Luís M.J. Mendes Neto IST nº 74776

Universidade de Lisboa

Instituto Superior Técnico

Fonte: (Toscano, M., 2013)

Projecto de Curso de Transporte Aéreo e Marítimo sob a Orientação dos

Profª Drª Rosário Macário e Profº Dr. Vasco Reis

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CONTEÚDO

RESUMO ........................................................................................................................................... 3

ABSTRACT ........................................................................................................................................ 4

1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................... 5

2 SÍNTESE HISTÓRICA ................................................................................................................. 7

3 DEFINIÇÃO E CONCEITO DE UAS ........................................................................................... 10

4 POTENCIAIS VANTAGENS E BENEFÍCIOS DE UAS .................................................................. 13

4.1 Casos em análise 14

5 OBSTÁCULOS E RISCOS NO DESENVOLVIMENTO DE UAS .................................................... 19

6 CONCLUSÃO ........................................................................................................................... 21

7 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 22

3

RESUMO

A aviação tem sido principalmente desenvolvida através do conceito duma aeronave operada

através dum piloto a bordo. Todavia a ideia de utilizar equipamentos não pilotados (sem a presença

humana a bordo) ou operados remotamente para actuar no espaço aéreo, emergiu logo no início da

era da aviação. Mas a tecnologia e os conhecimentos na época eram de certo modo insuficientes para

que isso fosse viável.

Pese embora o principal foco das aplicações de Unmanned Aircraft Systems (UAS) tenha sido o

domínio militar, verifica-se recentemente uma mudança na sua utilização, nomeadamente no

domínio público e civil.

As áreas de actuação de UAS têm sofrido um crescimento sem precedentes na última década e

é esperado que seja uma das áreas de maior domínio na investigação e desenvolvimento no futuro.

Do ponto de vista da sua definição, Unmanned Aircraft é uma aeronave não tripulada, que

pode operar no espaço aéreo sem um piloto a bordo no seu comando, como tal a sua operação é

efectuada remotamente e totalmente controlada de outro lugar (em terra, a bordo de outra

aeronave, etc.). Ou pode ainda ser operada através de uma programação própria e completamente

autónoma.

É a partir deste ponto, que surgem os obstáculos ou riscos e a necessidade de constituição de

um quadro jurídico que envolva certificações e licenças (ou outros aspectos de caracter regulatório),

que permitam a sua plena integração e interoperabilidade no espaço aéreo e permita expor toda a

potencialidade deste sistema.

Aspectos de desenvolvimento técnico que permitam a operação de UAS sem nenhuma

segregação com outros utilizadores do espaço aéreo, bem como as questões relacionadas com

segurança e privacidade dos mesmos e de terceiros (público em geral) devem ser garantidos de modo

a alcançar o seu pleno potencial de evolução.

Uma vez removidas as barreiras existentes para o seu crescimento, a incorporação destes

sistemas no domínio de aplicabilidade em actividades e missões de vigilância, monotorização e

protecção irá resultar num elevado benefício com vantagens evidentes em termos económicos,

sociais e ambientais para os habitantes do planeta.

Palavras-chave: Aviação, Unmanned Aircraft Systems, Missões e Aplicações Civis,

Vantagens e Benefícios, Obstáculos e Riscos.

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ABSTRACT

Aviation has been primarily developed through the concept of an aircraft operated by a pilot

on board. However the idea of using unmanned equipment (without the human presence on board)

or operated remotely in airspace, emerged early in the era of aviation. But at that time the

technology and the knowledge were somehow insufficient to make it feasible.

Although the main focus of the applications of Unmanned Aircraft Systems (UAS) has been in

the military domain, there is recently a change in its use, particularly in the civil and public domain.

UAS have suffered an unprecedented growth in the last decade and is expected to be one of

the areas of greatest dominance in research and development in the future.

From the point of view of their definition, Unmanned Aircraft is an unmanned aircraft that can

operate in the airspace without a pilot on board and command, as such their operation is performed

remotely and fully controlled from another place (on land, aboard another aircraft, etc.). Or can still

be operated through a schedule of its own (programmed) and completely autonomous.

It is from this point that arise obstacles or risks and the need of an appropriate legal

framework involving certifications and licenses or other aspects of regulatory environment, which

allow full interoperability in the airspace of a system with this capability.

Technical development aspects that permit the operation of UAS without any segregation with

other airspace users, as well as issues related to security and privacy of those and of third parties

(public) must be guaranteed in order to achieve its full potential for expansion.

Once removed the existing barriers to their growth, the incorporation of these systems in the

field of applicability in activities such as surveillance missions, monitoring and protection will result in

a high benefit with clear advantages over economic, social and environmental terms for the

inhabitants of the planet.

Key Words: Aviation, Unmanned Aircraft Systems, Civil Applications and Missions,

Advantages and Benefits, Risks and Obstacles.

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1 Introdução

O tema dos transportes e da mobilidade engloba factores fundamentais para a sociedade e

para a economia, possibilitando uma melhoria na qualidade das populações.

Em termos económicos, o transporte é considerado um motor de desenvolvimento e

crescimento, todavia convém promover a sua sustentabilidade perante os diversos desafios que são

constantemente colocados à sociedade.

A actividade dos transportes encontra-se numa encruzilhada, os desafios antigos mantêm-se e

outros estão a surgir. Um desses desafios é tornar o sistema de transportes menos dependente do

petróleo, sem sacrificar a sua eficiência, melhorar o desempenho energético dos veículos em todos os

modos.

A inovação é uma peça central da estratégia. A investigação desenvolvida terá de envolver

uma forma integrada, todo o ciclo de investigação, inovação e disseminação, centrando-se nas

tecnologias mais promissoras e associando todas as partes interessadas. A inovação pode também

contribuir para a promoção de comportamentos sustentáveis.

A inovação tecnologia pode facilitar uma transição mais rápida e mais económica para um

sistema de transporte mais eficiente e sustentável, se incidir em 3 pilares base: eficiência dos veículos

(motores, matérias e concepção); utilização mais ecológica da energia (inovação nas fontes de

energia, e nos sistemas de propulsão); melhor uso das redes e maior segurança nas operações (devido

aos sistemas de informação e comunicação). (Comissão Europeia COM 144 Final, 2011)

Os sistemas e os veículos autónomos possibilitam ao sector dos transportes a abertura dum

leme muito vasto de aplicações com um elevado potencial de vantagens e benefícios para a

sociedade. Não só por permitirem uma redução de custos operacionais e melhor aplicação de

recursos disponíveis – podendo fazer determinadas missões com menores meios envolvidos e em

muitos casos com maior grau de eficiência e eficácia. Mas também pelo facto de retirarem ou

reduzirem a exposição do risco humano em situações de elevado perigo e sujas ou maçadoras. Por

vezes até as suas funções restringiam a amplitude funcional ou operacional. E ainda alargarem o

espectro de redundância muito necessário em missões de busca e salvamento, monotorização de

incidentes, etc.

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O recurso a estes sistemas, para além dos aspectos económicos também demonstra uma forte

preocupação na protecção das questões ambientais, de diminuição do ruído, de redução do consumo

de energias provenientes de fontes fósseis e de emissões de CO2.

Obviamente que qualquer sistema inovador, que recorre à utilização de tecnologias muito

avançadas, que depende seriamente de comunicações remotas cuja posição de comando está

desfasada da zona de operação, e também da zona onde se encontram a operar na atmosférica (que

é influenciada por ventos e humidades relativas, etc.). Não está isento de riscos, contudo existe uma

elevada preocupação (muito idêntica aos sistemas convencionais) de estes deterem sistemas

redundantes que estão preparados para reagir em caso de falhas mecânicas e de comunicação ou

navegação.

Os obstáculos e os atrasos ao seu desenvolvimento e entrada em pleno funcionamento estão

neste momento a aguardar por uma harmonização dum quadro legal e da construção de normas ou

regras de certificação e licenças dos equipamentos e dos seus operadores. E parece estar a demorar

por questões meramente políticas. Pois em muito pouco divergem de outras situações já existentes –

nomeadamente na protecção da imagem e privacidade ou mesmo da sua utilização – se

compararmos com as regras dos utilizadores de aparelhos telecomandados.

Assim, a questão que se coloca actualmente é quando é que podemos ter estes sistemas a

operar no mercado servindo de auxílio e complemento aos meios tradicionais á existentes e não se

ainda existem dúvidas da sua operacionalidade. (Viegas, J.M., 2014)

No presente artigo pretendo apenas descrever 3 (três) aplicações destes sistemas no domínio

civil ou público:

Auxilio na monotorização ao combate a incêndios florestais;

Vigilância e auxílio em acidentes nas infra-estruturas rodoviárias – nomeadamente

auto-estradas;

Auxilio nas operações de busca e salvamento no mar e em terra;

Estes sistemas com a actual tecnologia estão mais vocacionados para prestarem auxílio e ainda

não estão capacitados para a plena substituição dos meios tradicionais ou ditos convencionais. No

entanto essas funções podem e devem ser rapidamente equacionadas, pois as suas vantagens em

termos económicos, ambientais e sociais são comprovadamente muito benéficas para a sociedade.

Urge assim, criar um quadro legal, com um conjunto de certificações e formação de treino

operacional.

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2 Síntese histórica

A história e investigação para a utilização de veículos não tripulados já não são recentes. Os

UAS têm uma história que remonta aos meados de 1800, quando os Austríacos impondo a sua

vontade em manterem o Império Austro-húngaro, se insurgiram contra os cidadãos de Veneza que

tinham proclamado a Venetian Republic e a utilizaram bombas em balões não pilotados para

deitarem sobre a cidade. (Shaw, Ian G.R., 2013)

Figura (1)

Fonte: (Shaw, Ian G.R., 2013)

O primeiro avião não pilotado foi construído durante a Primeira Grande Guerra Mundial,

utilizando uma tecnologia de rádio controlo (da autoria de Archibald Low, engenheiro e inventor

britânico considerado o pai dos sistemas radio guiados), com o nome de “Aerial Target” e que se

desenvolveu mais tarde para ser usado contra os “Zeppelins” (dirigível aéreo que deve o seu nome ao

inventor germânico Count Ferdinand von Zeppelin). A sua invenção foi também útil para treino de

pessoal militar na prática de alvos móveis.

Outras invenções se seguiram, no sentido de construir bombas voadoras que mais tarde

originaram na versão actual dos misseis cruzeiro. Os UAS diferem dos misseis de cruzeiro, pois apesar

dum UAS militar poder carregar munições a bordo, um míssil é a própria munição e os primeiros são

recuperáveis após a missão enquanto o segundo é construído apenas para atingir o alvo.

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Já durante a Segunda Grande Guerra Mundial iniciou-se o fabrico em larga escala dum

aparelho (produzido por um antigo oficial da British Royal Flying Corps, Reginald Denny, que emigrou

para o E.U.A. a seguir à Primeira Grande Guerra), que persegui o seu interesse num modelo de avião

controlado remotamente via sinais de radio (RC Aircraft). Este inventor e fabricante acreditava que o

baixo custo dos RC Aircraft seria muito útil para o treino dos atiradores de antiaéreas. (Naughton, R.,

2005)

Ainda durante a II Grande Guerra a Alemanha Nazi produz e utiliza vários tipos de modelos

não tripulados, anos depois a Marinha dos Estado Unidos em parcerias com companhias privadas

produz e testa também alguns protótipos.

Mais tarde, com a preocupação de perder pilotos sobre território hostil, os E.U.A. começam a

utilizar veículos aéreos não tripulados para fazer voos de reconhecimento, espionagem e operações

de vigilância. (Shaw, Ian G.R., 2013)

Desde os princípios da aviação que esta ideia emergiu, todavia as dificuldades sentidas por

falta da tecnologia necessária para a utilização de aparelhos aéreos foi adiando a sua aplicação.

Nas últimas duas década (ou talvez mais) o sector aeroespacial investiu em larga escala para

providenciar ferramentas técnicas que permitiram a introdução de Unmanned Aircraft (veículos

aéreos não tripulados) uma realidade no espaço aéreo. O investimento em investigação e

desenvolvimento continuou a ter um impulso gigantesco com os conflitos bélicos onde a nação

americana se encontra envolvida (nomeadamente no combate ao terrorismo). Mas não só os E.U.A,

Israel e muitos outros países têm seguido neste rumo. É de realçar portanto, que o seu

desenvolvimento e testes foi sempre fortemente incentivado pelos militares em zonas de guerra.

Estes sistemas UAS têm tido um papel muito crítico no auxílio de informações e espionagem,

na localização de alvos, bem como na destruição de bases e posições inimigas. Que dificilmente

poderiam ser alcançadas por outros sistemas ditos convencionais. (VOLPE - National Transportation

Systems Center, 2013)

Estes veículos tornaram-se assim no novo paradigma para a aviação, com um fortíssimo

potencial de utilização, mas é exigido que os mesmos detenham as devidas adaptações para se

equipararem aos veículos tripulados.

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Ao equacionar o seu uso para fins civis ou públicos ampliamos os impactos e exponenciamos o

potencial desta tecnologia, mas isso obriga também a uma redobrada atenção e empenho na

persecução da elaboração de legislação e regulação sobre a matéria. (U.S. Department of

Transportation - Federal Aviation Admnistration, 2013)

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3 Definição e conceito de UAS

Devido à diversidade de sistemas já existentes, é importante definir bem o seu conceito, assim

UA (Unmanned Aircraft) designa um aparelho aéreo cuja operação dispensa a utilização dum piloto a

bordo. Por outras palavras, tem capacidade de efectuar percursos no espaço aéreo sem necessitar de

um piloto no comando e a bordo. Pode ser totalmente comandado remotamente a partir doutro local

(em terra, a bordo de um avião ou de um navio) ou também ser programado e funcionar totalmente

autónomo.

Existem diversos termos na investigação ou literatura para a sua designação: drone - zagão,

RPV (remotely piloted vehicle – veículo pilotado remotamente), UAV (unmanned aerial vehicle ou

unmanned air vehicle – veiculo aéreo não tripulado), UAV Systems. Mas actualmente o termo

Unmanned Aircraft Systems (UAS) é o mais comumente aceite pelo sector, uma vez que se referem ao

conjunto do aparelho aéreo e a todos os seus componentes, necessários para a realização dos

objectivo em missão.

Os elementos principais que compõem este sistema são:

Veículo aéreo – sem piloto a bordo;

Estação de controlo de terra;

Sistema de comunicações – control link que permite a o controlo do aparelho;

Sistema de lançamento e recolha – depende das características do veículo.

Figura (2)

Fonte: imagens Google 2014

11

As características dos veículos, como referido, podem ser muito diversificadas e são

desenhadas e construídas muito em função dos objectivos pretendidos para as missões desejadas e

portanto estão relacionadas por categorias funcionais ou operacionais, que entre outras podem ser

mencionadas algumas: Reconhecimento – possibilidade de obtenção de informação de caracter

secreto; Logística – especialmente construídos para o transporte de carga e operações de logística;

Desenvolvimento e Pesquisa – utilização em ambientes que envolvam demasiado risco humano;

Comercial e Civil – desenhados para efectuar missões e aplicações no domínio da segurança,

vigilância, operações de busca e auxílio, e ainda monotorização (filmagens, imagens térmicas, etc.).

Assim, esta tecnologia assenta em alguns pontos base e que irão ser determinantes para o seu

desenvolvimento futuro, cujos objectivos se relacionam com uma acentuada redução de custos

operacionais e em simultâneo retiraram o factor humano da operação, para sua própria protecção,

mas também porque grande parte das situações onde ocorrem incidentes ou mesmo acidentes

aéreos é por falta duma actuação atempada dos pilotos (tripulantes e controladores aéreos). (Clotier,

R., Palmer, J.L., Walker. R.A., Fulton, N.L., 2011)

Num relatório que procura avaliar as oportunidades, riscos e desafios para o futuro

desenvolvimento e implementação de UAS no sistema nacional do espaço aéreo americano (National

Airspace System - NAS) são identificadas e abordadas cinco áreas tecnológicas chave do subsistema

UAS. Que irão funcionar claramente para satisfazer as necessidades atuais e criar novos mercados e

com isso satisfazer novas procuras para UAS. E são elas:

Estrutura do avião – tipo de construção;

A propulsão – tipo de tecnologia e combustível;

Comunicações, comando e controle;

Sensores;

Processamento de informação.

Cada uma destas 5 áreas é utlizada para identificar as tecnologias e/ou capacidades

emergentes que irão contribuir para o futuro desenvolvimento do mercado de UAS. (VOLPE - National

Transportation Systems Center, 2013)

Assim como cada um destes 5 subsistemas devem apoiar ou contribuir para satisfazerem o

que os utilizadores pretendam, necessitam e desejam. O principal dos UAS é oferecerem a

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possibilidade de remover o humano das aeronaves ou dos veículos aéreos. Assim no futuro, o

desenho das aeronaves não terá que ser elaborado em função do peso e dos requisitos de sistemas

de complexidade da condução duma tripulação. O que pode representar maior eficiência de veículo e

também maior flexibilidade.

Por outro lado as missões deixaram de ficar comprometidas pela fisiologia humana, o que

representa a possibilidade de prolongar a duração de determinadas missões e também o “vehicle

flight envelopes” deixa de ter como restrição as tolerâncias humanas. E por fim o uso de UAS remove

os humanos de missões maçadoras, sujas e perigosas.

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4 Potenciais vantagens e benefícios de UAS

As vantagens da sua aplicação no campo militar está actualmente amplamente verificada,

apesar de ser um assunto bastante sigiloso, mas os seus resultados estão comprovados neste domínio

pela elevada capacidade e desempenho que estes sistemas não tripulados têm de assumirem grandes

riscos. A proliferação de meios que podem ir desde os subaquáticos aos de alta altitude, com

dimensões desde o tamanho duma caixa de fósforos a um Boeing 737. (USA, Departament of

Defense, 2011)

Recentemente as suas aplicações no campo civil em domínios como a segurança a pessoas

(busca e salvamento marítimo e terrestre), comunicações e transmissões de informações e imagem

para os media, monotorização das condições ambientais, protecção de infra-estruturas, etc., têm sido

amplamente testadas, uma vez que resultam em elevados benefícios em termos de eficiência

operativa e na redução dos custos operacionais para levar a cabo essas missões. (European

Commission TREN F2/LT/GF/gcD(2009), 2009)e (U.S. Department of Transportation - Federal Aviation

Admnistration, 2013)

Figura (3)

Fonte: (Bϋlte, A., 2005)

14

No entanto, uma vez mais, como o seu espectro sempre foi de carisma militar e a operar em

zonas restritas, em que no seu desenho nunca foram consideradas questões de longevidade e/ou

robustez, quando transportamos esta tecnologia para o domínio público, as missões e os veículos

apresentam necessidades completamente diferentes (VOLPE - National Transportation Systems

Center, 2013). Mas em termos de vantagens e benefícios estas são em tudo muito semelhantes, tais

como:

Mobilidade – fáceis de implantar, de se movimentarem, de descolarem e de serem

recuperados;

Baixo custo – quer do investimento com o sistema, quer na operação, quando

comparados com outros meios (helicópteros ou aviões);

Rápida resposta – rapidamente se coloca o sistema em operação;

Ausência de risco humano – não transporta tripulação;

Redução da exposição de vidas humanas – em missões longas, fatigantes, sujas e

perigosas;

Elevado grau de controlabilidade – a partir de centros de comando operacional;

Elevado controlo e informação – em tempo real.

Por outro lado apresentam também vantagens e benefícios em termos ambientais, redução de

emissões de ruido, redução do consumo de combustíveis fosseis e com consequência redução de

emissões de CO2, uma vez que substituem outros meios mais agressivos e fortemente consumidores

de combustíveis não alternativos.

Contudo o potencial destas capacidades não tem tido um impacto tão elevado como no

espaço militar, uma vez que existe também um elevado número de restrições, que por razões óbvias

não se fazem sentir num enquadramento de segurança e confidencialidade militar.

4.1 Casos em análise

Como referido, existe uma imensa diversidade de aplicações para as quais este tipo de

sistemas se encontra vocacionado, no entanto neste artigo apenas gostaria de mencionar 3 (três):

Auxilio na monitorização ao combate a incêndios florestais;

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Vigilância e auxílio em acidentes nas infra-estruturas rodoviárias – nomeadamente

auto-estradas;

Auxilio nas operações de busca e salvamento no mar e em terra;

Apesar de considerar apenas para a análise estas 3 (três) aplicações, o tipo de equipamento e

sistema a utilizar pode até implicar a necessidade do recurso de diferentes aparelhos.

Iniciando com o auxílio na monitorização ao combate a incêndios florestais, a operação

destes sistemas não deve se executada em simultâneo com os recursos aéreos tradicionais (aviões ou

helicópteros), uma vez que irão colocar mais uma variável na dificuldade de operação dos mesmos.

Estes já têm bastante dificuldade em se movimentarem perante um teatro de operações deverás

complicado – ventos a alterarem constantemente, variações de voo devido à largada da água (ou

outros produtos), etc..

Assim a sua aplicação fará mais sentido se for numa situação de rescaldo e em operação

nocturna – quando os outros por regra não estão em intervenção, para tal o tipo de aparelho indicado

deverá ser completamente autónomo, pois a seu comando, navegação e comunicações tem essa

dificuldade acrescida.

Os payloads a utilizar deverão ser sensores térmicos, que permitam a captação de sinais

indicativos de zonas onde o reacendimento por estar iminente. As câmeras térmicas detectam a

radiação numa faixa do espectro electromagnético (variando entre 8-14 microns) e produzem

imagens desta radiação. Como a quantidade de radiação emitida por um objecto é proporcional à sua

temperatura, esse facto faz com que as imagens térmicas nos permitam ver as variações de

temperatura independentemente da iluminação da aérea. Para além disso este sistema integrado

com os próprios sistemas de navegação do UAS permite associar as imagens às coordenadas

geográficas. (CATUAV Tech Center (CTC), 2014)

A necessidade de autonomia e de poder efectuar uma área considerável de cobertura

também são factores importantes a considerar. Em relação à sua velocidade máxima e ao seu alcance

em altitude (salvo raras excepções de relevo) não são factores onde o sistema necessite de grandes

performances. (Rosa Dias, 2014)

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Figura (4)

Fonte: night orthophoto layer over visible imagery (CATUAV Tech Center (CTC), 2014)

No caso de vigilância e auxílio em acidentes nas auto-estradas, estes sistemas podem ser

muito importantes para permitirem uma visualização geral (com perspectiva aérea e pormenor) do

acidente e servirem de apoio aos meios terrestres, quer aos de socorro e de remoção dos veículos e

outras partes, mas também ao gestor da infra-estrutura.

Assim nos primeiros, poderá prestar assistência a quem está a comandar toda a operação,

uma vez que permite, através de câmeras de filmagem, obter imagens detalhadas da zona da

ocorrência e apoiar a tomada de decisão quando aos meios necessários para a sua resolução.

Ao gestor da infra-estrutura permitirá dar uma imagem das consequências e do

congestionamento causado, que o ajudará a tomar decisões quanto ao modo de resolver essa

questão, bem como quais os pontos de saída mais apropriados para que os meios de socorro

cheguem o mais breve possível com as vitimas aos hospitais.

Neste caso o payload necessário para a operação são as câmeras de alta definição para

filmagem. No entanto se não for necessário muito pormenor, outras de menor definição têm a

vantagem de ser mais económicas em termos de consumo de bateria. Permitindo ao UAS ter uma

maior autonomia. A velocidade máxima é um factor pouco importante, se bem que o aparelho se

deve deslocar rápido para o local, todavia durante a sua operação, este deve ter uma velocidade de

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manobra baixa, sendo apenas necessário que seja facilmente manobrável perto de obstáculos. (Rosa

Dias, 2014)

Nestes caso as características do sistema, deverão ser bem diferentes, pois existe uma

necessidade de comandar remotamente toda a operação, o que requer um centro de comando que

dirija o UAS para os locais e em simultâneo opere a câmera de modo a obter as imagens indicadas.

Em termos de autonomia e cobertura (área ou zona a abranger), esta depende muito da

dimensão da ocorrência e da distância ao ponto de descolagem do aparelho, mas qualquer parâmetro

médio é em norma suficiente para cobrir uma vasta área num tempo aceitável (20 km de range e

30m, 1 hora de operação).

No último caso, auxilio nas operações de busca e salvamento no mar e em terra, a

flexibilidade e mobilidade destes equipamentos encontram aqui a sua aplicação bem justificada.

O facto de possuir uma elevada autonomia e um factor importante, que no entanto pode ser

corrigido, se existir a possibilidade de colocar mais aparelhos no teatro de operações. Sendo então

importante que o seu custo de aquisição seja baixo.

A grande vantagens destes sistemas versos os convencionais é o facto de poder se posicionar

em zonas ou locais de difícil acesso, e obter um varrimento pormenorizado da área (zoom e imagem

em tempo real) e ter um movimento (velocidade) de voo muito lenta.

Figura 5

Fonte: Imagens Google 2014

Para este teatro de operações os payloads a incorporar podem ir desde os sensores térmicos

que detectam presença humana, às câmeras de filmagem para obter pormenor das imagens.

Juntamente com a possibilidade dos sistemas de navegação do UAS para ligação às coordenadas

geográficas.

18

Com se verifica estes sistemas não são actualmente totalmente substitutos, pois determinadas

operações necessitam sempre de intervenção humana no local. No entanto o futuro da investigação é

nesse sentido. Excluir o factor humano, por razões económicas, custo mais baixo de operação

(pessoal a bordo e treinamento) e para minimizar o factor erro humano (excesso de cansaço ou

relaxamento), situações que a tecnologia consegue eliminar. (Rosa Dias, 2014)

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5 Obstáculos e riscos no desenvolvimento de UAS

Há um número considerável de desafios para o desenvolvimento de um mercado livre de UAS,

os quais poderemos incluir os aspectos regulamentares, as discussões políticas e processuais, bem

como questões sociais e ambientais.

Não obstante os princípios básicos de uma convergência de aptidão tecnologia, a necessidade

de cumprir determinada missão (económica ou ambiental) e de um clima económico viável, outras

barreiras artificiais ou externas podem variar de pequenas inconveniências a impedimentos principais

que afectam a implantação e desenvolvimento de UAS. Cada barreira resulta em um atraso de

benefícios e uma escalada nos custos. Em alguns casos as diminuições nos retornos podem

comprometer as promissoras oportunidades e diminuir significativamente o interesse dos mercados.

As incertezas para o seu desenvolvimento e que estão a fomentar demasiadas barreiras, são

em certa medida relativizadas num futuro próximo, pois têm como base algumas questões de ordem

técnica e tecnológica que estão sendo fortemente investigadas, um pouco por toda a parte do mundo

científico com interesse neste campo.

A necessidade de poder controlar toda a operação desde o momento que se inicia o voo, até

ao seu término é um assunto que não se pode ignorar, porque existem diversos factores envolvidos,

que vão desde os obstáculos terrestres (terreno, vegetação e edifícios), bem como outros veículos

aéreos (aeronaves e helicópteros) e ainda entre os próprios aparelhos não tripulados.

De facto as decisões em caso de risco de colisão no caso de aeronaves não tripuladas têm um

procedimento muito diferente das situações em que o piloto está a bordo. Por um lado porque a

decisão á assumida consoante o perigo e a situação em si própria, e nos outros casos o comando está

ligeiramente desfasado (tempo de reacção para atender a ordem necessária e avaliação da situação

meteorológica da zona de manobra). Todavia este é mais uma vez um assunto que o recurso e

evolução tecnológica irão em breve encontrar as soluções necessárias. Não esquecendo que os

incidentes ou acidentes nos veículos tripulados são em norma devidos a falhas humanas (por vez por

falta reacção imediata às avarias técnicas).

Assim, para além de este tema dever ser estudado com alguma distanciação politica para

procurar encontrar consensos junto dos stakeholders envolvidos para a obtenção de melhores

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resultados, também o estudo aprofundado sobre todos os factores de risco suportado por uma

informação totalmente transparente irá permitir uma robusta tomada de decisão.

A evolução deste sistemas será em muito idêntica à que ocorreu no inicio da era da aviação,

onde o objectivo era a construção duma máquina que pudesse efectuar uma operação de ligação

(voar) entre dois pontos usando o espaço aéreo, tripulada por uma equipa e que permitisse

movimentar passageiros e carga. A diferença com estes novos sistemas é o facto ser possível o

mesmo tipo de operação, mas sem a presença do homem a bordo, retirando o factor de risco e

diminuindo as restrições da capacidade em determinadas missões (monótonas, morosas e perigosas).

Estes aspectos são de extrema importância e estão intrinsecamente relacionados com a

missão ou objectivo proposto. Uma vez que as capacidades dessas missões podem diferir muito em

termos das características operacionais (como autonomia, altitude máxima de operação e velocidade

máxima ou de cruzeiro). Mas estas características também podem ser alteradas ou adaptadas

consoante a configuração de sensores a instalar a bordo, reduzindo de modo considerável as

características operacionais. Por esta razão diferentes sistemas ou veículos devem ser empregues de

acordo com a missão a executar.

O factor de licenciamento e treinamento dos operadores também é determinado de acordo

com as capacidades de cada aparelho ou sistema, da sua manobrabilidade e o espaço onde a sua

operação irá ser desenvolvida. Bem como do tipo de propulsão e combustível utlizado.

A formação técnica do pessoal que irá operar os diversos sistemas é de extrema importância

de modo a mitigar os riscos envolvidos nas operações.

Para além dos factores como a segurança e privacidade de terceiros (publico e outros

utilizadores do espaço aéreo) que têm que ser assegurados, outros aspectos devem ser considerados

na operação, nomeadamente as condições atmosféricas, uma vez que condicionam o uso dos veículos

e podem interferir nas ligações (control link).

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6 Conclusão

Os UAS são a promessa fundamental da nova era da aviação com imensos benefícios para a

sociedade, no entanto também representam um novo paradigma de risco que deve ser gerido

apropriadamente.

A inovação é uma peça chave, e muita investigação terá que ser desenvolvida para que o

sistema de transportes se vá tornando mais sustentável e eficiente.

A utilização de UAS nos campos civil ou no domínio público é uma realidade cada vez mais

actual. A afectação dos meios e recursos nunca antes foi tão importante como agora, devido à

conjuntura económica global.

Estes sistemas possibilitam ao sector dos transportes um vasto leque de aplicações - no caso

concreto deste artigo decidi centrar-me apenas em operações de vigilância, auxilio e monitorização

de florestas, infra-estruturas rodoviárias e busca em mar e terra de pessoas.

A aplicação de UAS nas missões propostas permite com menos recursos a intervenção com um

maior grau de abrangência e redundância, que se traduzirá num conjunto de vantagens e benefícios

em termos económicos, ambientais e sociais. E em alguns casos duma redução dos custos

operacionais sem colocar em causa a eficiência e eficácia das referidas missões. Bem como uma

redução ou exclusão do factor humano.

Certamente que como qualquer sistema inovador e que assenta num pilar tecnológico cuja

dependência nas comunicações remotas e que opera numa zona distante do centro de controlo, têm

sempre o factor risco associado, mas esse é o grande desafio que está a ser perseguido pela

investigação de modo a mitigar falhas mecânicas, de comunicação ou navegação. Outros riscos

podem também ser disseminados com recurso ao treinamento dos operacionais envolvidos.

Outros obstáculos no seu desenvolvimento, têm um caracter mais legislativo, onde existe uma

necessidade premente de criar um quadro jurídico, que embarque todas as questões de requisitos de

certificação, processos e modelos standard dos aparelhos e seus componentes, e de formação e

treinamento do pessoal envolvido.

A protecção a pessoas e bens também tem que ser devidamente garantida, quer nos aspectos

físicos e materiais, mas também as questões relacionadas com a privacidade e protecção de dados e

imagens.

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7 Bibliografia

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