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domingo 29 enero 2023

OPERACIONES BVLOS: EXPANDIENDO LA FRONTERA

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Todo el mundo en la industria de los drones está familiarizado con el término «Operaciones BVLOS». Y, sin embargo, a pesar de los artículos sobre el pasado, el presente y el futuro de este tema, los vuelos de drones más allá de la línea de visión visual se han mantenido limitados debido a la regulación. De alguna manera, es como si toda la industria estuviera conteniendo la respiración colectiva para que se aprueben las regulaciones y entren en vigencia para que las operaciones generalizadas de BVLOS puedan despegar oficialmente. Pero desarrollos como el establecimiento por parte de la FAA de una «Carta UAS BVLOS ARC» en junio de 2021 sugieren que los vuelos BVLOS finalmente serán más regulares pronto, por lo que queremos volver a tratar el tema de por qué y cómo las empresas deben aprovechar las operaciones BVLOS.

En qué se diferencian las operaciones BVLOS de VLOS y EVLOS

En las operaciones VLOS (línea de visión visual), la distancia que un dron puede recorrer desde el piloto generalmente se limita a unos 500 m (y muchas autoridades de aviación establecen esto como el máximo en las regulaciones). Esto significa que si un piloto desea expandir la operación más allá de este límite, el dron, el piloto y todo el equipo deben trasladarse constantemente a una nueva ubicación para continuar la operación en otro radio de 500 m. Las aplicaciones típicas de drones VLOS tienen lugar cerca de un piloto, por ejemplo, inspección de turbinas eólicas, mapeo de un sitio de construcción, imágenes aéreas para bienes raíces o producciones cinematográficas. Pero para algunas empresas, como la entrega de drones, esto no solo es ineficiente, sino que hace que la operación de drones sea prácticamente imposible.

La operación EVLOS (línea de visión visual extendida) aumenta el radio operativo de un dron mediante el uso de un observador visual como un par de ojos adicional. Conectado por radio/teléfono, el observador puede alertar al piloto cuando sea necesario. Aunque esto amplía el radio operativo, también requiere más mano de obra y esfuerzo logístico. Escalar la operación de drones en condiciones EVLOS requiere un equipo de observadores que crece proporcionalmente, lo que una vez más crea un problema de uso eficiente de los recursos.

Para desbloquear todo el potencial económico de las operaciones de drones comerciales, los vuelos deben operarse más allá de la línea de visión visual (BVLOS) . Esto permite que los drones simplemente logren más en un solo vuelo y, en última instancia, permite a los operadores beneficiarse de la operación de drones de larga distancia, proporcionando la máxima rentabilidad. Entre otras, las operaciones de BLVOS incluyen volar detrás de edificios en áreas urbanas, transportar mercancías desde la costa hasta una plataforma petrolera en alta mar o la operación remota desde un país diferente a miles de kilómetros de distancia. Una vez que las regulaciones entren en vigencia para permitir operaciones BVLOS generalizadas, las empresas podrán aprovechar al máximo el potencial de los drones.

Aprovechamiento de las operaciones de BVLOS

Aprovechar económicamente la operación de drones significa usar todas las capacidades de un robot volador preprogramado. Para calificar el apalancamiento actual y futuro, es importante distinguir entre diferentes modos de operación. Si bien en algunos casos un piloto es y seguirá siendo necesario (por ejemplo, la búsqueda activa de daños durante la inspección), hacer obsoleto el control humano aumentará aún más la eficiencia general de la operación de drones. Entonces, para resaltar cuánto impacto pueden tener las operaciones BVLOS en el uso de la tecnología de drones, hagamos uso de una analogía.

De la misma manera que una lavadora puede reemplazar el lavado manual, un dron puede reemplazar la entrega por una persona. El primer paso tanto para la entrega del dron como para la lavadora aún requeriría la operación manual del dispositivo por parte de una persona. La «operación VLOS» implicaría que una persona controle la velocidad y la temperatura del lavado (o el vuelo del dron) y controle activamente la secuencia desde el prelavado hasta el ciclo de lavado y centrifugado (o la ruta de vuelo de A a B a C) . Mientras tanto, la «operación BVLOS» significaría que la persona puede sentarse lejos de la máquina/dron sin mirarlo, pero aún tiene que controlar activamente todo el proceso.

La operación «VLOS-on-waypoints» sería equivalente a un lavado o vuelo preprogramado, pero la persona todavía tiene que estar presente y monitorear visualmente cada secuencia para asegurarse de que todo funcione correctamente. “BVLOS en waypoints” implicaría monitorear el proceso desde lejos pero poder intervenir si es necesario. El nivel más alto de reemplazo sería «BVLOS y completamente automatizado», lo que significa que el proceso se inicia y se detiene por sí mismo sin intervención de un operador. Esto es a lo que la mayoría de nosotros estamos acostumbrados actualmente en términos de lavadoras, y así es como se vería una entrega de drones ideal, pero aún no hemos llegado a este último caso. La automatización completa y la eliminación segura de los operadores humanos de la ecuación permitirán la mayor productividad y rentabilidad del uso de drones para todo tipo de aplicaciones comerciales.

Por supuesto, esta simplificación excesiva todavía tiene algunos problemas. El primer problema es que la automatización, la operación y la integración del espacio aéreo con drones son mucho más complejas que usar una lavadora en casa. A pesar de que muchos actores de la industria afirman correctamente que sus soluciones son técnicamente capaces de operar de forma totalmente autónoma, muchas preguntas regulatorias y de responsabilidad siguen sin respuesta. En el escenario «BVLOS en puntos de referencia», el operador a cargo es completamente responsable de cualquier accidente, incluso si él / ella puede sentarse en un país diferente mientras opera el dron. Y en este punto tampoco hay un marco regulatorio para «BVLOS y automatización completa» en el horizonte, aunque es probable que un enfoque basado en exenciones o basado en riesgos eventualmente permita este tipo de operación.

Limitaciones técnicas de las operaciones BVLOS

Además del clima y otras limitaciones operativas, ¿cuáles son algunas de las limitaciones técnicas de las operaciones de BVLOS y cómo se pueden superar? Estos son tres de los ejemplos más destacados, así como algunas posibles soluciones.

Tiempo de vuelo: naturalmente, un dron tiene una duración de batería limitada. Sin embargo, esto se puede superar utilizando el dron adecuado para la tarea correcta. En lugar de usar un dron multirotor para largas distancias, un dron de ala fija podría recopilar datos igual de bien y volar de manera más eficiente (por un factor de ocho). Otra solución es colocar plataformas de carga a lo largo de una infraestructura lineal o en puntos neurálgicos para recargar el dron. Y otra posible solución más es colocar una estación base de drones en la ubicación objetivo.

Datos del sensor: el almacenamiento y la transmisión de datos no es un problema específico de BVLOS, sino un problema que se amplificará en las operaciones de BVLOS. Cuanto más largo sea el vuelo, más datos se pueden recopilar. Dos formas de superar este problema son: 1. descargar todos los datos mientras el dron se recarga en una estación base de dron y enviarlos a un centro de operaciones a través de una línea fija o 2. transmitir los datos al centro de operaciones a través de una red celular ( 4G/5G).

Rendimiento: Los sistemas técnicos complejos pueden tener mal funcionamiento. Esto puede comenzar con una lente sucia en los sensores, pero puede extenderse a un consumo de energía excesivo, disminución de la capacidad de la batería u otros problemas técnicos como desgaste, daño por fuerza física, cortocircuitos, etc. Estos problemas son difíciles de resolver sin ir físicamente allí para solucionarlos. , especialmente en escenarios donde la operación de drones se realiza lejos del operador (por ejemplo, un parque eólico marino). Una solución es un monitoreo constante del rendimiento (mantenimiento preventivo y predictivo), que puede verificar si todos los sistemas están 100% intactos y monitorear la condición de los drones a lo largo del tiempo. Esto permite solucionar problemas potenciales en intervalos de mantenimiento de rutina antes de que tengan un impacto en la operación del dron.

Conclusión

Con todo esto en mente, no sorprende que la industria en su conjunto haya estado anticipando el día en que las operaciones de BVLOS se puedan llevar a cabo con menos limitaciones. Al permitir que las empresas aprovechen el uso de BVLOS en un nivel más alto de automatización, la tecnología de drones finalmente liberará su potencial disruptivo. Los procesos serán más rápidos y eficientes; los datos se adquirirán con mayor calidad mientras se mantiene a los trabajadores fuera de peligro y todo esto tendrá una huella ecológica mucho menor. Esta es precisamente la razón por la que tantos han estado esperando el surgimiento de BVLOS y por qué expandir la frontera será un impulso sustancial para la industria global de drones.

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