Análisis operacional para el transporte de material y personas con aeronaves pilotados por control remoto (RPAS)

Abstract

[ES] En los últimos años se está produciendo un crecimiento masivo en el sector de las aeronaves no tripuladas o drones, tanto de las propias aeronaves, así como de las aplicaciones que se derivan de su uso. En la comunidad científica, en favor de este crecimiento, se han impulsado proyectos para lograr más avances en este tipo de tecnología y descubrir nuevas aplicaciones en los más diversos ámbitos. La nueva normativa europea que regula la prestación de servicios U-space fue aprobada en abril de 2021 y será plenamente aplicable en enero de 2023. A partir de esta fecha, los drones en Europa deberán cumplir esta normativa, para garantizar operaciones seguras y eficientes. Con la finalidad de revisar la documentación y los requisitos necesarios para poder operar de forma segura los drones, se realizará en el presente documento, un análisis operacional para el transporte de material y personas con aeronaves no tripuladas. Para ello se tratará de exponer el marco actual legislativo y explicar los conceptos y proyectos más relevantes relacionados con este tipo de aeronaves como son U-space, la certificación, sistemas de comunicación, la seguridad operacional, JARUS, etc.., ofreciendo así una visión global sobre este ámbito, pero enfocado en el transporte de mercancías y/o personas, y siempre con la vista puesta en la nueva normativa europea. Con todo ello, se evaluará la viabilidad de las diferentes aplicaciones que se han desarrollado en diversos ámbitos como la prestación de servicios con fines sanitarios y la posible extrapolación a otros sectores como el rural, marítimo, costero y zonas aisladas. La finalidad última de este Trabajo Fin de Máster se entiende mejor en conjunto con los otros trabajos realizados en el mismo departamento ya que se han desarrollado en consonancia.

[EN] In the last decade, there has been a massive growth in the unmanned aircraft sector (also called drone), both in the appearance of new aircraft types and systems, as well as in the applications that derive from their use. In the scientific community, in favour of this growth achievement, some projects have been promoted for more advances in this type of technology and to discover other new applications in the most diverse scopes. The Polytechnic University of Valencia (or UPV) has promoted the creation of new regulations and a commission, called COSIDANT (Comisión de Sistemas de Aeronaves No Tripuladas), which regulates the use of remotely controlled unmanned aircraft both in research projects, and in teaching, thus becoming the first Spanish university to launch an initiative of this type, which began in 2014. Currently, the commission is chaired by Israel Quintanilla, professor of Aeronautical Engineering and Geomatics Engineering, and tutor of this project. This brings together seven UPV research structures, covering different areas such as: design and construction, control, aerospace and geomatics engineering, heritage, conservation and restoration, and coastal management. The main objectives of COSIDANT are to advise structures that wish to carry out aerial work with drones and review the documentation and requirements necessary to obtain AESA authorization. Likewise, it ensures that all aerial activities carried out within the framework of the UPV comply with the established legal requirements, while attending to all the doubts that may arise from the university community on the subject. The European regulation that regulates the provision of U-space services was approved in April 2021 and will be fully applicable in January 2023. From this date, drones in Europe must comply with this regulation, to guarantee that operations are safe and efficient. In this document, a review of the documentation and the necessary requirements to be able to operate drones safely will be carried out, in order to carry out an operational analysis for the transport of material and people with unmanned aircraft. For this, the legislative framework on which it is based will be presented and the most relevant concepts and projects in this field will be explained, going through the involved control and navigation systems and even the certification of the aircraft themselves. With all of this, it will be had a global vision of the implications of drones and it will be studied different applications focused on the transport of goods and/or people, such as the provision of services for health purposes and the possible extrapolation to other sectors such as maritime, coastal and isolated areas. The ultimate purpose of this Master's Thesis is better understood in conjunction with the other works carried out in the same department, since they have been developed in accordance with a common project.

[CA] En la última dècada, se està produint un creixement massiu en el sector de las aeronaus no tripulades (també conegudes com drons), tant en la aparició de noves aeronaus i sistemes, així com de las aplicacions que se’n deriven del seu ús. En la comunitat científica, en favor d’aquest creixement, s’han impulsat projectes per a aconseguir més avanços en aquest tipus de tecnologies i descobrir altres noves aplicacions en els àmbits més diversos. La Universitat Politècnica de València (UPV), ha impulsat la creació d’una nova normativa i una comissió, denominada COSIDANT (Comissió de Sistemes d’Aeronaus No Tripulades), que regula l’ús d’aeronaus no tripulades per control remot tant en projectes d’investigació, como en docència, convertint-se així en la primera universitat espanyola que ha posat en marxa una iniciativa d’aquest tipus, que va començar en 2014. Actualment, la comissió es presidida por Israel Quintanilla, professor de Enginyeria Aeronàutica e Enginyeria Geomàtica, i tutor d’aquest projecte. Aquesta aglutina a set estructures d’investigació de la UPV, que abraça diferents àrees com: disseny i construcció, control, enginyeria aeroespacial i geomàtica, patrimoni, conservació i restauració, i finalment gestió de costes. Els objectius principals de COSIDANT son, assessorar a les estructures que desitgen realitzar treballs aeris amb drons i revisar la documentació i els requisits necessaris per a obtindré la autorització de AESA. Així mateix, vela per que totes les activitats aèries que se realitzen en el marc de la UPV complisquen amb els requisits legals establerts, al temps que atén tots els dubtes que sorgisquen a la comunitat universitària en el tema. La normativa europea que regula la prestació de serveis U-space fou aprovada en abril de 2021 i serà plenament aplicable en gener de 2023. A partir d’aquesta data, els drons en Europa hauran de complir esta normativa, per a garantir que les operacions son segures i eficients. En el present document, se realitzarà una revisió de la documentació i dels requisits necessaris per poder operar de manera segura els drons, amb la finalitat de portar a terme un anàlisis operacional per al transport de material i persones amb aeronaus no tripulades. Per això s’exposarà el marc legislatiu sobre el que se sustenta i se explicaran els conceptes i projectes més rellevants en este àmbit, passant per els sistemes de control i de navegació involucrats, inclús la certificació de les pròpies aeronaus. Amb tot això, es tindrà una visió global de les implicacions que comporten els drones i s’estudiaran diferents aplicacions enfocades en el transport de mercaderies i/o persones, com la prestació de serveis amb fins sanitaris i la possible extrapolació a altres sectors como el marítim, coster i zones aïllades. La finalitat última d’aquest Treball Final de Màster s’entén millor en conjunt amb els altres treballs realitzats en el mateix departament ja que s’han desenvolupat en consonància a un projecte en comú.