Revista En Torno a la Prevención, No. 20, jun. 2018, pp. 39-45
ISSN 1659-3057 • E-ISSN 2215-3845
Url: www.relaciger.org/revista/
EL USO DE LAS TECNOLOGÍAS DE
AERONAVES NO TRIPULADAS EN LA PREVENCIÓN DE DESASTRES
Ing. Guido Matamoros Ruíz[1]
Comisión Nacional de Prevención de Riesgos y
Atención de Emergencias
Pavas, San José, Costa Rica
gmatamoros@cne.go.cr
Recibido 09 de septiembre 2017 • Corregido 25 de abril de
2018 de 2018 • Aceptado 30 de abril de 2018
Resumen
En uso de
la tecnología de Aeronaves no Tripuladas (Drones) en la gestion del riesgo de
desastres. Es una tecnología que ha tomado auge en los ultimos años y la Comisión
Nacional de Prevención del Riesgo y Atención de Emergencias (CNE), como ente
rector en el tema y se apunta a esfuerzos en usar Tecnología apropiada como es
el uso de los Drones. El cual su uso es
variable a esta tecnología Dron para inspeccion de deslizamientos e
inundaciones y otras opciones en las cuales se esta aplicando para hacer un
mejor trabajo en la prevención y mitigación.
Gracias al
uso de esta tecnología se puede mejorar la informacion de los mapas cantonales
de amenazas naturales, para el bien de la sociedad civil y tambien para la construccion
de diferentes proyectos, carreteras, entre otros.
Palabras Clave: Aeronave no tripuladas (Dron).
Abstrac
In this
document we intend to expose the use of Unmanned Aircraft (Drones) technology
in disaster risk management. In Costa Rica, the use of this technology has come
to boom in recent years and the National Commission for Risk Prevention and
Emergency Care (CNE), as the governing body can not be left behind and points
to this technology Dron for the inspection of landslides and floods and other
options in which it is being applied to do a better job in prevention and
mitigation.
Thanks to
the use of this technology, the information on the cantonal maps of natural
threats is being improved, for the good of the civil society and also for the
construction of different projects, roads, among others.
Palabras Clave: Unmanned aircraft (Dron).
Introducción
Debido al
auge que tiene la tecnología en el mundo, la mayoria de las instituciones o
entes encargados de la respuesta y la prevencion de desastres de los paises, han
tratado de estar siempre en la punta tecnológica de avanzada, para dar una
mejor respuesta a la hora de hacer una inspeccion o durante la ocurrencia de un
fenomemo natural u otro evento, en el cual se necesite hacer una evaluación de
la zona.
Costa Rica
no es la excepción y desde el año 2015 la CNE empezó las gestiones para
adquirir la tecnología de aeronaves no tripuladas conocidas mundialmente como “drones”.
Con la finalidad de realizar los monitoreos de los deslizamientos activos de
una manera continua, en ese momento estas evaluaciones se realizaban por medio
de un sobrevuelo en avioneta o helicoptero.
Inicialmente
se propuso el uso de aeronaves no tripuladas (dron), para hacer dichos sobrevuelos
y documentar en video los deslizamientos del pais.
Además, se le puede dar diferentes usos:
· Identificación de Areas de Inundación.
· Identificacion de areas inestables por deslizamientos.
· Atención de Emergencias.
· Para visualizar areas de inundación y otros fenomenos naturales, de los
cuales se podrían tener una vista mas general desde el aire a un bajo costo.
Dicha
propuesta fue llevada a cabo en el 2016
la CNE Adquirio un Dron Phanton 3 Standar y se capacitó a funcionarios de la
Unidad de Investigación y Análisis del Riesgo (UIAR).
Desde ese
momento hasta la fecha se han realizado sobrevuelos en diferentes partes del
pais.
Aeronaves no tripuladas (drones)
Según la Organización
de Aviación Civil Internacional:
Los
sistemas de aeronaves no tripuladas (UAS) son un nuevo componente del sistema
aeronáutico, estos sistemas se basan en novedades tecnológicas aeroespaciales
de última generación, que ofrecen avances que pueden abrir nuevas y mejores
aplicaciones comerciales o civiles así como mejoras de la seguridad operacional
y eficiencia de toda la aviación civil.” (2011)
En el
mercado existen varios tipos de aeronaves no tripuladas con diferentes
caracteristicas, entre ellas hay infinidad de tamaño, capacidad, estabilidad, tipo
de camara a usar y entre otros aspectos los cuales depende del precio, utilidad
y fines requeridos.
La CNE adquirio
el modelo phantom 3 estándar de la marca DJI, este modelo porsee un allcance de 800 mts a 1.5 km y una bateria con una duración de
15 a 20 minutos.
Figura 1.
Modelo de dron, Phantom 3. Fuente: DJI, 2018.
En vista
de que estas herrameintas tecnologicas buscan dia con dia la tendencia actual
en la direccion de gestion del riesgo es adquirir estos equipos conforme los
mismos evolucion y proporcioni, mas informacion y mejores usos.
Clasificacion de drones
Los drones
se clasifican según su rango y resistencia, como por ejemplo: algunos de
alcance cercano unos 50 km y con un tiempo de resistencia de una a seis horas, los
de corto alcance de 150km, con una resistencia de ocho a doce horas; los de
rango medio que son de alta velocidad y con un radio de trabajo de 650km; y los
que tienen una resistencia de 36 horas y pueden operar en altitudes de 30.000
pies.
En cuanto
a su tamaño se clasifican en:
· Clase I: drones micro, mini o pequeños.
· clase II: drones tácticos.
· clase III: drones estratégicos.
Además se
pueden clasificar según su uso y tamaño, es decir los de uso militar y los de
uso civil profesional; los de uso comercial y para aficionados.
Tipos de drones Militares
Con respecto a los drones
militares, los cuales iniciaron el desarrollo de esta tecnología, actualmente
su uso en las fuerzas aéreas es más habitual para las misiones de
reconocimiento y vigilancia, aunque también, están equipados con armas y bombas
adicionales a las cámaras.
Estos drones,
también llamados “Vehiculos de combate no tripulados”, conocidos por sus
iniciales en ingles UCAV; son de uso exclusivo de las fuerzas aéreas y de la
CIA y se pueden clasificar en tres grandes grupos:
· Clase I (< 150 kg): drones micro, mini o pequeños
· Clase II (150-600 kg): drones tácticos
· Clase III (>600 kg): drones estratégicos
Tipos de drones civiles
Los drones
civiles o o vehículos aéreos no tripulados, UAV por sus iniciales en inglés, son
aquellos drones que no tienen ninguna aplicación militar, Esenziale (2018) los
subdivide de la siguiente manera:
Drones de Ala fija: equipados con motores eléctricos, pueden permanecer
durante varias horas en el aire, son los ideales para realizar trabajos de gran
extensión de terreno.
Drones Helicopteros: Por su pequeño tamaño, estos drones se pueden utilizar
con baterías y permiten una autonomía de vuelo de ocho minutos. Sus características
pueden variar según el modelo.
Tricopteros y Cuadricopteros: Los drones tricópteros son aquellos que tienen tres
hélices que lo impulsan hacia arriba y facilitan su movimiento y manejo, tienen
tres brazos de la misma longitud que parten desde el centro del aparato y se
encuentran separados por 120°.
Drones con GPS: Los drones que cuentan con un sistema de GPS, ofrecen
información del punto exacto en el que se encuentra y se puede programar las
rutas para que el dron vuele solo y que el operador se concentre en las
fotografías o videos.
Drones con camara para fotografia
y video: este tipo de dron brinda
una excelente experiencia de captura de imágenes y videos aéreos, estos drones
son en el cine, la televisión, además, de la publicidad.
Drones de competicion: son utilizados para competir; por lo general se
utilizan acompañados de gafas o monitores, para que el operador observe a su
dron durante la competencia, casi sintiendo que están volando de verdad.
Drones para acrobacias y trucos: Así como hay drones de competición, también, los hay
para aquellos que les gusta realizar acrobacias y trucos.
Drones operados con gasolina y
nitro: permiten moverse
rápidamente por los cielos sin tener que esperar a que ninguna batería se
cargue. Son más pesados, pero este peso ayuda a mantener al dron estable en
condiciones de viento fuerte. Vuelan durante treinta minutos o más.
Drones para uso comercial: como los drones de carga para el transporte de
diferentes clases de paquetes. Drones de vigilancia y seguridad, estos son especialmente diseñados para el
vuelo programado por GPS. Drones para fotogrametria y cartografía para hacer
levantamiento en tres dimensiones y cálculo de volúmenes, entre otras cosas.
Drones fumigadores: son muy usados en el sector agrícola; igualmente
poseen cámaras para cuidar el cultivo y diferenciar las malas hierbas para
limpiar el terreno.
Trabajo realizado con el dron en
la CNE
En la
actualidad se han realizado 53 sobrevuelos (ver tabla1), los cuales comprenden desde observación
de deslizamientos, inundaciones, emergencias (Huracán Otto, tormenta tropical
Nate) y vigilancia volcánica.
Dentro
del plan de trabajo que la UIAR de la CNE, se elaboró una propuesta del plan
operativo de uso del dron. En dicho plan se tomaron todas las medidas
necesarias para hacer el sobrevuelo; como también, la seguridad y permisos
necesarios que se debe tener sobre el espacio donde se hará el sobrevuelo, respetando
todos los parámetros establecidos por la Dirección General de Aviación Civil, como también, la integridad del
piloto y acompañante.
Para
cada sobrevuelo el dron debe ser revisado anteriormente para que este en
óptimas condiciones de funcionamiento, al igual el piloto deberá estar al día con
su licencia que lo acredite para poder volar el dron.
Hay
dos casos para
poder hacer uso del dron en la CNE, cuando se está solo en campo abierto y
cuando se está cerca de una población, para ambos casos se deberá de cumplir
con una serie de requisitos para operar el dron con seguridad:
a) Se deberá contar con el permiso y
acompañamiento de la municipalidad y el CME de la comunidad afectada.
b) Se deberá informar a Centro de
Información de Vuelos (2443-8965), la zona donde se va a operar el dron, el
día, la hora de inicio y la hora de término, para obtener el permiso
respectivo.
c) Se buscara un área abierta apropiada
con un área mínima de 3 x 3 m para establecer como base para iniciar el ascenso
del dron, esto en ambos casos y en caso de operar el dron cerca de una
población, además, se deberá se buscara una plaza o un lote vacío, contando con
el permiso del dueño o la municipalidad.
d) Se deberá tomar en cuenta el viento en
la zona, debido a que si es muy fuerte no se podrá hacer el sobrevuelo.
e) Se deberá tomar en cuenta si esta
garuando o lloviendo no se podrá hacer el sobrevuelo.
f) Si hay cables de alta tensión
cercanos, se deberá buscar otro lugar lejos de ellos para evitar la
interferencia y por seguridad del piloto del dron, debido a los contrario no se
podrá volar el dron.
g) Se deberá tener una línea vista del
área para poder visualizar el dron en caso de alguna falla y se tenga que
recuperar.
h) Se deberá contar con el permiso del
dueño de la propiedad, para poder hacer el sobrevuelo, de lo contario no se
podrá hacer.
i) En caso de que la zona que se va a
sobrevolar sea muy peligrosa se deberá contar con apoyo de la fuerza pública,
para garantizar la seguridad del piloto y del dron.
En el 2017 estos sobrevuelos han comprendido en mayor los cantones de
Guatuso, San Carlos y Upala de la provincia de Alajuela; Turrialba y la Unión
de Cartago; Bagaces, Guanacaste; Ulloa de Heredia;Talamanca, Limón; Corredores,
Puntarenas y Aserrí, Desamparados, Escazú. Leon Cortes, Mora, Pavas, Puriscal y
Santa Ana de la provincia de San José. Estas zonas marcadas en verde, en la
figura 1.
Figura 1. Mapa de
sobrevuelos realizados con el dron por la CNE durante el 2017. Fuente: Mapa
elaborado por el Sistema de Información Geográfica de la UIAR de la CNE.
Usos del dron en la CNE
Los principales usos que ha tenido el dron en la CNE, se pueden enumerar
en los siguientes:
·
Identificación
de áreas Inundables.
·
Evaluación
de deslizamientos.
·
Impactos
de daños por Erupciones Volcánicas.
·
Determinación
de Infraestructura Bajo Riesgo.
·
Supervisión
de obras de reconstrucción
·
Seguimiento
de Afectaciones por Declaratoria de Emergencia.
·
Identificación
e Áreas de Erosión.
Resultados y lecciones aprendidas,
por el uso del dron por la CNE
Desde
que se empezó el uso del dron, las inspecciones a sitios donde hay zonas de
peligro se ha vuelto más práctico, debido a que con la facilidad del dron se
pueden hacer varios vuelos programados en los meses para ver la evaluación de
dichas zonas. Viene a solventar el problema de los sobrevuelos con avioneta o
con helicóptero, que tienen un costo muy elevado y sobre todo por la
disponibilidad de la aeronave para hacer dichos vuelos.
El
dron permite un fácil transporte, para salir al campo en vehículo y estar en el
sitio. Además, permite sobrevolar la zona obteniendo la información de
inmediato para realizar el análisis de lo que está ocurriendo o lo que puede
ocurrir, ayudando a planificar con las autoridades locales, ya sea
Municipalidades o Comités Municipales de Emergencia, el plan a seguir con la
evolución de la zona afectada.
A
continuación se describirán algunos de los puntos sobrevolados y el respectivo
uso del dron:
Precario Bajo
los Anonos: en
la figura 2, el dron viene a simplificar el trabajo debido a que los lugares a
los cuales se les hace este tipo de inspecciones se encuentran en zonas de
pobreza y gran delincuencia, además de ser de difícil acceso. Esta herramienta simplifica
y permite tener una perspectiva diferente y desde el aire para poder emitir
algún tipio de criterio en la zona.
Figura 2.
Sobrevuelo Precario Bajo los Anonos, Escazú, San José. Fuente: UIAR, 2017.
Deslizamiento
Colegio Castella: En este tipo de deslizamiento, que cae
al cauce del Río Virilla creando un represamiento aguas abajo, es una masa de
gran cantidad de m3 de tierra. Desde el aire con el dron se puede identificar
la magnitud del deslizamiento y en los videos que se toman el alcance del
deslizamiento y hasta donde puede afectar a las comunidades cercanas o aguas
abajo.
Figura 3.
Sobrevuelo deslizamiento Colegio Castella, Heredia. Fuente: UIAR, 2017.
Deslizamiento
Lagunilla, Ulloa: En este caso es un deslizamiento en el
patio de contenedores en la zona de la Uruca, en el cual por diversos fenómenos
el terreno cedió provocando una caída de material en el cauce del río Virilla
creando un represamiento, el cuál poco a poco se va abriendo para pasar el agua
del río. Con el dron podemos darnos una idea desde el aire de la magnitud y
como viene a afectar, también, podemos hacer un recorrido en poco tiempo aguas
arriba y aguas abajo y a lo largo del deslizamiento observando si hay algún
otro tipo de deslizamiento cercano.
Figura 4.
Sobrevuelo deslizamiento Lagunilla, Ulloa, Heredia. Fuente: UIAR, 2017.
Deslizamiento
Sector 8, Los Guido: Este
deslizamiento en el sector Ocho de Los Guido en Desamparados, gracias al dron se
puede visualizar el área desde el aire y poder dimensionar el evento que
sucedió, ver si hay casas destruidas o afectadas, la dirección y que peligro
más adelante se puede presentar.
Figura 5.
Sobrevuelo deslizamiento Sector 8, Los Guido, Desamparados, San José. Fuente:
UIAR, 2017.
Sobrevuelo Laguna
de Abrojo: debido a fuertes lluvias, la Laguna de
Abrojo subió su nivel esto preocupando a las comunidades aguas abajo, con el dron
se puede apreciar desde el aire una panorámica con fotos o con video del área, para
darnos una perspectiva y buscar el punto para evacuar parte del agua de la
laguna, esto también, debido a un deslizamiento en el costado norte de la laguna,
el cual puede ceder y caer gran cantidad de agua al cause ocasionando daños a
las comunidades aguas abajo.
Figura 6.
Sobrevuelo Laguna de Abrojo, Ciudad Neilly y Corredores, Puntarenas. Fuente:
UIAR, 2017.
Sobrevuelo
Margarita, Talamanca: El
cauce del Río Sixaola siempre genera inundaciones para un lado o al otro del
cauce, afectando las plantaciones que están a sus lados, el uso del dron viene
a facilitar la toma aérea para establecer hacia donde se está arre costando el
cauce del Rio Sixaola a lo largo de un área afectada.
Figura 7.
Sobrevuelo Margarita, Talamanca, Limón. Fuente: UIAR, 2017.
Deslizamiento
Quitirrisí, Alto San Juan: Este deslizamiento de gran
magnitud ubicado en el Cantón de Mora, el uso del dron ayuda por su dimensión y
difícil acceso, a dar una vista aérea y detallada del deslizamiento y su
alcance, ver su dirección y su flujo hacia la quebrada, por el cual se está
encausando, si hay represamiento o no y que nos viene afectar en la dirección aguas
abajo que toma el deslizamiento y así poder prevenir a las comunidades u obras
como puentes que pueden ser afectados.
Figura 8. Sobrevuelo
deslizamiento Quitirrisí, Alto San Juan, Mora, San José. Fuente: UIAR, 2017.
Sobrevuelo río
Corredores, obras de mitigación Ciudad Neilly: uso del Dron en inspección de obras
de reconstrucción como este tipo, facilita la supervisión de la obra, en este
caso un Dique, da una mejor perspectiva desde el aire y ver así como se está
ejecutando el trabajo.
Figura 9. Sobrevuelo
río Corredores, obras de mitigación Ciudad Neilly, Corredores, Puntarenas.
Fuente: UIAR, 2017.
Sobrevuelo
volcán Turrialba: En el caso del Volcán Turrialba, se
usa para ver la dimensión de la caída de ceniza en los cultivos cercanos y sus
alrededores, en caso de carreteras para establecer los cierres para el público
y otras acciones, cuando se pueda acceder al cráter se usa para un acercamiento
y ver el comportamiento del volcán.
Figura 10. Sobrevuelo
volcán Turrialba, Turrialba, Cartago. Fuente: UIAR, 2017.
Sobrevuelo
deslizamiento finca San Juan: En este caso de difícil acceso
para observar el deslizamiento en zonas urbano marginales o precarios, el dron
nos viene a significar una gran herramienta ya que por su versatilidad podemos
tener una visión desde el aire para así poder evaluar el peligro al cual se
está exponiendo la gente que se ve afectada por este fenómeno.
Figura 11. Sobrevuelo
deslizamiento finca San Juan, Pavas, San José. Fuente: UIAR, 2017.
Referencias bibliográficas
DJI. (2018) Dron Phantom 3.
Recuperado de: https://www.dji.com/es/phantom-3-standard
Ezenciale. (2018). Todos los
tipos de drones: civiles y militares. Recuperado de: https://esenziale.com/tecnologia/tipos-dron/
Organización de Aviación Civil
Internacional. (2011). Sistema de aeronaves no tripuladas (UAS). Recuperado de:
https://www.icao.int/Meetings/UAS/Documents/Circular%20328_es.pdf