Movilidad aérea avanzada y “U-space”: un matrimonio indisoluble

eVTOL de Eve Air Mobility, empresa independiente creada por Embraer. Foto: Eve Air Mobility
eVTOL de Eve Air Mobility, empresa independiente creada por Embraer. Foto: Eve Air Mobility
En un futuro muy cercano se produciría la completa transformación del sistema de transporte aéreo hasta ahora conocido, gracias al enorme progreso del sector de los sistemas aéreos no tripulados, o UAS (Unmanned Aerial System), y a la implantación del concepto de U-space como habilitador. Esta evolución estará basada en la automatización y digitalización, con una menor dependencia del factor humano, bajo lo que se ha dado en llamar Movilidad Aérea Urbana, o UAM (Urban Air Mobility) y Movilidad Aérea Avanzada, o AAM (Advenced Air Movility), el término más ampliamente aceptado en este momento. 

Según datos de la Comisión Europea, el mercado de servicios de sistemas aéreos no tripulados en Europa podría alcanzar en 2030 un valor de 14.500 millones de euros y crear 145.000 puestos de trabajo. Sus servicios en zonas urbanas, dónde el número de habitantes se incrementa en torno al 3 por ciento cada década, prevé que la operación en estas áreas sea cada vez más compleja.

Zona de influencia del “vertipuerto”.

Zona de influencia del “vertipuerto”.

La Movilidad Aérea Avanzada (AAM) Engloba lo que se describe como un sistema de transporte aéreo que utiliza aeronaves revolucionarias nuevas y que mueve personas y carga entre lugares que antes no venían servidos o estaban mal atendidos por la aviación, ya sea local, regional, intrarregional o urbana.

A la par que el impulso de los nuevos sistemas, el baile de conceptos sigue abierto. IAM (Innovative Air Mobility), o Movilidad Aérea Innovadora, es el término por el que Europa apuesta ahora. Como explica Antonio González-Gómez, Safety Promotion Officer de EASA (European Aviation Safety Agency), la noción de IAM se adapta a un enfoque aún más integral que el de la AAM. Mientras que esta última puede centrarse en la integración de tecnologías avanzadas en el transporte aéreo, la primera incluye todo esto y más, ya que enfatiza soluciones creativas, novedosas, holísticas e integradas en todo su ciclo. Llámese UAM, AAM o IAM, la imparable entrada en acción en entornos densamente poblados y construidos de vehículos aéreos autónomos de aviónica avanzada para el transporte interurbano, entrega de carga, servicios públicos, vehículos privados o recreativos y la imparable llegada de las aeronaves eléctricas de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL).

Conocidos comúnmente como taxis aéreos o aerotaxis para viajes a corta distancia, requerirá del desarrollo de nueva infraestructura, los vertipuertos o skyports, para el despegue, aterrizaje y operaciones de carga y descarga, implican, además, el establecimiento de nuevos parámetros de gestión del espacio aéreo de baja altitud, el U-space, el sistema que se está desarrollando de forma coordinada en Europa para encargarse de la gestión del tráfico de UAS en el espacio aéreo de forma ordenada, fluida y segura. El proceso de implementación exige así la participación de los reguladores europeos, los gestores de la navegación aérea, las empresas tecnológicas y los ayuntamientos, que tienen que adaptar sus planes urbanísticos para acoger las infraestructuras que permitirán la operación de los vehículos aéreos no tripulados.

Los actores del “U-Space”

En España, Zaragoza será la primera ciudad en tener en entorno urbano un vertipuerto. La Comisión Europea (CE) estableció en 2021 un marco regulatorio que permitiera gestionar el tráfico de UAS de manera automatizada e integrada con la aviación tripulada, en vigor desde enero 2023 y que exige requisitos muy específicos en los próximos años para los operadores. El Ministerio de Transportes y Movilidad Sostenible de España implantó en 2021 el Plan de Acción Nacional para el Despliegue del U-space (PANDU), con el horizonte 2022-25 a fin de adoptar esa normativa europea, impulsando el despliegue e implementación de los servicios U-space a nivel nacional de manera eficiente y ordenada, que involucra y coordina a la Dirección General de Aviación Civil (DGAC), la Agencia Estatal de Seguridad Aérea (AESA) y ENAIRE. 

Enaire tiene una función determinante en la operatividad de los UAS en espacios aéreos controlados y no controlados. Foto: Enaire

Enaire tiene una función determinante en la operatividad de los UAS en espacios aéreos controlados y no controlados. Foto: Enaire

En el ámbito del U-space, el entorno regulatorio europeo aplica a tres actores: el operador/piloto de UAS, los proveedores del servicio USSP (U-space Service Provider), al que se conecta; y el CISP (Common Information Service Provider), que proporciona servicios de información común que facilita la información necesaria para los USSP. Mientras que en España pueden certificarse ENAIRE y otras organizaciones como USSP, se ha optado para CISP la implantación de un modelo de prestación de servicio centralizado, que designa a ENAIRE como proveedor único. Tal como explica AESA, los USSP tienen como objetivo principal facilitar un acceso protegido, eficiente y seguro al U-space para un gran número de UAS a través de servicios digitales y automatización de funciones.

Todas las operaciones de UAS en el U-space estarán sujetas, como mínimo, a los siguientes servicios obligatorios: identificación de red (que permite el procesamiento continuo de la identificación remota durante todo el vuelo y a distancia a los usuarios autorizados); geoconsciencia (información relativa a las condiciones operacionales y las limitaciones del espacio aéreo aplicables, las zonas geográficas de UAS pertinentes, o las restricciones temporales aplicables a la utilización en el U-space); autorización de vuelo (facilita a los operadores el permiso para cada vuelo individual, fijando los términos y condiciones del mismo); e información sobre el tráfico aéreo perceptible que pueda estar cerca de la posición o la ruta prevista del UAS. Las operaciones pueden estar sujetas otros servicios opcionales.

Es el caso de la información meteorológica proporcionada por fuentes de confianza y que permite mantener la seguridad y apoyar las decisiones operativas antes o durante el vuelo; y la supervisión de la conformidad, que facilita a los operadores de UAS verificar si cumplen los requisitos establecidos y los términos de la autorización. La interacción de U-space con aeronaves tripuladas se aborda de distinta forma si se produce en un espacio aéreo controlado o no. En el controlado, la responsabilidad de segregar la aviación tripulada en el U-space corresponde al proveedor de servicios de control aéreo mediante el concepto de reconfiguración dinámica del espacio aéreo, o DAR (Dynamic Airspace Reconfiguration), que es la suspensión temporal parcial o total de un U-space definido en espacio aéreo controlado, para adaptarse a los cambios a corto plazo en la demanda de tráfico tripulado.

En espacio aéreo no controlado, donde no se reciba el servicio de control de tráfico aéreo, o ATC (Air Traffic Control), del proveedor de servicios de navegación aérea, las aeronaves deberán hacerse visibles electrónicamente para los USSP (mediante un sistema de “conspicuity”), equipándose con alguno de los dispositivos aprobados por la regulación de U-space (ADS-B, FLARM…). Como proveedor único de CISP, ENAIRE juega un rol fundamental con el desarrollo de las plataformas y tecnología necesarias para la implantación del U-space en España. Además, ENAIRE prevé certificarse como USSP a fin de disponer de un sistema digital U-space que permita la operación con UAS y empuje el desarrollo de la futura UAM.

En agosto de 2021 se otorgaba a Indra, en asociación con Airbus y Unifly, la creación de la plataforma U-space, a fin de ofrecer servicios de gestión automatizada de las operaciones de UAS que se realizan más allá del alcance de la vista, o BVLOS (Beyond Visual Line of Sigh). En septiembre del pasado año obtuvo un contrato para su actualización entre 2023 y 2025.  De esta forma, ENAIRE, como CISP, pone en servicio su plataforma CIS con el fin de satisfacer las necesidades operativas en el ámbito del U-space, en cuanto a servicios de información común se refiere, y que pueda conectarse cualquier otro USSP. A la vez, aporta su plataforma USSP digital en la que se proveen servicios a los operadores de UAS en U-space interoperable con otros USSP mediante su plataforma CIS.

Sistemas satelitales “Sonora” y GEODESY

Financiado por la CE, Sonora (Support to Standardisation Actions for EGNOS and Galileo in the U-space) tiene como objetivo fundamental el desarrollo del U-space. La Dirección General de Industria de Defensa y Espacio de la CE eligió a Benidorm en el pasado mes de noviembre para realizar las segundas pruebas de vuelo de este proyecto, desarrollado por un consorcio liderado por VVA Brussels y del que forman parte GMV, CATEC, MCI y RP Legal & Tax. Las primeras habían tenido lugar un año antes en el centro Centro Táctico del Laboratorio de Tráfico Aéreo para Sistemas Avanzados Sin Tripulación (ATLAS), en Jaén. El objetivo principal de este segundo y ensayo fue recopilar datos relevantes para la movilidad aérea urbana de UAS.

Se evaluaron las capacidades y el rendimiento de las soluciones del sistema de navegación global por satélite GNSS híbridas en entornos urbanos, sistemas de navegación que combinan esa tecnología con otros sensores. El proyecto Sonora propone, en suma, fomentar la implantación de soluciones basadas en EGNSS en el entorno U-space. Consta de 2 componentes principales: Galileo, un sistema global de navegación por satélite con 30 satélites en órbita, y el EGNOS, un sistema regional que mejora la precisión y la integridad de los sistemas de navegación por satélite existentes en Europa. Las pruebas ayudarán a evaluar el rendimiento de diversas tecnologías de equipos y sistemas GNSS y a mejorar la comprensión de las operaciones de sistemas aéreos no tripulados en entornos urbanos.

Por su parte, el proyecto GEODESY (Galileo Enhanced Operation for Drone Systems) cofinanciado por la Agencia Europea para el Desarrollo del Programa Espacial (EUSPA), tiene como objetivo desa­rrollar una solución de navegación para UAS basada en un receptor de Galileo multiconstelación y multifrecuencia, que podría ayudar a lograr un rendimiento de navegación robusto. El uso de una solución de esta naturaleza podrá ayudar a mitigar riesgos en la navegación urbana de UAS en una industria de movilidad aérea avanzada que se desarrolla rápidamente en el ámbito técnico, pero que necesita de este tipo de proyectos para validar la seguridad operacional de sus propuestas tecnológicas.

La plataforma de gestión de tráfico de UAS con 5G e IA

Amper, Zelenza y GeoAI están desarrollando el proyecto U5-space, una plataforma que aspira a transformar la gestión del tráfico de UAS en el U-space a través de la tecnología 5G y la Inteligencia Artificial (IA). Cuenta con la colaboración de Fundetel, Dit-Etsit, Cedint-UPN y la Universidad de Sevilla y ha sido beneficiario de una subvención de 3,4 millones de euros dentro del Programa Tecnológico Aeronáutico del CDTI, que dispone de fondos europeos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, y que financia proyectos en concurrencia competitiva para abordar los principales retos identificados en el sector aeronáutico. El futuro de la gestión del tráfico aéreo de UAS pasa por implementar enlaces de comunicaciones fiables, seguros y sin retardo, que aseguren la adecuada monitorización y control de las plataformas aéreas.

UAV en el aeródromo de Cuatro Vientos de Madrid. Foto: Diego Gómez

UAV en el aeródromo de Cuatro Vientos de Madrid. Foto: Diego Gómez

El uso de las comunicaciones móviles 5G constituye una aproximación eficiente en términos de coste, seguridad y capilaridad. Sobre ese pilar tecnológico pueden construirse multitud de servicios, como la identificación y el posicionamiento de los UAS en vuelo en las distintas regiones del espacio aéreo. El U5-space implementará soluciones geoespaciales basadas en IA, cuyo objetivo es gestionar de forma altamente automatizada un gran volumen de aeronaves remotamente tripuladas, cumpliendo con los requisitos regulatorios del U-space. Dentro del alcance del proyecto, se desarrollará una infraestructura tecnológica que posibilitará un intercambio de información ciberseguro y unas operaciones ciberresilientes. Una solución para la gestión del U-space constituye un proyecto tractor para toda la industria de las aeronaves remotamente tripuladas y permitirá el vuelo simultáneo de distintos operadores en una misma zona, con las máximas garantías de seguridad anticolisión.


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