Sistemas autónomos en el sector aeronáutico

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Es un hecho indiscutible que el mundo de la aeronáutica está viviendo una transición hacia vehículos más automatizados. El desarrollo de niveles crecientes de autonomía, enfocados a facilitar las tareas de pilotos y operadores, es ya una constante en los principales proyectos del sector, y la integración de este tipo de sistemas no hará sino crecer en las décadas venideras.

¿Qué es exactamente la autonomía? En el contexto de los sistemas, el concepto de autonomía puede definirse como la capacidad de un sistema para actuar de acuerdo a sus propios objetivos, preceptos, estados internos y conocimientos, sin intervención humana desde el exterior. Esto nos indica que los sistemas autónomos no se limitan únicamente a robots o a vehículos no tripulados, a los que popularmente nos referimos como drones, sino que en la definición se incluye cualquier función automática que pueda reducir la carga de trabajo o asistir al humano a cargo del vehículo. Las aeronaves comerciales ya cuentan hoy en día con un alto nivel de automatización disponible durante todas las fases del vuelo, y en el ámbito militar, cada vez son más las funciones que se intentan automatizar. Un buen ejemplo de esto es el sistema Auto-GCAS[1], que, implementado en los cazas F-16 desde 2014, puede tomar el control de la aeronave en caso de que el piloto se desoriente y se dirija hacia el terreno. Este sistema ya ha salvado vidas.

La tendencia alcista de la autonomía en el sector aeronáutico es evidente y manifiesta, fundamentalmente en el ámbito militar, y extraña a pocos debido a las ventajas que pueden ofrecer estos sistemas. Plataformas con elevados niveles de autonomía podrán operar en un entorno en el que las comunicaciones estén debilitadas o restringidas, reduciendo en gran medida la dependencia con las estaciones de control remoto. Esta capacidad es, junto con el mayor alcance de operación, uno de los atributos clave a la hora de operar en territorios hostiles. A medida que los niveles de autonomía aumenten, se pasará de un modelo de operación de control remoto individual, ya clásico, a un concepto de enjambre, en el que un único piloto controlará más de un vehículo de manera simultánea. Este concepto de enjambre permitirá incrementar la presencia en el campo de batalla a la vez que se reduce el número de vidas en peligro, procediendo con mayor coordinación, inteligencia y velocidad de toma de decisiones.

La utilización militar de aeronaves no tripuladas es bastante común desde hace unos años, y no es extraño que los UAVs cooperen con otras aeronaves tripuladas cuando trabajan hacia un objetivo común. Sin embargo, estos vehículos no suelen estar conectados entre sí, y trabajan de forma individual. Este tipo de misiones podrían incrementar sus probabilidades de éxito si las aeronaves tripuladas y las no tripuladas colaboraran activamente entre sí, aplicando el concepto conocido como Manned-Unmanned Teaming (MUT). Esto implica integrar la capacidad de trabajo en equipo en las misiones que involucran a activos tripulados y no tripulados, con varios vehículos actuando como un único sistema (sistema de sistemas) de manera que las acciones de cada uno de ellos puedan afectar al resto del equipo.

La capacidad de MUT es clave a la hora de incrementar la eficiencia de una misión. Permitirá a los UAVs adoptar nuevos roles en las misiones, como el de señuelo, atrayendo el fuego enemigo y desviándolo de las aeronaves tripuladas, o el de sensor avanzado, concediendo a las aeronaves tripuladas inteligencia sobre escenarios peligrosos. Además, para que la capacidad de colaboración sea total, estos roles deberán ser dinámicos, pudiendo ser reasignados entre los miembros del equipo en caso de cambios en la misión o de pérdida de activos. La adopción de MUT será por tanto un atributo indispensable para el éxito de misiones en escenarios cambiantes.

Pese a que la colaboración activa entre aeronaves tripuladas y no tripuladas parezca un objetivo aún lejos de ser alcanzado, existen ya proyectos poniendo a prueba los primeros desarrollos en este campo. El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos consiguió demostrar la capacidad de vuelo en formación entre aeronaves tripuladas y no tripuladas en unos ensayos en vuelo en 2017 denominados Have Raider. En ellos, además, se consiguió realizar un ajuste dinámico de la misión: se simulaba una amenaza no planificada que el equipo debía ser capaz de detectar, reorganizando las prioridades de la misión de forma que la aeronave no tripulada pudiera separarse, eliminar la amenaza y retomar el vuelo en formación. Otro escenario interesante es el que la Agencia DARPA[2] puso a prueba en 2011. En este ensayo en vuelo, dos aeronaves no tripuladas, concretamente un Global Hawk de la NASA y el prototipo Proteus de Northrop Grumman, lograron volar a una altitud de 45,000 pies con una distancia de solamente 40 pies entre ellos, capacidad necesaria para la futura implementación del repostaje en vuelo autónomo. En la misma línea destaca también la campaña de ensayos en vuelo completada por Airbus a principios de este mismo año, en la que se puso a prueba su sistema de reabastecimiento en vuelo completamente automático.

Si bien algunas voces críticas pueden argumentar en contra del desarrollo de niveles crecientes de autonomía, resaltando el gran salto tecnológico necesario, en los últimos años se han conseguido logros que hasta hace poco juzgábamos como inverosímiles. En GMV trabajamos para aumentar la seguridad en la aeronáutica a través de funciones y sistemas autónomos, conscientes de la dificultad que entraña el desarrollo de estas nuevas tecnologías, pero decididos a formar parte del futuro del sector.

Autor: Miguel Morgado Martín.

[1] Automatic Ground Collision Avoidance System

[2] Defense Advanced Research Projects Agency

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