El UAV – El futuro del cielo
ElUAV es un acrónimo de Unmanned Aerial Vehicle,que es una aeronave sin piloto a bordo. Los UAV pueden ser aviones teledirigidos (por ejemplo, pilotados por una estación de control en tierra) o pueden volar de forma autónoma basándose en planes de vuelo preprogramados o en sistemas de automatización dinámica más complejos. Los vehículos aéreos no tripulados se utilizan actualmente para una serie de misiones, incluidas las de reconocimiento y ataque. A los efectos de este artículo, y para distinguir los vehículos aéreos no tripulados de los misiles, un vehículo aéreo no tripulado se define como capaz de realizar un vuelo controlado y sostenido a nivel y propulsado por un motor a reacción o de reacción. Además, un misil de crucero puede considerarse un UAV, pero se trata por separado sobre la base de que el vehículo es el arma. El acrónimo UAV se ha ampliado en algunos casos a UAVS (Unmanned Aircraft Vehicle System). LaFAA ha adoptado el acrónimo UAS (Unmanned Aircraft System) para reflejar el hecho de que estos complejos sistemas incluyen estaciones de tierra y otros elementos además de los propios vehículos aéreos.
Oficialmente, el término ‘Unmanned Aerial Vehicle’ se cambió a ‘Unmanned Aircraft System’ para reflejar el hecho de que estos complejos sistemas incluyen estaciones de tierra y otros elementos además de los propios vehículos aéreos. Sin embargo, el término UAS no se utiliza mucho, ya que el término UAV ha pasado a formar parte del léxico moderno.
El papel militar de los UAV está creciendo a un ritmo sin precedentes. En 2005, sólo las aeronaves no tripuladas (UA) de nivel táctico y terrestre habían realizado más de 100.000 horas de vuelo en apoyo de la Operación Libertad Duradera (OEF) y la Operación Libertad Iraquí (OIF). Los rápidos avances tecnológicos están permitiendo que se coloquen cada vez más capacidades en fuselajes más pequeños, lo que está estimulando un gran aumento en el número de SUAS que se despliegan en el campo de batalla. El uso de los SUAS en combate es tan nuevo que no se han establecido procedimientos formales de información en todo el Departamento de Defensa para hacer un seguimiento de las horas de vuelo de los SUAS. A medida que aumentan las capacidades de todos los tipos de vehículos aéreos no tripulados, los países siguen subvencionando su investigación y desarrollo, lo que permite nuevos avances que les permiten realizar una multitud de misiones. Los UAV ya no sólo realizan misiones de inteligencia, vigilancia y reconocimiento (ISR), aunque esto sigue siendo su tipo predominante. Sus funciones se han ampliado a áreas que incluyen el ataque electrónico (EA), las misiones de ataque, la supresión y/destrucción de la defensa aérea enemiga (SEAD/DEAD), el nodo de red o el enlace de comunicaciones, la búsqueda y rescate en combate (CSAR), y las derivaciones de estos temas. El coste de estosUAV oscila entre unos pocos miles de dólares y decenas de millones de dólares, y las aeronaves utilizadas en estos sistemas varían en tamaño desde un Micro Air Vehicle(MAV) que pesa menos de una libra hasta grandes aeronaves que pesan más de 40.000 libras.
Tipos de vehículos aéreos no tripulados
Objetivo y señuelo: proporcionan objetivos terrestres y aéreos que simulan un avión o misil enemigo
Reconocimiento: proporcionan inteligencia en el campo de batalla
Combate: proporcionan capacidad de ataque para misiones de altomisiones de alto riesgo (véase Unmanned Combat AirVehicle)
Investigación y desarrollo: se utiliza para seguir desarrollando las tecnologías de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) que se integrarán en las aeronaves UAV desplegadas sobre el terreno
Aviones aéreos no tripulados civiles y comerciales: UAV diseñados específicamente para aplicaciones civiles y comerciales.
Grado de autonomía
Algunos de los primeros vehículos aéreos no tripulados se denominan drones porque no son más sofisticados que una simple aeronave radiocontrolada controlada por un piloto humano (a veces llamado operador) en todo momento. Las versiones más sofisticadas pueden llevar incorporados sistemas de control y/o guiado para que el piloto humano realice tareas de bajo nivel, como la estabilización de la velocidad y la trayectoria de vuelo, y funciones de navegación sencillas, como el seguimiento de puntos de ruta.
Desde esta perspectiva, la mayoría de los primeros vehículos aéreos no son en absoluto autónomos. De hecho, el campo de la autonomía de los vehículos aéreos es un campo de reciente aparición, cuya economía está impulsada en gran medida por los militares para desarrollar tecnología lista para el combate. En comparación con la fabricación de hardware de vuelo de vehículos aéreos, el mercado de la tecnología de autonomía está bastante inmaduro y poco desarrollado. Por ello, la autonomía ha sido y puede seguir siendo el cuello de botella de los futuros desarrollos de los UAV, y el valor global y el ritmo de expansión del futuro mercado de los UAV podría estar impulsado en gran medida por los avances que se realicen en el campo de la autonomía.
La tecnología de la autonomía que será importante para el futuro desarrollo de los UAV se clasifica en las siguientes categorías:
Fusión de sensores: Combinación de información de diferentes sensores para su uso a bordo del vehículo
Comunicaciones: Manejo de la comunicación y la coordinación entremúltiples agentes en presencia de información incompleta e imperfecta
Planificación del movimiento (también llamada planificación de la trayectoria): Determinar una trayectoria óptima para que el vehículo vaya cumpliendo ciertos objetivos y restricciones, como los obstáculos
Generación de trayectorias: Determinación de una maniobra de control óptima para seguir una trayectoria determinada o para ir de un lugar a otro
Asignación y programación de tareas: Determinación de la distribución óptima de tareas entre un grupo de agentes, con limitaciones de tiempo y equipo
Tácticas cooperativas: La formulación de una secuencia óptima y la distribución espacial de las actividades entre los agentes con el fin de maximizar las posibilidades de éxito en cualquier escenario de la misión
La autonomía se define comúnmente como la capacidad de tomar decisiones sin intervención humana. Para ello, el objetivo de la autonomía es enseñar a las máquinas a ser «inteligentes» y actuar más como los humanos. El observador agudo puede asociar esto con el desarrollo en el campo de la inteligencia artificial que se popularizó en los años 80 y 90, como los sistemas expertos, las redes neuronales, el aprendizaje automático, el procesamiento del lenguaje natural y la visión. Sin embargo, el modo de desarrollo tecnológico en el campo de la autonomía ha seguido en su mayor parte un enfoque ascendente, y los avances recientes han sido impulsados en gran medida por los profesionales del campo de la ciencia del control, no de la informática. Del mismo modo, la autonomía ha sido y probablemente seguirá siendo considerada una extensión del campo de los controles. Sin embargo, en un futuro previsible, los dos campos se fusionarán en un grado mucho mayor, y los profesionales e investigadores de ambas disciplinas trabajarán juntos para generar un rápido desarrollo tecnológico en el área.
En cierta medida, el objetivo final en el desarrollo de la tecnología de la autonomía es reemplazar al piloto humano. Queda por ver si los futuros desarrollos de la tecnología de la autonomía, la percepción de la tecnología y, lo que es más importante, el clima político que rodea el uso de dicha tecnología, limitarán el desarrollo y la utilidad de la autonomía para las aplicaciones de los vehículos aéreos no tripulados.
De acuerdo con la política de estandarización 4586 de la OTAN, todos los UAV de la OTAN tendrán que volar con el Sistema de Control Táctico (TCS), un sistema desarrollado por la empresa de software Raytheon.
Resistencia de los UAV
Debido a que losUAV no tienen las limitaciones fisiológicas de los pilotos humanos, pueden diseñarse para maximizar el tiempo de permanencia en la estación. La duración máxima del vuelo de los vehículos aéreos no tripulados varía mucho. La resistencia de las aeronaves con motor de combustión interna depende en gran medida del porcentaje de combustible quemado como fracción del peso total (la ecuación de resistencia de Breguet), por lo que es muy independiente del tamaño de la aeronave. Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) con energía solar tienen el potencial de un vuelo ilimitado, un concepto defendido por el prototipo Helios, que desgraciadamente fue destruido en un accidente en 2003.
Aunque los UAV reciben sólo una fracción de las cantidades gastadas en aviones de combate y misiles tácticos, las grandes necesidades de Estados Unidos estimuladas por la guerra contra el terrorismo han cambiado el panorama. Si añadimos los agresivos programas de UAV lanzados desde submarinos y barcos, una ambiciosa hoja de ruta de UAV en el futuro y el elevado coste de sistemas avanzados como el UAV RQ-4 Global Hawk (cuya producción en los próximos 10 años podría alcanzar los 3.500 millones de dólares y superar las 200 unidades) y el J-UCAS, la previsión global acaba recibiendo un importante impulso.