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RPAS, un mundo de posibilidades en seguridad

“Es un pequeño paso para el Hombre, pero un gran paso para la Humanidad”. La célebre frase de 1969 no sólo comparte el ámbito de la ingeniería aeroespacial, también refleja perfectamente el cambio al que se enfrenta la sociedad con la llegada, para quedarse, de los drones.

Día tras día, la tecnología que permite el uso de RPAS (Remotely Piloted Aircraft System o sistema de medios aéreos pilotados remotamente) en todo tipo de entornos y situaciones avanza de forma frenética y ofrece soluciones que mejoran y superan las limitaciones humanas.
Sin ir más lejos, los helicópteros de extinción de incendios que operan en España todos los veranos deben trabajar en entornos muy peligrosos - tanto para los aparatos como para los pilotos - se encuentran limitados por dos factores fundamentales: las partículas en suspensión que pueden afectar a las partes móviles o bloquear las salidas de gases y por otro los periodos de descanso de los pilotos, que deben seguirse a rajatabla.
De manera similar, los helicópteros y aviones guardacostas se enfrentan al reto de la localización de objetos flotantes y embarcaciones de la forma y tamaño más diverso, en medio de grandes superficies marinas. Sólo para España, esta superficie supera el millón de kilómetros cuadrados  y es equivalente a más del doble de la superficie terrestre total del país.

Los constantes avances en el desarrollo y la operación de medios aéreos no tripulados, la bajada de precios generalizada de la tecnología que los rodea (sistemas de posicionamiento, sensores de imagen, láser escáner, radar, etc.) y los nuevos algoritmos inteligentes de visión artificial y machine learning ofrecen importantes ventajas en las situaciones descritas anteriormente.

Proyectos de aplicación de RPAS

Se han puesto en marcha ya algunos proyectos reales que buscan la aplicación de RPAS para diferentes aplicaciones con diferentes cargas de pago y sistemas de control.

Uno de ellos es el proyecto ENJAMBRE. El objetivo del proyecto es poner en marcha un sistema de vuelo cooperativo que permita la operación conjunta de RPAS y aeronaves tripuladas en entornos de emergencias.
Misiones onshore, offshore, rescate de personas o extinción de incendios son algunos de los ejemplos en los que el rápido despliegue y la calidad de la información que proporcionan son el elemento diferenciador. Por tanto, en el marco del proyecto se incluye el desarrollo de un dron con la tecnología más avanzada que mejore la eficiencia del servicio y apoye las operaciones de las aeronaves tripuladas de mayor capacidad.

Por su parte, el proyecto ONTIME aborda el desarrollo de las tecnologías de captación, procesamiento y transmisión de la enorme cantidad de información que se genera durante el despliegue de RPAS en entornos de emergencias y vigilancia. El objetivo general del proyecto es mejorar la eficiencia en la toma de decisiones en ese tipo de situaciones críticas, incrementar la fiabilidad de las transmisiones a los centros de control remotos y facilitar la disponibilidad de la información desde el origen, el dron.

Es indudable que a medio plazo, los RPAS incorporarán algoritmos para la toma de decisiones en tiempo real, sin ningún tipo de intervención humana. Pero también lo es que la gestión del Big Data plantea retos que requieren de nuevos desarrollos relacionados con la inteligencia artificial y los sistemas basados en redes neuronales artificiales. Todos estos retos son los que se están abordando en ONTIME.

En estos dos proyectos se empleará una sensórica muy avanzada, incluyendo cámaras de muy alta resolución, telémetros láser, sensores LIDAR, cámaras termográficas, multiespectrales e hiperespectrales y sistemas de transmisión de la información que ofrecen un excelente equilibrio entre precisión, fiabilidad y accesibilidad.

Otro ejemplo del uso de estos sistemas no tripulados es el proyecto ICARUS. Después de los terremotos en L’Aquila, Haití y Japón, la Comisión Europea confirmó que existe una gran discrepancia entre la tecnología (robótica) desarrollada en laboratorio y el uso de dicha tecnología en el terreno para operaciones de búsqueda y salvamento (SAR) y gestión de emergencias.
El proyecto ICARUS nace precisamente con el objetivo de mejorar la gestión de una emergencia real y con ello reducir el riesgo y su impacto en la población. Para ello, se establece como principal vía de actuación el uso de dispositivos de búsqueda y salvamento no tripulados (terrestres, acuáticos y aéreos). Dichos dispositivos estarán integrados en las infraestructuras de comunicación existentes (GPRS, WiMAX, UHF, etc.) y ayudarán a la toma de decisiones críticas proporcionando información detallada, en tiempo real y de fácil entendimiento sobre la situación de emergencia.

El conjunto de plataformas y sensores propuestos informará al personal de emergencias sobre los peligros reales presentes en el terreno y por lo tanto, mejorará su capacidad para resolver la situación. Sensores electro-ópticos IR para la detección de personas por diferencias de calor, sensores LIDAR para reconstrucción tri-dimensional de la zona y obtención de volúmenes de tierra desplazados, accesos, etc. o sensores acústicos direccionales para la “escucha” de posibles víctimas atrapadas son sólo algunos ejemplos de la tecnología necesaria para este tipo de actuaciones SAR.
Es indudable que la introducción de dispositivos de búsqueda y salvamento no tripulados puede ofrecer una valiosa herramienta para salvar vidas humanas y acelerar el proceso SAR. Dichas plataformas no tripuladas pueden ser aéreas (UAV), terrestres (UGV) y marinos (ASV), pero es su interconexión y la toma de decisiones basada en redes neuronales e inteligencia artificial lo que verdaderamente marcará la diferencia.

Existe una vasta literatura sobre los esfuerzos de investigación para el desarrollo de herramientas de búsqueda y rescate sin tripulación. Pero la brecha entre la comunidad científica y la aplicación de sus avances con retornos para la sociedad se cierra cada vez más y empiezan a recogerse los primeros frutos.
Pero del mismo modo que los drones se utilizan para multitud de aplicaciones beneficiosas para el ser humano, el uso malintencionado o negligente de estos dispositivos puede suponer un serio problema para nuestra sociedad actual.
Algunas de estas amenazas son violación de la intimidad, crimen organizado, espionaje industrial, terrorismo, o simplemente la paralización de infraestructuras al sobrevolar su área de influencia. En la prensa podemos encontrar casos recientes de drones sobrevolando centrales nucleares, aeropuertos, infraestructuras militares, etc.

Existe por ello una necesidad operativa de un sistema que garantice la seguridad de las personas, un sistema anti-dron.

Este sistema anti dron debe integrar distintas etapas:

• Detección, identificación y seguimiento: Debe ser temprana para tener tiempo de reacción, con una identificación precisa y el menor número de falsas alarmas, y con un seguimiento automático de la intrusión.
• Denegación: Debemos evitar que el dron se acerque al objetivo
• Neutralización o interceptación: En esta fase además de neutralizar al dron, debemos evitar o minimizar los daños colaterales que puedan afectar al entorno .

Para conseguir estos propósitos se deben combinar distintas tecnologías para que el sistema sea lo más eficiente posible.  En fase de detección las tecnologías utilizadas hoy en día son principalmente sistemas radar, acústicos, electrópticos, lidar y antenas directivas. Para realizar la denegación, la mayor parte de los esfuerzos se concentran actualmente en las comunicaciones, inhibiendo la señal. Técnicas de jamming, spoofing o incluso apropiación de las comunicaciones del dron (hacking).

La interceptación del dron es hoy en día la parte más compleja, porque en un entorno urbano, el derribo del dron puede causar daños. Las soluciones son variadas  pero ninguna concluyente: drones cazadores de otros drones (drones con red), láser de alta potencia, águilas amaestradas y en última instancia, armas de fuego. Las Fuerzas y Cuerpos de Seguridad del Estado (FFCC) investigan y trabajan desde hace años intensamente para conseguir el sistema antidron más eficiente posible, de forma que estos pequeños aparatos sean útiles a nuestra sociedad y no una seria amenaza.

Por tanto, queda de manifiesto que los drones son herramientas que encajan perfectamente en misiones críticas de seguridad, emergencias, vigilancia, etc. El uso eficiente de estas plataformas aportará indudables beneficios a la sociedad, pero también permitirá el acceso de capital privado a tecnologías que hasta ahora eran casi de exclusivo ámbito militar o a las que sólo tenían acceso grandes multinacionales. Definitivamente, avanzamos hacia un mundo mejor.

Autores:

Sergio García Fernández – Jefe de Producto Área Imagen & Fotónica | Ver Perfil en LinkedIn
Eduardo Olalla -  Desarrollo de Negocio Área Seguridad | Ver Perfil en LinkedIn
Eduardo Inza - Innovación | Ver Perfil en LinkedIn