entre la aeronave no pilotada y su operador, puede variar entre decenas de metros hasta cientos de kilómetros. Internacionalmente se aplican 3 tipos de distancia de vuelo para aeronaves no tripuladas: VLOS (Visual Line Of Sight), o vuelo de línea visual. EVLOS (Extended Visual Line Of Sight), o línea de vuelo visual extendida. BVLOS(Beyond Visual Line Of Sight), vuelo más allá de la línea de vista. VLOS o línea de vuelo visual. La aeronave tiene que estar siempre a la vista del operador. No se puede volar a través de nieblas, nubes, detrás

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de árboles o edificios. No se pueden emplear telescopios, binoculares o cualquier otro equipo que incremente el rango visual del operador. La distancia máxima vertical es de 120 m AGL (Above Ground Level), o sobre el nivel de tierra. La distancia máxima horizontal es de 500 m. EVLOS o línea de vuelo extendida. La aeronave puede estar o no a la vista del operador. Al no estar a la vista del operador, este puede ayudarse por la vista de terceras personas en todo momento. Cada tercera persona no puede estar alejada del otro más de 1000 m. Estas personas informarán en todo momento al operador de la situación de la aeronave vía radio. La distancia máxima vertical es de 120 m AGL (Above Ground Level), o sobre el nivel de tierra. Sólo vuelos sobre terreno despoblado y sin riesgo de impacto contra personas. Sólo se puede volar cuando no haya tráfico aéreo de ningún tipo en la zona prevista para el vuelo. BVLOS o vuelo más allá de la línea de vista. La aeronave puede estar o no a la vista del operador. Al no estar a la vista del operador, este no necesita de terceras personas. Debe volar por instrumentos desde una estación remota o RPS, (Remote Pilot Station). Normalmente, estos pilotos (u operadores), requieren de gran calificación y experiencia para efectuar esta clase de vuelo. Con permisos especiales, pueden volar sobre los 120 m de altura AGL. Usualmente se emplean en sistemas de FPV, (First Person View).

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TIPOS DE RPAS

ALA FIJA (AVIÓN) ● Mayor autonomía. ● Mayor velocidad. ● Mayor área o distancia cubierta. ● Menor huella sonora. ● Mayor rango climático (temperatura, viento y lluvia). ALA ROTATORIA (HELICÓPTERO Y MULTIRROTOR) ● Despegue y aterrizaje vertical. ● Posibilidad de volar a punto fijo o a muy baja velocidad. ● Mayor maniobrabilidad y precisión de vuelo.

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AVIÓN LIGERO

PESO TOTAL 5 Kg

CARGA DE PAGO 1 Kg

AUTONOMÍA 45 - 60 Minutos

MOTOR Eléctrico

VELOCIDAD 60 - 100 Km/h

DESPEGUE Manual

ATERRIZAJE En panza o paracaídas

MÁXIMO VIENTO 10 m/s

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MULTIRROTOR

PESO TOTAL 1,380 Kg

CARGA DE PAGO 1 Kg

AUTONOMÍA 28 Minutos

MOTOR Eléctrico

VELOCIDAD 57 Km/h

DESPEGUE Vertical

ATERRIZAJE Vertical

MÁXIMO VIENTO 10 m/s

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DENOMINACIÓN RPAS REMOTELY PILOTED AIRCRAFT SYSTEM (Sistema de aeronave pilotada a distancia) Unmanned Aircraft Systems (UAS); Unmanned Aerial Systems (UAS); Unmanned Air Vehicles (UAV); La variante de menor tamaño y peso se denominan Micro Air Vehicle (MAV) o Micro Unmanned Aerial Vehicles (µUAV). También reciben la denominación de drones, minidrones o microdrones. La variante de menor tamaño y peso se denominan Micro Air Vehicle (MAV) o Micro Unmanned Aerial Vehicles (µUAV). También reciben la denominación de drones, minidrones o microdrones.

CONCEPTO DE SISTEMA RPA El sistema de aeronave pilotada a distancia (RPAS) comprende un conjunto de elementos configurables incluyendo una RPA, sus estaciones de piloto remoto conexas, los necesarios enlaces C2 y todo otro elemento del sistema que pueda ser necesario, en cualquier punto durante el vuelo. . Otras características podrían comprender soporte lógico, vigilancia de la salud, equipo de comunicaciones ATC, sistema de determinación de vuelo y elementos de lanzamiento y recuperación. El sistema, en muchos casos, no será estático. Una aeronave puede ser pilotada desde una de varias estaciones de piloto remoto, durante cualquier vuelo dado o de un día a otro. Análogamente, una sola estación de piloto remoto puede pilotar varias aeronaves, aunque las normas pueden establecer un escenario de una aeronave a la vez. En

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ambos casos, la configuración del sistema en uso operacional cambia cuando cambia un elemento u otro en tiempo real.

REGULACIÓN Los RPAS con un peso superior a 150 Kg. se rigen por la normativa de la European Aviation Agency (EASA). Los RPAS de peso inferior a 150 Kg. están regulados por las autoridades de aviación civil de cada Estado Miembro.

ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS

ACAS Sistema anticolisión de abordo

ARNS Servicio de radionavegación aeronáutica

ATC Control del tránsito aéreo

ATM Gestión del tránsito aéreo

CAA Autoridad de Aviación Civil

C2 Mando y control

C3 Mando, control y comunicaciones

EASA Agencia Europea de Seguridad Aérea

RPA Aeronave pilotada a distancia

RPAS Sistema de aeronave pilotada a distancia

SAR Búsqueda y salvamento

UA Aeronave no tripulada

UAS Sistema(s) de aeronave(s) no tripulada(s)

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UAV Vehículo aéreo no tripulado (término obsoleto)

VFR Reglas de vuelo visual

VLOS Visibilidad directa visual

VMC Condiciones meteorológicas de vuelo visual

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AERONAVEGABILIDAD

Por debajo de 25 Kg no se requiere Certificado de Aeronavegabilidad Los Certificados de Aeronavegabilidad deben basarse en el cumplimiento de por lo menos las normas mínimas de (Aeronavegabilidad): a) que el Estado de diseño proporcione prueba satisfactoria de que cuenta con un diseño de tipo aprobado mediante expedición de un certificado de tipo; b) que la producción de la aeronave se haga de manera controlada que asegure la conformidad con el diseño de tipo aprobado; c) que el Estado de matrícula expida un certificado de aeronavegabilidad basado en pruebas satisfactorias; d) que la aeronave se ajuste a los aspectos de diseño correspondientes a los requisitos adecuados de aeronavegabilidad; y e) que el Estado de diseño, Estado de matrícula y el titular del certificado de tipo colaboren en el mantenimiento de la aeronavegabilidad de la aeronave.

ASPECTOS DE DISEÑO La aeronavegabilidad y la certificación se basan en una norma bien establecida de diseño de aeronavegabilidad.

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Aspectos de diseño para aviones y helicópteros tripulados, motores y hélices. a) rasgos o características inseguros; b) características de vuelo; c) resistencia estructural y otras características; d) diseño y construcción; e) motores e instalación; f) rotores y transmisión de potencia (para helicópteros); g) instrumentos; h) sistemas y equipo; i) limitaciones operacionales e información; j) soporte lógico de los sistemas; k) resistencia al impacto (aterrizajes violentos) y seguridad operacional en la cabina; l) entorno operacional y factores humanos; m) ensayos e inspecciones; y n) seguridad y protección (sólo para grandes aviones).

AERONAVES Y SISTEMAS Las RPA se integran en un sistema de certificación y deberán demostrar el cumplimiento en forma similar a las aeronaves tripuladas. La estación de piloto remoto, en particular para posibles escenarios futuros, podría operarse como una empresa comercial por un “explotador de estación de piloto remoto. Este explotador de estación de piloto remoto será responsable de obtener la aprobación de la Autoridad de Aviación Civil (CAA) del Estado para operar y mantener la estación de piloto remoto.

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Desde el punto de vista operacional, es conveniente contar con la máxima flexibilidad en el uso de estaciones de piloto remoto durante la realización del vuelo. La configuración del RPAS en su totalidad estaría incluida en el certificado de tipo de la RPA, bajo la responsabilidad de un único titular de certificado de tipo. La estación de piloto remoto relacionada con la aeronave sería una entidad separada, que probablemente se trate en forma similar a los motores y hélices en el sentido de que el Estado de diseño de la estación de piloto remoto podría expedirles un certificado de tipo. La configuración de la RPA y de las estaciones de piloto remoto se certificaría conjuntamente con la RPA por el estado de diseño de la aeronave y se documentaría en la hoja de datos del certificado de tipo. La estación de piloto remoto, es, entonces, “parte” del RPAS. Esto otorgaría al estado de diseño de la RPA responsabilidad por todo el diseño del sistema. El estado de diseño de la RPA también tendría responsabilidad de proporcionar toda información de mantenimiento de la aeronavegabilidad de carácter obligatorio. El estado de matrícula tendría la responsabilidad de determinar el mantenimiento de la aeronavegabilidad del RPAS en relación con los requisitos de aeronavegabilidad apropiados. Más de una estación de piloto remoto podría corresponder a la RPA en la medida en que la configuración en cuestión se describa en el certificado de tipo. También se expediría un certificado de aeronavegabilidad para la RPA, y permanecería siendo responsabilidad del explotador controlar la configuración del RPAS (RPA, estación de piloto remoto y enlaces de datos).

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EL REGISTRO

Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles

El Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles tiene certificadas sus actividades bajo el Certificado de Gestión de Calidad ISO 9001 de AESA Las funciones del Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles consisten en la asignación de las marcas de nacionalidad y matrícula a las aeronaves, así como las inscripciones de matriculación, anotaciones de los cambios de titularidad que se produzcan y las cancelaciones de las mismas. Su ámbito se extiende a todo el territorio nacional y su sede está ubicada en la de la Agencia Estatal de Seguridad Aérea, en Avdª General Perón, 40- Portal B, 1ª Planta - 28020 Madrid.

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Naturaleza del Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles

El Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles es un registro de naturaleza administrativa, cuyas inscripciones otorgan la matrícula y nacionalidad española a las aeronaves civiles inscritas en él. Los datos que figuren anotados en el Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles no pre-juzgarán las cuestiones de propiedad, cumplimiento de contratos y, en general, cuantas otras de naturaleza civil o mercantil puedan suscitarse respecto a las aeronaves.

LA AUTORIDAD REGISTRAL (AESA) EMITIRÁ LOS SIGUIENTES CERTIFICADOS

A. Certificado de titularidad B. Certificado de flota C. Certificado sobre la historia registral de la aeronave. En el Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles se inscribirán los títulos jurídicos que afecten a la aeronave, al propietario y al operador de la aeronave, relativas a: A. Cambios de titularidad. B. Cargas y gravámenes. C. Vicisitudes técnicas. La primera inscripción de una aeronave se practicará en el Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles, quien a la vista de la documentación presentada, asignará a la aeronave una matrícula con el carácter de

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provisional y emitirá un Certificado de Matrícula provisional, realizando la anotación preventiva del título jurídico que origina la concesión de la matrícula provisional. La aeronave debe de disponer de un certificado de aeronavegabilidad restringido.

DOCUMENTOS DE ACREDITACIÓN PARA LA MATRÍCULA PROVISIONAL

A. Copia del título jurídico que acredite suficientemente su condición de propietario o poseedor legítimo de la aeronave. B. Certificado de no inscripción, en caso de aeronaves de nueva construcción, o de cancelación de matrícula, en el Registro de Matrícula de Aeronaves del país de procedencia, o certificado de baja, en el Registro de Aeronaves de la Defensa, para el caso de aeronaves de origen militar español. C. Certificado de la compañía aseguradora o contrato de seguro realizado de conformidad con el Reglamento (CE) 785/2004 del Parlamento europeo y del Consejo, de 21 de abril de 2004, sobre los requisitos de seguro de las compañías aéreas y operadores aéreos, o, en su caso, conforme a lo previsto en la Ley de Navegación Aérea y otra normativa de aplicación. El Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles emitirá un certificado de matrícula provisional que tendrá los mismos efectos que el certificado de matrícula definitivo. Dicho certificado se emitirá en el plazo máximo de 15 días, desde la solicitud, siempre que se aporten la totalidad de los documentos contemplados en el apartado 1 o, en su caso, desde la subsanación de

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la solicitud, o en su defecto, desde la finalización del plazo de subsanación. La matrícula provisional de una aeronave determinará la nacionalidad española durante la vigencia de dicha matrícula. La Agencia Estatal de Seguridad Aérea no emitirá el certificado de aeronavegabilidad hasta que el Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles emita el certificado de matrícula provisional. La Agencia Estatal de Seguridad Aérea, a la vista del certificado de matrícula provisional, podrá diligenciar el diario de a bordo o cuaderno de la aeronave, así como las cartillas de los motores de la aeronave. Los registros informáticos de los operadores de transporte aéreo comercial que reúnan la información contenida en dichos libros no serán diligenciados.

MATRÍCULA DEFINITIVA

Se procederá a realizar la inscripción definitiva de la aeronave y a emitir el certificado de matrícula definitivo, según proceda:

A. En el plazo máximo de 15 días, a partir de la recepción de la comunicación de la inscripción del título jurídico en el Registro de Bienes Muebles.

B. En aquellos casos en los que el título jurídico no sea inscribible en el Registro de Bienes Muebles, el plazo para practicar la inscripción definitiva de la aeronave será de tres meses a partir de la recepción de la solicitud.

Con carácter previo a la inscripción definitiva de la aeronave, el Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles, incorporará al expediente una descripción técnica de la misma, conforme a los datos obrantes en la Agencia Estatal de Seguridad Aérea.

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La inscripción definitiva se realizará por medios informáticos y contendrán al menos los datos que consten en el Certificado de Matrícula emitido, haciendo mención, en los casos en que proceda, a la comunicación recibida del Registro de Bienes Muebles sobre el título jurídico inscrito. Practicada la inscripción definitiva de una aeronave en el Registro, el Director de Seguridad de Aeronaves emitirá el certificado de matrícula definitivo, en el que se consignará, el número de la aeronave en el Registro; las marcas de nacionalidad y matrícula; el fabricante, el modelo y el número de serie de fabricación; el nombre y domicilio del propietario, poseedor o arrendatario y la fecha de emisión del certificado, de conformidad con el Convenio sobre Aviación Civil Internacional de 7 de diciembre de 1944.

CERTIFICADO DE MATRÍCULA

El Certificado de Matrícula provisional y el de matrícula definitiva son títulos necesarios para la operación de las aeronaves, pero no son suficientes por sí solos para permitir operaciones, por lo que la aeronave deberá contar con el resto de autorizaciones, habilitaciones y certificados requeridos por la Agencia Estatal de Seguridad Aérea para cada tipo de operación.

OBLIGATORIEDAD DEL REGISTRO DE MATRÍCULAS DE AERONAVES

De conformidad con lo dispuesto en el artículo 29 de la Ley 48/1960, de 21 de julio, las aeronaves deberán estar matriculadas en el Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles excepto las aeronaves con matrícula de prueba previstas en el capítulo IV y las que se relacionan en el artículo 3.

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El incumplimiento de las obligaciones derivadas del presente Reglamento serán sancionables de acuerdo con lo establecido en Ley 21/2003 de 7 de julio, de Seguridad Aérea.

MARCAS DE NACIONALIDAD Y MATRÍCULA DE AERONAVES CIVILES

DISTINTIVOS

Los distintivos de nacionalidad y matrícula de las aeronaves del Registro de Matrícula de Aeronaves Civiles de España están formados por la marca de nacionalidad española, que se determina por el grupo de letras EC, seguido, tras un guion, por 4 letras del alfabeto español, con omisión de la «ñ», que componen la matrícula, y que se combinarán sucesivamente, siguiendo el orden alfabético. Para las aeronaves de estructura ultraligera y las construidas por aficionados, las marcas de matrícula consistirán, además de la marca de nacionalidad compuesta por las letras EC, en un grupo formado por una letra empezando por la U o por la A, respectivamente, y tres números, que se asignan por orden sucesivo.

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CÉLULAS DE LAS AERONAVES

INTRODUCCIÓN

Se conoce con el nombre de célula el conjunto de elementos estructurales que están unidos entre sí por medios mecánicos tales como pernos, tuercas, remaches o sustancias adhesivas como pegamentos o soldaduras. Estos elementos estructurales mecánicos permiten realizar el mantenimiento y las operaciones técnicas para las que la aeronave ha sido diseñada, ya sea en pleno vuelo como en la pista de aterrizaje. Los componentes de la célula han de permitir a la aeronave que:

1. Se mantenga en el aire por medio de las alas o los rotores. 2. Sea capaz de llevar carga en el fuselaje. 3. Sea estable en vuelo. 4. Pueda ser controlada por medio de los controles de vuelo. 5. Amortigüe, soporte las cargas y pueda ser dirigida en la toma de

tierra por medio del tren de aterrizaje o elementos de apoyo.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Para cumplir con las premisas anteriores, los materiales empleados en la fabricación de la célula serán elegidos teniendo en cuenta las propiedades más características de cada uno de ellos. Se seleccionarán así los más adecuados para cada diferente elemento de conjunto. Las propiedades a tener en cuenta son las siguientes:

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❖ Dureza

➢ Es la capacidad de un material a la resistencia de penetraciones y rayados. ❖ Fragilidad

➢ Tendencia del material a romper sin deformarse previamente. ❖ Ductilidad

➢ Capacidad del material para soportar deformaciones en frío sin llegar a la rotura. ❖ Resistencia

➢ Capacidad para absorber gran cantidad de energía antes de romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

ESFUERZOS DE LOS MATERIALES

El esfuerzo es la carga soportada por unidad de superficie. Es

decir, es la fuerza que se ejerce sobre un determinado área de manera que, aun ejerciendo la misma fuerza sobre un mismo cuerpo, el esfuerzo soportado será mayor mientras menor sea la superficie de contacto sobre la que se aplica esta fuerza. La manera en que se manifiesta el esfuerzo en los materiales nos da lugar a hablar de los tipos de esfuerzos que se pueden dar a lo largo de los distintos puntos de la estructura de la célula. Este motivo condiciona, además de los materiales empleados en su construcción, el diseño en sí de cada elemento de la misma. Cuando el esfuerzo límite puede llegar a soportar algún elemento de la célula es sobrepasado, se produce la rotura o deformación permanente de este, degradándose además sus propiedades iniciales.

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GRUPOS DE ESFUERZOS

Fuerza. Son esfuerzos que se pueden clasificar debido a las fuerzas. Generan desplazamiento. Dependiendo si están contenidos (o son normales) en el plano que contiene al eje longitudinal tenemos: Contiene al eje longitudinal:

● Tracción. Es un esfuerzo en el sentido del eje. Tiende a alargar las fibras.

● Compresión. Es una tracción negativa. Las fibras se acortan. Normal al plano que contiene el eje longitudinal:

● Cortadura. Tiende a cortar las piezas mediante desplazamiento de las secciones afectadas.

● Momento. Son esfuerzos que se pueden clasificar debido a los momentos. Generan giros. Dependiendo si están contenidos (o son normales) en el plano que contiene al eje longitudinal tenemos:

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Contiene al eje longitudinal:

● Flexión. El cuerpo se flexa, cuando se alargan unas fibras y se acortan otras.

Normal al plano que contiene el eje longitudinal:

● Torsión. Las cargas tienden a retorcer las piezas. Otros:

● Esfuerzos compuestos. Es cuando una pieza se encuentra sometida simultáneamente a varios esfuerzos simples, dando lugar a una superposición de sus acciones.

● Esfuerzos variables. Son los esfuerzos que varían de valor e incluso de signo.

FATIGA ESTRUCTURAL

Aun cuando no se llegan a alcanzar esfuerzos críticos en las piezas, se puede producir la rotura de éstas por la aplicación de muchos ciclos de carga y descarga. Es decir, al someterlas repetidamente a esfuerzos que, no siendo excesivos, con el paso del tiempo, terminan “fatigando” a los materiales que componen su estructura.

FUSELAJE Y TIPOS DE DISEÑO El fuselaje es el elemento principal de la estructura. Básicamente, es el cuerpo del aparato, donde se integran el resto de elementos como alas, estabilizadores, alerones, tren de aterrizaje, etcétera.

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Su forma será fruto del compromiso que existe entre la capacidad interna necesaria (alojamiento interno), rigidez estructural y características aerodinámicas para que perturbe al aire lo mínimo posible, reduciendo así las resistencias que este pueda gen sobre él.

TIPOS DE FUSELAJE EN DRONES

FUSELAJE TIPO AVIÓN

El diseño que ostenta este tipo de dron suele ser de forma alargada para ofrecer poca resistencia aerodinámica al avance. A lo largo del interior del fuselaje se encontrarán repartidos todos los elementos eléctricos (equipos de aviónica, baterías, receptores, emisores, motores y servos) así como depósitos de combustible (de ser necesarios según el tipo de motor que lleve instalado) y el hueco necesario para los pozos del tren de aterrizaje, si está dotado de tren retráctil. Todo ello distribuido de manera que el reparto de pesos mantenga el centro de gravedad del conjunto dentro de los márgenes aceptables para mantener la estabilidad del aparato.

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Este tipo de fuselaje goza de rigidez por sí mismo gracias a los materiales resistentes pero a la vez livianos con los que se fabrica. Aun así, podrá ir reforzado por cuadernas de metales ligeros o materiales compuestos en los puntos que supongan el encastre de las alas y resto de superficies de control como timones y estabilizadores, donde la estructura es sometida a mayores esfuerzos. Es común en este tipo de drones que estas superficies sean desmontables para reducir el tamaño del aparato y poder facilitar así su transporte o almacenaje.

FUSELAJE TIPO HELICÓPTERO El fuselaje de estos aparatos suele estar hecho por un esqueleto o armazón de aluminio o fibra de carbono que aloja a modo de caja los componentes internos, además de sostener la estructura alargada que conforma la cola del helicóptero. También, anclado al cuerpo del fuselaje, se sitúa el patín de aterrizaje. Este armazón normalmente se encuentra carenado por una carcasa ligera con el fin de proteger los equipos internos y mejorar la penetración aerodinámica. El reparto de todos estos elementos debe ser tal que la suma de todos sus pesos origine un centro de gravedad alineado con el eje del rotor principal, situado en la parte superior centrada del fuselaje. De esta manera, se consigue mantener la estabilidad en vuelo.

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FUSELAJE TIPO MULTIRROTOR En los multirrotores, el fuselaje se asemeja a una esfera hueca central de la que parten una serie de brazos, en cuyos extremos se hallan los rotores del aparato. En algunos modelos nos encontramos unas barras o un carenado de plástico rodeando los bordes de los rotores a modo de protección frente a los impactos. Dentro del fuselaje se alojan los equipos eléctricos y bajo él suele ubicarse la carga de pago (todos los equipos adicionales como sensores, cámaras de vídeo, etc.) además del patín de aterrizaje. La carcasa del fuselaje puede ser de plástico o fibra y en los brazos de los rotores se suele emplear barras de fibra de carbono o, en su defecto, una estructura de aluminio o plástico.

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GRUPO MOTOPROPULSOR

Son los dispositivos cuya función es la de generar la tracción necesaria para contrarrestar la resistencia aerodinámica que se genera precisamente por la sustentación. Estos motores son desarrollados y probados por su fabricante. En el caso de los aviones sin motor o planeadores, la tracción se obtiene por el componente de la gravedad según el coeficiente de planeo. El grupo motopropulsor puede estar compuesto por uno o más motores convencionales de pistón, por uno o más motores turbohélices, o por uno o más motores a reacción.

MOTORES

Los motores son los elementos fundamentales que aportan movimiento al RPA. Pueden suministrarlo por sí mismos (mediante turbinas) o por medio de las hélices o rotores, que serán los encargados de producir el desplazamiento del RPA al transformar la energía giratoria del eje del motor en empuje o tracción, según la disposición de estos elemento en el diseño del aparato.

MOTORES DE EXPLOSIÓN También conocidos como motores alternativos o de émbolo, fueron desarrollados por el Dr. Otto en 1872. El principio de operación de esta máquina consta de cuatro partes diferenciadas conocidas como tiempos.

● Admisión. Se introduce en el interior de un cilindro una mezcla de aire-combustible.

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● Compresión. Se sella herméticamente el interior del cilindro para que no escape la mezcla y, por medio de un pistón que sube dentro del cilindro, la mezcla es comprimida reduciendo su volumen, aumentando su densidad y, por consiguiente, su temperatura.

● Explosión. Se produce la ignición de la mezcla ya sea por medio de una chispa producida por un elemento eléctrico llamado bujía, un elemento incandescente (motores Glow-Plug) o simplemente como resultado de la fuerte compresión a la que se sometió en el tiempo anterior la mezcla (motores diésel). Esta ignición eleva considerablemente la temperatura, aumentando también la presión del gas en el interior del cilindro. Esta presión producida por la expansión de los gases fuerza al pistón a descender en el interior del cilindro. El movimiento lineal del pistón se transforma en un movimiento giratorio por medio del sistema biela-cigüeñal, que hace girar el eje del motor.

● Escape. Los gases de la combustión son expulsados a la atmósfera y nuevamente el motor se encontrará configurado para repetir nuevos ciclos empezando con el primer tiempo de admisión.

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La capacidad total de admisión es la suma de las capacidades de todos sus cilindros y se expresa en centímetros cúbicos o en litros (siendo la equivalencia 100 cm 3 = 1 L.). Esto es lo que conocemos como cilindrada de un motor. Los motores de explosión pueden encontrarse sobre todo en drones de tipo avión o helicóptero que requieran mayores prestaciones a las aportadas por las motorizaciones eléctricas. Los aparatos más pequeños podrán equipar motores del tipo Glow-Plug, de reducido tamaño y simplicidad mecánica, al emplear como sistema de encendido de la mezcla un filamento que inicialmente se calienta con una batería de 1,5 V. Cuando se ha inflamado la mezcla comprimida, el filamento se mantiene incandescente debido a las sucesivas explosiones. Para los de mayor tamaño se emplearán motores más sofisticados y potentes.

MOTORES A REACCIÓN Aunque este tipo de motorizaciones son poco frecuente por el momento en drones civiles, es posible encontrarlos en drones de tipo avión diseñados para desplazarse a gran velocidad y altitud. Los dos tipos de reactores más frecuentes son el turborreactor y el pulsorreactor (versión más sencilla que se conoce, si partes móviles giratorias).

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A modo simplificado, un motor a reacción del tipo turborreactor se asemeja a un cilindro hueco donde el aire entra por uno de los extremos llamado difusor (donde se produce la fase de admisión). Seguidamente, el aire se encuentra con una serie de compresores que elevan su presión (fase de compresión), para dirigirse a la cámara de combustión (aquí se inyecta combustible a la masa de aire a la vez que se quema: fase de explosión). En la cámara de combustión, los gases aumentan significativamente su temperatura y volumen viéndose forzados a salir al exterior por la parte de atrás del cilindro que componen el motor, llamado tobera (fase de escape). Cabe destacar que los gases, antes de ser expulsados por la tobera, hacen girar una turbina a altas revoluciones unida directamente por un eje al compresor, cerrando así el círculo de funcionamiento. Hay una variante de estos motores en los que en vez de emplear los gases de escape para producir empuje, los utilizan fundamentalmente para hacer girar el eje del motor. Este, está conectado a una serie de engranajes que configuran el régimen de giro y lo transmiten a una hélice o rotor. Los pulsorreactores, en lugar de tener un compresor tras el difusor, contienen una válvula que sólo permite la entrada de aire al interior del cilindro impidiendo que retorne. El flujo de aire, una vez atravesada esta válvula, se encuentra directamente en la cámara de combustión donde se pulveriza el combustible y se quema con la actuación de la chispa producida por una bujía. Al producirse la expansión en el interior de los gases, estos se dirigen por la única salida que encuentran hacia el estrechamiento en forma de embudo de la parte de atrás, que canaliza el chorro hacia el exterior y produce en ese momento el empuje. A diferencia de los turborreactores, la combustión no es continua. Esta se realiza de forma intermitente con una alta frecuencia de explosiones. Una vez evacuado el aire quemado de la cámara de combustión por la tobera de escape, se inicia un nuevo ciclo con la entrada de aire nuevo al interior.

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MOTORES ELÉCTRICOS El motor eléctrico es el motor más extendido dentro del mundo de los drones multirrotores por su fiabilidad, simplicidad mecánica y suavidad de funcionamiento. Este motor permite la transformación de energía eléctrica en energía mecánica mediante la rotación de un campo magnético alrededor de un bobinado por donde circula la corriente eléctrica. Los hay que funcionan con una corriente alterna, conocidos como Brushless y otros con una corriente continua (Brushed) y la variable fundamental a tener en cuenta es la potencia que suministra el motor.

CALCULAR LA POTENCIA DE UN MOTOR Se multiplican los amperios de consumo máximo desarrollado del motor, que indica el fabricante, por los voltios de la batería que se use. Por ejemplo, si tenemos un motor con un consumo de 15 amperios y una batería con un voltaje nominal de 11,1 voltios:

15 amperios x 11,1 voltios = 166,5 vatios

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TIPOS DE MOTORES ELÉCTRICOS

MOTORES BRUSHED

Estos motores funcionan con corriente continua. El control de velocidad se obtiene por medio de un reostato (una resistencia variable) y se puede invertir el sentido de giro simplemente cambiando la polaridad.

Utilizan escobilla para cerrar eléctricamente el circuito entre el estator (parte no giratoria del motor) y el rotor en función del ángulo de giro de este último. Las escobilla no son más que un elemento de material conductor que transmite la electricidad al bobinado del núcleo (rotor). Estos motores de corriente continua tienen el inconveniente de ser tres veces más pesados que los motores sin escobillas (Brushless).

MOTORES BRUSHLESS Son motores de corriente alterna trifásicos y, tal como su nombre indica, carecen de escobillas. Estos motores toman la corriente mediante

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cables (uno por cada fase) conectados a los tres terminales del bobinado, que se encuentran fijos en el estator. Su funcionamiento es regulado por medio de un controlador de velocidad electrónico. Existen dos tipos de motores eléctricos Brushless:

● Inrunner: conservan una disposición convencional, en el que el rotor (imanes) gira en el interior del estator (bobinado), haciendo que se vea girar únicamente el eje como en el caso de los motores tradicionales de escobillas. Se caracteriza por un alto régimen de revoluciones. Por el contrario, tienen la desventaja de proporcionar un par (potencia) muy bajo. por lo que será adecuado para hélices pequeñas y turbinas eléctrica (ducted fan). Si queremos utilizar una hélice grande con este tipo de motores, no tendremos más remedio que emplear una reductora, que configure las vueltas de giro y aporte mayor fuerza a las palas.

● Outrunner: este tipo de motor recibe el nombre de carcasa

giratoria, ya que lo que gira es la carcasa interior. Esta carcasa incorpora los imanes en su cara interna. Se caracteriza por aportar menos revoluciones que los Inrunner, pero proporcionan un gran par de giro (menos revoluciones pero más potencia). Esto les permite mover hélices de gran diámetro sin incorporar reductora.

HÉLICES

Una hélice es un perfil aerodinámico giratorio. Están compuestas por dos o más palas implantadas en un soporte (buje), que tiene como cometido proporcionar tracción o arrastre utilizando la potencia que le transmite el motor. En función de la disposición de la hélice en la aeronave, se podrá decir que es de tracción (montaje convencional) si la hélice “apunta” hacia la parte delantera de la aeronave, de impulsión o empuje en el caso de que se encuentre apuntando hacia la parte trasera

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de la aeronave, o una combinación de ambas: una hélice montada hacia delante y otra hacia atrás (tipo: push pull).

Al tratarse de un perfil aerodinámico en revolución, el efecto que se consigue es el mismo que el producido en el perfil de un plano o ala de un avión al exponerlo a un flujo de aire en movimiento: se genera sustentación. Dado que actúan los mismos principios físicos, una factor determinante será la densidad del aire por lo que, a mayor densidad, mayor rendimiento de la hélice (que generará más fuerza de sustentación, la fuerza impulsora). Tanto al habla de hélices como de rotores, antes debemos conocer los siguientes tres conceptos que incumban a ambos por igual:

FACTOR P Causado por la tercer ley de Newton: “Siempre que se ejerce una fuerza (acción) resulta otra fuerza igual y de sentido contrario (reacción)”, este fenómeno lo conocemos como efecto par motor o factor P. Su repercusión en las aeronaves propulsadas por hélices o rotores es que tienden a rotar el fuselaje alrededor del eje de giro en sentido contrario al mismo, de manera proporcional a la potencia aplicada por el motor. Este efecto ha de compensarse por algún medio aerodinámico que lo contrarreste (por ejemplo, mediante el uso de alerones, rotores antipar o hélices contrarrotatorias).

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ÁNGULO DE ATAQUE Corresponde al ángulo entre la cuerda (línea imaginaria que une el borde de ataque y el de salida de un perfil aerodinámico) y el viento relativo (resultante de la velocidad de rotación de la hélice y de la velocidad del avión).

PASO DE LA HÉLICE Es el ángulo que forma la cuerda de los perfiles de la pala y el plano de giro de la hélice. A grandes rasgos puede decirse que las hélices de paso pequeño son adecuadas para vuelos lentos, mientras que las de paso grande lo son para vuelos rápidos. Estas últimas, más sofisticadas, cuentan con un mecanismo llamado gobernor que permite modificar el paso para conseguir mejor rendimiento dentro de un rango de velocidades más amplio que las de paso fijo. Otra particularidad de las hélices es que las puntas de las palas tienen mayor velocidad de desplazamiento en su plano de giro que las partes cercanas al eje (igual velocidad angular pero distinta velocidad lineal), hecho que posibilita que lleguen a alcanzar antes velocidades próximas a la del sonido. Cuando esto ocurre, se produce una gran disminución en su rendimiento. Por ello, para poder evitar esta situación, las hélices tienen limitados su diámetro y su velocidad de rotación. Esta misma diferencia de velocidad a lo largo de las palas, que va en incremento a medida que nos alejamos del buje en dirección a las puntas, afecta a su diseño encontrándose estas torsionadas de tal forma que proporcione un importante ángulo de pala cerca del buje y un ligero ángulo de pala en sus extremos, además de ir variando el grosor y la cuerda (longitud) del perfil. De este modo, se obtiene el más eficaz ángulo de ataque y perfil aerodinámico para cada sección de la pala y se mantiene constante el valor de la fuerza de sustentación que generan a lo largo de todos sus puntos.

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Para concluir, las características propias que describen a una hélice son: diámetro, paso, peso, forma, número de palas y material de construcción (aluminio, plástico o fibra de carbono).

ROTORES

El rotor, al igual que la hélice, transforma el movimiento giratorio que proporciona el motor en tracción, gracias a los dos o más palas que puede tener. Estas desplazan la masa de aire que barren a su paso. Los rotores, a diferencia de las hélices, no se encuentran en el mismo viento relativo en todos los puntos de su giro en el momento que se desplazan horizontalmente; lo que conlleva unos problemas asociados que se incrementan con la velocidad de desplazamiento. Esto es tenido en cuenta en su diseño para poder solventarlo.

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PROBLEMAS ASOCIADOS Debido al modo de desplazamiento horizontal (de transición) al que suelen estar sometidos los rotores en su operación, resulta que la pala que avanza en contra del sentido de desplazamiento o realizando su giro, se encuentra con mayor velocidad de viento relativo en cara que la que se encuentra desplazándose al otro lado en sentido opuesto. Este hecho da origen a los siguientes problemas asociados:

● Limitaciones de velocidad de giro. ● Asimetría de sustentación e intrínsecamente. ● Asimetría de resistencia inducida y parásita.

Esto influye en la estabilidad de la aeronave y, de no ser tenido en cuenta ningún medio de compensación, el aparato tendería a guiñar, a alabear y hasta a descontrolarse. Afortunadamente, esta tendencia es contrarrestada por el mismo diseño del rotor, ya que cuenta con articulaciones que permiten que en la mitad de su plano de giro, donde las palas se encuentran un flujo de aire más rápido (pala que avanza), disminuye su ángulo de paso (y por ende el de ataque); como consecuencia, la sustentación no aumenta. Mientras, en el lado donde las palas se enfrentan al flujo de aire más lento (pala que retrocede), el ángulo de ataque aumenta. Por tanto, la sustentación aquí no disminuye. De esta forma, se mantiene el equilibrio en todo el disco rotor. La longitud de las palas, unido a su velocidad de giro y a la de la aeronave, puede provocar que en los extremos de las palas que avanzan en el sentido de desplazamiento de ésta, la velocidad del viento relativo sea tal que se llegue a alcanzar velocidades transónicas o superiores (unos 340 m/s), generando una pérdida de sustentación a la vez que un incremento de resistencia importante en la parte afectada.

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Llegados a es punto crítico, se produce una seria disminución de las performances y, al producirse de manera asimétrica, pérdida de estabilidad y hasta de control del aparato. Para evitar esta situación, las RPM del rotor así como la velocidad máxima de la aeronave estarán ajustadas a un límite de manera que se mantenga siempre un estado subsónico de las palas.

CARACTERÍSTICAS DE CONTROL Igual que los drones de tipo avión controlan su actitud de vuelo en alabeo, cabeceo y guiñada (libertad de movimiento a lo largo del eje longitudinal, transversal y vertical), gracias a las superficies de control (alerones y timones de profundidad y dirección); los drones de tipo helicóptero emplean un sofisticado mecanismo de articulaciones y palieres para modificar los parámetros del roto. Así obtienen capacidad de control y plena libertad de movimiento. Para regular el flujo de aire que desplaza el roto y variar así la fuerza de sustentación que genera, se modifica el paso de las palas por igual gracias a un mecanismo instalado en el buje del rotor, llamado colectivo. Este sistema permite mantener las revoluciones óptimas de funcionamiento constantes, funcionando de forma parecida a las hélices de paso variable. A la hora de obtener el control de alabeo y cabeceo, se modifica el plano de giro del rotor, rompiendo la perpendicularidad de este con el eje. El conjunto de elementos mecánicos que hacen esto posible recibe el nombre de cíclico. Por último, para conseguir control de guiñada (rotación sobre el eje vertical) y compensar la tendencia de la aeronave a dar vueltas sobre su eje como consecuencia del efecto par motor (en sentido contrario al giro del rotor principal), se pueden utilizar soluciones como el rotor de cola o antipar. Este dispositivo no es más que un pequeño rotor dispuesto en

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vertical que compensa el factor P. Este rotor se sitúa en el extremo de un larguero para contrarrestar su pequeño tamaño con el efecto “brazo de palanca”.

El control de guiñada a derechas o a izquierdas se consigue simplemente aumentando o disminuyendo la fuerza de sustentación que genera (ya sea variando las revoluciones de giro o el paso de las palas). De esta forma, se rompe el punto de equilibrio en el que el factor P quedaba compensado.

MULTIRROTORES Los multirrotores, en comparación con los tradicionales helicópteros de un solo rotor principal, cuentan con mayor estabilidad al tener más repartido los puntos de sustentación de donde “cuelga” el fuselaje de la aeronave. Puede decirse que a mayor número de rotores, mayor estabilidad. Además, obtienen mejores performances al poder emplear palas más cortas (ya que la sustentación total se obtiene de la suma de fuerzas de sustentación generada por cada rotor del dron, estos pueden ser más pequeños). De esta forma se dispone de más margen de

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velocidades sin sufrir los efectos de las ondas de choque originadas al alcanzar velocidad de supersónicas.

Otra ventaja de los multirrotores es que consiguen un mayor rendimiento al emplear toda la potencia del motor en crear sustentación, ya que compensan el efecto par y obtienen control de guiñada mediante el empleado de rotores contrarrotatorios. Los helicópteros, por el contrario, emplean de un 5% a un 15% de su energía en mover el rotor antipar. Por último, cabe destacar que los drones con cuatro o más rotores utilizan rotores de diseño fijo similares a una hélice convencional (sin los mecanismos de cíclico y colectivo). En su lugar, emplean la asimetría de potencia de los motores (incrementando o reduciendo su régimen de giro de manera individual o de forma coordinada) para modificar la actitud del aparato y controlar así sus movimientos. Esto simplifica su diseño, su mantenimiento y ahorra peso. Unidad inercial. A diferencia del equipo GPS, la unidad inercial es un sistema autónomo (no requiere ningún tipo de infraestructura externa para funcionar). Este equipo, además de tener un giróscopo en cada uno de los ejes, X, Y, Z del aparato (de los que obtenemos la actitud de vuelo), incluye tres acelerómetros. Estos sensores miden las aceleraciones lineales a las que se exponen cada uno de los tres ejes

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durante el vuelo. Integrando estas aceleraciones se obtiene la información de velocidad terrestre (velocidad de desplazamiento respecto al suelo) y, conociendo la duración de estas, se consiguen las distancias. Los vectores (dirección y sentido de las aceleraciones) se dan por medio de los giróscopos. Sabiendo las distancias recorridas y sus vectores se pueden deducir la posición de la aeronave siempre que se parta de una posición inicial conocida. Tanto el GPS como el inercial, ofrecen información de altura o altitud real, velocidad terrestre (conocida como GSo Ground Speed), régimen de ascenso o descenso, así como indicación de rumbo.

PILOTOS AUTOMÁTICOS

Estos dispositivos procesan la información aportada por los sensores anteriores, siendo capaces de pilotar y guiar la aeronave de manera autónoma con gran precisión a través de los puntos de ruta por coordenadas (waypoints) que se le introduzcan desde el ordenador de control. Igualmente, seguirá el perfil de vuelo que se programe para cada punto de la ruta (velocidades, regímenes de ascenso/descenso, altitudes…), aplicando automáticamente las correcciones de deriva necesarias para compensar el desvío producido por el viento. Este equipo facilita en gran medida la operación del dron, posibilitando que el operador se centre en el manejo del resto de equipos que lleve instalado tales como las cámaras de vídeo o resto de sensores, en lugar de tener que ocuparse completamente del pilotaje. Otra modalidad de funcionamiento del piloto automático normalmente basa en la asistencia de posicionamiento GPS, es el vuelo manual asistido. En este modo de operación, el dron se mantendrá autonivelado en el punto en que soltemos los controles de vuelo. También producirá un desplazamiento muy controlado y estabilizado a la hora de mover las palancas de mando hasta llevarlo a la nueva posición que deseemos.

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Para usar esta función en equipos guiados por GPS es necesario cerciorarse de tener una buena recepción de los satélites y tener la ubicación exacta conseguida, ya que de otro modo, es posible que el aparato se descontrole involuntariamente tratando de seguir falsos posicionamientos. Mientras usemos un modo de vuelo que emplee funciones automáticas, debemos estar siempre alerta y preparados para recuperar el control manual al instante, ante cualquier alteración imprevista en la trayectoria del RPA.

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OPERATIVA DE VUELO

PROCEDIMIENTOS La planificación es fundamental para prevenir riesgos, cumplir con las normativas vigentes y desarrollar la tarea de manera que no afecte a nadie. No menos importante, es gestionar una operativa de vuelo correcta y eficaz, conocer nuestras limitaciones y la de nuestro dron, cumplir con los requisitos de seguridad y no exceder las restricciones aplicadas al vuelo.

OPERATIVA Dentro de lo que denominamos operativa de vuelo, entran varios factores que no sólo se dan en el vuelo propiamente dicho, si no que se dan en tierra, antes, durante y con posterioridad al vuelo. Un correcto y responsable operador de drones, debe haber planificado el vuelo antes siquiera de haber cargado las baterías a emplear. Una vez en el escenario previsto, debe de elegir el mejor lugar para el despegue de su aeronave, elegir el mejor lugar para establecer su RPS (Remote Pilot Station), delimitar el área de trabajo, desplegar el equipamiento necesario y previsto para el vuelo, observar nuevamente cualquier modificación del escenario elegido, prestar especial atención a los obstáculos y observar el estado del tiempo para estar tranquilo ante cualquier eventualidad. En cuanto a nuestro dron, hay que corroborar la correcta instalación de todos los componentes, probar su funcionamiento y en función de las características, ver que todo esté listo para el vuelo.

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Una vez en el aire, hay que atender con sumo cuidado el vuelo de nuestra aeronave, estar atentos en todo momento a cualquier tipo de falla, ya sea observando la aeronave o atendiendo los datos de telemetría y/o FPV. Cualquier indicio de falla, vuelo errático, pérdida de potencia o similar, debe ser atendido con las medidas de mitigación necesarias y de manera inmediata. También hay que observar el estado de las baterías, no exigirlas al límite, cuidar de no perder comunicación entre el control remoto y la aeronave, etc.

LIMITACIONES Y RESTRICCIONES Dentro de las limitaciones, tenemos el tipo y peso de la aeronave, las zonas de vuelo, el tráfico aéreo, la legislación vigente y los riesgos aplicados al vuelo.

SEGURIDAD En el tema seguridad, inciden varios factores como la planificación, la valoración y determinación de riesgos, las acciones a tomar para mitigarlos, la seguridad del piloto y la de terceras personas, la seguridad de la aeronave y del equipamiento empleado, el estado de salud de las personas involucradas en la tarea, el respeto por las áreas y lugares que no permiten el vuelo de drones, el respeto por la propiedad ajena y las personas, el cuidado del medio ambiente y cuidado y respeto por los animales y plantas.

FACTORES HUMANOS

dentro de los errores y fallos más comunes, se encuentra en primer lugar el factor humano, y que esto se debe a que los operadores y/o pilotos, usualmente incurren en determinadas situaciones y

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comportamientos de vuelo que facilitan la generación de accidentes o comportamientos no deseados de la aeronave. Si bien muchos equipos empleados hoy en día, evitan y/o corrigen estos comportamientos en la medida de lo posible, lo ideal es directamente no incurrir en ellos. De aquí se desprenden varios puntos a tener en cuenta, como son la conciencia situacional, la carga de trabajo, el estado de salud, los errores y la buena comunicación.

CONCIENCIA SITUACIONAL Ante toda tarea, es condición determinante tener una buena conciencia situacional, en el caso del vuelo de una aeronave, es más importante aún. Esto se da por el simple hecho de que no sólo hay que tener en cuenta la situación en la que uno se encuentra, sino que también hay que estar conciente de la situación de la aeronave en movimiento. No menos importante, es tener en cuenta a la gente que nos rodea, ya sea alrededor del piloto, como en las cercanías de la aeronave.

CARGA DE TRABAJO Como en todo trabajo o tarea, el ser humano tiene límites de carga horaria, esto se rige en función de la tarea a desempeñar, los riesgos implicados, la tarea específica, etc. En el caso de un piloto de aeronave no tripulada, hay que hacer especial énfasis en todo esto, ya que es fundamental estar descansado, con la mente despejada y en condiciones óptimas para poder desempeñar un vuelo correcto, seguro y en cumplimiento con todas las normas.

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ESTADO DE SALUD Si bien aún no hay un examen de salud específico para un piloto de aeronaves no tripuladas, es coherente contar con el carné de salud básico de trabajo. Este nos asegura que no padecemos de enfermedades o anomalías de salud, que puedan interferir o impedir, el correcto desempeño como piloto u operador de aeronaves no tripuladas, y nos brinda a su vez, la seguridad de que durante el vuelo, sean mínimos los riesgos de padecer cualquier clase de problema que deje la aeronave sin control. También dentro de este punto, es obvio destacar que no es posible realizar vuelos estando deteriorados de salud, ya sea por enfermedades o accidentes, o estando en recuperación por diferentes motivos.

ERRORES Y COMUNICACIÓN Como todo ser humano, el piloto de aeronaves no tripuladas está proclive a cometer algún error en algún momento de la operativa de vuelo. Para minimizar este riesgo, hay diversas acciones a llevar adelante, ya sea algo tan sencillo como no distraerse, a algo más complejo como entrenar y volar seguido la aeronave. También se pueden llevar adelante procedimientos para mitigar posibles errores, como anotar las pautas de vuelo, ensayar previamente el recorrido previsto, utilizar checklist, no volar solo, estar atento a los factores externos a la aeronave, etc. No menos importante, es mantener una buena comunicación entre el piloto y posibles acompañantes y/ ayudantes. A su vez, las vías de comunicación deben ser eficientes y claras, no dando lugar a dudas ni

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malas interpretaciones. Por ejemplo, algo tan sencillo como imprimir los checklist y planificaciones, y no escribir a mano, facilita la tarea y evita errores por parte de terceros.

PREVENCIÓN DE ACCIDENTES Dentro de la prevención de accidentes, tenemos varios puntos a estudiar, ya que para prevenir y evitar accidentes hay que llevar adelante diversos procedimientos, tales como el estudio del medioambiente, la valoración de riesgos, la prevención propiamente dicha, procedimientos atenuantes y medidas a tomar en caso de emergencia.

ESTUDIO DEL MEDIOAMBIENTE Dentro de la planificación de vuelo, habíamos visto que la zona de vuelo, los escenarios y los obstáculos, incidían firmemente en la determinación de riesgos.Dentro de la seguridad también vimos que el cuidado y respeto por los animales y vegetación son muy importantes, como así también las plantaciones, cultivos y propiedad ajena. Ahora, dentro del cuidado y respeto por el medio ambiente, veremos que es primordial entender, que existen lugares para la cría de aves, corredores de aves migratorias, pantanales y lagunas que son muy importantes para diversas especies, y que hay que respetar e intentar no alterar o interrumpir. Así como hay lugares que son reservas de flora y fauna (y su acceso es restringido), también hay lugares que no son reservas pero deben ser cuidados y mantenidos de la misma manera, ya que la diversidad de especies es lo que mantiene sano un ecosistema y el medio ambiente. A veces, los vuelos a escasa altura en estos lugares, interrumpen el normal desarrollo de la vida de las especies que allí residen, como así

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también el simple hecho de trasladarnos nosotros y nuestros equipos hasta esos lugares. Es fundamental estudiar e informarnos previamente, antes de asistir a estas zonas, ya que de esta manera, podremos reducir drásticamente el impacto sobre la flora y fauna autóctona del lugar. No menos importante, es mantener el lugar en las mismas condiciones en la que llegamos, sin dejar rastros de suciedad, desperdicios, y menos que menos baterías y/o algún otro contaminante.

VALORACIÓN DE RIESGOS Y PREVENCIÓN La valoración de riesgos, va de la mano de la planificación y la operativa de vuelo, y saber captar y valorar los mismos, hace la diferencia en la implementación de procedimientos atenuantes. Como vimos anteriormente, los riesgos pueden ser clasificados como intolerables, tolerables y aceptables, y la idea básica, es mantener los mismos dentro de lo aceptable. Para poder lograr esto, hay que saber valorar los incidentes que podrían llegar a ocurrir en determinados escenarios, que probabilidades existen que ocurra algo inesperado durante el vuelo, que consecuencias tendrían y cómo podríamos solucionar (o en el peor de los casos), mitigar estas situaciones. La prevención de estos riesgos, nos genera la seguridad y confianza necesarias para poder volar tranquilos, con la conciencia situacional enfocada en el vuelo y su operativa, y realizando las tareas planificadas. Dentro de la prevención podemos destacar acciones como no exigir las baterías, cargarlas adecuadamente, volar en condiciones normales, estar atentos a la aeronave y su telemetría, ser concientes de la geografía y el medioambiente, prestar atención a la tarea específica, recordar los principios básicos de la aerodinámica, conocer las debilidades de nuestra aeronave, estar al tanto de la meteorología,

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respetar los procedimientos aeronáuticos, cumplir con la legislación vigente, contar con botiquín de primeros auxilios, etc.

PROCEDIMIENTOS ATENUANTES Son procedimientos específicos, para llevar a cabo ante un percance, una falla o un accidente, y nos permiten evitar problemas mayores a que si no los implementáramos. Un claro ejemplo de este tipo de procedimientos, es estar atentos a una falla de batería en vuelo, caso en el cual una de las celdas de una batería de LiPo falla y la aeronave experimenta una fuerte pérdida de potencia y tiempo de vuelo. Si tenemos una conciencia situacional correcta, sabremos cual es el lugar más cercano y seguro para aterrizar nuestra aeronave, o en el caso de que se pueda, hacerla retornar al punto de partida. Otro ejemplo de esta clase de medidas, es cuando por motivos ajenos a nosotros, se pierde contacto entre el control remoto y la aeronave, si fuimos prevenidos, ya marcamos el RTH previamente, y en el mejor de los casos, intentaremos mejorar el contacto subiendo rápidamente a un punto más elevado, o intentando elevar la aeronave o disminuyendo su distancia entre ella y el control.

MEDIDAS DE EMERGENCIA Una emergencia, acapara una multitud de hechos que pueden ser más o menos graves para nosotros, terceros o la aeronave en sí. Va en la prevención, la valoración de riesgos, la conciencia situacional, los procedimientos atenuantes y la seguridad del piloto, llevar a cabo medidas de emergencia para solventar estos incidentes. Si bien hay emergencias catastróficas como la falla total de una batería en vuelo, estas no son para nada usuales y aún así se pueden prevenir dentro de ciertos parámetros.

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Un caso típico de emergencia, es cuando nuestra aeronave incurre en un “Fly away” (o deriva incontrolable), por la cual pareciera que no responde a nuestros mandos y el desenlace usualmente es el choque o pérdida. En estos casos se pueden llevar a cabo medidas de emergencia, como volar en modo manual, elevar la aeronave, intentar contrarrestar la deriva, descender lentamente, describir círculos o reaccionar más concretamente. Este tipo de fallas, usualmente se da por problemas en la interpretación de datos de la brújula, la IMU, o más sensores de la aeronave por parte de la controladora de vuelo. Otro ejemplo de emergencia, ocurre cuando nuestra aeronave ingresa a una inversión térmica, siendo arrastrada si control por el viento de altura (el cual supera las características del equipo), o teniendo serias dificultades por turbulencias o cizalladura del viento. En estos casos, medidas de emergencia como descender rápidamente, elevarse aún más, o en algunos casos alejar la aeronave rápidamente, mitigan rápidamente estas situaciones, salvando la aeronave y el vuelo. También pueden ocurrir situaciones tales, que más allá de haber cumplido con la prevención y valoración de riesgos, se den aunque no hayamos cometido ningún error. Un caso puede ser que por más que hubiésemos prestado atención a la meteorología, se dé un cambio repentino en la dirección e intensidad del viento, impidiendo a nuestra aeronave retornar o peor aún, alejándola sin posibilidad de retorno. En estos casos la planificación y la conciencia situacional juegan un gran papel, ya que si estudiamos previamente la zona de vuelo, sabremos donde poder descender nuestra aeronave de forma segura, para luego poder ir a recuperarla. En el mejor de los casos, también podremos corregir esta situación si tenemos claro a qué se debe el cambio en el viento, si es pasajero o no, y si cambiando de rumbo o altura, podemos salir de este problema.

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INSTRUMENTOS DE LA ESTACIÓN DE CONTROL

(ARCHIVO ASOCIADO. SE ABRE EN NUEVA ENLACE)

METEOROLOGÍA

(ARCHIVO ASOCIADO. SE ABRE EN OTRO ENLACE)

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Curso de Piloto de Drones

Francisco Javier González García.

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