Qué pueden hacer los drones del futuro

El 11 de octubre de 2019, la vigilancia de alta precisión a lo largo de 50 km de toda la ruta atravesada por el convoy del presidente chino Xi Jinping en India por cuatro drones diseñados por la Universidad de Anna nos hizo preguntarnos sobre las posibilidades que surgen de una resolución de algo así como 3 cm a una altitud de 100 m.

Pero, por otro lado, el ataque con aviones no tripulados en Arabia Saudita en septiembre de 2019, que secó alrededor del cinco por ciento del suministro mundial de petróleo, y reverberó una pregunta difícil. ¿Continuarán los drones como benefactores de la humanidad o se convertirán en un arma de destrucción masiva y terrorismo en el futuro?

Existen tres factores con los drones. La necesidad de una buena tecnología, una gran inversión y una rápida adopción. Los tres niveles pueden conspirar en un escenario donde las oportunidades antitéticas de prosperidad y destrucción pueden coexistir sujetas a nuestros drones del futuro.

Introducción a los drones

Un dron es un vehículo aéreo no tripulado (UAV) que se puede hacer volar de forma autónoma mediante una unidad remota dedicada. Tiene la capacidad de realizar ciertas operaciones en el aire dictadas por el programa de computadora, mientras que los controles del modo de vuelo son asistidos por dispositivos de rastreo como GPS.

El origen de los drones se atribuye a la necesidad que el gobierno y el ejército han percibido de dispositivos de guerra inteligentes desde la década de 1960. Durante la Guerra de Vietnam, el Ejército de los EE. UU. Utilizó activamente drones con fines de vigilancia, seguido del uso posterior por parte del ejército israelí en 1982 durante la Guerra del Líbano.

Sin embargo, con el avance de la tecnología, los drones se personalizaron posteriormente en diferentes formas para muchas aplicaciones comerciales. Para el gran beneficio de la humanidad ha venido la ayuda para acceder a situaciones angustiosas, encontrar personas desaparecidas, crear mapas en 3D, topografía del paisaje, conservación de la vida silvestre, inspección de tuberías, monitoreo del tráfico, pronóstico del tiempo y extinción de incendios, agricultura, fotografía, creación de videos, proyectos académicos.

Incluso los servicios de entrega, especialmente en situaciones de pandemia, pueden resultar un beneficio reconfortante para todos nosotros.

El costo de los drones depende del tamaño y la funcionalidad. Los drones en versión mini que caben en la palma de la mano pueden costar menos de $ 100, mientras que los drones de grado militar que caben en una mochila pueden costar decenas de millones de dólares. Uno de los drones militares más grandes mide 47,6 pies de largo, el MQ-4 Global Hawk, que es más ancho que un avión Boeing 737.

Uno de los drones más populares del mercado fue el DJI Phantom 3 conocido por su cinematografía profesional. El dron utiliza una tecnología avanzada heredada de los últimos drones como Mavic Air, Phantom 4 Pro, Inspire 2, Walkera Voyager 5, etc.

Cómo funcionan los drones

Un dron está hecho de material compuesto ligero para reducir el peso y proporcionar cobertura a gran altitud. El funcionamiento del motor se logra mediante un sistema compacto de múltiples hélices de alto par que hace que este dispositivo sea altamente independiente y proporciona características a prueba de fallas de manera que incluso si algún motor dentro de este dispositivo deja de funcionar; seguirá volando ya que recibe apoyo de hélices que trabajan en grupo.

Estas hélices son operadas por sistemas de control remoto en tierra (GSC) que utilizan ondas de radio, incluido Wi-Fi. La mayoría de estos dispositivos contienen baterías extraíbles para que puedan permanecer en el aire a largo plazo. El tiempo de vuelo puede aumentar con el uso de potentes baterías en el diseño.

Los giroscopios y sensores transmiten las velocidades de rotación y otros parámetros a las computadoras que utilizan algoritmos para realizar ajustes en el posicionamiento del dron. Esto mantiene al dron equilibrado, flotando constantemente y moviéndose hacia adelante, hacia atrás o verticalmente.

Los algoritmos informáticos ayudan al operador del dron a controlar el descenso del dron. Si bien el piloto del dron puede controlar dónde y cuándo se mueve el dron, son los algoritmos de posicionamiento de la computadora los que garantizan un nivel de estabilidad automático.

Los sistemas de navegación, como el GPS, se fijan en la punta de un dron que comunica la ubicación precisa del dron. Opcionalmente, un altímetro a bordo puede comunicar los vectores de altitud y mantener el dron a una altitud específica, si así lo ordena el controlador.

Tecnologías en evolución

Los últimos drones de alta tecnología de hoy están superando con éxito las versiones anteriores en una variedad de formas.

• Sistemas para evitar colisiones - Los sensores de detección de obstáculos se utilizan para escanear los alrededores, mientras que los algoritmos de software producen las imágenes en mapas 3D que permiten que el dron detecte y evite obstáculos. El ejemplo más popular es el último DJI Mavic 2 Pro y Mavic 2 Zoom, que tienen detección de obstáculos en los 6 lados.
• Función de zona de exclusión aérea: Con el fin de aumentar la seguridad de vuelo y prevenir accidentes en áreas restringidas reguladas y categorizadas por la FAA (Administración Federal de Aviación), los últimos drones de DJI y otros fabricantes incluyen una función de "Zona de exclusión aérea" que avisa al entrar en estas zonas.
• Transmisión de video en vivo FPV - La tecnología basada en FPV (Vista en primera persona) consiste en una cámara de video que está montada en el dron y transmite el video en vivo usando la señal de radio al piloto en tierra. Esto brinda experiencia a bordo en tiempo real al piloto de tierra, lo que permite que el dron vuele mucho más alto y más lejos de lo que se puede ver el avión desde el suelo.
• Interfaz inteligente: La mayoría de los drones actuales se pueden volar con un control remoto o desde una aplicación de teléfono inteligente, que se puede descargar desde Google Play o Apple Store. Esta aplicación específica del fabricante permite un control total del dron.

Nuevas áreas y perspectivas comerciales

Los drones utilizados para aplicaciones comerciales están prosperando. Esto le dará a las diferentes empresas una oportunidad a gran escala para aumentar sus ingresos y ayudar a las economías globales a crecer de formas inimaginables.

• Servicios de envío - Según informes recientes, Google y Amazon están desarrollando sus propios drones para que el envío se pueda realizar por vía aérea en un tiempo mucho más corto. Facebook planea desarrollar drones gigantes para llevar la señal a ubicaciones remotas para acceder a Internet.

  En 2018, Boeing anunció que había creado un prototipo de un vehículo aéreo de carga (CAV) VTOL eléctrico no tripulado que puede transportar hasta 500 libras de carga útil. Como parte de la iniciativa "Medicina desde el cielo" del WEF, el gobierno de Telangana ha adoptado un marco para utilizar drones para la entrega de suministros médicos esenciales en la última milla, como sangre y muestras médicas, en un esfuerzo por aumentar el acceso a la atención médica en las comunidades de todo el país. Expresar. Los reporteros de noticias también utilizan drones para recopilar información de lugares inaccesibles.

• Colaboración con IoT - Un sistema integrado de drones con redes de sensores de IoT en tierra puede ayudar a las empresas agrícolas a monitorear la tierra y los cultivos, las empresas de energía inspeccionan las líneas eléctricas y los equipos operativos y las compañías de seguros monitorean las propiedades en busca de reclamos y pólizas. En 2015, se llevó a cabo un experimento en Austin, Texas, en el que los drones detectaron con éxito las redes de IoT que estaban presentes en áreas residenciales y comerciales de la ciudad.
• Medición y estimación - Los drones pueden medir y registrar la altura de cultivos, edificios y montañas. Esto se hace mediante el uso de tecnología de detección remota llamada Lidar que ilumina el objetivo con un láser y calcula la distancia y la altura midiendo lo que se refleja.
• Estudios atmosféricos - Los drones pueden volar a áreas inseguras e inaccesibles para medir la calidad del aire, verificar la presencia de microorganismos específicos o elementos atmosféricos e incluso detectar terremotos.
• Grabación en vivo - Las cadenas de televisión deportivas utilizan drones hoy en día para capturar imágenes de eventos deportivos que de otro modo serían difíciles de adquirir.

Dados estos terrenos tan extensos de nuevas aplicaciones, aquí hay algunas predicciones comerciales recientes sobre la economía de los drones:

• PricewaterhouseCoopers ha valorado el mercado de servicios de empresas basadas en drones en más de $ 127 mil millones, siendo las principales industrias infraestructura en $ 45,2 mil millones, agricultura en $ 32,5 mil millones y transporte en $ 13,0 mil millones.
• La Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI) predice que la industria de los drones creará más de 100,000 empleos en los EE. UU. y agregará $ 82 mil millones a la economía de los EE. UU. para 2025.
• Goldman Sachs predice un mercado de $ 100 mil millones para drones entre 2016 y 2020, y los militares constituyen la mayor parte con un gasto de $ 70 mil millones. Se estima que los drones de consumo tomarán una participación de $ 17 mil millones de ese mercado, y el uso del gobierno comercial y civil representará $ 13 mil millones.
• El Instituto de las Naciones Unidas para la Investigación del Desarme citó en su informe de 2017 que el mercado mundial de drones puede aumentar cuatro veces para 2022 desde su valor de 2015 y superar un valor neto de $ 22 mil millones que incluye los drones utilizados con fines militares y no militares. .

Los datos anteriores indican claramente que los drones llegaron para quedarse, al igual que la amenaza que representan si aterrizan en manos inseguras.

Amenazas debido a la proliferación

No importa cuán impresionantes puedan parecer los drones, por ahora, pueden convertirse en armas peligrosas en el futuro. La creciente popularidad de los drones y la facilidad de uso es una razón para una serie de preocupaciones sobre privacidad, seguridad y protección. De ahí la importancia de encontrar una manera de que coexistan de forma segura con aviones tripulados es cada vez más urgente.

• Amenazas a la privacidad - Estos traviesos espías en el cielo pueden tomar fotografías de personas en sus hogares u otros lugares privados. Por ejemplo, una revista como Splash News reunió alrededor de 200 conjuntos de fotos de pequeños episodios de la vida de las celebridades. También se han encontrado drones en áreas potencialmente inseguras, como ubicaciones urbanas y cerca de aeropuertos.
• Colisiones - El creciente tráfico de drones puede provocar colisiones en el aire y la pérdida del control de los drones. La amenaza de que los drones vuelen demasiado cerca de los aviones comerciales ha provocado pedidos de regulación. Por ejemplo, en junio de 2019, Irán derribó un dron de vigilancia militar estadounidense. El impacto fue la disuasión de las principales rutas de las aerolíneas en todo el mundo para evitar un ataque por error al ingresar al espacio aéreo del país.
• La posibilidad de ataques civiles - Los drones son relativamente más baratos en comparación con las armas convencionales y, sin embargo, pueden lograr resultados mucho más destructivos. Es esta tecnología fácil de adquirir, fácil de operar e infalible la que la convierte en un arma atractiva de destrucción masiva. En un estudio de 2017, el Instituto de las Naciones Unidas para la Investigación del Desarme (UNIDR) dijo que las mismas características que hacen que los drones sean atractivos para los militares pueden hacer que los drones armados sean particularmente susceptibles al uso indebido. Según un informe de Penn Political Review, se sabe que muchos grupos armados como los rebeldes hutíes, el Hezbolá libanés, Hamas, las milicias libias, los separatistas ucranianos, los peshmerga kurdos, Al Qaeda en Siria y las FARC colombianas poseen y utilizan drones. Además, el caso reciente del ataque con drones a la instalación petrolera de Saudi Aramco demuestra cómo los costosos sistemas detectores antimisiles se vuelven ineficaces para los drones debido a sus bajas altitudes y baja velocidad.
• Piratería - Los drones de alguna manera son como computadoras voladoras que llevan un sistema operativo y software con código programable que puede ser pirateado. Los drones se han desarrollado para volar en busca de otros drones, piratear su red inalámbrica, desconectar al propietario y hacerse cargo del control.

Normas de seguridad del gobierno

Con el tiempo, los reguladores de todo el mundo han tomado medidas para prevenir el posible uso indebido de los drones.

• China: Cualquier dron que pese más de 15 libras o que vuele a más de 400 pies requiere una licencia de la Administración de Aviación Civil de China (CAAC).
• Reino Unido: La Autoridad de Aviación Civil (CAA) exige el registro de drones que pesen más de media libra y prohíbe volar por encima de los 500 pies.
• EE. UU .: La FAA exige específicamente ciertas regulaciones, como el Certificado de piloto remoto para drones comerciales y el registro para velocidades de hasta 100 mph, operaciones solo con luz diurna con iluminación anticolisión adecuada y la prohibición de operación de UAV sobre no participantes bajo una estructura cubierta o dentro de un vehículo parado cubierto.
• Europa: SESAR (Single European Sky ATM Research) está planificando el despliegue de los servicios básicos del espacio U, incluido el registro electrónico, la identificación electrónica y la geovalla de drones y la integración completa con la aviación tripulada para evitar interferencias y colisiones con aviones comerciales.

Conclusión

Los drones son los dones espectaculares de la tecnología. Su expansión a gran escala está inspirando a casi todos los países a desarrollar sus drones para diferentes aplicaciones. Un dron de hoy es una combinación de todas las tecnologías avanzadas como microcontroladores, GPS, Wi-Fi y sensores. Necesitan trabajar de forma sincronizada, lo que está dando negocio a muchas empresas y nuevas empresas. Además, la profusión de kits de drones, los lenguajes de programación fáciles de aprender y el material del curso en Internet facilitan a los principiantes la construcción y codificación de un dron.

El papel del gobierno es vital en tal escenario para hacer cumplir el desarrollo de sistemas de detección de bajo costo. Dichos sistemas deberían estar lo suficientemente avanzados como para detectar drones malévolos y construir regulaciones estrictas. No sea que los intrusos hagan un mal uso de esta preciosa tecnología.