La mayor parte de los objetivos del proyecto europeo TindAIR (Tactical Instrumental Deconfliction And in flight Resolution) se han alcanzado en los cuatro casos de uso desarrollados en las ciudades francesas de Toulouse y Burdeos. Entre otras cosas, se ha validado la detección y resolución de conflictos a nivel estratégico y táctico en el ámbito de la movilidad aérea urbana (UAM, por sus siglas en inglés) para una integración segura de las aeronaves autónomas en el espacio aéreo.
El despliegue de la movilidad aérea urbana para el transporte de pasajeros y mercancías podría reducir la congestión del tráfico en las ciudades, disminuir los gases de efecto invernadero y mejorar los tiempos de viaje. Este nuevo modo de transporte será una realidad en Europa en un periodo de tres a cinco años, según la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA).
Pero, menos vehículos en las calles significa más vehículos en el aire, por lo que el proyecto TindAIR, desarrollado entre febrero de 2021 y diciembre de 2022, ha puesto el foco en la integración segura de la UAM como usuario adicional del espacio aéreo para mejorar la seguridad, el rendimiento, la normalización y los requisitos regulatorios necesarios para favorecer este tipo de movilidad.
Impulsado por la empresa común europea Sesar, el consorcio del proyecto está compuesto por 11 compañías, start-ups, institutos de investigación y clústeres de España, Francia, Italia y Reino Unido bajo la coordinación de la empresa francesa Innov’ATM. Ha contado con un presupuesto total de 4.000.145 euros, con una contribución del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea de 3.269.883,88 euros.
Casos de uso en Toulouse y Burdeos
TindAIR ha llevado a cabo cuatro casos de uso. El primero, en Toulouse, consistió en la resolución de conflictos entre dos drones con trayectorias similares en un contexto de emergencia médica a través de la gestión de un vuelo desde una clínica especializada hasta un punto de entrega ubicado a 11 kilómetros.
El segundo caso de uso constó de una aeronave eléctrica y de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL) para el transporte unipersonal simulado y un dron para la entrega de mercancía con el fin de probar el tráfico mixto en una zona segregada en Burdeos.
Otra demostración incluyó la entrega de mercancía con un dron autónomo, el transporte simulado de un pasajero con una aeronave eVTOL y el transporte médico de emergencia con un helicóptero tripulado, también en Burdeos, para probar el tráfico mixto de aviación general y vehículos aéreos no tripulados (UAV, por sus siglas en inglés).
Por último, se ensayó el vuelo de drones en una zona segregada en Toulouse con el objetivo de evaluar la gestión de la prevención de conflictos que involucren un aterrizaje de emergencia.
Seguridad, aceptación social y envío de información
Un paquete de trabajo de TINDAiR revisó el concepto de operaciones del espacio aéreo urbano europeo U-space (ConOps), vinculado a las peculiaridades de la movilidad aérea urbana; definió los conceptos de U-space de resolución de conflictos estratégicos y tácticos para el proyecto, estableció los diferentes escenarios de los casos de uso con vuelos reales y determinó el conjunto de criterios de éxito, dando continuidad y optimizando los requisitos del U-space del proyecto CORUS para su validación en las demostraciones.
Otro paquete de trabajo evaluó las medidas de seguridad y protección a implementar en las demostraciones. Así, los objetivos eran que todas las aeronaves se mostraran en las pantallas del supervisor y el piloto, que se generara una alerta cada vez que fuese necesario, que se detectase un conflicto dos minutos antes de llegar a tener lugar, que se diesen órdenes a las aeronaves respetando sus capacidades operativas y que se enviasen instrucciones de aterrizaje de emergencia de ser necesario.
El paquete de trabajo centrado en los factores humanos y la evaluación de la aceptación social realizó una encuesta y una serie de entrevistas para identificar las condiciones necesarias para una percepción social positiva de la movilidad aérea urbana. Como resultado, se descubrió que la ciudadanía considera que, no solo debe traer beneficios para toda la sociedad, sino que también debe usarse para la gestión de emergencias y desastres, transporte médico y monitorización de infraestructuras públicas, así como utilizar fuentes de energía renovables y definir de forma clara certificaciones y normas en caso de accidentes.
Entre las principales preocupaciones, se encuentra el posible ruido generado por el tráfico aéreo, la seguridad ante los accidentes, la desconfianza hacia la tecnología, el posible impacto negativo sobre el medio ambiente, la creación de desigualdades sociales y los riesgos en materia de privacidad. En cuanto al transporte de pasajeros, se acepta con dificultad si no hay un piloto a bordo.
Por su parte, otro paquete de trabajo tenía por objeto proporcionar la infraestructura para habilitar un conjunto de servicios de U-space, incluida la resolución de conflictos estratégicos y tácticos. Mediante unos prototipos de cajas que contienen radios, una a bordo y otra en tierra, el supervisor puede recibir información y enviar instrucciones al piloto a través de un servidor troncal que centraliza los datos. El sistema utiliza 4G y un enlace de radio certificado.
Como resultado, se logró un rango de 9 kilómetros prácticamente sin errores, la información se envió cada segundo según lo previsto y más del 99% de la información se recibió y procesó en 2 segundos.
Software de TindAIR
El prototipo de software de TindAIR se conecta al servidor central para rastrear la aeronave (posición, velocidad, altitud, etc.), monitorizar el vuelo (análisis de la trayectoria para detectar desviaciones del plan de vuelo, mensajes de emergencia o envío de alertas) y gestionar la resolución de incidencias (predicción de trayectorias en los siguientes 2 minutos, detección de conflicto táctico, envío de alertas y resolución de problemas proponiendo varias soluciones).
Las soluciones propuestas por el proyecto son el cambio de ruta de una aeronave, una solución de contención para el cambio de velocidad o altitud y aterrizaje de emergencia en caso de conexión perdida con el piloto o fallo de una aeronave.
Objetivos validados
La mayor parte de los objetivos de los cuatro casos de uso propuestos por el plan de demostración de TindAIR ha sido validados: detección y resolución de conflictos mediante el envío de soluciones teniendo en cuenta las prioridades del vuelo, detección automática de conflictos entre dos trayectorias de drones que se cruzan y resolución considerando las prioridades, capacidad del sistema para resolver conflictos teniendo en cuenta las prioridades de los vuelos y el resto del tráfico para evitar incidencias, y detección automática de emergencias y reacción en consecuencia.
En definitiva, los resultados de las pruebas de TindAIR han demostrado que el sistema propuesto es capaz de detectar y resolver conflictos a nivel estratégico y táctico en entornos relevantes, gestionar emergencias mediante la detección de situaciones peligrosas y enviando instrucciones de aterrizaje de emergencia adecuadas y garantizar servicios indispensables, como es el caso del seguimiento, la identificación de redes, la información de tráfico, la geoconciencia y la monitorización.
Adicionalmente, el sistema TindAIR ha demostrado cumplir con el flujo de operaciones ConOps, así como su coordinación con otros servicios del espacio aéreo urbano europeo.