Autonomía: la siguiente revolución de los drones

En los últimos años, y desgraciadamente debido a los conflictos que nos están tocando de cerca (sobre todo Ucrania y Oriente Medio), se está viviendo una auténtica revolución con el nivel de automatización de los drones. Ya es común para todos nosotros ver drones que son capaces de identificar, seguir o acertar sobre un objetivo de forma automática, algo que solo era posible ver hace pocos años en laboratorios o centros punteros a nivel de investigación.

Al igual que a principios de la década de 2010, con la democratización del GPS, la reducción de coste de la electrónica y la miniaturización de la capacidad de cómputo, hubo una auténtica revolución con los multicópteros, a día de hoy se están fraguando las condiciones (bajo coste y tamaño de sensores y GPUs, herramientas y arquitecturas de IA para tiempo real, etc.) para un crecimiento exponencial, no solo de la capacidad de automatización de las operaciones, sino incluso de cierto nivel de autonomía. Es importante destacar que autonomía no se refiere a ejecutar un plan predefinido de manera muy precisa (automatización), sino a que el dron sea capaz de entender un entorno cambiante y tomar decisiones no planificadas en tiempo real.

Este cambio marcará un hito fundamental para los drones, no solo en el ámbito de la defensa sino también para aplicaciones civiles, ya que permitirá aumentar tanto la seguridad operacional como la eficiencia de las misiones.

Uno de los aspectos clave de todo sistema autónomo es ser capaz de estimar su posición global con alta precisión sin necesidad de infraestructura. Esta funcionalidad, que está tan de moda debido al alto nivel de interferencias en el espectro radioeléctrico en los conflictos actuales, es todavía uno de los retos fundamentales para desbloquear el potencial de los drones autónomos. A día de hoy, no existe ninguna solución que sirva para cualquier perfil de vuelo o plataforma. Por lo que el punto clave es encontrar la combinación de sensores embarcados que permita estimar la posición, según las necesidades reales de precisión, y teniendo en cuenta la altura y velocidades típicas de la aeronave. La tecnología de odometría visual/inercial, junto con técnicas de correspondencia con mapas, son una buena solución para drones que vuelan a baja altura y velocidades bajas y medias. Sin embargo, aún existen retos importantes para aeronaves de alta velocidad o que vuelen a media y gran altura.

Otro de las funcionalidades clave es la detección y evitación de colisiones, tanto de obstáculos para vuelos a muy baja altura o aterrizajes, como de otros usuarios del espacio aéreo o aeronaves enemigas. Para este tipo de aplicaciones todavía no existen sensores de rango lo suficientemente pequeños y con alcance requerido, aunque la tecnología radar aire-aire está evolucionando de forma muy rápida en los últimos años y se espera que en breve se cuente con productos que cumplan con los requisitos para el sector de los drones. En este caso, la fusión sensorial es fundamental para así poder combinar las mejoras características de cada sensor y aumentar la precisión y robustez de este tipo de soluciones.

Por otra parte, el aterrizaje en zonas no preparadas (por motivos operacionales o de emergencia) es otra aplicación de las funcionalidades de los autónomos. En este caso, se espera que en los próximos años no solo la aeronave sea capaz de aterrizar con precisión sin infraestructura en tierra, sino también capaz de detectar de forma completamente autónoma zonas de aterrizaje que cumplan con las condiciones para realizar la maniobra de forma segura, al igual que haría un piloto a bordo.

Por supuesto, la autonomía es un bloque tecnológico fundamental para los enjambres de drones, en el que ya no solo se vuele en formación o se repartan tareas en función de unas reglas predefinidas, sino que realmente los drones trabajen en equipo y sean capaces de complementarse para poder cumplir la misión de la forma más eficiente.

No se podría acabar esta reflexión, sin hablar de la certificación. Es uno de los puntos críticos para poder transferir estas tecnologías del sector de la defensa al civil. Aunque EASA está haciendo grandes esfuerzos por establecer unas guías para este tipo de tecnologías, es verdad que aún no se cuenta con la suficiente experiencia para implementarlas en sistemas críticos de vuelo en operaciones con drones de muy alto riesgo. Por lo tanto, la aproximación más inteligente es centrarse en ganar experiencia en defensa y en aplicaciones de bajo riesgo en el mundo civil.

Como conclusión, estamos ante la puerta de una nueva revolución de los drones, en los que estos se conviertan en verdaderos robots aéreos. La autonomía aérea transformará el sector de la aviación, y aunque se empiece con los drones, en el futuro también tendrá un impacto directo en la aviación tripulada, mejorando de forma considerable la seguridad de las operaciones y haciéndolas más eficientes.