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Piloto RPAS (Drone)

Un vehículo aéreo no tripulado (VANT), UAV (del inglés unmanned aerial vehicle) o comúnmente dron,​​ que también se denomina RPA (del inglés Remotely Piloted Aircraft),​ es una aeronave que vuela sin tripulación. Un VANT es un vehículo sin tripulación, reutilizable, capaz de mantener de manera autónoma un nivel de vuelo controlado y sostenido, y propulsado por un motor de explosión, eléctrico o de reacción.

El diseño de los VANT tiene una amplia variedad de formas, tamaños, configuraciones y características. Históricamente surgen como aviones pilotados remotamente o drones, aumentando a diario el empleo del control autónomo de los VANT. Existen dos variantes: los controlados desde una ubicación remota, y aquellos de vuelo autónomo a partir de planes de vuelo preprogramados a través de automatización dinámica.

Existen VANT de uso tanto civil como comercial, pero sus primeros usos fueron en aplicaciones militares, en este caso llamados Vehículos Aéreos de Combate No Tripulados —UCAV en sus siglas en inglés—. Los misiles de crucero no son considerados VANT, ya que aunque son vehículos no tripulados y a veces guiados remotamente, el propio vehículo del misil es un arma no reutilizable. En ese sentido, las aeronaves controladas remotamente (aeronaves radiocontroladas o aeronaves R/C) no se consideran como VANT, al no ser sistemas autónomos que puedan operar sin intervención humana durante su funcionamiento en la misión; es decir, pueden despegar, volar y aterrizar automáticamente.

Con la progresiva popularización del uso civil de los drones sus aplicaciones varían, ampliándose el número de consumidores más allá del terreno militar. Este crecimiento tan acusado ha llevado a que emerjan cada vez más empresas para beneficiarse de este nicho de mercado, tales como Syma o DJI.

Actualmente, los VANT militares realizan tanto misiones de reconocimiento como de ataque. Si bien se ha informado de muchos ataques de drones con éxito, también son susceptibles de provocar daños colaterales y/o identificar objetivos erróneos, como otros tipos de arma. Los VANT se emplean asimismo en un creciente número de aplicaciones civiles, como en labores de lucha contra incendios o seguridad civil, como la vigilancia de los oleoductos. Los vehículos aéreos no tripulados suelen ser preferidos para misiones que son demasiado “aburridas, sucias o peligrosas” para los aviones tripulados. 

Etimología

La denominación vehículo aéreo no tripulado o VANT proviene del inglés unmanned aerial vehicle, de siglas UAV. Es también muy usada la denominación sistema aéreo no tripulado, del inglés unmanned aerial system y de siglas UAS.

Más extendido es el término dron, recogido en la 23.ª edición del Diccionario de la lengua española, derivado por asimilación del inglés drone, que literalmente significa zángano, siendo su forma plural regular en español drones. Al tratarse de una adaptación al español, no es preciso destacarla con cursivas ni comillas. Con este término se designan diversos tipos de vehículos aéreos no tripulados. En una primera etapa, este término aludía a aparatos básicamente de uso militar y con aspecto similar al de un avión, por lo que se extendió como alternativa al término procedente del inglés la expresión avión no tripulado, que puede considerarse adecuada en muchos casos. No obstante, en los últimos tiempos han surgido otros vehículos que apenas guardan semejanza con los aviones. Para ellos pueden emplearse expresiones más genéricas como vehículos aéreos no tripulados o robots voladores, según los casos. Si, en todo caso, se prefiere utilizar el término original en inglés drone (terminado en -e), lo apropiado es resaltarlo en cursiva o entre comillas por tratarse entonces de un extranjerismo no adaptado.

Otras alternativas usadas por las fuentes son aeronave no pilotada o aeronave no tripulada y RPAS, que proviene de las siglas en inglés Remotly Piloted Aircraft System y es aceptado por la Organización de Aviación Civil Internacional ​.

Historia

 Un Lipán M3 del Ejército Argentino durante una exposición.

 MUAV Stardust II, desarrollado utilizando normas SUAS ARC FAA.

Los primeros intentos serios de crear VANT o UAV, denominación extendida en el campo militar, tal y como hoy los conocemos, comienzan durante el desarrollo de la I Guerra Mundial, entre los años 1914 y 1918, destacando los siguientes:

– 1916: A finales de este año se construye en el Reino Unido por el capitán A.H Low el “Aerial Target”, un vehículo aéreo no tripulado controlado por radio desde tierra que pretendía servir como blanco aéreo de entrenamiento y como defensa contra los Zepelines.

– 1917: En este año se desarrolla el conocido como “Torpedo Aéreo Kettering (Kettering Bug)” por Charles F. Kettering de la General Motors, con los controles de Elmer Sperry y su hijo Lawrence Sperry.

 Sistema aéreo no tripulado UAS versión 2, desarrollado por la Fuerza Aérea del Perú.

Posteriormente se emplearon durante la segunda guerra mundial para entrenar a los operarios de los cañones antiaéreos. Sin embargo, no es hasta finales del siglo XX cuando operan los VANT mediante radio control con todas las características de autonomía. Los VANT han demostrado sobradamente en diferentes escenarios y, especialmente en la guerra del Golfo y en la guerra de Bosnia, su gran potencial. En cuanto a la obtención, manejo y transmisión de la información, gracias a la aplicación de nuevas técnicas de protección de la misma (guerra electrónica, criptografía) resulta posible conseguir comunicaciones más seguras, más difíciles de detectar e interferir.

Ventajas de los VANT

  • Posibilidad de uso en áreas de alto riesgo o de difícil acceso.
  • No requiere la actuación de pilotos en la zona de combate.

Desventajas de los VANT

Pueden clasificarse de la siguiente manera:

  • Técnicas
  • Éticas
  • Económicas

Desventajas técnicas

  • El enlace vía satélite puede ser hackeado en tiempo de guerra y de esta forma, romperse el canal de comunicaciones entre el operador en tierra y el VANT e interceptar sus datos, como ocurrió en Irak y Afganistán, cuando los insurgentes accedieron a los VANT mediante el SkyGrabber,​ un programa para uso doméstico cuyo coste era de 25 dólares estadounidenses, o introducir un virus para inutilizarlos, igual que en octubre de 2011 cuando la flota de predators fue inmovilizada por el ataque de un virus informático.
  • Retraso entre la emisión de instrucciones y su recepción, para su proceso y ejecución, lo que en condiciones críticas puede ser fatal para la aeronave.
  • Influencia en su funcionamiento por los fenómenos físicos, como la actividad solar, mal tiempo, tormentas de rayos, la cual produce cambios en la ionosfera.
  • Capacidad de vuelo limitada por el tipo de combustible, fuente de energía, tamaño, alcance y su sistema de navegación.

Desventajas éticas

  • La posibilidad de que la inteligencia artificial del UAV pudiera determinar por sí misma los objetivos a atacar.
  • La insensibilidad sobre las consecuencias de la guerra, al mantenerse a distancia de los conflictos.
  • Su comercialización no controlada, pudiendo ser adquiridos por personas o grupos de dudosa ética.
  • Algunas personas pueden ser grabadas y fotografiadas de forma ilegal, tanto en espacios privados como públicos, constituyendo tal motivo una seria amenaza a la inviolabilidad de la privacidad personal.

Considerando las implicaciones éticas, en diferentes foros internacionales se ha abordado cómo avanzar en el compromiso que deben asumir fabricantes, gobiernos y usuarios para hacer un uso racional de los VANT, por ejemplo, en el 2014 el educador mexicano Abel Pérez Rojas propuso el Día Internacional por el Control Efectivo del uso de Drones.

Desventajas económicas

  • El alto coste de su adquisición y mantenimiento de algunos (30 veces superior a su equivalente tripulado) dificulta enormemente su uso civil, para empresas privadas y compañías, por ser un diseño relativamente nuevo en el desarrollo de la tecnología, ya que un helicóptero tripulado Eurocopter EC120 Colibri cuesta 1,4 millones de dólares, mientras que el sistema MQ-8B Fire Scout, el más grande de su tipo para uso experimental en portaaviones, tiene un coste aproximado de 50 millones, entre el aparato, la estación de control y el enlace por satélite.

El mantenimiento de estos aparatos no es menor; en junio de 2011 la Oficina de Aduanas y Protección Fronteriza de los Estados Unidos puso en marcha dos programas de vigilancia: uno no tripulado, basado en el RQ-9 Reaper y otro tripulado, en una avioneta Cessna.

Los reaper volaron 10 000 horas, lo que condujo a la detención de 4865 indocumentados y 238 traficantes de drogas. Esto supuso el 1,5 % del número total de inmigrantes ilegales capturados en el mismo período de tiempo (327 577) con un coste de 3600 dólares por hora, calculado a 7054 dólares para cada inmigrante ilegal o traficante de drogas capturado, mientras que la avioneta tripulada equipada con un sensor de infrarrojos (FLIR) adquirida y operada por 1,2 millones de dólares, obtuvo la detención de 6500 a 8000 extranjeros indocumentados y la incautación de 54 millones de dólares en marihuana. Esos números calculan un costo por extranjero ilegal para la avioneta tripulada Cessna de 230 dólares por extranjero, por los 7054 dólares del Reaper.

Estos hechos hacen que no se hayan usado hasta ahora misiones civiles. Aunque para el uso militar, un avión no tripulado es más barato que un avión tripulado militar, para el uso civil han sido autorizados para hacerlo.

S4 Ehécatl mexicano en despegue.

Clasificación de los drones

Los VANT, dependiendo de su misión principal, suelen ser clasificados en seis tipos:

  • Blanco: sirven para simular aviones o ataques enemigos en los sistemas de defensa de tierra o aire.
  • Reconocimiento: enviando información militar. Entre estos destacan los MUAV (Micro Unmanned Aerial Vehicle) tipo avión o helicóptero.
  • Combate (UCAV): para combatir y llevar a cabo misiones que suelen ser muy peligrosas.
  • Logística: diseñados para llevar carga.
  • Investigación y desarrollo: en ellos se prueban e investigan los sistemas en desarrollo.
  • UAV comerciales y civiles; son diseñados para propósitos civiles, realizar filmaciones, tomar imágenes y purificar el aire (ZED CORP).

También pueden ser categorizados dependiendo de su techo y alcance máximo:

  • Handheld: unos 2000 pies de altitud, 600 metros y unos 2 km de alcance en vuelo.
  • Close: unos 5000 pies de altitud, 3000 metros y hasta 10 km de alcance.
  • NATO: unos 10 000 pies de altitud, hasta 50 km de alcance.
  • Tactical: unos 18 000 pies de altitud, hasta 160 km de alcance.
  • MALE (medium altitude, long endurance); hasta 30 000 pies de altitud y un alcance de unos 200 km.
  • HALE (high altitude, long endurance): sobre 30 000 pies de techo y alcance indeterminado.
  • HYPERSONIC: alta velocidad, supersónico (Mach 1-5) o hipersónico (Mach 5+): unos 50 000 pies de altitud o altitud suborbital, alcance de 200 km.
  • ORBITAL: en órbitas bajas terrestres (Mach 25+).
  • CIS lunar: viaja entre la Luna y la Tierra.

Usos

Con la robotización del mantenimiento aeronáutico, se utilizan VANTs automatizados para inspección, como aquí el de Donecle.

  • Eventos; recitales, desfiles de moda y hasta protestas, son captados por estos minihelicópteros que tienen la ventaja de poder volar más bajo y más cerca de la gente que un helicóptero real y tienen muchas más posibilidades de maniobra que un brazo de grúa.
  • Búsqueda de personas, ya que la posibilidad de volar a poca altura, portando una cámara de alta calidad que transmite en tiempo real, permite el reconocimiento inmediato de personas perdidas en bosques o montañas. El 18 de enero de 2018 se registró el primer rescate basado en drones, en Lennox Head, Australia: dos nadadores recibieron en minutos un dispositivo flotante de parte de un dron pilotado desde la costa.​
  • Facilitan el control fiscal y la vigilancia fronteriza; España comenzará a utilizarlos a través de la Guardia Civil, para controlar los ingresos marítimos. Y Estados Unidos está evaluando su uso para controlar la frontera mexicana.
  • Control de incendios forestales.
  • Investigaciones arqueológicas.
  • Fines geológicos.
  • Usarlos como satélites.
  • Usarlos para diversión.

Aplicaciones

Dron comercial usado para hacer videos y fotografías en lugares históricos de México.

Se pueden aplicar en ambientes de alta toxicidad química y radiológicos, en desastres tipo Chernóbil, en los que sea necesario tomar muestras con alto peligro de vidas humanas y realizar tareas de control del medio ambiente. Las aeronaves cumplen con las normas regulatorias establecidas en el Tratado de Cielos Abiertos de 1992 que permiten los vuelos de VANT sobre todo el espacio aéreo de sus signatarios. Además, pueden cooperar en misiones de control del narcotráfico y contra el terrorismo. También podrían grabar vídeos de alta calidad para ser empleados como medios de prueba en un juicio internacional.

Los UAV tienen múltiples aplicaciones y posibilidades en el mercado civil y profesional:

  • Internet: distribución de señal gratuita de internet.
  • Cartografía: realización de ortofotomapas y de modelos de elevaciones del terreno de alta resolución.
  • Monitorización de instalaciones.
  • Transporte y entrega de mercancías.
  • Agricultura: gestión de cultivos.
  • Cine y deportes extremos.
  • Servicios forestales: seguimiento de las áreas boscosas, control de incendios.
  • Búsqueda, rescate y salvamento de personas.
  • Geología.
  • Hidrología.
  • Topografía.
  • Zoología.
  • Medio ambiente: estado de la atmósfera.
  • Seguimiento de la planificación urbanística.
  • Gestión del patrimonio.
  • Seguridad y control fronterizo.
  • Auditoría de siniestros.
  • Purificar el aire mediante un proceso de filtrado mediante capas de poliéster y carbón activado en ambientes de la industria y el hogar. Esta aplicación para los VANT de tipo comercial y civil es diseñada por los estudiantes Luis Miguel Daza, Andrés Quiroz y Noel Santiago Donato (fundadores de la empresa ZED-CORP Zed corp de la especialización en diseño estratégico e innovación de la upb sede Medellín (Universidad Pontificia Bolivariana).

También se aprovecha la ventaja de que su duración máxima volando solo es limitada por su combustible y por su sistema de vuelo, sin tener las limitaciones correspondientes a tener tripulación.