El revolucionario sistema de la NASA para que drones y aerotaxis vuelen en la ciudad sin chocarse

Desde hace un siglo, un elemento indispensable en las ciudades futuristas popularizadas por el cine, desde Metrópolis hasta Blade Runner pasando por El quinto elemento o Star Wars, es el coche volador. Y su llegada a nuestro día a día, con desarrollos en España como el aerotaxi para evitar los atascos de Madrid y cruzar la ciudad en 15 minutos o el que utiliza amoniaco por combustible, está cada vez más cerca.

Sin embargo, para que eso sea posible, todavía son necesarios grandes avances en cuanto a la regulación, que aún está en fase de borrador. En Europa se está desarrollando el U-Space, un corredor aéreo seguro que marca las alturas a las que deben circular los distintos tipos de aeronaves. Y es que también hay que tener en cuenta la prevista llegada masiva a las ciudades de drones autónomos de reparto de mercancías, además de las posibles interferencias con la aviación comercial.

Para poder integrar todos estos elementos, evitar colisiones y controlar el espacio aéreo con detalle en tiempo real se necesitan proyectos como el Data & Reasoning Fabric (DRF), en el que la NASA lleva años trabajando. La agencia espacial estadounidense acaba de anunciar que ha realizado con éxito sus primeras pruebas de tráfico aéreo en una zona urbana simulada, una copia virtual del área metropolitana de Phoenix.

En qué consiste DRF

Este ambicioso proyecto de la NASA se basa en la capacidad de las aeronaves de tomar decisiones en tiempo real basadas en datos procedentes de todo tipo de sensores, cámaras y otras fuentes. Así, no sólo se busca reducir el riesgo de colisiones, sino mejorar la eficiencia del transporte aéreo en general. Por tanto, se puede entender DRF como una red o tejido conectado (la NASA lo llama ecosistema digital descentralizado) capaz de enviar a drones y aviones, tanto autónomos como pilotados, información específica que se ajuste a sus necesidades en cada momento.

La NASA explica su funcionamiento con una analogía con apps como Waze o Google Maps. Estas aplicaciones utilizan distintos tipos de datos, como mapas, informes de accidentes o información sobre el estado del tráfico, para clasificarlos y ofrecer al usuario la mejor ruta posible para llegar a su destino. Por su parte, DRF hará lo propio con las aeronaves autónomas: proporcionará información crítica para que cada aparato pueda tomar las mejores decisiones a tiempo.

"Esta actividad [en referencia a las pruebas] puede ayudar a los proveedores de datos y servicios de apoyo a la toma de decisiones a comprender mejor las necesidades de los futuros usuarios del espacio aéreo y las ventajas del DRF", declaró Kenneth Freeman, investigador principal del DRF en el Centro de Investigación Ames de la NASA, en Mountain View (California).

"Los usuarios pueden comparar múltiples servicios para seleccionar el que mejor se adapte a sus necesidades: datos meteorológicos de esta fuente, actualizaciones del tráfico aéreo de otra... Con un mayor desarrollo, esperamos que este modelo impulse potencialmente la innovación en la industria, lo que podría conducir a mejoras en la calidad de los servicios del espacio aéreo".

Aerotaxi de Umiles Ismael Marinero Omicrono

Las pruebas, que se iniciaron en febrero y se prolongarán durante el mes de marzo, analizan escenarios concretos en los que DRF podría ser útil. Por ejemplo, uno de los ya estudiados es el vuelo simulado de drones para entregar suministros médicos desde el centro de Phoenix a las áreas más alejadas de la ciudad. Es una manera de comprobar si, en el caso de que sea necesario realizar una entrega de insulina a personas con acceso limitado a servicios sanitarios, esta podría llevarse a cabo con éxito.

La simulación incluyó otros escenarios, como el despegue y el aterrizaje o la respuesta ante eventos inesperados. Las aeronaves autónomas simuladas pudieron tomar decisiones en tiempo real basándose en los datos de sensores y cámaras distribuidos por la ciudad, encargados de aportar información sobre la posición de cada aeronave, su velocidad y su entorno. Los drones y aerotaxis también fueron capaces de comunicarse entre sí para coordinar sus movimientos y evitar choques.

Drones de reparto

La mejor manera de entender cómo opera DRF es con ejemplos. Y los drones de reparto, como los que ya opera Amazon en varias ciudades estadounidenses, son el 'cliente' perfecto para este ecosistema descentralizado. En el momento de recibir la orden de llevar un paquete a una dirección concreta, el dispositivo se conecta automáticamente al DRF. Un nodo de datos cercano proporciona al dron información de una estación meteorológica, un mapa detallado de de la ciudad y la ubicación de los aviones cercanos.

Al recibir esta información, el dron puede entender con su propio software que el tiempo es aceptable, que debe volar por encima de los 60 metros de altura para evitar un edificio y que debe dejar espacio para un aerotaxi con una ruta cercana. Si el clima cambia de improviso y supone un riesgo para la entrega, las herramientas de apoyo a la toma de decisiones habilitadas por DRF serán las encargadas de proporcionar al dron una nueva ruta de vuelo para evitar los peligros meteorológicos u otros obstáculos.

Dron de Amazon Prime Air Amazon

Otras anomalías o sucesos inesperados también requieren respuestas ágiles por parte de las aeronaves autónomas. La NASA habla de posibilidades como "una tormenta, el anuncio de una zona de exclusión aérea o una caída en la cobertura de las comunicaciones". Así, las pruebas actuales se centran en evaluar la reacción del sistema, diseñado para alertar a "cualquier aeronave que se aproxime a una de estas anomalías y conectarla con servicios que puedan proporcionarle más información y orientación para responder con agilidad".

Otro de los grandes potenciales de DRF es acelerar la respuesta de los equipos de emergencias que utilizan dispositivos aéreos. Para ello, la NASA ha trabajado codo con codo con la Patrulla Aérea Civil de California, para conocer al detalle sus protocolos de actuación. Mediante vuelos simulados de drones anti-incendios, la tecnología ayudó a localizar incendios forestales provocados por rayos de manera más veloz a lo habitual, lo que puede evitar males mayores en un futuro. 

Drones de reparto en Hadera (Israel) Reuters Omicrono

Así, un ecosistema descentralizado como DRF está ayudando a definir el concepto de Movilidad Aérea Avanzada (AAM) y será una de las herramientas clave para organizar futuro tráfico aéreo en las ciudades. Los primeros prototipos de vehículos eléctricos de despegue vertical (eVTOL) ya están siendo presentados en ferias y realizando sus primeras pruebas de vuelo, por lo que es necesario implementar cuanto antes este tipo de proyectos.

Para que los principales fabricantes de aeronaves autónomas e instituciones como la Administración Federal de Aviación de EEUU, la NASA quiere hacerlos partícipes de sus avances, proporcionando datos que guiarán el desarrollo por parte de la industria de los nuevos diseños de taxis aéreos y drones.

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