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	import streamlit as st
	import openai
	import random
	import os
	import re

	# Configurar la API key de OpenAI desde la variable de entorno
	openai.api_key = os.environ.get("OPENAI_API_KEY")

	# Verificar si la API key está configurada
	if not openai.api_key:
	st.error("La API key de OpenAI no está configurada. Por favor, configúrala en las variables de entorno.")
	st.stop()

	# Contexto expandido
	contexto = """
	CONCEPTOS BÁSICOS UAS, RPAS, drone o aeromodelo Se usan diferentes términos para referirnos a las aeronaves no tripuladas, pero ¿qué diferencias hay entre ellos? • Aeronave no tripulada o RPA (Remotely Piloted Aircraft) Cualquier aeronave que opere o esté diseñada para operar de forma autónoma o para ser pilotada a distancia sin un piloto a bordo. este RPA, es también llamado DAOD por DINACIA (Dispositivo aéreo operado a distancia)) • Dron (drone en inglés) Palabra coloquialmente usada para referirse en general a todas las aeronaves no tripuladas, debido a su similitud con un zumbido de Abejorro es otra forma de nombrar a los RPA • Aeromodelo Aeronave de tamaño reducido pilotado a distancia usada principalmente para vuelos deportivos o experimentales. también puede ser un RPA • RPAS «sistema de aeronave pilotada por control remoto» Aeronave pilotada a distancia, su sistema de vuelo, su estación, los enlaces requeridos de mando y control y cualquier otro componente según lo indicado en el diseño de la aeronave. • UAV « aeronave no tripulada» Aeronave no tripulada, que tiene la capacidad de volar autónomamente y el equipo para controlarla de forma remota. • UAS «Unmanned Aircraft System» El término UAS engloba los RPAS y las aeronaves autónomas es un término más genérico que se refiere a cualquier sistema de aeronaves no tripuladas, incluidos RPAS y UAV. (el piloto a distancia no puede intervenir durante el vuelo). VFR (Visual Flight Rules por sus siglas en inglés) IFR (Instrument Flight Rules por sus siglas en inglés) VMC (Visual Meteorological Conditions) IMC (Instrument Meteorological Conditions) Piloto a distancia Es toda persona física responsable de la conducción segura del vuelo de un UAS mediante la utilización de sus mandos de vuelo, ya sea manualmente o, cuando la aeronave vuele de forma automática, mediante la supervisión de su vuelo (rumbo, velocidad, altura, entorno...), siendo Página 5 capaz de intervenir y cambiar los parámetros de vuelo (rumbo, velocidad y/o altura) en cualquier momento. Operador de UAS Es cualquier persona, física o jurídica, que sea propietaria de un UAS o lo alquile. Una persona puede ser operador y piloto si esa misma persona es quien vuela el UAS. Sin embargo, se puede ser piloto a distancia sin necesidad de ser operador, por ejemplo si el piloto trabaja para una compañía que ofrece servicios con UAS. En aquellos casos en los que un piloto a distancia utiliza un UAS para volar en su tiempo libre, esa persona también es un operador de UAS. DINACIA (Dirección Nacional de Aviación Civil e Infraestructura Aeronáutica) DINACIA es el organismo estatal que vela por el cumplimiento de las normas de aviación civil en el conjunto de la actividad aeronáutica en Uruguay, promueve el desarrollo y aplicación de la legislación aeronáutica para conseguir aportar seguridad, calidad y sostenibilidad al sistema de aviación civil nacional. En caso de incumplimiento de las normas de aviación civil en territorio nacional, DINACIA es quien tiene la potestad sancionadora. Página 6 CONOCIMIENTO GENERAL DE DISPOSITIVOS Los drones pueden clasificarse de diversas formas. Por ejemplo: • Según el tipo de ala se pueden distinguir: - De ala fija: las alas se encuentran encastradas con el resto de los elementos de la aeronave y no poseen movimiento propio. - De ala rotatoria: las alas, denominadas palas, giran alrededor de un eje, consiguiendo de esta manera la sustentación. • Según el método de control se pueden diferenciar: - Drones controlados remotamente: son aquellos dirigidos mediante un radiocontrol manipulado por el piloto a distancia. Es el método de control más habi- tual y utilizado. - Drones autónomos: aquellos que, como su propio nombre indica, no necesitan que haya un piloto remoto controlando el vuelo. Están equipados con sistemas que permiten planificar su ruta y que el vuelo esté completamente programado. Además, suelen contar también con sistemas de localización GPS a tiempo real. Página 7 Descripción de los componentes de un UAS CÉLULA, MARCO-FUSELAJE o FRAME: Esta parte constituye el esqueleto de la aeronave, es en la mayoría de los casos la estructura principal, la que determinada tamaño y forma de la misma. En cuanto a materiales se realizan en aleaciones ligeras de aluminio, magnesio y titanio. Para reducir peso se emplean materiales compuestos, tales como fibra de carbono, fibra de vidrio y plástico. GRUPO MOTOPROPULSOR: Esta parte la conforman los motores, hélices y rotores que permiten moverse a la aeronave. Los más utilizados para giroaviones son los motores eléctricos sin escobillas. • Hélices: son giradas por la potencia que le transmiten los motores elevando la aeronave en el aire según las fuerzas aerodinámicas. En general, cuanto mayor es la longitud de la hélice mayor es el empuje. Están compuestas habitualmente de fibra de carbono, plástico o nylon. BATERÍAS: Las más utilizadas son las de polímero de litio, “Li-Po”. Precisan una carga más lenta que las de “Ni-Cd” o “Ni-MH”, pero se fabrican en más formas que las de Ion-litio por lo que se optimiza el espacio del fuselaje dedicado a las baterías. PLACA CONTROLADORA DE VUELO: Esta parte constituye el denominado cerebro de la aeronave, es el ordenador integrado que comanda las órdenes de movimiento y recoge los datos del sistema. Entre los elementos de que dispone se encuentran los giróscopos, sensores de altitud y altura, sensores de variación de altura, brújula, sensores de velocidad, sensores de posición, etc. UNIDAD DE MANDO: Está compuesta por emisores/receptores de señales de radio que envían a la aeronave información para el control de vuelo a través de los mandos de control y recibe datos Página 8 de los sensores de la aeronave no tripulada a través de antenas. Esta información se transmite al piloto mediante de elementos de gestión datos como pantallas, leds, vibraciones, etc. FOR-UAS-P01-DT02_v7 DOCUMENTACIÓN PÚBLICA REGULADORES DE VELOCIDAD O ESC: Los ESC (Electronic Speed Control) son los encargados de que los motores de la aeronave giren a la velocidad necesaria mediante un circuito eléctrico que varía la velocidad y dirección del motor para realizar los diferentes movimientos. GIMBAL O CARDÁN: Es la parte que sirve de estabilización de la carga de pago a la aeronave. La mantiene controlada y nivelada y hace que se pueda controlar el giro en los ejes x, y, z de la carga de pago desde la estación de control. Además, evita que los movimientos propios de la aeronave y las vibraciones de las hélices y motores afecten al movimiento y la estabilidad de la carga de pago. CARGA DE PAGO/ÚTIL: Es la parte compuesta por aquel instrumento, mecanismo, equipo, componente, accesorio instalado o fijado en la aeronave y no se utilice ni esté destinado a emplearse para el manejo o control de la aeronave en vuelo. Entre las cargas de pago más comunes se encuentran las cámaras ópticas, térmicas, multiespectrales pero existen multitud de cargas de pago. TREN DE ATERRIZAJE: Es la parte que se emplea para que la aeronave tome tierra y evita sufrir daños al llegar al suelo. En cuadricópteros suelen adoptar la forma de patas, que en ocasiones integran las antenas para recibir la señal de la estación remota y luces LED que varían de color y frecuencia para que el piloto pueda conocer si existe algún problema en el estado de la aeronave. Otro tipo de trenes son retráctiles, lo que permite que se replieguen al despegar y no se interpongan frente a la cámara si ésta gira sobre su eje. Para las aeronaves de ala fija en el tren de aterrizaje se suelen emplear ruedas, o incluso patín situado en su panza o el propio fuselaje reforzado sobre el que aterrizan. Grupo motopropulsor Descripción detallada: El grupo motopropulsor es el conjunto de motores, hélices o rotores encargados de proporcionar tracción o empuje al UAV para que pueda desplazarse en el aire por sus propios medios. En este capítulo trataremos los diferentes tipos de motorizaciones más comunes que pueden equipar a un dron, además de las diferencias entre una hélice y un rotor, con las características propias de cada uno de ellos. Motores Los motores son los elementos fundamentales que aportan movimiento al UAV. Pueden apostarlo por sí mismos (como veremos en el caso de las turbinas) o por medio de las hélices o rotores, que serán los encargados de producir el desplazamiento del UAV al transformar la energía giratoria del eje del motor en empuje o tracción, según la disposición de estos elementos en el diseño del aparato. A grandes rasgos, encontramos tres amplios grupos: ● motores de explosión, Página 9 ● motores a reacción y ● motores eléctricos. Cada uno de ellos con sus diferentes variantes y distintas ventajas e inconvenientes. Para elegir la motorización más adecuada a la hora de equipar el UAV, se deberán tener en cuenta las características del mismo, así como los requisitos del tipo de operación que deba cumplir. Para ello, tendremos que sopesar aspectos como la potencia, la autonomía, el rendimiento, el peso y el tipo de mantenimiento que tendrá la motorización planteada. ● Motores eléctricos El motor eléctrico es el motor más extendido dentro del mundo de los drones multirrotores por su fiabilidad, simplicidad mecánica y suavidad de funcionamiento. Este motor permite la transformación de energía eléctrica en energía mecánica mediante la rotación de un campo magnético alrededor de un bobinado por donde circula la corriente eléctrica. Ahora vamos a pasar a describir por separado los dos tipos de motores eléctricos que mencionamos antes: ● Motores Brushed Estos motores funcionan con corriente continua. El control de velocidad se obtiene por medio de un reóstato (una resistencia variable) y se puede invertir el sentido de giro simplemente cambiando la polaridad. Utilizan escobillas para cerrar eléctricamente el circuito entre el estator (parte no giratoria del motor) y el rotor en función del ángulo de giro de este último. Las escobillas no son más que un elemento de material conductor que transmite la electricidad al bobinado del núcleo (rotor) para crear un campo magnético que lo atraída o repela, en función de la posición en la que este se encuentre con respecto a los imanes situados a ambos extremos del estator, con polarizaciones opuestas. Estos motores de corriente continua tienen el inconveniente de ser hasta tres veces más pesados que los motores sin escobillas (Brushless). Además, las escobillas se gastan con el uso, generan chispas, corrientes parásitas y producen más calor. Página 10 ● Motores Brushless Son motores de corriente alterna trifásicos y, tal como su nombre indica, carecen de escobillas. Estos motores toman la corriente mediante cables (uno por cada fase) conectados a los tres terminales del bobinado, que se encuentran fijos en el estator. Su funcionamiento es regulado por medio de un controlador de velocidad electrónico. Los motores Brushless tienen muchas ventajas sobre los motores tradicionales con escobillas (Brushed). La mas evidente es su mayor eficiencia: la potencia que entregan es muy superior a la de un motor de corriente continua del mismo peso o tamaño (hasta tal punto que algunos de ellos desarrollan potencias similares a las de motores de explosión de tipo Glow). Con esto, además, se consigue una mayor duración de las baterías para la misma potencia. Continuando con sus ventajas, cabe destacar el mayor rango de velocidades de giro que ofrecen y, al no necesitar escobillas que producen fricciones y chispas en su interior, generan menos ruido electrónico (interferencias electromagnéticas que afectan al resto de circuitos de otros equipos) y minimizan el mantenimiento. De esta manera, su vida útil es mayor. ● Existen dos tipos de motores eléctricos Brushless: ○ Inrunner: conservan una disposición convencional, en que el rotor (imanes) gira en el interior del estator (bobinado), haciendo que se vea girar únicamente el eje como en el caso de los motores tradicionales de escobillas. Se caracterizan por un alto régimen de revoluciones. Por el contrario, tienen la desventaja de proporcionar un par (potencia) muy bajo, por lo que será adecuado para hélices pequeñas y turbinas eléctricas (ducted fan). Si queremos utilizar una hélice grande con este tipo de motores, no tendremos más remedio que emplear una reductora, que desmultiplique las vueltas de giro y aporte mayor fuerza a las palas. ○ Outrunner: Este tipo de motor recibe el nombre de carcasa giratoria, ya que lo que gira es la carcasa exterior. Esta carcasa incorpora los imanes en su cara interna. Se caracteriza por aportar menos revoluciones que los Inrunner, pero proporcionan un gran par de giro (menos revoluciones pero mas potencia). Esto les permite mover hélices de gran diámetro sin incorporar reductora. Página 11 ● La turbina eléctrica o ducted fan Es un sistema de propulsión, compuesto por un motor eléctrico, que hace girar a grandes revoluciones unas aspas dentro de un conducto cilíndrico. El aire es acelerado a través del conducto, produciendo así empuje. (El rendimiento de una turbina eléctrica suele ser menor que el de una hélice convencional.) Página 12 Hélices Una hélice es un perfil aerodinámico giratorio. Están compuestas por dos o mas palas implantadas en un soporte (buje), que tiene como cometido proporcionar tracción o arrastre utilizando la potencia que le transmite el motor. En función de la disposición de la hélice en la aeronave, se podrá decir que es de tracción (montaje convencional) sí la hélice «apunta» hacia la parte delantera de la aeronave, de impulsión o empuje en el caso de que se encuentre apuntando hacia la parte trasera de la aeronave, o una combinación de ambas: una hélice montada hacia delante y otra hacia atrás (tipo push pull).Al tratarse de un perfil aerodinámico en revolución, el efecto que se consigue es el mismo que el producido en el perfil de un plano o ala de un avión al exponerlo a un flujo de aire en movimiento: se genera sustentación. Dado que actúan los mismos principios físicos, un factor determinante será la densidad del aire por lo que, a mayor densidad, mayor rendimiento de la hélice (que generará más fuerza de sustentación, la fuerza impulsora). Tanto al hablar de hélices como de rotores, antes debemos conocer los siguientes tres conceptos que incumben a ambos por igual: ● Factor P Causado por la tercera ley de Newton: «Siempre que se ejerce una fuerza (acción) resulta otra fuerza igual y de sentido contrario (reacción)», este fenómeno lo conocemos como efecto par motor o factor P. Su repercusión en las aeronaves propulsadas por hélices o rotores es que tienden a rotar el fuselaje alrededor del eje de giro en sentido contrario al mismo, de manera proporcional a la potencia aplicada por el motor. Para compensar este efecto se utilizan hélices contrarrotatorias, este es el motivo por el que tu modelo dispone dos hélices diferentes en cuanto a la dirección de las palas. De esta manera la fuerza horizontal que genera cada hélice se contrarresta con una hélice opuesta girando en el sentido contrario. Página 13 ● Ángulo de ataque Corresponde al ángulo entre la cuerda (línea imaginaria que une el borde de ataque y el de salida de un perfil aerodinámico) y el viento relativo (resultante de la velocidad de rotación de la hélice y de la velocidad del avión). ● Paso de la hélice Es el ángulo que forma la cuerda de los perfiles de la pala y el piano de giro de la hélice. A grandes rasgos puede decirse que las hélices de paso pequeño son adecuadas para vuelos lentos, mientras que las de paso grande lo son para vuelos rápidos, ya que en cada situación se trata de mantener el ángulo de ataque óptimo. Existen hélices de paso fijo y de paso variable. Estas últimas, más sofisticadas, cuentan con un mecanismo llamado gobernor que permite modificar el paso para conseguir mejor rendimiento dentro de un rango de velocidades más amplio que las de paso fijo. Otra particularidad de las hélices es que las puntas de las palas tienen mayor velocidad de desplazamiento en su plano de giro que las partes cercanas al eje (igual velocidad angular pero distinta velocidad lineal), hecho que posibilita que lleguen a alcanzar antes velocidades próximas a la del sonido. Cuando esto ocurre, se produce una gran disminución en su rendimiento. Página 14 Una hélice es un perfil aerodinámico giratorio. Están compuestas por dos o más palas implantadas en un soporte (buje), que tiene como cometido proporcionar tracción o arrastre utilizando Para concluir, las características propias que describen a una hélice son: diámetro, paso, peso, forma, número de palas y material de construcción (aluminio, plástico o fibra de carbono). Las medidas de una hélice se expresan a menudo en pulgadas. Por ejemplo, una hélice de 10 x 8 hace referencia a 10 pulgadas de diámetro por 8 pulgadas de paso. El valor del paso dado en pulgadas proviene de la distancia que recorrería la misma en avance al realizar un giro completo de 360º de rotación, penetrando teóricamente una sustancia sólida (en la práctica, al ser el aire un medio gaseoso, el avance real producido será siempre mucho menor). Conjunto de hélices o Rotor El rotor, al igual que la hélice, transforma el movimiento giratorio que proporciona el motor en tracción, gracias a las dos o más palas que puede tener. Estas desplazan la masa de aire que barren a su paso. Los rotores, a diferencia de las hélices, no se encuentran el mismo viento relativo en todos los puntos de su giro en el momento que se desplazan horizontalmente; lo que conlleva unos problemas asociados que se incrementan con la velocidad de desplazamiento. Multirrotores Los multirrotores, en comparación con los tradicionales helicópteros de un solo rotor principal, cuentan con mayor estabilidad al tener más repartidos los puntos de sustentación de donde «cuelga» el fuselaje de la aeronave. Puede decirse que a mayor número de rotores, mayor estabilidad. Además, obtienen mejores performances al poder emplear palas mas cortas (ya que la sustentación total se obtiene de la suma de fuerzas de sustentación generada por cada rotor del dron, estos pueden ser más pequeños). Otra ventaja de los multirrotores es que consiguen un mayor rendimiento al emplear toda la potencia del motor en crear sustentación, ya que compensan el efecto par y obtienen control de guiñada mediante el empleo de rotores contrarrotatorios como hemos visto anteriormente. Los helicópteros, por el contrario, emplean de un 6 % a un 15 % de su energía en mover el rotor antipar. Baterías Las baterías son los elementos que se encargan de suministrar energía eléctrica a todo el conjunto de equipos que requieren de esta para funcionar. Son sistemas de almacenamiento químico de la energía y la corriente de salida que entregan es siempre corriente continua. En la mayoría de UAV se emplean baterías recargables, ya que permiten ser reutilizadas repetidas veces gracias a los cargadores específicos para cada tipo. Las variables más importantes de las baterías recargables son el voltaje, la capacidad y la velocidad de carga y descarga. Página 15 Tipos de baterías Los tipos de baterías más utilizados en aparatos radio controlados son los siguientes: ● Ni-Cd (baterías de níquel-cadmio) Son las baterías más antiguas. Están compuestas de varias células de 1,2 voltios cada una (normalmente de seis, aportando un voltaje total de 7,2 voltios). Tienen el inconveniente de no tolerar bien las cargas rápidas y sufrir el efecto memoria, que trataremos más adelante. ● Ni-MH (baterías de níquel-metal-hidruro) Aparecen en la década de los noventa y sustituyen a las anteriores de níquel-cad-mio. La principal ventaja de las níquel-metal-hidruro es que emplean hidruros metálicos para su reacción química en lugar del cadmio, que resultaba ser una sustancia altamente contaminante. Además, tienen mayor capacidad de carga, menor efecto memoria y aceptan cargas rápidas. Por otro lado, soportan un menor número de cargas durante su vida útil que las de Ni-Cd y tienen una resistencia interna superior, lo que las limita para alimentar motores de alta potencia. ● Ion-Litio (baterías de iones de litio) La capacidad de estas baterías es aproximadamente el doble que la capacidad de las baterías de Níquel-Cadmio y el voltaje de cada una de sus células es de 3,7 voltios. Tienen la ventaja de que el litio, al ser el metal mas ligero que existe, a igualdad de capacidad estas baterías resultan mucho mas ligeras. Además, no poseen efecto memoria y tienen una baja descarga durante su almacenamiento. Requieren un circuito de control para limitar el voltaje máximo de cada célula de la batería, para limitar el voltaje mínimo de descarga, controlar la temperatura y de- terminar cuándo la batería está cargada. Es necesario tener cuidado de no perforar una de estas baterías ya que se produciría una reacción capaz de provocar fuego o una explosión al exponerse los componentes internos con el oxígeno del aire. Página 16 ● Li-Po (baterías de polímero de litio) Son las más modernas. Además de pesar poco, utilizan un polímero que les permite ser fabricadas en una mayor variedad de formas y tamaños que las baterías de ion de litio. Así, es posible aprovechar al máximo el espacio de los compartimentos del fuselaje destinados a las baterías. Tienen una capacidad entre 5 y 12 veces las de Ni-Cd o las de Ni-MH aunque necesitan una carga mucho mas lenta, además de emplear para ello cargadores digitales especiales. Al igual que las baterías de litio, el voltaje de cada elemento es de 3,7 voltios. Tampoco padecen el efecto memoria y se inflaman o explotan si entran sus componentes internos en contacto con el aire al perforarse su carcasa. Efecto memoria Describiendo los tipos de baterías hemos mencionado el efecto memoria de las baterías. Este es ya un concepto bastante extendido y conocido por casi todos a la hora de usar aparatos electrónicos tales como ordenadores portátiles, cámaras digitales o teléfonos móviles, que emplean baterías para su funcionamiento. No obstante, merece la pena dedicarte unas líneas para explicarlo. El efecto memoria se produce cuando cargamos las baterías de níquel sin haberlas descargado previamente por completo. Al hacerlo, se crean unos cristales en el interior de dichas baterías que hacen que no se puedan volver a cargar en toda su capacidad para el resto de su vida útil. Para prevenir el efecto memoria se debe descargar completamente la batería antes de realizar un ciclo completo de carga. Página 17 Equipos de abordo. Sensores Aunque no todos los drones tienen los mismos componentes, suelen contar con una serie de sensores que son importantes para el buen desempeño del dron. Entre ellos se encuentran: IMU (Inertial Measurement Unit): Sensor que calcula la posición relativa del UA. Está compuesto por un acelerómetro (mide la aceleración lineal con que se mueve el sensor) y un giróscopo (mide la velocidad angular) combinados. Sensor de localización: Se necesitan sensores para determinar la posición absoluta del UA. La forma más popular de hacerlo es usando el GNSS (Sistema de posicionamiento global por satélite). También se pueden usar sensores de posicionamiento relativo (altímetro, sonar, sensor ultrasónico de altura AGL, Deckfinder). Para obtener la posición del UAS en los ejes x,y,z, es decir, en tres dimensiones, se necesitan al menos 4 satélites. Sensor de presión barométrica/ sensor de presión: Con este sensor permitiría disponer de un altímetro barométrico y/o indicador de velocidad vertical. El altímetro permite conocer altitudes o alturas en función de su configuración (suele indicarse en pies -ft-), mientras que el indicador de velocidad vertical facilita el régimen de ascenso y descenso (suele representarse en pies por minuto -ft/min-). Para conocer la altura de vuelo del UAS también se suele recurrir a radioaltímetros u obtener valores mediante satélite GNSS.” . Magnetómetro: este sensor proporciona información acerca del norte magnético. Se utiliza como una brújula para saber en todo momento la dirección a la que apunta el morro UA. Sensores anticolisiones-Sense and Avoid (SAA): Sistema por el cual la aeronave puede detectar y evitar obstáculos fijos en su trayectoria de vuelo sin la intervención del piloto Página 18 Estación de control (GCS) Los UAS, como norma general, disponen de una estación de control o emisora de radio denominada GCS (Ground Control System), que sirve para controlar el equipo. Esta estación de control, puede ser una emisora con sticks y botones para controlar la aeronave, pero existen otras posibilidades como el control por medio de ordenadores o incluso remolques o habilitaciones en el caso de equipos más avanzados. La función principal de la estación de control es el mando y control del UAS, a través de la cual se producen los movimientos necesarios para guiar la aeronave. Estación de control: ● Emisor/receptor de señal: Envía a la aeronave información para el control del vuelo y recibe datos de los sensores mediante señales de radio a través de una antena. ● Elementos de control o mandos: Permiten dirigir la aeronave permitiendo el control sobre los motores y el resto de sistemas que influyen en el vuelo. ● Elementos de visualización y gestión de datos: Procesa los datos de posicionamiento y telemetría y muestra la información necesaria para el vuelo. Los sistemas que disponen de transmisor FPV que irá dentro de la aeronave y el receptor de vídeo de la emisora de control mostrará las imágenes de las cámaras que lleve el UAS. Por medio de su software se puede programar el piloto automático, controlar la cámara, disponer los datos de telemetría, acceder a las funciones de geocaging o geofencing e incluso volver al punto de origen registrado anteriormente. Página 19 Controles de vuelo: Eje-movimiento-Actuación • EJES DE VUELO: Se denominan ejes de vuelo a unas líneas imaginarias alrededor de las cuales puede girar una aeronave. Existen tres ejes perpendiculares entre si, alrededor de los cuales puede moverse cualquier aeronave, cuyo punto de intersección está situado en el centro de gravedad de la misma. ● Eje longitudinal: Se extiende desde el morro a la cola en una ala fija o de delante hacia atrás a través del cuerpo central en un giroavión. ● Eje lateral/transversal: Se extiende de punta a punta de las alas en un ala fija o de izquierda a derecha a través del fuselaje en un giroavión. ● Eje Vertical: Está contenido en un plano que pasa por el centro de gravedad desde arriba hacia abajo de la aeronave. • MOVIMIENTOS DE VUELO: Son los movimientos que realiza la aeronave alrededor de los ejes de vuelo y se denominan: Alabeo (Roll) : Movimiento alrededor del eje longitudinal. Cabeceo (Pitch): Movimiento alrededor del eje transversal. Guiñada (Yaw) : Movimiento alrededor del eje vertical. • ACTUADOR/SUPERFICIES DE CONTROL: Es el componente físico de la aeronave que hace moverse a la misma según cada eje. El movimiento de los sticks en la estación de control envía Página 20 las señales a la central de control de vuelo. Este controlador envía la información necesaria a los actuadores o servos (ala fija) o a los controladores electrónicos de velocidad (ESCs) de cada motor (giroaviones), para que a su vez dirijan los motores para aumentar o disminuir la velocidad. Comunicaciones Los servicios de comunicaciones permiten el intercambio de información entre los distintos sistemas de tierra y la aeronave. Los enlaces de comunicaciones se pueden dividir en subida (desde la estación de control a la aeronave) y bajada (de la aeronave a la estación de control). Enlace de subida: De la GCS al UAS. ● Comandos de control (plan de vuelo, velocidad, vuelta a casa, despegue/aterrizaje, etc.). ● Correcciones GNSS (si las hubiese). ● Comandos para la carga de pago (manejo del gimbal y el comando de las órdenes de vídeo/imagen). Enlace de bajada: Del UAS a la GCS. ● Telemetría (datos de vuelo). ● Estado de la carga de pago (posición del gimbal) y baterías. ● Video/imágenes tomadas por la carga de pago. Los parámetros de rendimiento típicos de un enlace de mando y control son el rango efectivo, la frecuencia de operación y la latencia. ● Latencia: Tiempo necesario para producir, procesar, enviar, recibir, interpretar y ejecutar una orden de comando. ● Banda de frecuencia: Es una pequeña sección de frecuencia del espectro radioeléctrico empleado en las comunicaciones de radio, donde los canales de comunicación se utilizan para servicios similares para evitar interferencias y permitir un uso eficiente del espectro. Las frecuencias de enlace de comunicaciones típicas en el uso de UAS son 2,4 Ghz y 5,8 Ghz. Página 21 En caso de pérdida de radioenlace, en la mayoría de los UAS el piloto detectará esta situación mediante una indicación auditiva y visual clara de alarma en su estación de control, y en caso de que el UAS disponga de función de vuelta a casa (« RTH», por sus siglas en inglés de «Return To Home»), éste se activará de manera automática. Consulte si su UAS dispone de esta funcionalidad en la documentación técnica de la aeronave. Tipos de antenas Aquí entramos en un campo muy extenso, ya que es un tema muy amplio y variado. Por definición, una antena es parte de un circuito oscilante, cuyo principal propósito es irradiar o recibir las ondas electromagnéticas. En función de su diseño, estas están construidas para lograr irradiar o recibir la mayor cantidad de energía posible en una frecuencia determinada. Es por esto que para cada frecuencia, se emplea una antena diferente, ya sea en tamaño como en diseño, logrando una antena resonante cuando esta es eficiente en todas sus características eléctricas en una frecuencia determinada. Cada antena transmisora, genera un campo electromagnético que dependerá en gran medida de su longitud y de la magnitud de la corriente que circula por la misma. Una antena direccional, es aquella que tiene la capacidad de dirigir su campo de radiación electromagnética en una determinada dirección, mientras que una antena omnidireccional dirige su campo electromagnético en todas direcciones de igual manera. Prestaciones y aplicaciones Si bien cada banda tiene similares aplicaciones, y las antenas empleadas pueden parecer similares, hay determinadas características que se destacan unas de otras. Por ejemplo, a mayor frecuencia se logra menor desempeño para atravesar obstáculos, y a menor frecuencia es más factible sortear los mismos. Es por esto que en 2.4 Ghz se logra menos problemas que en 5.8 Ghz a la hora de sortear diferentes tipos de obstáculos entre el drone y nuestro control remoto, llámese edificios, árboles, vallas, etc. Pero en 5.8 Ghz, lograremos más distancia con una potencia similar en cuanto a alcance, pero seremos más propensos a los problemas antes mencionados. Página 22 También juega un papel muy importante la zona de Fresnel, ya que comúnmente se interpreta que las ondas electromagnéticas se propagan como una línea recta por el espacio abierto, cuando en realidad no es así. A la hora de propagarse, las ondas electromagnéticas forman un campo, el cual puede ser como un globo (en el caso de ser omnidireccional la antena), o algo similar a una gota de agua (en el caso de una antena direccional), tal como lo vimos en el anterior gráfico de propagación. La zona de Fresnel Es el campo en tres dimensiones que teóricamente se establece entre el punto irradiante y el receptor, mediante el cual se propagan las ondas electromagnéticas. Esto es tan importante, que si afectamos parte de esta zona de propagación, podemos no establecer una correcta comunicación, así tengamos visibilidad punto apunto entre transmisor y receptor. En nuestro caso, los factores más importantes a evitar son los edificios, árboles, cerros y montañas, personas delante del control remoto, etc. Por lo tanto, es el factor más importante a destacar, ya que al restar parte del campo electromagnético dentro de la zona de Fresnel, estamos reduciendo drásticamente la distancia y capacidad de controlar nuestra aeronave. Otro tema no menos importante, son las interferencias producidas por equipos tan comunes como routers y/o puntos de acceso WiFi, teléfonos inalámbricos, enlaces de microondas, impresoras con WiFi, hornos microondas, diversos equipos electrónicos, otros drones en las cercanías, etc. Siempre es oportuno chequear este tipo de interferencias antes de volar, lleva muy poco tiempo y nos evita un montón de irregularidades que nos hacen perder el tiempo y/o pueden llegar a generar un imprevisto. Página 23 Sistemas de seguridad. Para mantener unas condiciones seguras de aeronavegabilidad del UAS es necesario seguir las instrucciones de mantenimiento facilitadas por el fabricante del UAS. Instrucciones de Mantenimiento El piloto a distancia deberá realizar una inspección exterior del equipo, previo a cada vuelo, para asegurar que la aeronave no tripulada está en condiciones óptimas para el vuelo y detectar posibles defectos. Como norma general entre los elementos principales a inspeccionar están: Equipo de control, sistemas de apoyo y subsistemas (antenas, cableado, conexiones, etc.). Integridad estructural (fuselaje, célula, motores, hélices, etc.). Batería (s)/combustible (comprobación de voltajes, estado). Comprobación de los sistemas anexos (cámara, sensores). Comprobación dinámica de motores, superficies de control, etc. Actualización de software/firmware. Control de UAS en todas la fases de vuelo Controlar el UAS en todas las fases de vuelo es imprescindible para realizar un vuelo seguro. Para ello, el piloto a distancia debe seguir las instrucciones facilitadas por el fabricante del UAS, donde se especifican los pasos a seguir para un correcto y seguro arranque de motores, despegue, manejo de la aeronave con sus distintos modos de vuelo, aterrizaje y parada de motores. Procedimientos de fallos del UAS Las instrucciones de la aeronave no tripulada también establecen pautas a seguir en caso de que se produzcan fallos en UAS durante el vuelo(pérdida de señal GNSS, pérdida del enlace control,etc.).Es importante que el piloto a distancia conozca los procedimientos y pautas a seguir ante estas situaciones anómalas. Concretamente, para aquellas aeronaves que dispongan del sistema de vuelta a casa automático ( RTH) en caso de pérdida de enlace, el piloto a distancia debe saber establecer previo al vuelo los parámetros necesarios para su correcto funcionamiento. Si el UAS dispone de un sistema para establecer una altura máxima de vuelo, esta no podrá ser superada durante el vuelo. El piloto a distancia deberá consultar en las instrucciones del fabricante del UAS, el procedimiento a seguir para fijar la altura máxima Sistema de terminación de vuelo (FTS): En inglés « Flight Termination System». Sistema que disponen los UAS para alcanzar un nivel de seguridad antes de una emergencia mediante la terminación de vuelo en condiciones de seguridad. Los UAS disponen de varios sistemas de terminación segura del vuelo: ● Vuelta a casa (RTH ): Es el denominado «Return To Home», que consiste en un sistema de seguridad por el que la aeronave en caso de fallo de comunicación o pérdida de control Página 24 del UA, mantiene una altura predeterminada y vuelve a una posición de seguridad definida con anterioridad. Una vez en esa posición el UAS aterriza de manera automática. ● Aterrizaje frente a agotamiento de batería: El UAS aterriza de manera automática. Lea atentamente y siga las instrucciones adjuntas a la aeronave no tripulada proporcionadas por el fabricante del UAS. Limitaciones de la aeronave - Limitaciones meteorológicas: velocidad máxima de viento, lluvia, niebla o temperatura. Es importante conocer estas limitaciones, y evaluarlas antes de cada vuelo, para saber si se podrá realizar el vuelo. ● Limitaciones de altura máxima de vuelo y distancia horizontal segura entre el piloto a distancia y la aeronave no tripulada. ● Limitaciones de masa máxima de despegue:es importante conocer la MT OM del UAV y, en caso de incluir sistemas adicionales o variar la carga útil, no superar este valor en ningún caso. ● Limitaciones de batería y tiempos de vuelo: Se indican todos los datos relativos a la batería, entre los más importantes están el rango de temperatura, para usar de forma segura las baterías y, la duración de las mismas (puede variar según los modos de vuelo de las aeronaves). Matrícula de los DAOD-UAV Las placas identificativas de drones, popularmente conocidas como cédulas o matrículas de drones, son elementos de identificación que se deben ubicar en la estructura del vehículo volador no tripulado, donde se deben reflejar los datos más relevantes de la aeronave. Se trata de pequeñas placas para drones con un número identificatorio, a fin de poder llevar un control de las mismas y tener un medio de contacto directo con el piloto en caso de que se llegara a extraviar el dron, o por cualquier eventualidad que pueda ocurrir. Estas placas identificativas personales son de gran utilidad en casos de accidentes e incluso en el momento que se extravíe el dron, ya que permite diferenciar tu UAV entre otros modelos del mismo lote. Las placas identificativas para drones deben colocarse en zonas legibles y de fácil acceso, de manera que cualquier persona pueda tener acceso a la información. Para obtener el número de identificación en Uruguay, se debe acceder al sitio de DINACIA, https://utm.dinacia.gub.uy/ con un usuario previamente registrado, y dentro de la aplicación llenar el formulario para crear un nuevo drone. Debes contar con Foto frente y foto 45° y siguiente información: Página 25 ● Nombre corto para recordar el drone, o identificador interno de la empresa ● Fabricante del drone ● Modelo comercial ● Nombre de usuario del dueño del drone ● Tipo: MULTIROTOR MULTIROTOR o ala fija (FIXED-WING) ● Foto de la etiqueta que indica el número serial del drone ● Número serial del drone o Número de identificación única, entregada por el fabricante. ● Tipo de uso que se le da al drone ● Material de construcción ● Año de fabricación ● Año de construcción ● Peso en vacío ● Peso del drone sin una carga montada, en gramos. ● Peso operacional máximo ● Método de despegue (Por ejemplo, VTOL.) ● Tipo del sensor y marca (Por ejemplo, CMOS 1/3 Canon) ● Envergadura ● Distancia entre alas ● Longitud ● Alto ● Color ● Velocidad máxima m/s ● Velocidad crucero ● Velocidad de aterrizaje ● Rango (en minutos) ● Radio de operación (En metros) ● Techo operacional ● Sistema de comunicaciones (Por ejemplo, DJI LightBridge en productos DJI) ● Mantenimiento (Companía o individuo que realiza las inspecciones del drone) ● Fabricante del motor ● Tipo de motor ● Modelo del motor ● Propulsión del motor ● Tipo de combustible (batería, gasolina, etc.) ● Cantidad de baterias, o cantidad de combustible, con unidad ● Tipo de hélice ● Modelo de la hélice ● Material de construcción de la hélice. ● Registro en sensores remotos Página 26 Página 27 METEOROLOGÍA La meteorología es la rama de la física que aborda el estudio de los fenómenos atmosféricos. En este tema, haremos un repaso de los principales conceptos y fenómenos atmosféricos, fuentes de información meteorológica, etc. Los objetivos de este tema son: Conocer cómo es la atmósfera terrestre. Conocer los principales factores para planificar una programación de vuelo. Conocer cómo interpretar correctamente la información meteorológica. Conocer las fuentes de información meteorológica para la aeronáutica. La atmósfera terrestre Definiciones según la RAE: Niebla, muy poca visibilidad. 3 De 500 a 1.000 m. Niebla, poca visibilidad. 4 De 1.000 a 2.000 m. Neblina o calima, escasa visibilidad. 5 De 2.000 a 4.000 m. Neblina o calima, poca visibilidad. 6 De 4.000 a 10.000 m. Neblina o calima, visibilidad moderada. 7 De 10.000 a 20.000 m. Atmósfera diáfana, buena visibilidad. 8 De 20.000 a 50.000 m. Atmósfera diáfana, muy buena visibilidad. 9 Más de 50.000 m. Atmósfera diáfana, excelente visibilidad. Dependiendo de las condiciones de visibilidad, la distancia de las nubes, y del tipo de espacio aéreo atravesado, existen dos conjuntos de reglas de obligado cumplimiento, estas se llaman reglas de vuelo visual o VFR (Visual Flight Rules por sus siglas en inglés) y las reglas de vuelo instrumental o IFR (Instrument Flight Rules por sus siglas en inglés). Si las condiciones de visibilidad y distancia de las nubes son iguales o superiores a los mínimos establecidos por el Reglamento de Circulación Aérea, estaremos en condiciones VMC (Visual Meteorological Conditions) y se puede volar indistintamente en VFR o IFR. Por otro lado, si esas condiciones mínimas no se cumplen, estaremos en condiciones IMC (Instrument Meteorological Conditions) y el vuelo ha de ser obligatoriamente IFR, es decir que se debe utilizar la información del radiocontrol o de la GSC estación de tierra para realizar la navegación con el UAV. Página 44 Información meteorológica Cartas Sinópticas Mapas de superficie a nivel sinóptico: simbología básica Uno de los productos más populares entre los aficionados a la meteorología son los mapas de superficie, bien analizados o bien previstos. En ellos se incluyen las bajas y altas presiones, distribución y dibujo de las isobaras de 4 en 4 hPa (por ejemplo) distintos tipos de frentes, así como otro tipo de simbología y fenómenos. En este último caso podemos encontrarnos con una diversidad de símbolos: • Si es un mapa actual de la última hora sinóptica, podemos encontrarnos con los datos de superficie de las estaciones meteorológicas (temperatura, viento, humedad, etc..), datos de radar, rayos, etc.. • Si estamos con previstos, podemos encontrarnos con otros campos superpuestos: espesores 500/1000 hPa, nubosidad prevista, zonas de precipitación, etc.. Los mapas pueden ser globales, si se analizan estructuras a escala planetaria; sinópticos, si se hacen en regiones amplias que ocupan parte de un hemisferio, mesoscalares si se analizan zonas más reducidas como son la península Ibérica y áreas limítrofes, e incluso de escala regional o local. Página 45 En parte superior izquierda vemos: 120 hours MSLP &THICKNESS Valid 12 UTC THU 04 APR 2002 Este mapa que incluimos es un previsto a 120 horas (día actual más cinco, D+5) a nivel de la superficie del mar (Mean Sea Level Pressure, MSLP) másotro mapa de espesores (THICKNESS, normalmente 500/1000 hPa) valido para las 12 UTC (tiempo universal) para el 4 de Abril de 2002. • Las L y H representan bajas (Lows) y altas (Highs) en superficie, respectivamente. • x es el símbolo del centro de dichas perturbaciones: mínimo para las bajas, máximo para las altas. • Las líneas continuas finas son las isobaras o puntos de igual presión al nivel del mar. Página 46 METAR, TAF, SPECI Ya hemos hablado sobre la importancia de conocer el viento en aviación y, en el post de hoy, vamos a ampliar conceptos hablándote sobre los informes meteorológicos METAR. Es primordial que los pilotos conozcan con precisión la meteorología a la hora de volar, por eso se crearon los reportes METAR: un sistema de información meteorológica que explica las condiciones de la atmósfera terrestre de forma breve y concisa en el momento de elaboración del informe. Un METAR es un reporte breve en forma de código alfanumérico que aporta información meteorológica detallada de un momento determinado en un aeropuerto concreto. Se llaman así porque son las siglas del francés MÉTéorologique Aviation Régulière; que traducimos al español como Informe Meteorológico Aeronáutico de Rutina, o al inglés como Meteorogical Aerodrome Report. Un METAR tiene formato de texto en bloques, de una línea de largo, es fundamental conocer qué información indica cada uno de sus bloques. Analicémoslos en detalle en base al siguiente ejemplo: LEMG 211200Z 10013G23KT 9999 SCT014 BKN025 15/12 Q1020 NOSIG Aeropuerto: Se indica en el primer bloque mediante el código OACI correspondiente. En el ejemplo propuesto, aparece el código del Aeropuerto Internacional de Málaga, que es LEMG. Día y hora: Es lo que indica el segundo bloque alfanumérico del METAR; concretamente, los dos primeros números indican el día y los siguientes la hora, expresada en formato UTC. En este caso, el ejemplo fue emitido el día 21 (de abril, aunque el mes no se indica) a las 12:00Z (hora zulú o UTC). Viento: La dirección se mide en grados en base al norte verdadero, y se expresa con los primeros dos números del tercer bloque del METAR. Los siguientes números indican la velocidad expresada en nudos. En el ejemplo, tenemos viento desde los 100º, con velocidad media de 13 nudos y ráfagas (con la G de gusts) de hasta 23 nudos. Visibilidad: La visibilidad corresponde al cuarto bloque en los reportes METAR y es expresada en metros. Página 47 Cuando ésta es inferior a 1000 metros, hablamos de niebla; mientras que entre 1000 y 5000 metros, será neblina. Hasta los 5000 metros, medimos la visibilidad de 500 en 500 metros; y cuando pasa de ahí, la expresamos de 1000 en 1000 metros. Cuando la visibilidad es superior a los 10 km, en los METAR aparecerá como 9999. Volviendo al ejemplo, podemos determinar que ese día (y a esa hora) había muy buena visibilidad para volar. Alcance visual en pista o RVR: El alcance visual en pista, o RVR por sus siglas en inglés (Runway Visual Range), viene indicado en el bloque siguiente al de visibilidad. Este valor nos informa de la visibilidad horizontal que tiene un piloto desde la cabina. El RVR solo se utiliza en condiciones de niebla o baja visibilidad y se mide en tres zonas de pista: cabecera, mitad y final. Por eso, en nuestro ejemplo no aplica, porque ese día gozábamos de una estupenda visibilidad. Nubosidad: El siguiente bloque que encontramos nos indica la nubosidad; siendo quizá el punto más complejo si no estás familiarizado con los reportes METAR. Las siglas del principio reflejan cómo de cubierto está el cielo en base a una escala expresada en octas, quedando dividida de la siguiente forma: → SKC: Sky clear (cielo despejado); 0 octas cubierto. → FEW: Few (nubes escasas); entre 1 y 2 octas cubierto. → SCT: Scattered (nubes dispersas); entre 3 y 4 octas cubierto. → BNC: Broken (nubosidad abundante); entre 5 y 7 octas cubierto. → OVC: Overcast (cielo cubierto); 8 de 8 octas cubierto. Después de el acrónimo correspondiente, lo siguiente que se indica en el METAR es la altitud de las nubes con respecto a la elevación del aeropuerto, medida en pies. A este número debemos añadirle dos ceros (00) por la derecha para obtener la altitud real. En nuestro ejemplo, tenemos nubes dispersas (SCT) a 1400 pies, y nubosidad abundante (BNC) a 2500 pies. Temperatura y punto de rocío: La temperatura viene indicada en los METAR en grados centígrados y, además, es importante su relación con el punto de rocío. El punto de rocío es la temperatura a la que el aire se saturará y formará niebla. Cuando la diferencia entre la temperatura ambiente y el punto de rocío es de menos de 2ºC aparece la niebla. Si miras nuestro METAR de referencia, tenemos 15ºC de temperatura con 12ºC de punto de rocío. Con 3ºC de diferencia entre ambos valores, aún no tenemos riesgo de formación de niebla. QNH: Página 48 El siguiente bloque del METAR nos arroja un código Q que nos indica la presión en el aeropuerto medida en hectopascales. Este dato es fundamental para ‘calar’ el altímetro del avión y así poder establecer las alturas mínimas de las aproximaciones. En nuestro reporte de referencia, tenemos un QNH de 1020 hectopascales. Pronóstico: ¿Y qué hay del último bloque? A veces, aparecerá; otras veces, no. En este caso, NOSIG nos indica que no se esperan cambios significativos en la meteorología en las próximas 2 horas. Este sería nuestro METAR Interpretado LEMD 211230Z 16010KT 140V210 9999 FEW020 BKN055 13/09 Q1020 NOSIG Reporte METAR del aeropuerto Adolfo Suárez Madrid-Barajas, emitido un día 21 a las 12:30h UTC. Tenemos viento con dirección predominante de 160º y velocidad 10 nudos; con dirección variable entre 140º y 210º. Buena visibilidad, de más de 10km. Nubes escasas a 2000 pies y nubosidad abundante a 5500 pies. Con una temperatura de 13ºC y punto de rocío de 9ºC. QNH 1020 y sin cambios significativos en las 2h posteriores. TAFOR vs METAR Mientras los METAR indican las condiciones meteorológicas del momento concreto en el que se emiten, los TAF o TAFOR son informes de predicción meteorológica. Es por esto que su lectura es bastante más compleja. Por ejemplo: LEMG 220500Z 2206/2306 VRB03KT 9999 SCT020 SCT035 TX17/2214Z TN12/2206Z PROB40 TEMPO 2206/2208 BKN012 BECMG 2208/2210 13009KT TEMPO 2221/2304 12018G30KT TEMPO 2218/2306 4000 SHRA SCT025CB ¿Ves lo extenso que es? Es un TAF del Aeropuerto de Málaga, emitido un día 22 a las 05:00 Z y válido desde el día 22 a las 06:00 Z hasta el día 23 a las 06:00Z. Con viento de dirección variable, velocidad de 3 nudos, y visibilidad de más de 10 km. Nubes dispersas a 2000 pies y a 3500 pies. La temperatura máxima será 17ºC y se alcanzará el día 22 a las 14:00 Z, la temperatura mínima será de 12ºC y se alcanzará el día 22 a las 06:00 Z. Un 40% de probabilidad de que, de manera temporal, entre las 06:00 Z y las 08:00 Z del día 22, haya broken (nubosidad abundante) a 1200 pies. Entre las 08:00 Z y las 10:00 Z del día 22, hará viento de 130º con 9 nudos de velocidad. Temporal entre el día 22 a las 21:00 Z y el día 23 a las 04:00, se prevé viento de 120º con 18 nudos y ráfagas de hasta 30 nudos. Temporal entre el día 22 a las 18:00 y el día 23 a Página 49 las 06:00, prevista visibilidad de 4 km, chubascos de lluvia y cumulonimbus dispersos a 2500 pies. SPECI Mientras un METAR es un informe meteorológico de rutina, los SPECI se publican en cualquier momento, se realiza cuando las condiciones cambian y este cambio es relevante, según especificación aeronáutica. Se puede consultar toda esta informaciòn en: https://skyvector.com/ En Uruguay la Información meteorológica relevante para aeronáutica se presenta en: https://inumet.gub.uy/aeronautica/productos-aeronauticos Página 50 Tormentas solares - Indice KP Actividad solar La actividad solar (o clima espacial), se puede definir como los sucesos que se llevan a cabo en la superficie del sol, y que afectan en mayor o menor medida a la tierra y el sistema solar. Dentro de estos sucesos se cuentan las manchas solares, eyecciones de masa coronal, viento solar, etc. Nosotros nos concentraremos en el viento solar y en las eyecciones de masa coronal, ya que son estos fenómenos los que afectan muchísimo las comunicaciones y por ende el vuelo de equipos como los drones. Viento solar Se trata de un flujo continuo de partículas cargadas, que escapan de la atmósfera externa del sol a altas velocidades y penetran en el Sistema Solar. Está compuesto principalmente de electrones y protones, pero tiene también trazas de núcleos de helio y otros elementos. El viento solar puede considerarse como la parte más exterior de la corona, que es expulsada violentamente hacia el espacio interplanetario por los procesos energéticos en actividad en las regiones subyacentes del Sol. Estas partículas cargadas, alcanzan velocidades comprendidas entre los 350 y los 800 km por segundo en la proximidad de la órbita terrestre, tiene una densidad de 5 unidades por centímetro cúbico. Los efectos del viento solar sobre el ambiente que rodea a la Tierra son notables. Entrando en contacto con el campo magnético terrestre, las partículas permanecen interpoladas en las líneas del propio campo y dan lugar a los cinturones de Van Allen. Por otra parte, chocando con los estratos más exteriores de la atmósfera, generan fenómenos como las Auroras boreales y las tempestades magnéticas, que tanto influyen en las comunicaciones de radio. Página 51 El índice Kp fue diseñado para medir los efectos magnéticos de los eventos solares y se presenta en escala logarítmica con rangos de variabilidad que van desde 0 (no actividad) a 9 (máxima actividad de la tormenta) Esta informaciòn la puedes obtener de NOAA / NWS Space Weather Prediction Center o Spaceweatherlive, te dejo aquí un enlace: https://www.spaceweatherlive.com/es/actividad-auroral/indice-kp.html Página 52 PERFORMANCE Y PRINCIPIOS DE VUELO Aerodinámica Definimos la aerodinámica como la ciencia que tiene por objeto el estudio de los efectos que se originan cuando un cuerpo se sitúa en una corriente de aire. Las partículas de aire de dicha corriente se ven alteradas por la presencia del objeto, dando lugar a un cambio en la presión y la velocidad de las mismas. Las dos fuerzas principales que se originan se llaman sustentación y resistencia, las cuales estudiaremos en profundidad más adelante. Veamos ahora, de una forma sencilla, alguno de los principios físicos básicos de la aerodinámica. Teorema de Bernoulli También denominado ecuación de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, permaneciendo la energía de este constante a lo largo de su recorrido. Es decir, que se establece la suma de la presión estática (Ps), y la presión dinámica (Pd)* debida a la velocidad (u), deben ser siempre constantes, llamándose a esta constante pre- sión total (Pt). Ps + 112 d v2 = Pt Ps + Pd = cte Presión + Velocidad = Constante De manera que si un fluido aumenta su velocidad, debe ser a costa de disminuir su presión (estática), o al contrario, pero de modo que la suma de ambas sea siempre constante (Pt). () Presión dinámica: se puede decir que cuando los fluidos se encuentran en movi- miento, la inercia de este produce un incremento adicional de la presión estática al cho- car sobre un área perpendicular al movimiento. Esta fuerza se produce por la acción de la presión conocida como dinámica. La presión dinámica depende de la velocidad y la densidad del fluido. Se suele expresar como 1/2 d v2 , donde des la densidad y ves la velocidad, en nuestro caso del aire. () Presión estática: como veíamos en el capítulo anterior, la Ps es la presión atmos- férica local. Página 53 Efecto Venturi Es la comprobación empírica del teorema de Bernoulli, llevada a cabo por el científico Giovanni Battista Venturi. Comprueba que efectivamente al hacer pasar una corriente de aire por un estrechamiento, esta aumentaba su velocidad a la vez que disminuía su pre- sión estática. El tubo Venturi nos muestra la aceleración de las partículas de aire en su zona más estrecha. Perfil aerodinámico Un objeto plano colocado con algo de inclinación hacia arriba puesto en una corriente de aire es capaz de producir una fuerza de sustentación. Un perfil aerodinámico no solo produce sustentación, sino que está diseñado de tal forma que, colocado en una corriente de aire, sea capaz de aprovechar al máximo las fuerzas que se originan en esta debido a los cambios de velocidad y presión. Existen multitud de tipos diferentes de perfiles aerodinámicos, cada uno con una serie de características específicas diseñadas para un uso y condiciones concretas. Según el propósito que se persiga en el diseño, los perfiles pueden ser más finos o gruesos, curvos o poligonales, simétricos o no, e incluso el perfil puede ir variando a lo largo del ala. Página 54 Estos son los parámetros básicos de la sección de un perfil alar: ● Borde de ataque: frontal del perfil alar. Es el lugar donde incide la corriente de aire. ● Borde de salida: es el punto donde la parte superior (extradós) e inferior (intra-dós) del perfil se unen en la parte posterior del mismo. ● Cuerda: es la línea imaginaria que une directamente el borde de ataque con el bor- de de salida. ● Línea de curvatura media: línea que une los puntos equidistantes entre el extra- dós y el intradós. ● Espesor máximo: lugar de máxima distancia entre el extradós e intradós. ● Radio de curvatura del borde de ataque: define la forma del borde de ataque. ● Espesor máximo de la línea de curvatura media: punto de máxima distancia entre la línea de curvatura media y la cuerda. ● Ángulo de ataque o ángulo de incidencia: ángulo formado entre la corriente de aire y la cuerda del perfil alar. Circulación del aire por un perfil aerodinámico. Los perfiles aerodinámicos sometidos a una corriente de aire son capaces de producir zonas de alta y baja presión alrededor de ellos proporcionalmente a su velocidad y ángulo de ataque principalmente. De este flujo de aire, el que discurre por el extradós del perfil tendrá una velocidad mayor que el que discurre por el intradós (en un perfil asimétrico, es decir, con la parte superior curva y la inferior plana). Esa mayor velocidad implica me- nor presión (teorema de Bernoulli y efecto Venturi). Por qué puede volar un perfil aerodinámico Tenemos pues que la superficie superior del perfil soporta menos presión que la superficie inferior. Puesto que la presión de los gases tienden a igualarse fluyendo de la zona de mayor presión a la zona de menor presión, la diferencia de presiones produce una fuer- za aerodinámica que empuja el ala de la zona de mayor presión (abajo) a la zona de me- nor presión (arriba), conforme a la Página 55 Tercera Ley del Movimiento de Newton (principio de acción-reacción). Además de esto, el flujo de aire que sale proyectado desde el extradós, viaja a mayor ve- locidad que el que lo hace por el intradós, empujando, en la confluencia de ambos, a este último, creando lo que se denomina «flujo inducido» (downwash) con una fuerza adicio- nal resultante hacia arriba. La resultante de estas dos fuerzas que empujan el perfil hacia arriba es la que se conoce como fuerza de sustentación que es la que mantiene a la aeronave en vuelo. Fuerzas que actúan en vuelo. A la hora de analizar las fuerzas que entran en juego en el vuelo de una aeronave, hay cuatro que son fundamentales para entender los principios físicos que están actuando. Nos referimos a la fuerza de la sustentación, el peso, el empuje y la resistencia. Para que un UAV sea capaz de volar, el empuje debe igualar a la resistencia, y la sustentación debe igualar el peso. En este caso la aeronave se encontraría en una situación de vuelo recto y nivelado, por lo que todas sus fuerzas estarían en equilibrio. Si por cualquier razón, la resistencia se incrementara, entonces la fuerza del empuje sería menor que la de la resistencia y la aeronave decelerará. Si el empuje se incrementa superando la fuerza de la resistencia entonces acelerará. De igual modo, si la fuerza de la sustentación fuerza menor que la del peso del propio aparato, entonces el UAV descenderá y viceversa. Página 56 La sustentación (L) Es la fuerza desarrollada por un perfil aerodinámico moviéndose en el aire, ejercida de abajo arriba, y cuya dirección es perpendicular al viento relativo* y a la envergadura del aeronave. Se suele representar con la letra L , del inglés lift = sustentación En un avión, la sustentación está generada por las alas, en un helicóptero, está generada por las palas del rotor y en un multirotor, está generada por las hélices. Recordemos que un helicóptero es una aeronave que es sustentada y propulsada por uno o más rotores horizontales, cada uno formado por dos o más palas, por esto están clasificados como aeronaves de ala giratoria, para distinguirlos de las aeronaves de ala fija, porque los helicópteros crean sustentación con las palas que rotan alrededor de un eje vertical. En las aeronaves de ala fija, la sustentación se genera de dos maneras: 1 - Debido a la diferencia de presiones, producida por el paso del aire a diferentes velocidades por encima y por debajo del ala, (esto se debe a la particular forma del ala, la cual se denomina perfil alar). El ala, tiene más superficie en la parte superior (extradós), que en la parte inferior (intradós), lo cual genera que el aire que circula por sobre el ala, lo haga más rápidamente que el aire que circula por la parte inferior, esto genera dos efectos, un efecto de succión hacia arriba por la diferencia de velocidades de aire (fuerza paralela y contraria la gravedad), y a su vez, que haya mucho más presión debajo del ala que sobre la misma, debido a la densidad, lo cual impulsa el ala hacia arriba. 2 - El ángulo de ataque de las alas. Página 57 El ángulo de ataque, es el ángulo que se forma entre la cuerda de un perfil alar y el aire que circula frente a la misma. Es un parámetro que influye decisivamente en la capacidad de generar sustentación de un ala y/o en la capacidad de generar tracción en las palas de una hélice. Normalmente, al aumentar el ángulo de ataque de un ala, se incrementa la sustentación hasta un cierto punto, en el que ésta disminuye bruscamente, fenómeno que se conoce con el nombre de entrada en pérdida. Entre los factores que afectan la sustentación, tenemos el perfil y la superficie alar, la densidad del aire, la velocidad relativa del viento y el ángulo de ataque. Peso Es la fuerza con la que la gravedad terrestre atrae a la aeronave (W, del inglés weight). Esta fuerza se aplica desde el centro de gravedad* del aparato y siempre en vertical (en dirección a la tierra) . Será proporcional al peso de la aeronave y deberá ser contrarrestada por la sustentación, de manera que esta pueda alzar el vuelo. () Centro de gravedad: es aquel punto en el que se ejerce la fuerza del peso. En este punto todas las fuerzas de los distintos pesos que pueda tener la aeronave se encuentran en equilibrio. La Resistencia Es la fuerza aerodinámica que se opone al movimiento de avance de la aeronave a tra- vés del aire (D, del inglés drag). Para poder entender mejor la resistencia que opone el aire al avance de un perfil alar, prueba a sacar la mano por la ventanilla de un coche en marcha. La cantidad de resistencia que está creando tu mano depende de varios facto- res, como por ejemplo el tamaño de tu mano, la velocidad a la que se mueve el coche o la densidad del Desde el ámbito aerodinámico, la resistencia total está compuesta por la suma de dos ti- pos de resistencia: la parásita y la inducida. • Resistencia parásita: es aquella que se genera por el rozamiento de todas las partes del avión expuestas al viento relativo y que no contribuyen con la sustentación (fuselaje, tren de aterrizaje, motores, antenas, etc.). La resistencia parásita aumenta con la velocidad. Resistencia inducida. La resistencia inducida, indeseada pero inevitable, es un producto de la sustentación, y se incrementa en proporción directa al incremento del ángulo de ataque Página 58 El Empuje (T) El empuje lo proporciona el motor (o motores), en el caso del avión, por medio de la hélice o por reacción a chorro. En el caso del helicóptero o multirrotor es la resultante de la fuerza que imprime el rotor o rotores en la dirección de vuelo. La fuerza de empuje (T, del inglés thrust) permite al avión moverse a través de la masa de aire y es opuesta a la fuerza de resistencia. Para que el avión pueda mantenerse en vuelo recto la fuerza de empuje debe estar en equilibrio con la fuerza de resistencia que se opone a su movimiento (T = D). Controles de vuelo Para el correcto control de una aeronave en vuelo se necesita poder maniobrarla en las tres dimensiones en las que se mueve. Estos movimietos tienen lugar en el aparato a tra- vés de tres ejes que se cruzan en el centro de gravedad. Eje longitudinal: se extiende a lo largo de la aeronave, a través del morro y de la cola. A la rotación de la aeronave sobre ese eje se le denomina alabeo (roll). • Eje vertical: eje perpendicular al plano que contiene las alas que pasa por el centro de gravedad. A la rotación de la aeronave sobre ese eje se le denomina guiñada (yaw). • Eje transversal: se extiende lateralmente de forma perpendicular al eje longitudinal. La rotación alrededor de este eje se le denomina cabeceo (pitch). Página 59 Estabilidad Una aeronave en vuelo se encuentra sometida constantemente a diferentes fuerzas que pueden alterar su trayectoria normal de vuelo. Los vientos racheados o las corrientes térmicas de aire cálido ascendente, entre otras causas, pueden hacer que nuestro RPA se desvíe de su curso al cambiar de actitud de forma no intencionada. Cómo el aparato reacciona ante estas alteraciones en vuelo depende de sus características de estabilidad. La estabilidad de una aeronave es la capacidad de la misma de mantener el vuelo recto y nivelado (estado de equilibrio), y su «posición de morro» si esta se ve alterada, sin tener en cuenta ninguna acción correctiva del piloto. Tipos de estabilidad Los dos tipos de estabilidad son la estática y la dinámica: 1 Estabilidad estática Es la tendencia inicial de la aeronave de regresar a su posición original de equilibrio después de haber sufrido una perturbación. 2 Estabilidad dinámica Es la tendencia total de la aeronave para regresar a su posición inicial siguiendo una trayectoria oscilatoria. La estabilidad puede ser positiva, quiere decir que la aeronave desarrolla unas fuerzas y momentos que tratan de devolverla a su posición original; neutral, quiere decir en este caso que la ausencia de fuerzas deja la aeronave en un movimiento oscilatorio que no le permite regresar a la posición inicial; negativa, quiere decir que desarrollará unas fuerzas que alejarán la aeronave de su posición ori- ginal. La estabilidad negativa es, en otras palabras, la condición de inestabilidad. Tipos de estabilidad según el movimiento La estabilidad puede ser longitudinal, lateral o direccional, dependiendo de si la alteración ha afectado al aparato en el plano del cabeceo, alabeo o guiñada. ● Estabilidad longitudinal ● Estabilidad lateral ● Estabilidad direccional Perfil de vuelo Página 60 Como hemos visto, para que una aeronave sea capaz de alzar el vuelo es necesario crear un «desequilibrio»de fuerzas que permita que la sustentación sea mayor que el peso. Y además, en el caso de las aeronaves de ala fija, será necesario también que el empuje supere a la resistencia. Una vez que la aeronave se encuentra en vuelo, describe una trayectoria que debe ajustarse a las necesidades de ascenso, descenso y línea de vuelo requeridas por el piloto. Ascenso Es la trayectoria de vuelo que describe una aeronave que se eleva desde tierra o desde una altitud inferior. Es necesario que el RPA venza la fuerza de su propio peso (W) incrementando su sustentación (L). En el caso de los multirrotores, es una cuestión de potencia. Si aumentamos la potencia de los rotores, aumentará la velocidad de giro de los mismos, aumentando la sustentación que producen. A esta velocidad de giro la llamamos r.p.m. (revoluciones por minuto). De manera que si las r.p.m. de todos los rotores au- mentan a la vez, el RPA ascenderá describiendo un perfil de vertical. En el caso de los aviones, forzosamente necesitamos generar una fuerza de empuje (11, mayor que la resistencia (D), dicha fuerza debe ser mayor cuanto mayor sea el ángulo de ascenso (b), para poder equilibrar la componente del peso paralela a la trayectoria de vuelo. Aunque pudiera parecer que el ascenso se produce por un aumento de su veloci- dad y/o del ángulo de ataque, lo que le permitiría también aumentar la sustentación (L), la realidad es que el avión asciende modificando su trayectoria de vuelo, y las fuerzas de- ben estar en equilibrio. Crucero En la fase de crucero, el RPA describe una trayectoria rectilínea horizontal hacia delan- te (vuelo recto y nivelado) de manera que las fuerzas permanecen en equilibrio. Siendo L= WyT=D. En el caso de los helicópteros o multirrotores, la fuerza de empuje que les hace volar ha- cia delante es generada por la sustentación de sus rotores. Cuando este hace inclinarse al helicóptero Página 61 hacia adelante, la fuerza de sustentación (L) permanece perpendicular al plano de rotación . Se crea entonces una componente de fuerza horizontal que resulta en el empuje (11. Puesto que ahora, la resultante vertical de la sustentación (L1) es el vector fuerza que debe contrarrestar el peso (W), es necesario aumentar la sustentación del rotor para poder mantener un vuelo horizontal. Ya que al cabecear hacia adelante el helicóptero, la re- sultante de la sustentación (L1) se ha visto reducida. Estacionario El welo estacionario es un tipo de welo que solo es capaz de realizar el helicóptero y los multirrotores, dado que pueden sustentarse sin necesidad de estar en movimiento, como es el caso de los aviones u otras aeronaves. Se da cuando estos permanecen inmóviles en welo, en el mismo lugar y posición. En este caso, las fuerzas permanecen en equilibrio, siendo L = W. Descenso El descenso de un RPA es el resultado de la disminución de la fuerza de la sustentación, ya sea por la reducción de potencia, ángulo de ataque o velocidad, que resulta en una trayectoria de vuelo descendente. Limitaciones de Peso Exceder los límites de masa máxima autorizados trae como consecuencia el empeoramiento de las performances (pérdida de características de la aeronave): • Menor velocidad ascensional. • Menor ángulo de ascenso. • Menor velocidad de crucero. • Inferior capacidad de maniobra. • Inferior alcance. • Mayor esfuerzo estructural. • Menor defensa ante condiciones adversas. • Superior velocidad de entrada en pérdida. • Inferiores condiciones de seguridad de vuelo. Cámara montada bajo el centro de gravedad y cumpliendo con los límites de peso. Página 62 Balance A continuación definimos cuatro conceptos fundamentales a la hora de hablar de la carga y centrado de una aeronave: • Datum (o Reference Datum). Es el plano vertical imaginario a partir del cual se miden todas las distancias a efectos de balance y determinación del centro de gra- vedad. La localización de este punto de referencia la establece el fabricante. • Momento. Denominación simplificada para describir la fuerza de palanca que ejerce una fuerza o peso. En este caso, es el producto del peso de un elemento por su brazo: Momento = Fuerza (Peso) x Distancia (Brazo) • Brazo. Es la distancia horizontal existente desde el Datum hasta un elemento situado en la aeronave (cámara, motor, antenas, etc.). • Brazo del CG. Distancia horizontal desde el Datum hasta el centro de gravedad. Cualquier sistema de pesos tiene un punto de equilibrio que representa el centro de todos los pesos, ese punto representa al centro de gravedad (CG). Estabilidad en el CG: Peso (A) x Distancia (a)= Peso (B) x Distancia (b). Operación sencilla de masa y centrado en la que las fuerzas permanecen en equilibrio. Página 63 NAVEGACIÓN AÉREA Coordenadas geográficas. La Tierra La superficie de la Tierra se ve caracterizada por no tener una forma homogénea ya que en ella están presentes mares, ríos, montañas, volcanes, etc. Por esta razón y para un estudio más sencillo, se tuvieron en consideración los siguientes modelos de representación de la Tierra: El planeta Tierra es un astro que no permanece inmóvil en el espacio, sino que está en continuo movimiento. Se pueden diferenciar dos tipos de movimientos principales: rotación y traslación. • Eje terrestre: es la línea imaginaria que atraviesa la tierra desde el Polo Norte geográfico al Polo Sur geográfico y alrededor del cual gira la Tierra en su movimiento de rotación. Este eje está inclinado 23,45ºrespecto a su plano orbital. • Movimiento de rotación: movimiento que efectúa la Tierra girando sobre sí misma de oeste a este a lo largo de un eje imaginario denominado eje terrestre que pasa por sus polos. Una welta completa dura 23 horas con 56 minutos y 4 segundos y se denomina día sideral, que corresponde aproximadamente a un día de 24 horas. • Movimiento de traslación: movimiento por el cual el planeta Tierra gira en una órbita alrededor del Sol. Tarda 365 días y 6 horas en recorrer dicha orbita, en 4 años la suma de esas 6 horas acumuladas se convierten en un día entero (24 h), por tanto cada cuatro años hay un año que tiene 366 días, al que se denomina año bisiesto. Norte magnético Como ya se ha mencionado en párrafos anteriores, el eje terrestre determina los polos geográficos de la Tierra y en consecuencia el norte geográfico de la misma. El problema se presenta cuando tenemos que utilizar alguna herramienta de tipo magnético (la brújula) para orientarnos. La Tierra, entre otras propiedades, tiene un comportamiento magnético similar a la barra de un imán. Las líneas de fuerza salen del extremo de un polo magnético y confluyen en el polo magnético opuesto, y estos no coinciden con los polos geográficos. Por tanto, tendremos que tener en cuenta que el norte geográfico y el norte magnético de la Tierra no son el mismo. Página 64 Coordenadas Las coordenadas geográficas son un sistema de referencia que utiliza las dos coordenadas angulares, latitud (Norte y Sur) y longitud (Este y Oeste) y sirve para determinar puntos sobre la superficie terrestre. Meridianos: son semicírculos imaginarios perpendiculares al Ecuador que unen ambos polos de norte a sur. El meridiano de referencia es el de Greenwich. El antimeridiano es el meridiano justamente opuesto que se encuentra a 180º de longitud respecto a un meridiano en concreto. La latitud mide el ángulo entre cualquier punto y el ecuador. Las líneas de latitud se denominan paralelos. La latitud es el ángulo que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto. ------------ Paralelos: son círculos imaginarios paralelos al Ecuador y perpendiculares a los meridianos. Al contrario que los meridianos, los paralelos no son todos del mismo tamaño. El Ecuador es el paralelo de referencia que divide a la Tierra en dos hemisferios iguales, hemisferio norte y hemisferio sur. La longitud mide el ángulo a lo largo del Ecuador desde cualquier punto de la Tierra. Se acepta que Greenwich en Londres es la longitud 0 en la mayoría de las sociedades modernas. Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se llaman meridianos. Página 65 Combinando estos dos ángulos, se puede expresar la posición de cualquier punto sobre la superficie de la Tierra. Por ejemplo, Montevideo - Uruguay, tiene latitud 34,5 grados Sur, y longitud 56,1 grados Oeste Husos horarios La hora local de cada país se determina en función de sus horas de luz para conseguir un ahorro energético además de otros motivos; es por esto que en cada país o zona existe una hora local diferente. La hora GMT (Greenwich Mean Time) es el tiempo solar medio en el Observatorio Real de Greenwich (Londres), que por convención está a O grados de longitud. Durante años se adoptó esta como la hora oficial en todo el mundo, ya que los relojes se basaban en el movimiento de la Tierra sobre sí misma y sobre el Sol. Con el transcurso de los años se dieron cuenta de que la Tierra no podía considerarse como un reloj exacto ya que la influencia de las mareas hacía variar la constante de su giro. Con el desarrollo del reloj atómico, en el año 1972 se adoptó el término de hora UTC (Universal Time Coordinate) basado en el tiempo atómico, con el fin de utilizar una hora común de referencia y no las horas locales de cada país. En el ámbito militar y en la navegación aérea al tiempo universal coordinado se le designa como hora Zulú, representada por la letra Zen el alfabeto fonético internacional. En los informes meteorológicos, planes de vuelo, información aeronáutica, etcétera la hora utilizada será siempre Zulu. Los husos horarios son una serie de 24 líneas verticales imaginarias que dividen la Tierra. El origen de estas líneas es el meridiano cero o meridiano de Greenwich, que es el que se usa como referencia. En cada una de las secciones delimitadas por estas líneas existe un horario, con lo que resultan un recurso útil para organizar el tiempo en el planeta. Página 66 Cartas aeronáuticas Una carta aeronáutica, se define como la representación de una porción de la tierra, su relieve y construcciones, diseñada especialmente para satisfacer los requisitos de la navegación aérea. Se trata de un mapa en el que se reflejan las rutas que deben seguir las aeronaves, y se facilitan las ayudas, los procedimientos y otros datos imprescindibles para el piloto. Las cartas aeronáuticas, contienen muchísima información de muy diversa complejidad y aplicación. Se integran abreviaturas derivadas del idioma inglés, se emplea simbología de uso internacional, indicadores de lugares, designadores de zona, rutas de vuelo, limitaciones de altura (alta y baja), datos de aeródromos, tipos de proyección, migración de aves, se aplica el uso de diferentes unidades de medida, etc. Podemos dividirlas en 4 grandes grupos, los cuales serían: ● Cartas de aeródromo ● Cartas visuales ● Cartas instrumentales ● Otras cartas Cartas de aeródromo Son las cartas aeronáuticas que nos proporcionan información exclusiva de cada aeródromo, y pueden dividirse en: Plano de aeródromo/helipuerto – OACI Plano de Página 67 aeródromo para movimientos de tierra – OACI Plano de estacionamiento y atraque de aeronaves – OACI Plano de obstáculos de aeródromo – OACI Carta topográfica para aproximaciones de precisión – OACI Cartas visuales Son aquellas cartas necesarias para poder operar en condiciones de vuelo visual o VMC. Este tipo de carta deberá proporcionar información que satisfaga las necesidades de la navegación aérea visual en vuelos a baja velocidad, a distancias cortas y medias, y a altitudes bajas e intermedias y tenemos y pueden ser con escala 1:1.000.000 a escala 1:1.500.000 Cartas instrumentales Son las utilizadas para poder volar en condiciones instrumentales o IMC, normalmente indican líneas de costa de las áreas de mar abierto, grandes lagos y ríos y emplean escalas 1:2.000.000 y pueden ser: Carta de radionavegación Carta aérea Cartas de salida-llegada normalizada – vuelo por instrumentos - SID/STAR – OACI Carta de aproximación por instrumentos Otras cartas Un ejemplo de este tipo de cartas, son las cartas para guía vectorial radar Las cartas incluye información esencial para la navegación aérea visual: • Designadores y Zonas • Espacios aéreos. • Aeropuertos y aeródromos. • Radio-ayudas. • Edificios, pueblos, autopistas, ríos, embalses, etcétera Entre estos designadores, tenemos lo que se llama zonas prohibidas, zonas restringidas y zonas peligrosas. También tenemos zonas de maniobras e instrucción militar, zonas de vuelo recreativo para parapentes, paramotores, ala delta, paracaidismo, etc. También tenemos rutas de vuelo y corredores migratorios de aves, así como zonas y áreas de fauna sensible. Hablaremos con más detalle sobre esto en el próximo capítulo con el item AIP Página 68 Navegación La navegación aérea, se puede definir como el conjunto de técnicas y procedimientos, que permiten conducir eficientemente una aeronave de un lugar geográfico a otro, a través de una ruta establecida y monitorizando su posición a lo largo de la misma, asegurando la integridad de los tripulantes, pasajeros, carga y a su vez de los que están en tierra. La navegación aérea se basa en la observación del cielo, del terreno, y de los datos aportados por los instrumentos de vuelo. La navegación aérea se podría dividir en dos tipos (dependiendo si la aeronave necesita de instalaciones exteriores para poder guiarse): Navegación aérea autónoma Navegación aérea no autónoma La navegación aérea autónoma es aquella que no necesita de ninguna infraestructura o información exterior para poder completar con éxito el vuelo. A su vez, ésta se divide en: Navegación observada: se basa en la observación directa de las referencias necesarias en la superficie terrestre y reconociéndolas sobre la carta parte del navegante o piloto. Estas referencias usualmente corresponden a los aspectos más relevantes del terreno (ríos, carreteras, lagos, vías de ferrocarril, etc.), con tal de conocer la posición de la aeronave. Navegación a estima: el navegante o piloto calculando el tiempo transcurrido volando en una determinada dirección y la velocidad respecto al suelo (tiempo y distancia), "estima" la posición actual y calcula la dirección a seguir. Navegación por fijación de la posición: ésta a su vez se subdivide en navegación aérea astronómica, navegación aérea Doppler, navegación aérea inercial (INS). La navegación aérea no autónoma Esta sí necesita de instalaciones exteriores para poder realizar el vuelo, ya que por sí sola la aeronave no es capaz de navegar. Las instalaciones necesarias para su guiado durante el vuelo reciben el nombre de ayudas a la navegación. Estas ayudas se pueden dividir a su vez dependiendo del tipo de información que transmiten, así como del canal a través del cual lo hacen. Así, las radioayudas pueden ser: Navegación por satélite, (GPS, Inmarsat, etc) Ayudas visuales al aterrizaje, (como instalaciones que proporcionan señales visuales durante la etapa de aterrizaje de la aeronave). Radioayudas, (las cuales son señales radioeléctricas recibidas a bordo, generalmente emitidas en instalaciones terrestres como VOR). Dependiendo de las condiciones de visibilidad, la distancia de las nubes, y del tipo de espacio aéreo atravesado, existen dos conjuntos de reglas de obligado cumplimiento, estas se llaman reglas de vuelo visual o VFR (Visual Flight Rules por sus siglas en inglés) y las reglas de vuelo instrumental o IFR (Instrument Flight Rules por sus siglas en inglés). Si las condiciones de visibilidad y distancia de las nubes son iguales o superiores a los mínimos establecidos por el Reglamento de Circulación Aérea, estaremos en condiciones VMC (Visual Página 69 Meteorological Conditions) y se puede volar indistintamente en VFR o IFR. Por otro lado, si esas condiciones mínimas no se cumplen, estaremos en condiciones IMC (Instrument Meteorological Conditions) y el vuelo ha de ser obligatoriamente IFR. Un ejemplo de esto último, son los aviones de línea, los cuales por razones de seguridad, operan solamente bajo las reglas de vuelo instrumental (IFR), independientemente de las condiciones meteorológicas. El elemento en tierra, responsable de la navegación aérea, es el control de tráfico aéreo, apoyado en la información proporcionada por los pilotos, sistemas de radar y sistemas meteorológicos. Sistema de posicionamiento y navegación satelital. GNSS Un sistema global de navegación por satélite (o GNSS por sus siglas en inglés), consiste en una constelación de satélites que transmite señales que son utilizadas para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre, ya sea en tierra, mar o aire. Un sistema de navegación basado en satélites artificiales, puede proporcionar a los usuarios información sobre la posición y la hora (cuatro dimensiones X Y Z + T), con una gran exactitud, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día y en todas las condiciones climatológicas, ya sea para fines de navegación, transporte, geodésicos, hidrográficos, agrícolas, u otras actividades afines. La radionavegación vía satélite, se basa en el cálculo de una posición sobre la superficie terrestre, midiendo las distancias de un mínimo de tres satélites de posición conocida, y un cuarto satélite, aportará además, la altitud. La precisión de las mediciones de distancia, determina la exactitud de la ubicación final. En la práctica, un receptor capta las señales de sincronización emitida por los satélites, la cual contiene la posición del satélite y el tiempo exacto en que ésta fue transmitida. La posición del satélite se transmite en un mensaje de datos que se superpone en un código que sirve como referencia de la Página 70 sincronización. La precisión de esta posición, depende de la exactitud de la información de tiempo, (sólo los relojes atómicos disponen de esta precisión del orden de nanosegundos). Es por esto, que los satélites utilizan un reloj atómico para estar sincronizado con todos los satélites en la constelación. El receptor compara el tiempo de la difusión, que está codificada en la transmisión, con el tiempo de la recepción, medida por un reloj interno, de forma que se mide el "tiempo de vuelo" de la señal desde el satélite. Estos cronómetros, constituyen un elemento tecnológico fundamental a bordo de los satélites que conforman las constelaciones GNSS, y pueden contribuir a definir patrones de tiempo internacionales. La sincronización se mejorará con la suma de la señal emitida por un cuarto satélite. En el diseño de la constelación de satélites se presta atención especial a la selección del número de estos y a sus órbitas, para que siempre estén visibles en cantidad suficiente desde cualquier lugar del mundo y así asegurar la disponibilidad de señal y la precisión. Es por esto que es necesario estar en lugares despejados y con buena vista del cielo para obtener mejores señales. Actualmente tenemos sistemas operativos, cuasi operativos y en desarrollo. Galileo, es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) desarrollado por la Unión Europea (UE), con el objeto de evitar la dependencia de los sistemas GPS y GLONASS. Al contrario de estos dos, es de uso civil. Beidou, el cual es un proyecto desarrollado por la República Popular de China para obtener un sistema de navegación por satélite. La primera generación ya está operativa desde el 2000 y es un sistema de posicionamiento por satélite local dando servicio a China y a sus países vecinos. La segunda generación, también llamada Compass o BeiDou-2, será un sistema de posicionamiento global con un funcionamiento similar al GPS, ofrecerá dos tipos de servicios, uno abierto con un margen de 10 mts y 0,2 m/s de velocidad y 0,000005 segundos de tiempo, y otro para determinados clientes y ofrecerá servicios más precisos y con mayores medidas de seguridad. NAVSTAR-GPS (NAVigation System and Ranging - Global Position System), conocido simplemente como GPS, operado para el Gobierno de los Estados Unidos. GLONASS (Sistema Mundial de Navegación por Satélites), operado por el Ministerio de Defensa de la Federación Rusa, el cual sido utilizado como reserva por algunos receptores comerciales de GPS. GPS El sistema está formado por una constelación de 24 a 27 satélites, que se mueven en una órbita de 20.000 km de altura aproximadamente, alrededor de seis planos con una inclinación de 55 grados y tarda aproximadamente 11 horas y 58 minutos en completar una órbita. El número de satélites varía en función de los que se reemplazan cuando ha transcurrido su vida útil. Posee un error nominal en el cálculo de la posición de aproximadamente 15 m, el cual los receptores actuales mejoran utilizando corrección diferencial. GLONASS Este sistema proporciona determinaciones tridimensionales de posición y velocidad basadas en las mediciones del tiempo de tránsito y de desviación Doppler de las señales de radio frecuencia (RF) transmitidas por los satélites. Consta de una constelación de 31 satélites (24 activos, 3 de repuesto, 2 en mantenimiento, uno en servicio y otro en pruebas), situados en tres planos orbitales con 8 satélites cada uno y siguiendo una órbita inclinada de 64,8° y un radio de Página 71 25.510 km a una altitud de 19.100 km (algo más bajo que el GPS) y tarda aproximadamente 11 horas y 15 minutos en completar una órbita. Vulnerabilidades La vulnerabilidad más notable de los GNSS es la posibilidad de que la señal sea interferida, esto se debe a la potencia relativamente baja de la señal recibida, pues provienen de satélites y cada señal cubre una fracción significativamente grande de la superficie terrestre. La interferencia existe en todas las bandas de radio y puede ser intencional o involuntaria. Dentro de las interferencias involuntarias tenemos las fuentes terrestres que incluyen las comunicaciones móviles y fijas, enlaces de radio punto a punto en la banda de frecuencias GNSS, armónicas de estaciones de televisión, ciertos sistemas de radar, sistemas de comunicaciones móviles por satélite y sistemas militares. Las grandes ciudades también pueden ser fuentes considerables de interferencia de radiofrecuencias (RF), los sitios industriales por ejemplo, son más propensos a la interferencia involuntaria que las regiones remotas, donde esta interferencia es muy poco factible. Las intencionales se aprovechan de su escasa potencia, ya que las señales de los GNSS pueden bloquearse con transmisores de baja potencia. Otro tipo de interferencia intencional es la simulación de señales (spoofing), la cual consiste en la corrupción intencional de señales de navegación, para que la aeronave se desvíe y siga una trayectoria de vuelo falsa. Otro tipo de vulnerabilidad, viene dado por los efectos atmosféricos como las precipitaciones fuertes, que en teoría sólo deberían atenuar las señales de satélite GNSS una pequeña fracción y no afectar las operaciones. Las tormentas geomagnéticas, también pueden afectar los receptores e interferir las señales de estos satélites. Por último, hay que tener en cuenta que estos servicios pueden ser suspendidos sin previo aviso por pate de cada país operador, como puede ser en caso de emergencias, guerras, etc. Navegación DR La navegación a estima, también llamada navegación DR (del inglés dead reckoning), se define como aquella que utilizando tecnología básica simple (reloj y brújula) y conociendo la velocidad y dirección respecto al terreno, un piloto es capaz de calcular y conocer la posición actual de la aeronave. Para poder entender y realizar los cálculos oportunos a fin de conseguir nuestro objetivo, que no es otro que el de situar con la mayor precisión posible la aeronave sobre un punto, debemos conocer algunos conceptos básicos de la navegación. En el ámbito aeronáutico, la unidad más usada para medir la distancia es la milla náutica, aunque en otros países o continentes se usa también la milla terrestre. 1 milla náutica = 1,85 km 1 milla terrestre = 1, 60 km En relación con la distancia tenemos la velocidad, con la cual podremos saber el tiempo que se ha empleado en recorrer una distancia determinada. Página 72 En la aviación la velocidad se mide en nudos. 1 nudo (knot) = 1 milla náutica / h Dirección Para guiarnos en el espacio y poder seguir un camino determinado de un punto a otro, nos apoyaremos en el uso de la rosa de rumbos o Rosa de los vientos. • Curso: es el ángulo entre el norte (magnético o geográfico) y la línea recta que une dos waypoints sucesivos en la ruta. • Ruta: es la resultante de proyectar la trayectoria de la aeronave sobre la superficie de la Tierra respecto de una ref erencia, sea magnética o geográfica. • Rumbo: es el ángulo entre el norte (magnético o geográfico) y el eje longitudinal de la aeronave. Marcación: es el ángulo entre el norte (magnético o geográfico) y la línea recta que une a un punto de referencia con la aeronave. El punto de referencia suele ser una instalación importante en tierra, por ejemplo un radioayuda. Además, a la hora de realizar los cálculos oportunos, tendremos que tener en cuenta uno de los factores más importantes en la navegación a estima, el viento. Dependiendo de la dirección e intensidad con la que sople el viento, nuestro aparato verá afectada su trayectoria de vuelo, teniendo así que realizar las correcciones adecuadas para poder llegar a destino de la forma más directa posible. De igual manera, el operador tendrá que conocer cuáles son las limitaciones de viento del aparato según las especificaciones del fabricante, para poder manejarlo de una forma segura. Página 73 Espacio aéreo El espacio aéreo es todo lo que hay al aire libre, desde el nivel del suelo o del agua hasta los límites de la atmósfera. En la operación de RPAS hay que tener muy claro el significado de espacio aéreo, ya que operar sin autorización en espacio aéreo implica graves infracciones. En Uruguay es DINACIA quien asume las competencias en materia de espacio aéreo. El espacio aéreo se clasifica a grandes rasgos en: • Espacio aéreo controlado. • Espacio aéreo no controlado. La OACI define siete tipos de espacio aéreo, nombrando a cada uno de ellos con una letra desde la A hasta la G. Los espacios aéreos de clase A, B, C, D y E son espacios aéreos controlados, ordenados según el grado de control y los requisitos para volar en dicho espacio aéreo (A: mayores requisitos, E: requisitos mínimos). Nomenclatura encontrada en las cartas aeronáuticas para espacios controlados ● Área de control (CTA): Esta destinada a proteger las aeronaves desde que despegan hasta que ingresa en ruta, especialmente en los alrededores de los aeropuertos. ● Área terminal de maniobras (TMA): Cumple la misma función que el área de control, pero para aeropuertos con más tráfico. ● Zonal de Control (CTR): Es quizás la más conocida por pilotos profesionales de drones. Esta área protege el tráfico de entrada y salida de los aeropuertos. ● Zona de tránsito de aeródromo (ATZ): Evita que los drones vuelen a menos de 5 KM de los aeropuertos. ● Ruta aérea (AWY): Son corredores definidos que conectan dos puntos geográficos a una determinada altitud. Los espacios aéreos de clase F y G son espacios aéreos no controlados, es en estas clases de espacio aéreo donde actualmente pueden volar los DAOD o UAV. AIP El AIP, (del inglés: Aeronautical Information Publication) es una publicación editada por las autoridades competentes en aviación civil (o por quien éstas designen) que contiene información aeronáutica de carácter esencial para la navegación aérea. Se diseñan para que sean un manual que contenga detalles de leyes, procedimientos operativos, servicios disponibles o cualquier otra información que necesite una aeronave que sobrevuele el país en particular al que se refiere la misma. Sobre la información aeronáutica expresada en dicha AIP y sus cartas aeronáuticas se encontrará que hay zonas o áreas designadas para los vuelos y zonas de no vuelo (NFZ). con la siguiente designación. Página 74 Zona prohibida (P) Es el espacio aéreo de dimensiones definidas sobre el territorio o las aguas jurisdiccionales adyacentes de un Estado, dentro del cual está prohibido el vuelo de las aeronaves. Esta expresión, se usa únicamente cuando el vuelo de las aeronaves civiles dentro del espacio aéreo designado no se permite en ningún momento en circunstancia alguna. Zona restringida (R) Es el espacio aéreo de dimensiones definidas sobre el territorio o las aguas jurisdiccionales adyacentes de un Estado dentro del cual está restringido el vuelo de las aeronaves, de acuerdo con determinadas condiciones especificadas. Se usa esta expresión cuando el vuelo de una aeronave civil dentro del Espacio Aéreo designado no está absolutamente prohibido pero se puede llevar a cabo únicamente si se cumple con determinadas condiciones. Zona peligrosa (D) Es el espacio aéreo de dimensiones definidas sobre el territorio o las aguas jurisdiccionales adyacentes de un Estado, en el cual pueden desplegarse en determinado momento actividades peligrosas para el vuelo de las aeronaves. Se usa esta expresión únicamente cuando el peligro potencial para la aeronave no ha llevado a la designación del espacio aéreo como restringido o prohibido. El objeto de crear una zona peligrosa es la de advertir a los operadores, o pilotos de las aeronaves de que es necesario que evalúen los peligros en relación con sus responsabilidades respecto a la seguridad de sus aeronaves. Cada zona está numerada y se usa una serie única de números para todas las zonas independientemente de su tipo, a fin de asegurar que nunca se duplique un número, cada zona es tan pequeña como sea posible y está contenida dentro de límites geográficos sencillos. El tipo de zona en cuestión, se indica en las cartas mediante el uso de la letra correspondiente al idioma inglés. Es así que la letra P se usa para indicar zona prohibida, la letra R para zona restringida y la letra D para zona peligrosa, precedida siempre por las letras de la nacionalidad, (en Uruguay SU). Por ejemplo se asignan números y letras a las áreas en la forma siguiente: SU P1, SU R2, SU D3, etc. También se indican los límites verticales (superior e inferior), y pueden indicar o no los límites laterales, horarios, etc. Toda esta información está disponible en la web de DINACIA, y por supuesto en el AIP. Notam Notificación al personal aeronáutico (NOTAM) Es el acrónimo en inglés de Notice To AirMen (información para aviadores), son documentos que se publican de acuerdo con las especificaciones de la OACI, para dar aviso al personal aeronáutico de cambios en servicios e instalaciones, peligros en rutas o zonas concretas, etcétera. Se publica un NOTAM cuando la información a distribuir sea: • De carácter temporal y de corta duración. Página 75 • Con poco tiempo de preaviso, para cambios permanentes o temporales de larga duración y de importancia para las operaciones (excepto cuando el texto sea extenso o contenga gráficos). Concretamente, para alguno de los siguientes casos: • Interrupción y reanudación del funcionamiento de los componentes importantes de los sistemas de iluminación de aeródromos. • Establecimiento, eliminación o cambios importantes en: - Procedimientos de los servicios de navegación aérea. - Operaciones de los servicios aeronáuticos. - Ayudas para la navegación aérea. - Aeródromos, helipuertos o pistas. - Zonas prohibidas, restringidas, peligrosas, etc. - Ayudas visuales. - Obstáculos. • Presencia o eliminación de defectos o impedimentos en el área de maniobras. • Modificaciones o limitaciones en el suministro de combustible, lubricantes y oxígeno. • Presencia de peligros para la navegación aérea. Los NOTAM son mensajes de texto que se distribuyen por la red de telecomunicaciones aeronáuticas, y dependiendo de la serie a que pertenezcan contienen un tipo de información u otro. Dado lo rápido de su distribución permiten informar de cambios inesperados en muy poco tiempo, poniendo la información a disposición del personal aeronáutico de forma casi inmediata. Página 76 Limitaciones de altura y distancia Las limitaciones de altura y distancia vienen establecidas en función de la categoría en la que se opere la aeronave. Internacionalmente se aplican 3 tipos de distancia de vuelo para aeronaves no tripuladas: • VLOS (operación dentro del alcance visual del piloto). • BVLOS (operación más allá del alcance visual del piloto). • EVLOS (operación dentro del alcance visual aumentado). VLOS o línea de vuelo visual La aeronave tiene que estar siempre a la vista del operador No se puede volar a través de nieblas, nubes, detrás de árboles o edificios. No se pueden emplear telescopios, binoculares o cualquier otro equipo que incremente el rango visual del operador. La distancia máxima vertical es de 120 m AGL (Above Ground Level), o sobre el nivel de tierra. La distancia máxima horizontal es de 500 m. EVLOS o línea de vuelo extendida. La aeronave puede estar o no a la vista del operador. Al no estar a la vista del operador, este puede ayudarse por la vista de terceras personas en todo momento. Cada tercera persona no puede estar alejada del otro más de 1000 mts. Estas personas informarán en todo momento al operador de la situación de la aeronave vía radio. La distancia máxima vertical es de 120 m AGL (Above Ground Level), o sobre el nivel de tierra. Sólo vuelos sobre terreno despoblado y sin riesgo de impacto contra personas. Sólo se puede volar cuando no haya tráfico aéreo de ningún tipo en la zona prevista para el vuelo. BVLOS o vuelo más allá de la línea de vista. La aeronave puede estar o no a la vista del operador. Al no estar a la vista del operador, este no necesita de terceras personas. Debe volar por instrumentos desde una estación remota o RPS, (Remote Pilot Station). Normalmente, estos pilotos (u operadores), requieren de gran calificación y experiencia para efectuar esta clase de vuelo. Con permisos especiales, pueden volar sobre los 120 m de altura AGL. Usualmente se empelan sistemas de FPV, (First Person View). Página 77 OPERATIVA Gestión operacional Una aeronave no efectuará ninguna operación salvo que la persona que la maneje sea un piloto calificado convenientemente y: • haya sido debidamente autorizada por el propietario, por el arrendador, si está arrendado, o por un agente designado; • sea absolutamente competente para maniobrar la aeronave • esté en condiciones de cumplir las normas operacionales requeridas Preparación de los vuelos No se iniciará ningún vuelo hasta que el piloto al mando haya comprobado que: • la aeronave reúne condiciones de aeronavegabilidad, está debidamente matriculada y que los certificados al respecto se encuentran en regla; • los equipo instalados en la aeronave son apropiados, teniendo en cuenta las condiciones de vuelo previstas; • se ha realizado cualquier mantenimiento necesario; • la masa de la aeronave y el lugar del centro de gravedad permiten realizar el vuelo con seguridad, teniendo en cuenta las condiciones de vuelo previstas; • la carga transportada está debidamente distribuida y sujeta; y • no se sobrepasarán los límites operacionales de la aeronave que figuran en el manual de vuelo o su equivalente. Antes de comenzar un vuelo, el piloto al mando se familiarizará con toda la información disponible, apropiada al vuelo que se intenta realizar. Para la planificación, el piloto podrá apoyarse en los distintos medios de difusión de información meteorológica y aeronáutica, asi como de material relacionado con los espacios aéreos del lugar y los alrededores donde se realizará el vuelo. Una correcta planificación de vuelo incluye: • un estudio de los informes y pronósticos meteorológicos actualizados de que se disponga. • una planificación de medidas alternativas en caso de que el vuelo no pueda completarse como estaba previsto debido a las condiciones climatológicas. • un análisis exhaustivo del terreno, obstáculos y la posibilidad de interferir con otras aeronaves. El piloto al mando será responsable de la operación, seguridad operacional y protección de la aeronave, así como de la seguridad de la operación y personal en la misma. El piloto al mando será responsable de garantizar que: • no se comenzará ningún vuelo si se halla incapacitado para cumplir sus obligaciones por una causa cualquiera, como lesiones, enfermedad, fatiga o los efectos de cualquier sustancia psicoactiva; y • no se continuará ningún vuelo cuando la capacidad para desempeñar sus funciones se reduzca significativamente por la alteración de sus facultades debido a causas tales como fatiga, enfermedad, etc. Página 78 El piloto al mando será responsable de notificar a la autoridad correspondiente más próxima, por el medio más rápido de que disponga, cualquier accidente en relación con la aeronave en el cual alguna persona resulte muerta o con lesiones graves, o se causen daños de importancia a la aeronave o a la propiedad. Procedimientos Dentro de la operativa de vuelo de aeronaves no tripuladas, los procedimientos a llevar a cabo juegan un rol preponderante a la hora de gestionar un vuelo correcto, seguro y exitoso. Como vimos anteriormente, la planificación es fundamental para prevenir riesgos, mejorar el desempeño, cumplir con las normativas vigentes y desarrollar la tarea de manera que no afecte a nadie. No menos importante, es gestionar una operativa de vuelo correcta y eficaz, saber nuestras limitaciones y la de nuestra aeronave, cumplir con los requisitos de seguridad y no exceder las restricciones aplicadas al vuelo. Un correcto y responsable operador de drones, debe haber planificado el vuelo antes siquiera de haber cargado las baterías a emplear, verificado aeronave, estado meteorológico, lugar, investigado el espacio aéreo, autorizaciones y responsables. Una vez en el escenario previsto, debe de elegir el mejor lugar para el despegue de su aeronave, elegir el mejor lugar para establecer su RPS (Remote Pilot Station), delimitar el área de trabajo, desplegar el equipamiento necesario y previsto para el vuelo, observar nuevamente cualquier modificación del escenario elegido, prestar especial atención a los obstáculos y observar el estado del tiempo para estar tranquilo ante cualquier eventualidad. Luego recién de cumplir con todo esto, se entiende que uno puede comenzar con la operativa de volar, propiamente dicha. Una vez desembalada nuestra aeronave, hay que corroborar su correcto armado, el chequeo de su funcionamiento y en función de las características, ver que todo esté listo para el vuelo. Ya en el aire, hay que atender con sumo cuidado el vuelo de nuestra aeronave, estar atentos en todo momento a cualquier tipo de falla, ya sea observando la aeronave o atendiendo los datos de telemetría y/o FPV. Cualquier indicio de falla, vuelo errático, pérdida de potencia o similar, debe ser atendido con las medidas de mitigación necesarias y de manera inmediata. También hay que observar el estado de las baterías, no exigirlas al límite, cuidar de no perder comunicación entre el control remoto y la aeronave, etc. Siempre que nuestra aeronave (y nosotros), se esté comportando como estaba previsto, nos dispondremos a cumplir con el objetivo fijado y realizar el vuelo correspondiente. Página 79 Evaluación de riesgo En las operaciones de vuelo con aeronaves dirigidas por control remoto siempre existe un riesgo, algunos pueden ser eliminados y otros pueden ser reducidos hasta niveles aceptables. El proceso de evaluación de riesgos es un paso decisivo en la gestión de la seguridad operacional. La correcta clasificación y evaluación es clave en aspectos tales como el control del nivel de riesgo en la operación, su seguimiento y la mitigación. En este ITEM, se describe como ejemplo el procedimiento de OACI, similar al ya visto anteriormente: Clasificación de riesgos La clasificación de los riesgos se realiza mediante la clasificación del documento 9859 de OACI. Se considera como más importantes los siguientes: • Ambientales. • Económicos. • Tecnológicos Operacionales • Actuaciones no seguras. • Condiciones no seguras. Descripción y evaluación Cualquier riesgo combina dos aspectos a analizar: • Gravedad. • Probabilidad de ocurrencia. Los valores obtenidos del análisis de estos dos aspectos indicarán una posición en la matriz de riesgos, a través de la cual se obtiene la evaluación de los riesgos. Análisis de gravedad Los riesgos se clasificarán según la Tabla en base a la gravedad de las consecuencias de su aparición. Página 80 Análisis de ocurrencia La valoración de las probabilidades se hará en base a los siguientes factores: • Valoración de un experto. • Observación. • Referencias obtenidas del sector. • Valoración del entrenamiento del personal. • Requisitos legales de certificación. • Existencia de procedimientos establecidos. La matriz de aceptación de riesgo es el medio de evaluación y valoración del riesgo más adecuado para la gestión y la toma de decisiones Las posiciones de la matriz están coloreadas con el fin de indicar el grado de aceptabilidad del riesgo de la siguiente manera: Página 81 • Rojo - Nivel inaceptable: el riesgo es demasiado elevado para seguir operando. - Acción: suspender la operación hasta que el nivel de riesgo retorne a niveles tolerables o aceptables. - Decisiones: - Gestor de seguridad: evaluar y aceptar el nivel de riesgo. - Gerencia: parar la operación. • Amarillo - Nivel tolerable: el riesgo es tolerable, se deben implementar medidas de mitigación. - Acción: implementar medidas de mitigación. - Decisiones: - Gestor de seguridad: evaluar y aceptar el nivel de riesgo. Implantar medidas de mitigación. - Gerencia: evaluar el nivel y decidir si se continúan las operaciones. Implantar medidas de mitigación. • Verde - Nivel aceptable: el nivel de riesgo es aceptable, la operación se considera completamente segura. - Acción: supervisión de la evolución para mantener este nivel. No se requieren medidas especiales de mitigación. - Decisiones: - Gestor de seguridad: evaluar y aceptar el nivel de riesgo. - Gerencia: mantener la supervisión del riesgo. FACTORES HUMANOS El factor humano El factor humano en el ámbito aeronáutico y según lo define la Organización Internacional de Aviación Civil (OACI), se refiere a las personas en sus situaciones de vida diaria y trabajo, a su relación con las máquinas, con los procedimientos y con el ambiente que les rodea. Dentro del estudio que se realiza de los factores humanos entran en juego algunas ciencias como por ejemplo la psicología, ingeniería, sociología y fisiología, entre otras. Debemos ser conscientes de que el elemento humano es la parte más flexible y adaptable pero también la más vulnerable. El entorno físico, las condiciones medioambientales, el entorno de trabajo, son algunos de los factores que pueden influir negativamente en el comportamiento humano. El estudio de algunos de estos factores son determinantes a la hora de conseguir nuestro objetivo, que no es otro que operar de la forma más eficiente y segura posible. La operación con DAOD o UAV es una actividad compleja y de gran responsabilidad, es importante que el piloto sea consciente y entienda cómo afectan los factores humanos en el pilotaje, no tanto por los costes elevados que podría representar la pérdida del aparato sino por los daños que podría causar a las personas, sin olvidar tampoco el derecho a las libertades civiles, Página 82 como la moralidad y la legalidad de su uso con fines poco lícitos (espionaje, intromisión ilegítima, etc.). Conciencia situacional Según los estudios que se realizaron a lo largo de las últimas décadas relacionados con accidentes aéreos, se desveló que la pérdida de la conciencia situacional era una de las principales causas del llamado «error humano». El término de conciencia situacional a nivel general, se podría definir como el estado en el que una persona es consciente de lo que está sucediendo a su alrededor en el desempeño de una función y de reconocer rápidamente si se produce un cambio en la situación. Este concepto es crucial para poder tomar decisiones y hacerlo de una manera correcta. Muchas veces, el piloto tiene una percepción incorrecta de la realidad, y este hecho puede suponer un peligro potencial en la operación del vuelo, ya que en la mayoría de las situaciones el piloto opera de una forma individual sin una supervisión o control de otra personal, que pueda aportarle una visión diferente a la suya de lo que está sucediendo. Existen varios factores que influyen en el control de la conciencia situacional: • Experiencia previa. • Orientación espacial. • Estado emocional y físico (estrés, fatiga ... ). • Entrenamiento en la gestión de recursos. • Comunicación insuficiente. • Aburrimiento. Así mismo, cuando el piloto está operando el aparato de una forma automática, de alguna manera se está confiando de que es más seguro y fiable, llevándole a tener una percepción de que la situación tiene menor riesgo. Comunicación Todos, alguna vez en la vida, hemos sufrido las consecuencias de una mala comunicación, bien sea en nuestro entorno laboral, vida social o familiar, etc.; en el entorno aeronáutico, las comunicaciones son un pilar fundamental en la operación aérea, un error en el envío o recepción de un mensaje puede acarrear consecuencias desastrosas. Con el fin de que todo el mundo utilizara la misma forma de comunicación y se entendiera, se creó un lenguaje estandarizado para los usuarios del espacio aéreo y de las operaciones aéreas en general. El primer paso para realizar unas buenas comunicaciones y transmitir información de una entidad a otra es conocer cada uno de los elementos que componen dicha comunicación. Página 83 Figura: Elementos de la comunicación • Emisor: persona que codifica el mensaje y lo transmite a través de un canal hasta un receptor. • Receptor: persona que recibe el mensaje y lo procesa para su decodificación. • Mensaje: contenido de la información. • Retroalimentación: toda aquella información que devuelve el receptor al emisor sobre su propia comunicación. • Canal: medio físico a través del cual se transmite la comunicación. Las barreras en la comunicación son todos los factores que impiden o distorsionan de alguna manera el proceso de transmisión de un mensaje. Pueden ser de varios tipos: • Ambientales: ruido, interferencias. • Fisiológicas: defectos fisiológicos que pueda tener el emisor o receptor (sordera). • Psicológicas: la situación emocional del emisor o receptor (actitud negativa, motivación, ansiedad, etc.). • Semánticas: se produce cuando no se conoce o se interpreta incorrectamente el significado de las palabras o del mensaje. Algunas de estas barreras son fáciles de superar siguiendo ciertas pautas: • Utilización de expresiones que faciliten la comunicación. • Asumir una actitud de empatía con el interlocutor. • Utilizar la retroalimentación, verificar que se ha entendido el mensaje correctamente. • Control de emociones que puedan ser perjudiciales para la comunicación. • Escuchar atentamente. Página 84 Carga de trabajo y rendimiento humano La carga de trabajo es el conjunto de requerimientos psicofísicos a los que se ve sometido el trabajador en su jornada laboral. Dentro de la carga de trabajo se contemplan los dos tipos, tanto física como mental. La carga de trabajo se debe considerar como un factor de riesgo que se desarrolla en cualquier actividad laboral. Nos centraremos en la carga de trabajo de tipo mental, ya que es la que más afecta principalmente al piloto de DAOD o UAV. En muchas ocasiones, el operador se puede ver superado por la cantidad de actividades que debe desempeñar al mismo tiempo, la cantidad de información recibida, la complejidad de la operación, etc. Una de las consecuencias que nos podría acarrear un exceso de carga de trabajo es la fatiga. Cuando un piloto comience a sentir fatiga, sus capacidades mentales y físicas empezarán a verse mermadas, y su trabajo dejará de ser seguro y eficaz. Si bien es cierto que ante una misma demanda de trabajo, la carga de trabajo en cada una de las personas puede variar dependiendo de varios factores: • Conocimiento. • Experiencia. • Habilidad. • Entrenamiento. • Previsión. • Etcétera La productividad, la eficacia y la eficiencia son el baremo final con el que se evaluará a un empleado después de realizar una operación o trabajo demandado. • Productividad. Relación entre los resultados y el tiempo empleado para obtenerlos. • Eficacia. Capacidad de alcanzar el efecto que se espera o desea tras realizar una acción. • Eficiencia. Uso racional de los medios para alcanzar un objetivo predeterminado (cumplir un objetivo con el mínimo de recursos disponibles y tiempo). Factores que influyen en el rendimiento: Estado físico. La situación en la que se encuentra un individuo respecto a su organismo físico: enfermedades, lesiones, hábitos de sueño. • Estado emocional. El estado de ánimo es una emocionalidad que no remite necesariamente a causas específicas y que, normalmente, no podemos relacionar con acontecimientos determinados. Estado ambiental. Conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos, sociales, económicos y culturales capaces de causar efectos sobre los seres humanos: - Lugar de trabajo: al aire libre, agentes climáticos externos como la temperatura, ruido, el viento ... - Presiones en el trabajo: Trabajo en grupo, liderazgo Página 85 En primer lugar, hay que destacar que mucha gente piensa que el trabajo en grupo es lo mismo que el trabajo en equipo, cuando en realidad son dos modelos diferentes de organización del trabajo. Vamos a ver las principales características de cada uno para poder aprender a diferenciarlos bien. Un grupo de trabajo está compuesto por dos o más individuos que trabajan de forma independiente para alcanzar un objetivo global, sin la necesidad de que trabajen en el mismo departamento. Mientras que un equipo de trabajo está formado por personas con habilidades específicas y que están comprometidos con un bien común y una forma de trabajo. La responsabilidad en un grupo es individual, mientras que en un equipo esa responsabilidad se comparte entre todos los miembros. El trabajo en equipo sigue el modelo de sinergia, en el cual la acción conjunta de todos los miembros que lo componen alcanza un resultado mayor que la acción individual de cada uno de los componentes. No se puede hablar ni de grupo ni de equipo de trabajo sin hacer referencia a un líder. El liderazgo es un conjunto de habilidades que un individuo posee para influir en las personas o en un grupo determinado, haciendo que trabajen con entusiasmo en el logro de metas y objetivos. El autor Max Weber estudió y definió tres tipos principales de liderazgo: • Autocrático: un líder autócrata asume toda la responsabilidad de la toma de decisiones, y da las directrices de cómo debe realizarse el trabajo. Suele ser distante con sus subordinados, aunque puede estar dispuesto a escuchar sus opiniones. • Democrático: el líder democrático apoya a los miembros del grupo y escucha sus ideas y opiniones de tal forma que les hace más partícipes de las responsabilidades, aunque sea él quien finalmente toma las decisiones. • Liberal: el líder liberal delega en sus subordinados la autoridad y la responsabilidad para tomar decisiones, y que sean ellos los que consigan su propia motivación. Aspectos de la salud que pueden afectar al pilotaje de DAOD-UAV Según normativa, el piloto debe pasar un reconocimiento médico aeronáutico acorde a sus atribuciones, en el que demostrará que su estado físico y de salud es el adecuado para el desempeño de sus funciones. El médico observará si existe alguna anomalía en el aparato de la visión y auditivo, y mediante analíticas de sangre y orina descartará posibles enfermedades y consumo de drogas. El alcohol es la droga que más se consume junto con el tabaco y la mariguana en la sociedad actual. Su consumo es legal y por esta razón no está socialmente tan mal visto como lo pueden estar otras drogas. Que esté dentro de la categoría de legal no significa que su consumo no tenga efectos negativos para la salud si se consume en grandes cantidades o de forma habitual. Ningún piloto de DAOD o UAV deberá desempeñar su función bajo los efectos del consumo de estupefacientes ya que supondría un elevado riesgo en la operación aérea. Las drogas, así como algunos medicamentos, producen efectos secundarios que deben tenerse en cuenta, y que en el caso de las medicinas pueden consultarse en los prospectos o por las indicaciones que el médico indique. Página 86 Estos efectos pueden desencadenar en problemas de visión, equilibrio, así como psicosis, fobia, etc. Se debe tener especial precaución en la ingesta de antibióticos, antihistamínicos, analgésicos, etcétera. El estrés es una reacción fisiológica del organismo en el que entran en juego diversos mecanismos de defensa para afrontar una situación que se percibe como amenazante o de demanda incrementada. Las consecuencias del estrés pueden ser tanto fisiológicas como psicológicas y de conducta. Estas generan daños en el cuerpo que afectan la calidad de vida de las personas. A continuación se enuncian algunos de los problemas ocasionados por el estrés: El pilotaje de DAOD o UAV exige un estado de alerta continuo durante el período de duración de la operación. Si se permanece durante un tiempo excesivo en este estado, el piloto puede llegar a experimentar fatiga. La fatiga nos puede llevar a un estado de pérdida de concentración, aumento de los errores, así como una disminución de nuestra capacidad física y mental. Algunos de los motivos que pueden desencadenar la fatiga son: • Estado físico. • Actividad mental excesiva. • Alteraciones de sueño. • Entorno y las condiciones climáticas. • Problemas psicológicos. La forma más adecuada de combatir la fatiga es dormir el número de horas suficientes, mantener un estado físico general bueno y evitar las operaciones aéreas excesivamente largas sin descansos intermedios. El pilotaje de DAOD o UAV también requiere de todos los sentidos por lo que es recomendable el cuidado y los chequeos regulares de Visión y Audición. Prevención de accidentes La prevención es parte fundamental en el campo aeronáutico, cuando hablamos de posibles accidentes o incidentes. Se trata de hacer una estimación de los distintos factores variables de la operación para poder ver si estos permanecen dentro de unos márgenes de seguridad En la operación de aeronaves pilotadas por control remoto, DAOD o UAV, los operadores deberán realizar un estudio aeronáutico de seguridad y gestión de riesgos, para valorar el nivel de seguridad de la actividad que se pretende desarrollar, es decir en qué campo de riesgo (no tolerable, tolerable o aceptable), se encuentra, y las medidas mitigadoras de riesgo que deberá adoptar para que el nivel de riesgo sea aceptable. Por lo anteriormente expuesto, analizaremos, valoraremos y por último daremos una puntuación a la actividad a desarrollar en base a los Página 87 riesgos encontrados y a continuación, con las medidas mitigadoras aplicadas, de manera que permita desarrollar la actividad, dentro de un marco de riesgo aceptable. En nuestro sistema de evaluación consideraremos: medios, entorno y personas. • Infraestructura de la zona de vuelo. • Obstáculos. • Prestaciones de la aeronave. • Trayectoria de despegue para eludir los obstáculos. • Procedimientos de vuelo. • Comunicaciones y zona de sobrevuelo. • Transmisión de datos, enlace de mando y control. • Documentación. • Entrenamientos: - Pilotos. - Personas de seguridad operacional en tierra. Este modelo tiene de particular que introducimos un valor, la Exposición, al que se asignará un valor entre +3 y -3, en función de la frecuencia con la que se realiza la actividad. Este valor será cero en el caso de que no se considere como factor. La Tabla 6.1 muestra los valores del nivel de riesgo, de forma gráfica en azul, amarillo y rojo. Esta gama es obtenida multiplicando el valor de la Probabilidad (frecuencia), dato que lo obtendremos en base a experiencia en el problema analizado, otorgándole un valor, contemplando la frecuencia con la que ha ocurrido anteriormente el mismo, por el valor de la Severidad (consecuencias), dato que valoraremos en función de las consecuencias en el caso de que ocurra el percance, y sumando o restando el valor de la Exposición, a esta cifra. A la hora de establecer la Probabilidad, se sugiere en principio considerar que esta sea: • Muy alta: cuando se considere que el evento puede presentarse más de una vez cada 1 O vuelos. • Alta: cuando se considere que el evento puede presentarse entre 1 y 10 veces cada 100 vuelos. • Media: cuando se considere que el evento puede presentarse entre 1 y 10 veces cada 1000 vuelos. • Baja: cuando se considere que el evento puede presentarse entre 1 y 10 veces cada 10 000 vuelos. • Muy baja: cuando se considere que el evento puede presentarse menos de 1 vez cada 10 000 vuelos. Página 88 En cuanto a la Severidad (consecuencias) de un evento se sugiere en principio utilizar la siguiente valoración: • Muy alta (intolerable): podría causar muerte o incapacidad total permanente de personas, pérdidas económicas superiores a 700 000 Dólares o daños graves irreversibles al medio ambiente. • Alta: podría dar lugar a incapacidades parciales permanentes, lesiones o enfermedad profesional que pueda resultar en hospitalización de al menos tres personas, pérdidas económicas entre 150 000 y 700 000 Dólares, o daños graves al medio ambiente reversibles con aplicación de medidas de corrección. • Media: podría causar lesiones o enfermedades ocupacionales que resulten en uno o más días de trabajo perdidos, pérdidas económicas entre 7000 y 150 000 Dólares, o daños mitigables al medio ambiente sin necesidad de aplicación de medidas de corrección. • Baja: podría resultar en una lesión o enfermedad que no resulte en una pérdida de jornada de trabajo, pérdidas económicas entre 1500 y 7000 Dólares, o daños mínimos al medio ambiente que no requieren restauración. • Muy baja (tolerable): podría resultar en pérdidas económicas inferiores a 1500 Dólares. En la Tabla 6 .1 , si a una de las actividades se le asigna un valor cero en severidad o probabilidad, el resultado final será cero, pero de cualquier modo será incluido en el informe de índice de riesgo (Tabla 6.2)
	"""

	def generar_preguntas(num_preguntas=10):
	prompt = f"""Basándote en el siguiente contexto sobre drones y aeronaves no tripuladas, genera {num_preguntas} preguntas de opción múltiple.
	Cada pregunta debe tener tres opciones de respuesta y solo una debe ser correcta. Deben ser preguntas dificiles, respecto a terminologias y a redacción, tecnicas. No repetir preguntas. Tiene que haber preguntas de todos los temas. Preguntas capciosas y narrativas y enunciados. Un nivel alto de dificultad que incluya todas las secciones del texto, paando por todos los temas.
	Devuelve las preguntas en el siguiente formato:

	1. [Pregunta 1]
	a) [Opción 1]
	b) [Opción 2]
	c) [Opción 3]
	Respuesta correcta: [a, b, o c]

	2. [Pregunta 2]
	...

	Contexto:
	{contexto}
	"""

	try:
	response = openai.ChatCompletion.create(
	model="gpt-4o-mini", # Asegúrate de que este es el nombre correcto del modelo
	messages=[{"role": "system", "content": prompt}],
	temperature=0.7,
	)

	content = response.choices[0].message.content

	# Parseamos el contenido para convertirlo en una estructura de datos
	preguntas = []
	current_question = {}
	for line in content.split('\n'):
	if re.match(r'^\d+\.', line):
	if current_question and len(current_question.get('opciones', [])) == 3:
	preguntas.append(current_question)
	current_question = {'pregunta': line.split('.', 1)[1].strip(), 'opciones': []}
	elif line.startswith(('a)', 'b)', 'c)')):
	current_question['opciones'].append(line[2:].strip())
	elif line.startswith('Respuesta correcta:'):
	respuesta = line.split(':')[1].strip().lower()
	current_question['respuesta_correcta'] = {'a': 0, 'b': 1, 'c': 2}.get(respuesta, 0)

	if current_question and len(current_question.get('opciones', [])) == 3:
	preguntas.append(current_question)

	return preguntas
	except Exception as e:
	st.error(f"Error al generar preguntas: {str(e)}")
	return []

	# Aplicación Streamlit
	st.title("* Las preguntas pueden tardar 2 minutos en generarse")

	# Inicializar o cargar preguntas
	if 'preguntas' not in st.session_state or not st.session_state.preguntas:
	st.session_state.preguntas = generar_preguntas()

	# Botón para generar nuevas preguntas
	if st.button("Generar nuevas preguntas"):
	st.session_state.preguntas = generar_preguntas()
	for i in range(len(st.session_state.preguntas)):
	if f"respuesta_{i}" in st.session_state:
	del st.session_state[f"respuesta_{i}"]

	# Mostrar preguntas y opciones
	for i, pregunta in enumerate(st.session_state.preguntas):
	st.write(f"Pregunta {i+1}: {pregunta['pregunta']}")
	opciones = pregunta.get('opciones', [])
	if opciones:
	respuesta = st.radio(
	f"Selecciona una opción para la pregunta {i+1}:",
	options=opciones,
	key=f"respuesta_{i}",
	index=None
	)

	# Evaluar la respuesta en tiempo real
	if respuesta:
	respuesta_indice = opciones.index(respuesta)
	if respuesta_indice == pregunta.get('respuesta_correcta', 0):
	st.success("¡Correcto!")
	else:
	st.error(f"Incorrecto. La respuesta correcta es: {opciones[pregunta.get('respuesta_correcta', 0)]}")
	else:
	st.warning(f"No hay opciones disponibles para la pregunta {i+1}")

	# Calcular y mostrar el resultado en tiempo real
	correctas = 0
	total_respondidas = 0

	for i, pregunta in enumerate(st.session_state.preguntas):
	respuesta_key = f"respuesta_{i}"
	if respuesta_key in st.session_state and st.session_state[respuesta_key] is not None:
	total_respondidas += 1
	opciones = pregunta.get('opciones', [])
	if opciones:
	respuesta_indice = opciones.index(st.session_state[respuesta_key])
	if respuesta_indice == pregunta.get('respuesta_correcta', 0):
	correctas += 1

	if total_respondidas > 0:
	st.write(f"Has acertado {correctas} de {total_respondidas} preguntas respondidas.")
	else:
	st.info("Aún no has respondido ninguna pregunta.")

	hide_streamlit_style = """
	<style>
	#MainMenu {visibility: hidden;}
	footer {visibility: hidden;}
	</style>
	"""
	st.markdown(hide_streamlit_style, unsafe_allow_html=True)

	# Información adicional en la barra lateral
	st.sidebar.title("")
	st.sidebar.write("""
	Vamoooooo Brian, Yenny, Nahuel 💫
	""")