ARTIGO CIENTÍFICO – GRUPO AVANZI
VISÃO GERAL GLOBAL DO AMBIENTE DE DRONES E UTM
Autores:
Carlos Marcelo Cardoso Fernandes
Dane Marcos Avanzi
Resumo:
O artigo tem como objetivo fazer um overview das principais realizações das autoridades regulatórias, das empresas de tecnologia de telecomunicações e da Aviação Remotamente Pilotada, bem como apresentar algumas soluções de gerenciamento de espectro UTM – Unmanned Aircraft Systems Traffic Management em 2023. São abordados os principais desafios inerentes à normatização das aeronaves remotamente pilotadas em suas múltiplas dimensões em especial no âmbito regulatório, técnico e operacional. O objetivo dessa reflexão é sintetizar os principais avanços e desafios que o ecossistema das aeronaves remotamente pilotadas deverão superar para que a evolução da tecnologia transcorra atendendo aos critérios mínimos da iniciativa ESG-Environment, Social and Governance, de modo a engajar de modo positivo a sociedade civil, usuários da tecnologia e órgãos reguladores em torno o desenvolvimento sustentável, e, com isso, aproveitar o que há de melhor na tecnologia em prol da sociedade. Para tanto, o texto aborda, entre outros tópicos, soluções de gerenciamento de espaço aéreo na perspectiva UTM – Unmanned Aircraft Systems Traffic Management, Redes de Telecomunicações confiáveis e desafios regulatórios sob a perspectiva da Doutrina Internacional da Regulação Responsiva. Como o tema que envolve a Aviação remotamente pilotada é amplo, haja vista a multiplicidade de aplicações no âmbito civil, são abordados, também, aspectos inerentes a operações UAM e AAM, voando em baixas altitudes, sempre no âmbito empresarial.
Palavras-Chave: ANATEL; AAM; ANAC; DECEA; DRONES; UTM; ATM; UIT.
Abstract:
The article aims to provide an overview of the main achievements of regulatory authorities, telecommunications technology companies and Remotely Piloted Aviation, as well as present some UTM – Unmanned Aircraft Systems Traffic Management spectrum management solutions in 2023. Challenges to standardization of remotely piloted aircraft in their multiple dimensions, especially in the regulatory, technical and operational scope. The objective of this reflection is to summarize the main advances and challenges that the externally piloted aircraft ecosystem must overcome so that the evolution of technology takes place in compliance with the minimum criteria of the ESG-Environment, Social and Governance initiative, in order to positively engage the civil society, technology users and regulatory bodies around sustainable development, and, therefore, taking advantage of the best in technology for the benefit of society. To this end, the text addresses, among other topics, airspace management solutions from a UTM perspective – Unmanned Aircraft Systems Traffic Management, reliable Telecommunications Networks and regulatory challenges from the perspective of the International Doctrine of Responsive Regulation. As the topic involving remotely piloted aviation is broad, given the multiplicity of applications in the civil sphere, aspects relating to UAM and AAM operations are also addressed, covering low altitudes, always in the business context.
Keywords: ANATEL; AAM; ANAC; DECEA; DRONES; UTM; ATM; UIT.
ABREVIATURAS
AAM – Advanced Air Mobility
ANAC – Agência Nacional de Aviação, ANATEL – Agência Nacional de Telecomunicações
ANATEL – Agência Nacional de Telecomunicações
ANSP – Air Navigation Service Provider
ATM – Air Traffic Management
CNS – Communication, Navigation and Surveillance
CONOP’s – Concept of Operation
DAA – Detect Avoid
DECEA – Departamento de controle de Espaço Aéreo
e-Vtol – Electric Vertical Take off landing
ESG – Environment, Social and Governance
GNSS – Global Navigation Satellite System
ICAO- International Civil Aviation Organization
JAXA – Japan Aerospace Exploration Agency
MPLS – Multiprotocol Label Switching
ONU – Organização das Nações Unidas
PoC’s – Proof of concept
QoS – Quality of System
UAM – Urban Air Mobility
UIT – União Internacional de Telecomunicações
USSP – UTM Space Service Provider
UTM – Unmanned Aircraft Systems Traffic Management
1. INTRODUÇÃO
O crescimento exponencial da frota de drones no Brasil e no mundo, nas mais diversas aplicações no âmbito da Aviação Civil, incita os órgãos reguladores, bem como as empresas do ecossistemas de drones a planejar de modo tático e estratégico a integração do gerenciamento de espaço aéreo UTM – Unmanned Aircraft Systems Traffic Management com ATM – Air Traffic Management, sistema de gerenciamento de tráfego aéreo utilizado por aeronaves convencionais com mais de oito décadas de história. Além de cada sistema de gerenciamento de tráfego conter muitas especificidades, tais estudos contém as premissas das futuras operações de AAM – Advanced Air Mobility, que prevê a utilização de drones para pequenas entregas aéreas e UAM – Urban Air Mobility, que prevê a utilização de aeronaves pilotadas ou remotamente pilotadas utilizadas para fins de mobilidade urbana, possivelmente utilizando modelos e-Vtol – Electric Vertical Take-off and Landing.
A alta demanda por soluções logísticas nos grandes centros urbanos do Brasil e do Mundo e a disposição de investir dos “big Players” do setor, fabricantes de aeronaves e companhias aéreas, prenunciam que os projetos saiam da prancheta e se tornem realidade em tempo recorde.
Nesse contexto, o evento Drone Enable, promovido pela OACI em dezembro de 2023, teve como objetivo a troca de experiências e sinergia entre órgãos reguladores de diversas administrações e empresas que compõem o ecossistema da indústria de Aeronaves Remotamente pilotadas, popularmente denominadas como Drones.
A edição 2023 ocorreu na sede global da ICAO – International Civil Aviation Organization, Agência da ONU – Organização das Nações Unidas para assuntos de Aviação Civil, em Montreal no Canadá, entre os dias 5 e 7 de dezembro. Afora as apresentações da Drone Enable, esse documento aborda outras questões estruturais sob a ótica das telecomunicações.
Diversas soluções de gerenciamento do espaço aéreo utilizado pelas aeronaves remotamente pilotadas, foram apresentadas pelos órgãos reguladores de administrações que já possuem projetos UTM em fase de implantação, bem como empresas e organizações apresentaram projetos e soluções para os principais subsistemas que compõem a complexa e intrincada arquitetura UTM. Antes de qualquer aprofundamento no tema é necessária uma breve exegese sobre o que é UTM e uma breve explicação sobre os diversos subsistemas que o compõem e deverão funcionar de modo interligado, integrado e confiável.
Antes de dissecar os principais subsistemas, convém trazer a lume o entendimento da ICAO, e de todas as administrações que a compõem, de que um “drone” é uma aeronave, e, portanto, está sujeita a uma série de regulamentos (mais simplificados que as aeronaves tripuladas) sendo que essas principais normas contém a essência dos principais subsistemas que compõem UTM e que entregam eficiência, segurança e confiabilidade ao usuário final e a sociedade. Em síntese, a aviação civil, seja ou não tripulada, está alicerçada sobre 3 fatores preponderantes: Alta Tecnologia, Disciplina da Tripulação e backoffice, e rastreabilidade de processos.
Dessa forma, os principais subsistemas de UTM são compostos por: Sistemas CNS – Communication, Navigation and Surveillance, ANSP – Air Navigation Service Provider, CONOP’s – Concept of Operation, Sistemas DAA – Detect and Avoid confiáveis, GNSS – Global Navigation Satellite System, enlace entre aeronave UAS e piloto em comando e link C2 confiável, Sistemas de Meteorologia, entre outros.
Assim, está claro para os profissionais dos diversos ramos que compõem a Aviação Civil, em especial engenheiros, advogados e gestores em geral, a envergadura dos desafios que se impõem mormente nas camadas de: interoperabilidade de sistemas, confiabilidade e maturidade de Soluções tecnológicas, merecendo especial destaque a padronização de transponders, denominados acima sistemas “detect and avoid” ou simplesmente, ver e evitar.
Para tanto, soluções robustas e confiáveis de telecomunicações nas modalidades terrestres e espaciais deverão ser desenvolvidas especialmente para o ecossistema UTM.
Para interligar e garantir funcionamento desse intrincado emaranhado de sistemas, são necessárias redes de telecomunicações dedicadas à integração dos sistemas de modo confiável e redundante. Nesse sentido, considerações valiosas nos revela a Especificação Técnica FG-NET 2030, da UIT – União Internacional de Telecomunicações, Agência especial da ONU para assuntos de telecomunicações, que trata de arquitetura de rede e framework para redes de alta confiabilidade, alta disponibilidade, alto nível de QoS (Quality of System) e baixa tolerância de falhas e erros.
Todas as soluções de telecomunicações, por sua vez, demandarão data centers, dotados de servidores capazes de suportar o processamento de grandes volumes de dados, combinando tecnologias de edge computing, servidores físicos, virtualizados servidos por redes de telecomunicações primárias e igualmente robustas (MPLS – Multiprotocol Label Switching) capazes de múltiplas opções de roteamentos e ampla capacidade de transporte de dados.
Para tanto, novos data centers deverão ser projetados e construídos para prover e suportar serviços de excelência num ambiente de missões críticas diuturnamente executadas por órgãos públicos e privados, a saber: Polícias (civil e militar), Bombeiros, Guardas Municipais, Defesa Civil, Serviços médicos, serviços de delivery em geral, serviços atinentes ao agronegócio, serviços de vigilância patrimonial, inspeções, entre outros.
Por derradeiro, mas não menos essencial, há que se planejar a instalação de subestações elétricas adequadas ao fornecimento de energia elétrica de qualidade para os referidos data centers que demandarão quantidade de quilowatts considerável. Eis aqui uma questão essencial que demandará grandes esforços a muitas nações independentemente de grau de desenvolvimento, haja vista os desafios decorrentes da transição energética aliados às questões de mudança climática e desenvolvimento sustentável.
Espera-se que, de modo suscinto, essa introdução tenha servido para anunciar alguns dos principais temas que serão discorridos ao longo deste documento do modo mais simples e objetivo, destinado não somente a profissionais da área de Aviação, mas ao público interessado em geral.
2. AUTORIDADES DE CONTROLE DE ESPAÇO AÉREO
De antemão, cumpre esclarecer que cada administração participante da ICAO, formada por 193 países, atualmente estudam o tema UTM, e, em diferentes graus em seus respectivos países, possuem iniciativas implementadas em diferentes estágios de maturidade.
É possivel citar alguns principais desafios de UTM: a capacitação de profissionais (e isso se aplica não somente a pilotos mas a todo o ecossistema necessário à operação do ambiente UTM); integração entre órgãos públicos que regulamentam operações de drones; integração da autoridade de controle de espaço aéreo com órgãos de Segurança Pública, bombeiros, defesa civil entre outros; cybersecurity; meteorologia em especial a análise de dados de microclima; desenvolvimento de transponders denominados genericamente dispositivos DAA (detect and avoid); aprimoramento do link C2 enlace de radiocomunicação que garante o controle da aeronave pelo piloto remoto em solo; Tracking de aeronaves ou monitoramento de todo voo pela autoridade de controle do espaço aéreo; questões atinentes a privacidade de terceiros; aceitação pública, infraestrutura de TIC’s Tecnologia da Informação e Comunicação; definição de padrões operacionais; integração do ambiente UTM com o ambiente ATM (Air Traffic management) espaço aéreo destinado ao tráfego de aeronaves tripuladas.
Abaixo o framework extraído do Unmanned Aircraft Systems Traffic Management (UTM) – A Common Framework with Core Principles for Global Harmonization, 4º Edition, pág. 39.
Unmanned Aircraft Systems Traffic Management (UTM) – A Common Framework with Core Principles for Global Harmonization, 4º Edition, pág. 39.
3. TEMAS TRANSVERSAIS RELACIONADOS À PLATAFORMA UTM
Constituem outros temas transversais de relevante importância: análise e mapeamento de potenciais riscos ao meio ambiente; desenvolvimento de redes de telecomunicações dedicadas espaciais e terrestres, utilizando tecnologia de satélite, 5G de modo combinado a garantir o controle, supervisão e rastreabilidade de aeronaves.
Cumpre destacar que a necessidade de redes dedicadas ao ecossistema UTM é de fundamental importância, em especial para que o enlace C2 seja confiável de modo a garantir segurança para os diversos entes envolvidos nas operações, e, sobretudo para a sociedade. Outro tema a ser definido é a cobrança de impostos por parte do Estado pelo uso do espaço aéreo utilizado pelas aeronaves remotamente pilotadas.
Devido à complexidade dos diversos subsistemas que comporão o sistema UTM, as administrações públicas. em seus respectivos territórios, deverão prestar esse serviço ao usuário interessado diretamente ou através de empresas concessionárias que proverão os serviços de UTM. Os valores pelo acesso ao espaço aéreo, metodologias de cálculo e serviços agregados ao usuário são objeto de estudos pelas autoridades no assunto.
3.1 Operação de Aeronaves Remotamente Pilotadas no Brasil
No Brasil os principais órgãos reguladores são a ANAC – Agência Nacional de Aviação, ANATEL – Agência Nacional de Telecomunicações e o DECEA – Departamento de Controle do Espaço Aéreo.
À ANAC cabe o Registro de aeronaves e certificação de pilotos. À Anatel, a homologação do enlace de radiocomunicação que permite ao piloto em solo controlar a aeronave. Ao DECEA cumpre a fiscalização e o controle do espaço aéreo.
3.2 Regulação Responsiva
A teoria da Regulação Responsiva tem como principais idealizadores Ian Ayres e John Braithwaite, que consolidaram seus estudos na obra: Responsive Regulation: Transcending the Deregulation Debate, publicado pela Editora Oxford.
Como o subtítulo anuncia, a teoria da regulação responsiva, sugere um meio termo entre a desregulamentação (apregoada por economistas adeptos ao liberalismo, baseados no laissez faire – capacidade da economia de se autoajustar) e o excesso de normatização estatal em segmentos da economia, que cria amarras e dificuldades a atividade empresarial. Esse meio termo busca aprimorar o potencial criativo propiciando um ambiente regulatório acolhedor para empreendedores do setor privado.
Nessa perspectiva, a regulação responsiva através dos órgãos reguladores, incentiva os cidadãos em geral, a conhecer as normas relativas à utilização profissional das aeronaves remotamente pilotadas, gerenciar seus riscos e providenciar todas as certificações e licenças relativas à aeronave e pessoal envolvido na operação Aeronáutica, as regras de acesso ao espaço aéreo, e, em especial os procedimentos operacionais adequados à operação.
Em suma, implícita na Doutrina da Regulação Responsiva, há um voto de boa fé que a administração pública federal concede ao cidadão brasileiro. Não obstante, todos os atos e fatos decorrentes de violações civis, criminais e administrativas, em última instância serão apuradas e punidas na forma da lei. O objetivo inicial da norma não é a punição, mas sim a orientação e o encorajamento a adesão às normas e padrões de modo espontâneo.
3.3 Conceito de Usuário Colaborativo
Sob a perspectiva dos órgãos reguladores no Brasil e no mundo, usuário colaborativo é toda a pessoa física ou jurídica, que opera aeronave (s) remotamente pilotada, de modo aderente ao tipo de operação, respeitando as regras de acesso ao espaço aéreo, os registros e licenças da aeronave e piloto, bem como todos os procedimentos atinentes a operação de voo de modo seguro e responsável.
Nesse contexto, no que tange ao UTM, informar as intenções de voo e criar uma cultura responsável principalmente nas empresas que operam drones para uso próprio ou para prestar serviços à terceiros é de fundamental importância.
Caberá às administrações públicas no Brasil e no mundo, bem como a todo ecossistema de empresas do setor, criar metodologias de gerenciamento para coibir ou restringir o acesso ao espaço aéreo por parte de usuários não colaborativos, lembrando que uma das finalidades da plataforma UTM é integrar a plataforma ATM, em operação e consagrada há quase 8 décadas, na qual a Aviação Civil Regulada segue rígidas normas de compliance, e, não por acaso, faz da Aviação Civil o meio mais seguro de transporte no mundo.
4. O BR-UTM
No Brasil, a DCA 351-6, publicada em 8/9/22, definiu a Concepção Operacional UTM Nacional. Recentemente, de 27/11/23 a 29/11/23 o projeto BR-UTM, liderado pelo ICEA/DECEA, realizou a primeira reunião de empresas que compõem o ecossistema de soluções de aeronaves remotamente tripuladas e possíveis integradores de provedores de soluções de UTM. A ANAC também participou do evento. Foram debatidos em grupos distintos temas relativos a requisitos técnicos, operacionais e de governança. O Projeto possui 3 fases e um roadmap final estimado para 2030. A missão Oficial Brasileira, presente na Drone Enable 2023, apresentou os resultados e aprimoramentos obtidos com a plataforma UTM já em operação SARPAS NG.
5. JAXA – Japan Aerospace Exploration Agency
Dentre as excelentes apresentações da Edição 2023 da Drone Enable merece destaque especial o projeto Re/AMo, seja pela adoção de testes e validações de procedimentos de desempenho de aeronaves não tripuladas e periféricos, seja pela preocupação com segurança de voo da autoridade japonesa. O projeto foi iniciado em 2022 durante a pandemia e tem data final estimada para 2026 e é desenvolvido por um consórcio de empresas em parceria com a Autoridade Japonesa JAXA.
Para tanto, tem realizado testes em diferentes cenários simulando o desempenho de dispositivos DAA, Detect Avoid em situações de compartilhamento de espaço aéreo entre aeronaves remotamente pilotadas e aeronaves tripuladas convencionais em baixas altitudes.
Outro tema de relevante importância, já em estudo pela JAXA, é a avaliação dos requisitos mínimos necessários para a implementação de Vertport’s destinados, por exemplo, para o transporte local de passageiros entre terminais aeroportuários.
No tocante ao Desenvolvimento de tecnologia de gerenciamento de tráfego, há estudos e pesquisas em andamento sobre o compartilhamento ideal do espaço aéreo entre UAS, UAM e aeronaves tripuladas existentes operando em baixas altitudes.
O projeto realiza tomada de subsídios sobre: 1) tendências fora do Japão; 2) discussões entre conselhos públicos e privados no Japão sobre como o tráfego aéreo deve ser gerenciado para permitir o compartilhamento do espaço aéreo e sobre como o sistema de gerenciamento de tráfego será projetado através do uso de simuladores.
No quesito segurança de voo, dentre os principais pontos de atenção do projeto é possível citar: 1) o desenvolvimento de tecnologias para evitar colisões utilizando sensores e gestão de tráfego não tripulado; 2) realização de PoC’s – Proof of concept operacionais para apoiar futuras operações de voo autônomas em tráfego de alta densidade; 3) desenvolvimento de tecnologias de comunicação, navegação e rastreamento (tracking); 4) aprimoramento de outras tecnologias de informação e comunicação que apoiem as operações de voo.
6. GSMA – Global System for Mobile Communication
A GSMA é uma organização global que representa mais de mil entidades entre operadoras de telefonia móvel e organizações ligadas ao ecossistema de mobilidade. Possui diversos programas e grupos de trabalho e participa intensamente de circuitos decisórios junto a organismos supranacionais como a UIT e OACI, agências da ONU respectivamente de telecomunicações e Aviação Civil.
Tais projetos e grupos de trabalho coletam dados estratégicos e estatísticas do setor de telefonia móvel em escala global, praticamente em todos os países da Terra. No que tange à UTM, sendo a infraestrutura de telecomunicações um dos pontos cruciais, segundo a GSMA investimentos expressivos estão previstos nos budgets das operadoras de telefonia móvel até 2030. O Gráfico abaixo indica que em média as operadoras investirão anualmente cerca de 15% de suas receitas até 2030.
A telefonia móvel, embora exista há quase quatro décadas, nos últimos 20 anos se popularizou, e, hoje faz parte da vida das pessoas em diversas partes do mundo, praticamente em todas as classes sociais. De acordo com o último relatório sobre Economia Móvel da GSMA, em 2022, as tecnologias e serviços móveis geraram 5,2 biliões de dólares o que constitui 5% do PIB global. A GSMA espera que esse número cresça quase US$ 1 trilhão até 2030, atingindo US$ 6 trilhões.
No contexto da telefonia móvel aplicada a subsistemas UTM, salvo em caso de redes dedicadas ao ecossistema UTM, há que se definir com clareza se o suporte de redes 4G/5G será em caráter primário (rede dedicada) ou somente complementar às redes de satélite ou outras redes terrestres.
7. AIRWAYZ – UTM SERVICE PROVIDER OFICIAL DE ISRAEL
A Airwayz faz parte de um consórcio de entidades denominado INDI – Israeli National Drone Iniciative. Recentemente foi nomeada USSP – UTM Space Service Provider, ou simplesmente, Provedor de Serviço de tráfego aéreo não tripulado (UTM), pela Autoridade de Aviação Civil de Israel (CAAI). Com isso a Airwayz foi oficialmente designada a monitorar e automatizar o gerenciamento do espaço aéreo baixo para serviços de drones em todo o U-Space israelense. Possui operações em 8 cidades principais cidades em colaboração com hospitais e autoridades locais municipais.
Com o foco principal em reforçar a segurança das autoridades israelenses, a CAAI – Civil Aviation Authority Israeli, selecionou a Airwayz como a primeira a receber a certificação USSP, que agora poderá emitir licenças oficiais em nome da Autoridade Civil Israelense para operações de drones em todo espaço aéreo de Israel, território com muitas áreas de restrição e intensa atividade militar especialmente nos dias hodiernos.
Na prática, todos os operadores comerciais de drones devidamente cadastrados serão obrigados a informar suas intenções de voo, para Airwayz, que aplicará as diretrizes e definições técnicas e operacionais definidas pela autoridade Israelense.
Pelo que se tem notícia, a Airwayz é o primeiro provedor UTM do mundo a obter esse credenciamento de uma autoridade ANSP. Um dos diferenciais da empresa, é o gerenciamento de imagens aéreas de drones em tempo real, que por sua vez permite o monitorando de tráfego e dimensionamento de operações num ambiente extremamente dinâmico cuja quantidade de operações e voos cresce em progressão geométrica.
O processo de certificação do USSP envolveu testes rigorosos para atender aos rígidos padrões de segurança da aviação, incluindo testes automáticos de sistema, relatórios completos de controle de qualidade, monitoramento de algoritmos, processos de desenvolvimento e medidas de segurança cibernética.
Afora isso, todos os serviços da Airwayz deverão possuir altos níveis de segurança cibernética, em especial nas rotinas de identificação de rede obrigatória, autorização de voo, reconhecimento geográfico e serviços de informações de tráfego, tudo em conformidade com os padrões Israelenses, além de serviços meteorológicos. Também possuem estudos sobre aerovias destinadas para soluções em UAM e AAM. A Airwayz já realiza testes de Air Taxis com e-vtols e Vertiports. A rota mais longa possui 48 quilômetros.
7.1 Case da Airwayz: Automação de voos no Porto de Roterdã
A Airwayz opera como provedor de soluções UTM localmente na Europa. Atualmente é responsável por uma solução de gerenciamento de voos autômatos de suporte a várias operações do Porto Marítimo de Roterdã, um dos principais portos da Europa e 7º em operações no mundo.
Como provedor UTM a Airwayz coordena no Porto de Roterdã 40 operadores que utilizam aeronaves remotamente pilotadas e executam dezenas de voos diariamente em regime autômato. Exemplos de aplicações dos operadores de voos: patrulhamento do perímetro, inspeções terrestres e marítimas, ações emergenciais. Registre-se que algumas das inspeções marítimas antes realizadas por helicópteros passaram a ser executadas por drones.
8. EHANG – INDÚSTRIA CHINESA COM SOLUÇÕES EM AAM E UAM
EHang Holdings Limited, fabricante chinesa da aeronave remotamente pilotada para transporte de passageiros teve seu sistema de veículo aéreo não tripulado, modelo EH216, homologado com Certificado de Aeronavegabilidade pela CAAC – China Administration Aviation. Segundo noticiado pela imprensa global a aeronave está apta a conduzir operações comerciais de transporte de passageiros.
Com o primeiro Certificado de Aeronavegabilidade de aeronave elétrica de pouso e decolagem vertical emitido pela CAAC, fica estabelecida uma referência para outras certificações de aeronaves similares que servirá de baliza para outras autoridades reguladoras não somente para o importante quesito de aeronavegabilidade, bem como para outros serviços ligados ao universo AAM e UAM, como vertport’s, tráfego aéreo, requisitos de telecomunicações da aeronave entre outros. Segunda a imprensa, os primeiros voos de demonstrações ocorreram no último dia útil de 2023 e foram bem-sucedidos nas localidades de Guangzhou e Hefei.
O processo de Certificação de Aeronavegabilidade da EHang começou em janeiro de 2021. Após aproximadamente 4 meses de testes, foram superados os desafios técnicos e atingidas as metas de eficiência e eficácia estabelecidas pela autoridade Chinesa de Aviação.
Segundo noticiado pela imprensa, os principais testes e ensaios laboratoriais incluíram, entre outros, desempenho do material principal, resistência estrutural, resistência a chamas, resistência a choques, toxicidade de gases, condições ambientais de equipamentos e sistemas, simulação de software, links de dados, estações de controle de solo, funcionalidade geral do sistema, compatibilidade eletromagnética, desempenho de voo e características de estabilidade de voo. O processo de validação examinou componentes, equipamentos e toda a aeronave em busca de defeitos pré-fabricados, falhas e interferências durante experimentos de laboratório e testes de voo. Ao todo foram 40.000 voos de teste para ajustes e testes formais de validação de conformidade abrangendo 65 categorias principais e mais de 450 itens de teste individuais.
Foto do autor de uma ambulância e-Vtol exibida na ICAO, em Montreal 6/12/2023. Crédito: Dane Marcos Avanzi
9. MEITUAN – EMPRESA CHINESA DE SOLUÇÕES DE DELIVERY
Desde 2021, a empresa Meituan realiza entrega de alimentos em uma das cidades mais tecnológicas da China, Schenzen. Meituan é uma espécie de Amazon chinesa. Desde então realiza cerca de 687 mil entregas por ano, de comércios como restaurantes e também farmácias. Segundo informações da imprensa a empresa vem aperfeiçoando suas aeronaves não tripuladas que tem demonstrado melhor performance em situações de clima adversas, incluindo chuva e ventos. O cliente faz um pedido por aplicativo que é entregue no quiosque (droneport) mais próximo ao destinatário. Há diversos quiosques espalhados pela cidade que conta com população de mais de 30 milhões de habitantes e uma infraestrutura similar as grandes cidades norte-americanas, como Chicago e Boston. Em parceria com operadoras de telefonia móvel chinesas a Meituan possui solução CNS que inclusive pode monitorar aeronaves não tripuladas não colaborativas.
Foto do autor de Schenzen/China. Crédito: Dane Marcos Avanzi
10. INFRAESTRUTURA DE TELECOMUNICAÇÕES
Assistimos em todo o mundo as redes 5G/6G e as constelações de nano satélites de alta capacidade avançarem com a promessa de melhorar a qualidade das transferências de dados tanto em velocidade de transmissão como em volume. Que há melhoras isso é incontestável. Ocorre que, na prática, as melhorias nem sempre são perceptíveis devido ao grande volume de devices que se conectam as redes públicas diariamente.
A indústria de telecomunicações os nomeia como dispositivos IoT – Internet of Things, ou simplesmente de internet das coisas. As aplicações do ecossistema de drones, serão apenas mais uma dentre outros bilhões de devices que afluíram para as redes de telecomunicações até 2030. Esses bilhões de dispositivos incluem: dezenas de eletrodomésticos das casas conectadas, bilhões de dispositivos dos novos parques industriais desenvolvidos com a tecnologia indústria 4.0, e, sem exagero, praticamente todos os veículos terrestres, marítimos e aeronaves de nova geração. Notem que as aeronaves remotamente pilotadas, são somente um dos ecossistemas dentre muitos outros.
Outro fator desconhecido de muitos é a infraestrutura de servidores, torres, antenas, fibra ótica, redes neutras, satélites e nano satélites que suportará a nova WWW – World Wide Web, a rede mundial de computadores. A maioria das pessoas também não conhece a infinidade de sistemas necessários para que uma simples chamada de voz ou mensagem de texto seja enviada com sucesso. Seja em atividades agrícolas ou nas grandes cidades (smartcities), a expectativa é que bilhões de dispositivos se conectem a rede especialmente nas grandes cidades.
O advento da IoT, implantará bilhões de dispositivos na rede, que suportarão APP’s – Application, das mais diversas aplicações. Em todo o mundo, projetos de cidades inteligentes, as smart cities, preveem a implantação de dispositivos que monitorarão e gerenciarão diversos serviços essenciais em uma cidade, tais como energia elétrica, abastecimento de água, tratamento de esgotos, engenharia de tráfego, entre outros. Hoje, os dados coletados por computadores e smartphones são armazenados e enviados para a nuvem, que, na verdade, é um nome poético e bonito para designar uma vasta gama de servidores que processam e guardam muita, mas muita informação.
Com a entrada de mais alguns bilhões de dispositivos advindos de infinitas aplicações e serviços de IoT, os atuais computadores não darão conta da demanda. E é aí que surge uma nova arquitetura de rede denominada Edge Computing. Essa nova arquitetura de rede descentralizará o armazenamento, processamento e gerenciamento de dados, e atuará integrada a plataformas de Big Data, Inteligência Artificial e Blockchain, de modo rápido e eficaz. Para mitigar problemas de latência (atrasos no tráfego de informação), será necessária uma nova topologia de rede, permitindo que a informação processada de forma local seja diferente do que é hoje.
Nesse contexto, o caminho para serviços inteligentes e eficazes para suporte de USSP’s e do ecossistema de drones ocorrerão mediante a integração de muitas redes de telecomunicações. Redes 5G/6G, nano satélites e outras inovações de telecomunicações, terá um caminho a ser percorrido até que essa realidade se concretize. As perspectivas são ótimas, sendo certo que demandará esforços de planejamento e estratégia dos times de TIC’s para adequar a estratégia do negócio a um roadmap de inovação sólido, estruturado e estável.
11. CYBERSECURITY E AVIAÇÃO CIVIL (TRIPULADA E NÃO TRIPULADA)
O fenômeno das aeronaves não tripuladas, tornou um pouco mais complexo o universo da Aviação Civil em todo o mundo. Nesse contexto, o ecossistema da quantidade de aeronaves (não tripuladas) tende a aumentar em progressão geométrica em áreas de baixa e alta densidade populacional, em especial considerando as aeronaves destinadas a operações AAM e UAM.
O ecossistema da aviação civil é composto por múltiplos stakeholders, que demandam dos sistemas de tecnologia de informação e comunicação, o mais alto grau de relacionado a atividades e intercâmbio de informações entre diversos sistemas e autoridades.
Em linhas gerais todos os sistemas necessitarão de: confiabilidade, disponibilidade, interoperabilidade, autenticidade, de modo a criar robusta proteção de modo a blindar todos os subsistemas de ataques cibernéticos que potencialmente possam causar danos com dimensões pontuais ou sistêmicas.
Ampla é a gama de sistemas e de autoridades e operadores envolvidos somente na estrutura de ATM. Podemos citar dentre as principais em aeroportos públicos as autoridades responsáveis pelo controle de tráfego aéreo, pela infraestrutura aeroportuária e uma infinidade de empresas, à saber: companhias aéreas, catering, manutenção de aeronaves, abastecimento de aeronaves, empresas de segurança patrimonial, enfim, uma ampla gama de profissionais com foco em atividades distintas, acesso a sistemas diferentes, que dependem de informações confiáveis para o desempenho a contento de suas tarefas com menor ou maior grau de risco.
Notem que as tarefas das empresas acima citadas possuem desdobramentos em dois importantes anexos da ICAO (anexo 13 e 17), pois atuam direta e indiretamente em sistemas ligados a segurança operacional das aeronaves durante o voo ou procedimentos em solo (safety), seja em sistemas afetos a integridade da infraestrutura aeroportuária (security).
Cumpre salientar, que existe uma miríade de procedimentos, sistemas de informação e comunicação, sistemas de meteorologia, instrumentações de navegação (GNSS), transponders DAA (detect avoid), todos com graus de criticidade considerável especialmente que no ambiente UTM, especialmente nos voos autônomos necessitarão de uma camada adicional de protocolos de segurança e criptografia, não somente nos links C2, mas principalmente em toda a camada dos sistema que permearão a integração de ATM com UTM.
Abaixo quadro extraído da Jaurus Anexx E, sobre os riscos ligados a Segurança Cibernética. Merece especial destaque as situações de riscos compartilhados.
12. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O tema UTM e sua fusão com ATM inaugurará uma nova fase na aviação. Como tudo que envolve tecnologia, um projeto dessa magnitude demandará a coordenação de diferentes saberes, expertises, muitos ramos da engenharia trabalhando conjuntamente e desafios substanciais para as ciências humanas, em especial o direito, a economia e a administração (pública e privada).
Notem que não é à toa que todas as soluções aqui apresentadas foram elaboradas por consórcios de grandes empresas, sendo que cada uma possui extenso time técnico com várias habilitações.
Afora isso, a padronização de uma ampla gama de dispositivos de grande importância como os DAA’s por exemplo, passarão por intensos debates nos 193 países que compõem a OACI, que naturalmente relutaram quanto a ideia de homologar um determinado fabricante diferente de um legado já existente na frota nacional atual tripulada e não tripulada.
Há questões geopolíticas e macroeconômicas, sendo todo o ecossistema industrial de aviação e telecomunicações peça chave para a expansão de divisas dos países detentores de tecnologia. Num certo sentido, analogamente tais empresas atuam como “peões” e “Reis” simultaneamente no tabuleiro mundial de interesses econômicos e políticos.
Em outros momentos da história no âmbito das “padronizações’ já ocorreram processos semelhantes. Podemos citar como exemplo, a padronização do Código Q nos idos de 1865. Na época cada país europeu possuía um sistema de telégrafo e um código para transmissão de mensagens. A padronização global do Código Q, sendo a primeira letra “Q” significando Quick, criou um alfabeto global e ao mesmo tempo uma lista de 315 códigos que facilitou o entendimento entre nações de diferentes culturas e idiomas.
Outro exemplo mais recente de padronização bem-sucedida foi o protocolo TCP/IP. Antes da padronização, havia ilhas de internet utilizadas por setores distintos: militares, academias, grandes empresas globais, entre outros. A padronização permitiu a World Wide Web, tal como ela é hoje.
Voltando ao ecossistema de drones, a multiplicidade de países com tecnologias diferentes somadas as aplicações UAM e AAM que impactarão a indústria de aviação tripulada (não sabemos o quanto nem em que tempo), em algum momento também deverá passar por um processo de simplificação e padronização de protocolos, procedimentos e regulamentações, sendo a ICAO e a UIT fóruns globais importantes para debates e alinhamentos dessa nova etapa da aviação civil global.
Subjaz ao tema UTM, questões administrativas, econômicas e legais, que terão diferentes modelagens e endereçamentos quanto as harmonizações dos temas tratados em âmbito supranacional, na ICAO e UIT por exemplo. Tais decisões repercutirão de modo diferente em cada país em seu respectivo direito doméstico, dependendo do grau de democracia e transparência com que forem conduzidos.
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