RPAs certificación civil

SEMINARIO DE CERTIFICACION
Y CALIFICACION DE AERONAVES
1
CERTIFICACION y
CALIFICACION
Conferencia 17
RPAS
Certificación CIVIL
Bogotá 26-30 de Agosto de 2013

2
JARUS (1)
En el ámbito CIVIL los Sistemas Aéreos No Tripulados se
denominan RPAS en lugar de “UAS” que queda mas centrado en
Sistemas de uso Militar.
La Normativa aplicable es muy dispersa y a pesar de que las
grandes Organizaciones de ambos lados del Atlántico han tratado
de poner un poco de orden en su esquema Normativo, cada una en
su ámbito de influencia, ya que cada Nación (al menos en Europa)
tiene competencias propias en el segmento mas bajo de los
Sistemas, es decir, el las plataformas con menor MTOW, y por lo
tanto muchas de ellas se han apresurado a editar Normativas
propias.
La Organización JARUS, que agrupa a 19 Autoridades de
Aviación Civil de diversa naciones de los 5 continentes, esta
tratando de unificar, con poco éxito hasta la fecha, la Normativa y
los criterios de aplicación.

3
JARUS (2)
JARUS
JARUS
A harmonized approach to UAS rulemaking
Who participate in JARUS?
JARUS is a group of National Aviation Authorities
working on harmonised regulations for UAS
Eurocontrol and EASA are active participants
Open to all NAAs for participation
(http://ec.europa.eu/enterprise/docs/uas/1_4_JARUS.ppt#258,3,Who participate in JARUS?)

4
JARUS (3)

5
JARUS (y 4)

6
EUROPA-EASA (1)
En el ámbito de los UAS, la EASA, por mandato de las
naciones de la JAA, tomó el liderazgo de la Normalización para la
Certificación, de estos Sistemas y edito en el 2.009 un Documento
con la “policy” “Policy Statement Airworthiness Certification of
Unnamed Aircraft Systems (UAS), ref. E.Y013-01” .
Dicha “POLICY” establece lo siguiente:
El UAS esta compuesto por el Vehiculo Aéreo y la Estación
de Control en tierra, así como otros sistemas (Datalink,
Catapulta, etc) necesarios para operar con el Sistema.
El UAS no incrementara los niveles de riesgo para personal
o propiedades respecto a aeronaves tripuladas
“equivalentes”

7
EUROPA-EASA (2)
La filosofía de Certificación, contenida en la CS-21, es
plenamente aplicable al caso de los UAS.
Los fabricantes demostraran su capacidad, al igual que en el caso
de las aeronaves tripuladas, mediante procesos de acreditación
habituales (DOA, POA, etc) ó “equivalentes”.
Para UAS con MTOW › 150 Kg, en tanto no se desarrolla y se
aprueba su aplicación de un nuevo Código, serán de aplicación los
“equivalentes” de aeronaves tripuladas (CS-VLA, CS-23 y CS-25
para ala FIJA y CS-VLR, CS-27 y CS-29 para ala ROTARORIA).

8
EUROPA-EASA (3)
Dentro su Artículo 4 “Principios básicos y aplicabilidad” , en el
Apartado 4 establece las exenciones de aplicación de los apartados
anteriores (1,2 y 3) y hace referencia a las aeronaves relacionadas en el
Anexo II, en cual se dispone lo siguiente:
“i) las aeronaves no pilotadas con una masa operativa no
superior a 150 kg”
El Reglamento 216/2008 del Parlamento Europeo, por el que se
crea la EASA
( http://easa.europa.eu/regulations/regulations-structure.php)

9
EUROPA-EASA (4)
No obstante se reconoce que son necesarias “condiciones
especiales” para acometer los siguientes apartados:
Capacidad de recuperación de emergencia
Datalink
Nivel de autonomía
Interfaz hombre/máquina
UCS
Tipo de operación
SSA
Las Bases de Certificación serán, básicamente , los Códigos
“CS” vigentes complementados, en lo necesario , con otros
códigos como, por ejemplo, la subpartes “H e I” de las
STANAGs “equivalentes” para el Datalink y la UCS,
respectivamente.

10
EUROPA-EASA (5)
En el Apéndice 1 de esta Policy se incluye una guía para la selección
del Código “CS” a aplicar en cada caso, según la consideración de los
DOS criterios comparativos siguientes:
“Unpremeditated Descent Scenario”
El UAV sufre un fallo (o combinación de fallos) que le impide
mantener su altitud de vuelo de seguridad respecto al GL
“Loss of Control Scenario”
El UAV sufre un fallo (o combinación de fallos) que resulta en
pérdida de control con la posibilidad de impactar contra el suelo a
gran velocidad.

11
EUROPA-EASA (6)
Para ambos criterios el parámetro clave el la Energía Cinética de
impacto. La velocidad a considerar varia según sea el criterio
empleado:
“Unpremeditated Descent Scenario”
Ala fija: 1,3 x VS (Conf. Aterrizaje con MTOW)
Ala rotatoria: Vautorrotacion
Globos/dirigibles: Vterminal y Vwind combinadas
“Loss of Control Scenario”
Ala fija: 1,4 x VMO
Ala rotatoria: Vterminal en estacionario
Globos/dirigibles: Vterminal y con L = 0 (globo roto y/ó desinflado)

12
EUROPA-EASA (7)

13
EUROPA-EASA (8)

14
EUROPA-EASA (y 9)

15
EE.UU. (1)
En EE.UU. el “Aviation Rulemaking Committee” de
la FAA confeccionó una selección de reglas
aplicables a “Small UAVs”, denominacion con la que
se engloba a todos aquellos UAS cuyo UAV tenga
un MTOW ≤ 25 kg

16
EE.UU. (2)
Normativa Norteamericana

17
EE.UU. (3)
APLICACIÓN:
Deporte o recreo
Educación y enseñanza
Fabricantes, con objetivos comerciales, pero
coordinados con la FAA

18
EE.UU. (4)
REGLAS GENERALES:
Vuelos en espacios abiertos sin poner en riesgo
personas o propiedades ajenos
Obligación de ceder el paso a cualquier aeronave
tripulada que aparezca en la zona
Rango máximo : 3NM (VLOS)
Permanencia dentro del espacio señalado durante
toda la operación

19
EE.UU. (5)
PROHIBICIONES:
Hélices metálicas
Impulsores de gas comprimido
Tetranitroetano e hidracina
Motores de turbina *
Elementos pirotécnicos
Nota (*): No hubo consenso entre los miembros

20
EE.UU. (6)
LIMITACIONES
MTOW ≤ 55 Lbs (25 Kg)
Vuelo lejos de la nubes
No se permite lanzamiento de cargas
Distancia mínima a un Aeropuerto:3 Millas (*)
Techo máximo(&): 400ft (coherente con AC 91-57)
Vuelos diurnos (amanecer ⇒ ocaso)
Notas (*): Con excepción de UAVs de MTOW ≤ 2 Lbs y V ≤ 52 knots
(&): Es superable con un Observador dedicado

21
EE.UU. (7)
LIMITACIONES OPERATIVAS
No se permite la ubicación del “piloto” (PIC)
dentro de un vehiculo terrestre.
Rango de frecuencias: las habituales en RC (es
decir 72 ÷ 76 MHz (es decir, Banda VHF)
Pinturas que hagan fácil la visión del UAS por el
PIC (“High-contrast Scheme”)
Capacidad de descenso de 50 ft en 5 segundos
Señal de posición OBLIGATORIA (luces ) para
MTOW ≥ 4,4 Lbs

22
EE.UU. (8)
CLASIFICACION (5 Grupos)

23
EE.UU. (9)

24
EE.UU. (10)

25
EE.UU. (y 11)
Formación de tripulaciones
Plan de estudio de un PIC

26
CANADA (1)
Organización
TRANSPORT CANADA
En el 2.006, la “General AviationBranch” de
TANSPORT CANADA creó un Grupo de Trabajo
conjunto (Industria /Administración) con la misión
de evaluar las regulaciones actuales y emitir su
recomendaciones para el ordenamiento del sector de
los UAS en el Canadá.
Desde el principio este Grupo estableció como
MTOW de referencia los 150, y los 35 Kg.

27
CANADA (2)
Organización
TRANSPORT CANADA
El primero, 150 Kg, fue admitido como límite
inferior a partir del cual, CANADA debería
armonizarse con el resto de iniciativas a nivel
mundial (p.e. la STANAG 4671) mientras que 35 Kg
era una “frontera” interior para la Reglamentación
aplicable a los UAS a nivel nacional.
Estos UAS cuyo UAV tiene un MTOW menor
de 35 Kg son denominados “Model Aircraft”

28
CANADA (3)
Hipótesis
Las hipótesis del Grupo fueron la siguientes:
Los UAS se integraran en el espacio aéreo de una manera SEGURA
No inducirán riesgos mayores que las aeronaves tripuladas
Tendrán acceso libre siempre que estén debidamente equipadas
Un UAS se compone de Plataforma+CP, UCS y Datalink
Siempre habrá un DUO (“Pilot in Command”) RESPONSABLE
Cumplirán con la reglamentaciones e instrucciones del ATC
El fabricante producirá las ICA (“Instruction for Continuous
Airworthiness”) aceptables para la Autoridad
Se dotaran de posibilidades de “sense and avoid”

29
CANADA (4)
Recomendaciones finales
Mientras que la Recomendaciones finales fueron las siguientes:
Los DUO deben tener una edad mínima y deben estar
sometidos a reconocimientos médicos periódicos
Se debe constituir una Licencia de DUO a nivel nacional
Cualquier sistema cuyo UAV tenga un MTOW > 150 Kg
debe disponer de un Certificado de Tipo.

30
CANADA (5)
Excepto en el caso de sistemas con UAV de MTOW ≤ 35 Kg
Las organizaciones de mantenimiento deben aprobadas
por la Autoridad
La operaciones fuera del alcance visual deben ser
aceptadas por la Autoridad
En la tablas de las paginas siguientes se resumen
requisitos y condiciones.

31
CANADA (6)
Flight Authority and Maintenance Requirements
Classification
Next step Maintenance & Personnel
UAV does not exceed 35 Kg MTOW and
is operated within visual range
Flight authority1 not mandated by regulation
EXCEPT
Where it is determined by review of the SFOC
risk assessment that a Flight authority1 could
be issued
Unmanned aircraft system maintenance performed by
owner/operator
Where a Flight Authority1 is issued, maintenance requirements
would be spelled out in the conditions attached to the Flight
Authority1
UAV does not exceed 35 Kg MTOW and
is operated beyond visual range
Flight authority1 mandated by regulation
EXCEPT
Where it is determined by review of the SFOC
risk assessment that there should be relief
from the Flight authority1 requirement2
Unmanned aircraft system maintenance performed by an
“Unmanned Aircraft System maintainer”
Maintainer trained by manufacturer with a TBD number of hours
of aviation experience
UAV MTOW exceeds 35 Kg up to 150 Kg4 Flight Authority1
Unmanned aircraft system maintenance performed by an
“Unmanned Aircraft System maintainer”
Maintainer trained by manufacturer with a TBD number of hours
of aviation experience
UAV MTOW exceeds 150 Kg4 Flight Authority3
Type design is certified by Transport Canada & complies with
Article 31 of the ICAO convention
Unmanned aircraft system maintenance performed by an M1 or
M2 category AME licence holder
Notes:
1.The nature of the flight authority has not been specifically defined. It could be a Special Certificate of Airworthiness (C of A) –
Unmanned Aircraft System or a Flight Permit. A Special C of A unique to unmanned aircraft systems could be developed using a UAV
Sector developed and Transport Canada approved airworthiness standard.
2.It may not be necessary to issue a Flight Authority to an unmanned aircraft system where it is intended that the flight terminates in
the total destruction of the UAV.
3.Flight Authority would be a Certificate of Airworthiness.
4.The 150 Kg weight limit is subject to international harmonization.

32
CANADA (7)
Airworthiness Contribution
Notes:
1. Adapted from the Advanced Ultra-light Aeroplane Design Standards model.
2. Increased Airworthiness input into SFOC approval process - for example, in order to permit the continued use of the existing SFOC process in the absence of
appropriate airworthiness and operating standards and regulations, any operator wishing to fly a UAV in a sector of public airspace where other aircraft will be present
and/or fly over populated areas, could be required to demonstrate the satisfactory performance of the collision avoidance capability of the system, the accuracy of air
vehicle navigation and the effectiveness of the flight termination/emergency recovery system.
3. Three new operating certificates, to replace the SFOC, are being introduced in section 20.2. These certificates will address private, commercial and state use of
unmanned aircraft systems.
4. The 150 Kg weight limit is subject to international harmonization.
SFOC = Special Flight Operation Certificate

33
CANADA (8)
UAV Does Not Exceed 35 Kg MTOW, Operated Within Visual Range
.Notes:
1. Near future (short-term)
2. Future (long-term)
MTOW ≤ 35 Kg

34
CANADA (9)
UAV MTOW Exceeds 35 Kg up to 150 Kg MTOW
.Notes:
2. Future (long-term)
35 Kg < MTOW ≤ 150 Kg

35
CANADA (10)
UAV MTOW Exceeds 150 Kg
.Notes:
2. Future (long-term) MTOW ›150 Kg

36
CANADA (11)
Un reciente estudio medico de CCUVS*ha establecido una
categorización basada en la energía de impacto
.Notes:
* Frase & Donnithorne-Tait , 2010
CCUVS

37
CANADA (y 12)
Las conclusiones finales recomiendan elevar el limite de
MTOW desde 150 hasta 500 Kg.
CCUVS

38
AUSTRALIA
UAS v.s. RC
CASA
establece
claramente
las
diferencias
entre
“Model
Aircraft y
un UAS

39
FRANCIA (1)
DGAC-France para MTOW ≤ 150 Kg
Por encima de los 150 Kg de MTOW se aplican la Normativa y
la Policy” de la EASA

40
FRANCIA (2)
Se contemplan 4 Escenarios para Trabajos aéreos con la
restricciones siguientes:

41
FRANCIA (y 3)
DGAC-France para MTOW ≤ 150 Kg
DNC = Déclaration de Niveau de Competénce (“Nivel de competencia”)

42
CHEQUIA (1)
El 25 de Agosto de 2011 la Aviación Civil Checa,
la ERU, publicó un proyecto de Directiva para regular el
empleo, deportivo, científico-técnico y comercial, de los
vuelo de UAS con MTOW ≤ 150 Kg.
Se esperaba entre en vigor a partir del 1º de
Marzo de 2012.
Se resume en la tabla siguiente:

43
CHEQUIA (y 2)

44
REINO UNIDO-CAA (1)
En el Reino Unido existe la Air Navigation Order 2000
(“ANO”) para ordenar todos los temas relacionados con la navegación
aérea en su territorio, cuyo Articulo 8 establece la necesidad de que
las aeronaves, para poder operar en ese espacio aéreo, dispongan de
un Certificado de Aeronavegabilidad en vigor.
En el articulo 129 de la mencionada ANO, se ofrece la
posibilidad de que los “Small Aircraft” (OM* ≤ 20 Kg) NO requieren
un Certificado en vigor pero no pueden dedicarse al misiones
comerciales si su OM sobrepasa los 7 Kg. Para poder realizar estas
tareas (trabajos aéreos), se requiere un “Permit to Flight” de la CAA
que, generalmente, contiene numerosas limitaciones (como p.e. OM
máxima de 75 Kg).
(*) = OM es la Operating Mass, es decir MTOW sin combustible ni cargas de pago (Cap 722 de la CAA)

45
REINO UNIDO-CAA (2)
Para regular en detalle estas funciones y reunir
los requisitos exigibles en cada una de las áreas
afectadas por la inclusión de los UAS en el espacio
aéreo británico , el Directorado de Política de Espacio
Aéreo de la Civil Aviation Authoriry (“CAA”) editó, el
29 de Mayo de 2.002, el Cap 722 .
Lo primero que incluye este Cap722 es una
clasificación de los UAS según su MTOW que se
incluye en la tabla de la siguiente página.

46
REINO UNIDO-CAA (3)

47
REINO UNIDO-CAA (4)
Contenidos del Cap722

48
REINO UNIDO-CAA (5)
En cualquier caso la “policy” y los criterios
de Seguridad en Vuelo que se aplican en Reino
Unido a la hora de Certificar un UAS son
idénticos a los establecidos por la EASA como,
por otra parte, no podría ser de otra manera ya
que e la CAA fue una de la impulsoras y
creadoras de la doctrina europea de la EASA.

49
REINO UNIDO-CAA (6)
Para UAS con UAV de categoría “Light” se imponen las
restricciones siguientes:
UAS
OM ≤ 150 Kg
VMO ≤ 70 KEAS
Emax ≤ 95 KJ (*)
OPERACIÓN
VUELOS “VLOS” (es decir, Dmax : 500 m del DUO)
Hmax : 400 ft
(*) : Corresponde a una caída desde 400 ft de un UAS de 80 Kg de MTOW volando
con velocidad máxima de 70 KEAS (criterio de Pérdida de Control)

50
REINO UNIDO-CAA (7)
Esta restricción de Energía máxima (95 KJ) aplicada a un
UAS, cayendo desde el techo máximo permitido (400 ft), limita la
velocidad Máxima en función del MTOW, de manera que, solamente
hasta un MTOW de 75 Kg la velocidad VMO podría ser de 70 Nudos.

51
REINO UNIDO-CAA (y 8)
Además de estas condiciones, para la operación de los “Small
UAS” (7< MTOW ≤ 20) se aplicaran las Condiciones (restricciones)
operativas siguientes:
Distancia MINIMA a áreas habitadas: 150 m
Distancia MINIMA a personas, estructuras, vehículos: 50 m
(esta distancia puede reducirse hasta 30 m durante despegue o
aterrizaje)
Incorporación de un mecanismo de TERMINACION DE
VUELO con características “fail-safe”
Aseguramiento de cargas en el Modelo

52
ESPAÑA-DGAC/AESA (1)
En el ámbito de los UAS ligeros, la DGAC, como el resto de
las Autoridades Civiles, es soberana en cuanto a la concesión de
Certificados y Permisos de Vuelo.
A la espera de que se consolide una Normativa europea por
parte de la EASA, la DGAC, a través de la Agencia Española de
Seguridad Aérea (AESA) esta aplicando criterios muy
conservadores , parecidos a los británicos de la CAA, y un poco
como consecuencia del nivel técnico aeronáutico (bastante
limitado) de la mayoría de sus solicitantes nacionales actuales.
En general SOLO se conceden Certificados de
Aeronavegabilidad Especiales Experimentales (“CAEE”), en el
futuro serán “Permisos de Vuelo”. para espacios segregados muy
restrictivos, y vuelos tipo VLOS SIN ANIMO DE LUCRO

53
X
150 m500 m
PERMISO HABITUAL EN LA ACTUALIDAD
Vuelo en línea de vista (VLOS, “Visual Line of Sight”) con
un observador independiente del DUO y un comando de
terminación de vuelo en modo de emergencia.
Para MTOW ≤ 150 Kg
Tamaño del Espacio Segregado Concedido

54
DOCUMENTOS REQUERIDOS PARA EL CAEE
DESCRIPCION DE DISEÑO (datos físicos, CP, Motopropulsión, etc.)
AREA DE VUELO
PROGRAMA DE VUELOS (Objetivos, duración, etc)
INTEGRIDAD ESTRUCTURAL
GESTION DE SOFTWARE
CONFIGURACION UAV
ESTACION DE CONTROL
FRECUENCIAS DE TRABAJO
MANDO Y CONTROL
TERMINACION DE VUELO Y PERDIDA DEL RADIOENLACE
INSPECCION Y MANTENIMIENTO
MANUAL DE VUELO
PRUEBAS FUNCIONALES EN TIERRA

55
REQUISITOS ADICCIONALES
A) Técnicos
Demostrar que tanto el área de vuelos
como el anillo de seguridad están despoblados
Plan de seguridad (con identificación de
riesgos y medidas de mitigación)
Limitaciones dentro del Manual de Vuelo
Certificado de conformidad con el diseño
Declaración de Aeronavegabilidad
Acreditación de formación adecuada del DUO

56
REQUISITOS ADICCIONALES
B) Organizativos y administrativos
Seguro de Responsabilidad Civil en vigor
Mantenimiento de libros de aeronave y
procedimientos de trabajo internos
Pago de Tasas de Emisión del CAEE
Autorización para el uso de Frecuencias
empleadas emitida por la DGT de MITC
FORMACION DEL DUO (tbd)

57
No obstante ya hay un “Borrador de Documento
interno” de la AESA sobre la “policy” aplicable a la
expansión de los Cerificados de Aeronavegabilidad:
FASE CERTIFICADO CONDICIONES LIMITACIONES
I Autorización de Vuelo VLOS R = 500 m ; H = 150 m
II
Aeronavegabilidad
Experimental
RLOS Fiabilidad: 10 -5/Fh
III
Aeronavegabilidad
Restringido
RLOS
Individual, Esp. Segregado,
“Policy” EASA aplicable
IV TIPO RLOS
Fiabilidad: 10 -7 /Fh
DOA & POA (equivalentes)

58
La Fase I es relativamente fácil de conseguir pero
no da mucho de si ya que es espacio autorizado es pequeño
y no hay autorización para realizar trabajos aéreos.
Pasar a la Fase II con la demostración del Nivel de
Fiabilidad 10 -5 no es tarea obvia, pero es al pasar a la
Fase III cuando la cosa se complica (requisitos CS-VLA ó
CS-VLR, CS 23, etc en sintonía con la EASA) aunque sea
dentro de un espacio aéreo segregado.
Y, finalmente, el salto a la Fase IV es realmente
complicado ya que, el Certificado de Tipo, Civil, entre
otras cosas, implica reconocimiento de la Organización
como DOA y POA para garantizar la A/W continuada.

59
ESPAÑA-DGAC/AESA (y 8)
Actualmente se esta preparando un Real Decreto
que posiblemente será puesto en vigor el año próximo
(2014) donde se establecerán mayores facilidades para
vuelos en VLOS con MTOW hasta 25 Kg.
Este planteamiento, NO satisface demasiado a la
Industria y Operadores españoles que quieren mayor
libertad para operar sus RPAS en entornos LOS, es decir,
fuera del campo visual.

60
¡ GRACIAS POR SU
ATENCION !

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