Por: Aline Rezende Milagres Soares
Fabio Junio Romão Barbosa
Nos últimos anos, a utilização de imagens aéreas de alta resolução provenientes de veículos aéreos não tripulados (VANT) na extração de informações métricas da superfície terrestre tem sido vastamente pesquisada. As facilidades existentes na realização do voo, associado com o baixo custo do recobrimento e do sistema fotogramétrico VANT são os principais atrativos desta nova tecnologia em aplicações aerofotogramétricas, principalmente em pequenas áreas de trabalho.
As regulamentações de uso, procedimentos de segurança de voo e autorizações para a realização do recobrimento, principalmente em áreas urbanas são questões importantes e que ainda não estão completamente definidas tanto a nível nacional como internacional.
Devido à ausência de uma legislação específica sobre o assunto, os proprietários de VANT no Brasil têm seguido as regras do aeromodelismo, preocupando com a segurança do jeito que podem.
Como não há legislação, também não é preciso nenhum certificado ou curso para pilotar um drone, mas é necessário um pouco de prática.
O presente estudo apresenta a regulamentação brasileira do uso dos veículos aéreos não tripulados, bem como conceitos que diferenciam drones, VANT e aeronave remotamente pilotada (RPA).
Drones, VANT, RPA
Os drones estão cada dia mais presentes nos ares brasileiros. Eles disseminaram como uma modalidade de recreação para pessoas interessadas em novas tecnologias. Esses objetos voadores não tripulados também começaram a ser usados para fazer imagens aéreas e até mesmo para fazer entregas.
Como existem muitas dúvidas e controvérsias sobre o uso desses equipamentos, a Agência Nacional Aviação Civil (ANAC) está acompanhando o cenário internacional e trabalhando para o desenvolvimento de regulamentação específica para Sistemas de Aeronaves Remotamente Pilotadas, sempre visando o interesse público, que, em uma visão ampla, contempla não só os interesses das empresas do setor, mas também as preocupações da sociedade como um todo.
O termo drone é apenas um nome genérico, é um apelido informal, originado nos EUA para caracterizar todo e qualquer objeto voador não tripulado, seja ele de qualquer origem, característica ou propósito (profissional, recreativo, militar, comercial etc.). Ou seja, é um termo genérico, sem amparo técnico ou definição na legislação.
A legislação brasileira caracteriza como VANT toda aeronave projetada para operar sem piloto a bordo, mas de caráter não recreativo e com carga útil embarcada. O VANT é a terminologia oficial prevista pelos órgãos reguladores brasileiros do transporte aéreo para definir este tipo de veículo. Mas é importante saber que nem todo drone pode ser considerado um VANT, já que um Veículo Aéreo Não Tripulado utilizado como hobby ou esporte enquadra-se, por definição legal, na legislação pertinente aos aeromodelos.
Há dois tipos diferentes de VANT. O mais conhecido é o Aeronave Remotamente Pilotada (RPA), na qual o piloto não está a bordo, mas controla a aeronave remotamente de uma interface qualquer (computador, simulador, dispositivo digital, controle remoto etc.). A outra subcategoria de VANT é a chamada Aeronave Autônoma que, uma vez programada, não permite intervenção externa durante a realização do voo. No Brasil, as aeronaves autônomas têm o seu uso proibido.
Existe ainda a categoria RPAS, ou Sistema de RPA. Além da aeronave, um RPAS inclui todos os recursos necessários para que ela voe: a estação de pilotagem remota, o link ou enlace de comando que possibilita o controle da aeronave, os equipamentos de apoio entre outros.
Resumindo, o termo drone é uma expressão genérica utilizada para descrever desde pequenos multirrotores controlados via rádio e comprados em lojas de brinquedo até veículos aéreos não tripulados de aplicação militar, autônomos ou não. Por este motivo, o termo não é utilizado na regulamentação técnica da ANAC. Os equipamentos de uso recreativo são chamados aeromodelos, enquanto os VANT são aqueles empregados em finalidades não recreativas. O termo RPA denota um subgrupo de VANT destinado à operação remotamente pilotada.
Os VANT podem ser controlados de duas formas: alguns a partir de um local remoto que pode ser de milhares de quilômetros de distância, até mesmo em outro continente; e outros que voam de forma autônoma com base de voo pré-programados usando complexos sistemas de automação dinâmica. A maioria deles permite que pilotos possam alternar os controles manuais e autônomos conforme as conveniências (ALMEIDA, 2014).
Na literatura, de modo geral, são encontrados os termos Veículos Aéreos Não Tripulados e Sistemas de Aeronaves Não Tripuladas como sinônimos. No Brasil, as Aeronaves Não Tripuladas ainda são amplamente conhecidas como Drones ou VANT, termos que hoje são obsoletos na comunidade aeronáutica internacional. A mudança se fez necessária por dois motivos: primeiro, porque as principais organizações relacionadas à aviação não empregam o termo “veículo”, mas sim, aeronaves, de forma que, após várias discussões, ao longo dos últimos anos, foi estabelecido que assim seriam definidas; segundo, porque, como esse tipo de aeronave necessita de uma estação em solo, de enlace de pilotagem e de outros componentes para a realização do voo, além do vetor aéreo, de modo que todo o sistema precisa ser considerado.
Os primeiros relatos brasileiros de uso de VANT ocorreram na década de 1980, quando o Centro Técnico Aeroespacial iniciou o projeto Acauã, visando o desenvolvimento de VANT autônomo com intuito de pesquisa militar (MEDEIROS et al, 2008).A aplicação de VANT vem, a cada dia, se fixando no mercado de mapeamentos digitais, e consigo traz um ganho na resolução espacial e temporal, visto que, há a necessidade de se monitorar áreas e realizar mapeamentos em grande escala (ALONÇO et al. 2005).
Nestes últimos anos, a utilização de imagens aéreas de alta resolução provenientes de VANT na extração de informações métricas da superfície terrestre tem sido vastamente pesquisada. As principais dificuldades existentes no uso do VANT estão relacionadas com falhas no recobrimento entre fotos e faixas devidas a instabilidade da plataforma na realização do voo fotogramétrico, inexatidão da determinação direta dos parâmetros de posição e orientação das imagens em função da utilização de sistemas compactos e de baixo custo de medição inercial, elevado número de imagens devido ao uso de câmeras digitais compactas e baixa altitude de voo. As regulamentações de uso, procedimentos de segurança de voo e autorizações para a realização do recobrimento, principalmente em áreas urbanas são questões importantes e que ainda não estão completamente definidas tanto a nível nacional como internacional. Outra dificuldade para a realização de voos na grande maioria dos VANT com boa capacidade de carga é a necessidade de pilotos qualificados para a realização da decolagem e aterrissagem.
As aplicações da tecnologia VANT são mais apropriadas para a execução de projetos de engenharia que visam à extração de informações atualizadas da superfície terrestre, devido às facilidades existentes na realização do recobrimento aerofotogramétrico, exigindo a elevada resolução espacial das imagens, associada com a necessidade de avaliações frequentes (MITISHITA et al, 2015).
A tecnologia VANT proporciona baixo custo de aquisição de dados e alta qualidade geométrica, assim como permite que os resultados sejam integrados em Sistemas de Informação Geográfica (TAHAR, 2012). O VANT pode ser usado para diversas aplicações tais como, documentação arqueológica, agricultura de precisão, cadastro de propriedades, segurança entre outras aplicações (EISENBEISS, 2009).
O uso civil dos drones ainda é muito recente, e países de todo o mundo ainda trabalham para definir regras e comportamentos.
Regulamentação dos RPA
Em 2010 foi criada a Circular da Aeronáutica AIC 21/10que traçou todas as diretrizes para o uso do VANT, sendo necessária licença para utilização do equipamento. Segundo a circular existem dois tipos de licença para VANT, a Circular de Informações Aeronáuticas (AIC) e a Certificado de Autorização De Voo Experimental (CAVE).
Normalmente utilizada para fins comerciais a AIC consiste numa solicitação de autorização de voo e deve ser enviada 15 dias antes do evento. Nela deverão constar as características do equipamento, trajeto do voo e capacidade de comunicação.
O CAVE é uma autorização que permite o uso de aeronaves experimentais. Atualmente, para que uma aeronave receba o CAVE segue o procedimento que dispõe a Instrução Suplementar nº 21-002A intitulada “Emissão de Certificado de Autorização de Voo Experimental para Veículos Aéreos Não Tripulados”. Entretanto, tal certificado permite apenas operações experimentais sobre áreas não densamente povoadas, ou seja, não permite operações com fins lucrativos e nem operações em áreas urbanas. As únicas operações permitidas são aquelas com finalidade de pesquisas e desenvolvimento e de treinamento de pilotos. A autorização da ANAC é condição necessária, porém não suficiente, para a operação desses equipamentos, pois também há permissões a serem concedidas pela Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL) e Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA).
A operação do VANT em área proibida pode ser considerada uma contravenção, pois na esfera penal, há previsão na Lei de Contravenções Penais (Decreto-lei nº 3.688/1941), especificamente no art. 35, de tipificação para a conduta de prática da aviação fora da zona em que a lei a permite, sujeitando o autor da contravenção à pena de prisão simples ou de multa. Ainda no art. 33 do mesmo decreto, há previsão de apenas operadores licenciados podem operar. Além disso, há os limites estabelecidos pelo Código Penal, em seus artigos nº. 261 e 262.
A legislação (Lei nº. 7.565/86) determina que, para operar, qualquer aeronave deve ser autorizada. No âmbito da ANAC, a Instrução Suplementar (IS nº 21-02A) de 2012 prevê a emissão de autorização para uso de VANT (RPA) somente para pesquisa, desenvolvimento e treinamento de pilotos. Essas autorizações da ANAC não excluem a necessidade de anuência de outros agentes públicos como DECEA e ANATEL. Para o uso de aeromodelos, vigora hoje a Portaria DAC n° 207/STE/1999, na qual os equipamentos devem respeitar a restrição de não operar nas zonas de aproximação e decolagem de aeródromos e nunca ultrapassar altura superior a 400 pés (aproximadamente 120 metros) mantendo-se o equipamento sempre ao alcance da visão do piloto.
Para efeitos de aplicação do art. 35 do Decreto-Lei nº 3.688/1941, são zonas permitidas para operação de VANT e aeromodelos as áreas distantes de terceiros, e que atendam às regras do DECEA. Para operações a serviço de órgãos de segurança pública e defesa civil, ficará a critério deles analisar a área de operação no âmbito de suas avaliações de risco. Pousos e decolagens serão proibidos em aeródromos públicos (salvo com autorização da ANAC). Pousos e decolagens poderão ser feitos, sob total responsabilidade do piloto remoto em comando, desde que em áreas distantes de terceiros e que não haja proibição de operação no local escolhido, e atendendo às regras do DECEA, da Aeronáutica. São proibidas decolagens em territórios brasileiros que tenham como objetivo cruzar fronteiras nacionais, assim como é proibida a entrada de VANT ou aeromodelo, em território nacional, que tenha iniciado seu voo fora do país.
No dia 2 de setembro de 2015, a ANAC apresentou a proposta do Regulamento Brasileiro de Aviação Civil Especial nº 94 (RBAC-E nº 94), intitulado “Requisitos Gerais para Veículos Aéreos Não Tripulados e Aeromodelos”.
A proposta RBAC-E nº94 estabelece a diferenciação entre o VANT e o Aeromodelo. Assim como descrito acima, a RPA é definida como o VANT destinado à operação remotamente pilotada, ou seja, uma subclasse de VANT que se caracteriza pela capacidade que a aeronave possui de permitir a intervenção do piloto remoto em qualquer fase do voo, sendo essa aeronave o foco principal da nova regulamentação.
A classificação proposta estabelece ainda três classes de RPA, de acordo com o seu Peso Máximo de Decolagem (PMD), regras de voo e registro.
A proposta de regulamento da ANAC para utilização de VANT não autônomos, também conhecidos como RPA e aeromodelos, entrou em audiência pública (AP nº 13/2015) no dia 03/09/2015. Após essa data a comunidade teve oportunidade de participar da consulta pública, enviando sugestões por e-mail para a ANAC até o dia 03/10/2015. No dia 11 de setembro foi realizado um evento presencial para apresentar os resultados da consulta. No dia 19 de novembro de 2015 foi apresentado pelo Ministério da defesa – Comando da Aeronáutica a ICA 100-40: Sistema de aeronaves remotamente pilotadas e o acesso ao espaço aéreo brasileiro, cujo objetivo é regulamentar os procedimentos e responsabilidades necessários para o acesso seguro ao Espaço Aéreo Brasileiro por Sistemas de Aeronaves Remotamente Pilotadas. E assim torna competência do DECEA, Órgão Central do Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (SISCEAB), legislar acerca dos procedimentos para o acesso ao Espaço Aéreo, cabendo aos demais Órgãos Reguladores o trato do assunto dentro de sua área de atuação.
A principal premissa básica da ICA100-40 é que uma Aeronave Remotamente Pilotada é uma aeronave e, por conseguinte, para voar no espaço aéreo sob responsabilidade do Brasil, deverá seguir as normas estabelecidas pelas autoridades competentes da aviação nacional. A segurança operacional é primordial. A operação de um RPAS deverá priorizar a segurança, minimizando o risco para aeronaves tripuladas e para as pessoas e propriedades no solo. É importante ressaltar que essa instrução é aplicada a todas as operações que não sejam exclusivamente com propósitos recreativos.
Como explicado acima a ANAC continua à administrar o Registro Aeronáutico Brasileiro (RAB), com as funções de efetuar o registro de aeronaves, bem como de emitir Certificados de Matrícula (C.M.) e de Aeronavegabilidade (C.A.) de aeronaves civis sujeitas à legislação brasileira, conforme a Lei 11.182/05.
O piloto remoto em comando de um RPA é diretamente responsável e tem a autoridade final por sua operação. Um piloto remoto somente poderá operar um único RPA por vez e deve estar presente durante todas as fases do voo, sendo permitida a troca de piloto remoto em comando durante a operação. Antes de iniciar um voo, deve tomar ciência de todas as informações necessárias ao planejamento de voo.
No Brasil, a ANAC é o Órgão responsável por certificar os operadores, abrangendo as responsabilidades sobre o voo, o cumprimento das regras de tráfego aéreo, voo em baixas altitudes, operações de pouso e decolagem, voo sobre áreas povoadas, dentre outras.
A Estação de Pilotagem Remota (RPS) é definida como o componente do RPAS, contendo os equipamentos necessários à pilotagem da Aeronave Remotamente Pilotada. Como princípio geral, a RPS se comporta, ou funciona como o cockpit de uma aeronave tripulada e deve, portanto, oferecer ao piloto remoto capacidade equivalente para pilotar e gerenciar o voo. Por ser parte do sistema e vital para a condução do voo, os operadores deverão ter planos de ação de segurança contra qualquer tentativa que ameace a salvaguarda da RPS. A RPS é divida em quatro categorias, descritas a seguir.
A Categoria BVLOS A, pilotagem direta, provê um alto nível de pilotagem e controle da RPA, permitindo comandos equivalentes ao manche, pedais e manetes de potência, para atuar nas superfícies de comando ou via piloto automático. O tempo e a atualização da taxa de transmissão dos dados primários de voo (por exemplo: velocidade, altitude, posição, atitude e velocidade vertical), a serem recebidos da RPA e exibidos ao piloto remoto, devem ser capazes de atender aos requisitos operacionais. Da mesma forma, o tempo e a atualização da axa de transmissão dos comandos do piloto remoto, a serem recebidos e processados pela RPA, devem ser capazes de atender aos requisitos operacionais. Assim, a pilotagem direta demanda maior exigência sobre a capacidade e desempenho do enlace de pilotagem.
A Categoria BVLOS B, piloto automático, provê menos controle da RPA, ainda permitindo que parâmetros como velocidade, altitude, proa e velocidade vertical sejam controlados, embora as mudanças somente possam ser feitas por meio de um piloto automático. O tempo e a atualização da taxa de transmissão dos dados primários de voo e transmitidos à RPA são menos rigorosos que aqueles da Categoria A, porém, ainda assim, devem atender aos requisitos operacionais.
A Categoria BVLOS C, pilotagem por waypoint, provê ao piloto remoto um controle limitado da RPA. Uma rota de plano de voo somente pode ser alterada com inserções ou exclusões de waypoints no plano de voo programado. Mesmo possuindo uma taxa de transmissão e atualização ainda menor se comparada a Categoria B, deverá atender aos requisitos operacionais. Esse nível de controle, quando empregado no gerenciamento de voos préplanejados, pode limitar a habilidade do piloto remoto em responder às instruções do órgão ATC com acuracidade e rapidez.
A Categoria VLOS, em linha de visada visada, garante ao piloto remoto o controle direto da RPA. O emprego de certo grau de automação, incluindo controle por waypoints, também é possível, porém deve-se atentar que esse controle “indireto” inevitavelmente reduzirá a capacidade do piloto remoto em reagir em tempo hábil.
As implicações da performance humana na falta de informações sensoriais, resultantes do fato de o piloto remoto não estar a bordo da aeronave, devem ser consideradas durante a operação e, se for o caso e necessário, deverão ser adequadamente compensadas por outros dispositivos. Isso pode envolver o uso de sinais não-visuais, tais como alertas de vibração ou de áudio. Até o momento, as informações a serem fornecidas ao piloto remoto por meio de sensores ou dispositivos não foram determinadas
Uma RPA somente poderá acessar o espaço aéreo Brasileiro após a emissão de uma autorização special, dada pelo Órgão Regional do DECEA, responsável pelo espaço aéreo onde ocorrerá esse voo e de acordo com os termos dessa autorização.
Considerando a pilotagem da aeronave, as operações do RPAS serão
classificadas : operação em linha de visada visual (VLOS), operação na qual o piloto mantém o contato visual direto com a RPA, de modo a conduzir o voo, com as responsabilidades de manter as separações previstas com outras aeronaves, bem como de evitar colisões com obstáculos; operação além da linha de visada visual (BVLOS), cujo piloto remoto e o observador de RPA não tenham condições de manter a RPA dentro do seu alcance visual, sendo necessário que a informação de equipamentos para detectar e evitar outros tráfegos e outros perigos, como condições meteorológicas desfavoráveis, terreno e obstáculos, estejam disponíveis para o piloto remoto, de modo a prover as devidas separações como se a bordo estivesse.
Para aperfeiçoamento da ICA 100-40 o DECEA aceita sugestões para o contínuo aperfeiçoamento devendo ser enviadas por intermédio do link específico da publicação, nos endereços eletrônicos http://publicacoes.decea.intraer/ ou http://publicacoes.decea.gov.br/ (BRASIL, 2015).
Conclusão
A utilização do veículo aéreo não tripulado para o mapeamento possibilita o levantamento detalhado de informações com baixo custo, elevada resolução espacial e temporal das áreas a serem mapeadas. Além disso, sua utilização traz vários ganhos para sociedade tanto em níveis tecnológicos quanto na otimização de rotinas operacionais. É importante ressaltar que cabe aos pilotos e responsáveis pela execução do trabalho observar com cautela a operacionalização do referidos equipamento. A pesquisa mostrou-se eficaz para oferecer informações sobre ICA 100-40.
Referencias Bibliográficas
ALMEIDA, I. C. Estudo sobre o uso de veículo aéreo na tripulado (VANT) para mapeamento aéreo com fins de elaboração de projetos viários.Universidade Católica de Pernambuco. Recife, 2014.
ALONÇO, A. dos S. et al. Desenvolvimento de um veículo aéreo não tripulado (VANT) para utilização em atividades inerentes à agricultura de precisão. Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 35., 2005, Canoas. Anais Jaboticabal: Associação Brasileira de Engenharia Agrícola, 2005.
AGENCIA NACIONAL DE AVIAÇÃO CIVIL (ANAC). Regulamento Brasileiro de Aviação Civil especial (RBAC-E nº94). Brasília, 2015.
BRASIL. Comando da Aeronáutica. Departamento de Controle do Espaço Aéreo. Sistema de aeronaves remotamente pilotadas e o acesso ao espaço aéreo brasileiro. ICA 100-40. Rio de Janeiro, 2015.
EISENBEISS, H. The Potential of Unmanned aerial Vehicles for mapping. In: Phogrammetric Week 11. Diter Fritsch (Ed). Stuttgart: Institut für Photogrammetrie. p. 135-144. 2011. Disponível em: http://www.ifp.uni-stuttgart.de/publications/phowo11/140Eisenbeiss.pdf
MEDEIROS, F. A. et al. Utilização de um veiculo aéreo não-tripulado em atividades de imageamento georreferenciado. Ciência Rural, Santa Maria, v-38, n.8, p.2375-2378, Nov, 2008.
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Tahar, K., N. Capability of Low Cost Digital Camera for Production of Orthophoto and Volume Determination. 7th International Colloquium on Signal Processing and its Applications. Malaysia, 2011.