Con el fin de garantizar la seguridad de la aviación, las autoridades de Aviación Civil de todos los países obligan a la certificación de las aeronaves, incluyendo ciertos tipos de drones o UAS/RPAS. Especialmente aquellos desarrollados para misiones críticas y aquellos con MTOW de más de 25 kg. Verificando que cumplan las estrictas normativas de seguridad aplicables. En concreto, las normas DO-178C, DO-254 y DO-160 permiten asegurar la calidad y fiabilidad tanto de hardware como software en los sistemas embarcados.

El avión: el medio de transporte más seguro

Tanto el tráfico en carretera como los trenes y barcos sufren frecuentes accidentes. Los aviones también sufren accidentes en contadas ocasiones. Pero teniendo en cuenta la enorme cantidad de vuelos que se realizan al año, su porcentaje es minúsculo; el avión es con gran diferencia el medio de transporte más seguro.

¿Cómo se consiguió esto?

Hace 100 años, volar era sumamente peligroso. Los accidentes de avión se sucedían uno tras otro. Pero eso no arredraba a los intrépidos pioneros de la aviación. En los años 1940 surgieron los vuelos de pasajeros, y esos riesgos ya no eran aceptables. Por eso, los gobiernos de los distintos países acordaron en la Convención de Chicago de 1944 regular la aviación creando agencias nacionales de Aviación Civil, coordinadas a través de la ICAO.

A día de hoy, los UAV/RPAS no llevan pasajeros, pero un fallo puede causar daños materiales y personales en tierra. Un dron también puede chocar con aviones de pasajeros causando gravísimos accidentes aéreos. Por este motivo, las agencias de aviación están trabajando en la normalización del sector UAV, buscando alcanzar los mismos niveles de seguridad y fiabilidad que encontramos en la aviación tripulada. Para ello, la regulación va encaminada a someter a los drones al mismo proceso de aprobación que otras aeronaves.

¿En base a qué criterios recibe una aeronave o no la certificación de seguridad aérea?

Cada nuevo modelo de avión pasa por un riguroso proceso de aprobación por Aviación Civil para demostrar que cumple con las normas internacionales TSOs (Technical Standard Orders) para la mayoría de los componentes de un avión. Sin embargo, todavía no existe un TSO definido para los equipos para drones; en estos casos, bajamos un nivel en la certificación y nos apoyamos en las normas DO para probar la fiabilidad y seguridad de los sistemas instalados en el UAV:

• DO-160G: Características medioambientales.
• DO-254: Hardware.
• DO-178C: Software.

La DO-254 exige una metodología estructurada de diseño de HW y un análisis científico de la tasa de fallos, que tiene que cumplir márgenes muy estrictos. Por otro lado, DO-160G permite asegurar el funcionamiento del sistema frente a determinados rangos de temperatura, altitud, humedad etc. Entraremos en más en detalle con la normativa de software DO-178C.

La norma DO-178C

Se titula “Consideraciones sobre Software en Sistemas Aeronáuticos Embarcados y Certificación de Equipos” y fue elaborada por RTCA Inc. para la FAA – la Administración Federal para Aviación de Estados Unidos. Siendo posteriormente adoptada por los demás países. Esta norma merece una especial consideración cuando hablamos de fiabilidad de sistemas embarcados en drones, en concreto en sistemas críticos como el autopiloto.

Hay distintos niveles de certificación DO-178, según lo crítico que sea el equipo para la seguridad. Se distinguen 5 niveles de Design Assurance Level (DAL) de acuerdo con las consecuencias que tendría un hipotético fallo:

• DAL-A: Catastrófico. Numerosas muertes y pérdida del avión.
• DAL-B: Peligroso. Fuerte impacto en la seguridad. Algún herido grave o incluso muertes.
• DAL-C: Mayor. Significativo impacto en la seguridad. Molestias o a lo sumo heridos leves.
• DAL-D: Menor. Impacto visible en seguridad. Incomodidad para los pasajeros.
• DAL-E: Sin efectos. Por ejemplo, proyección de película a bordo. No requiere certificación DO.

La norma define distintos requisitos para certificación según el nivel DAL. El nivel DAL-A es el de máxima exigencia y el más difícil de superar. DO-178 impone a los desarrolladores de SW unas metodologías de control de calidad, y de desarrollo de SW de alta fiabilidad. Aviación Civil hace un seguimiento estandarizado en distintas fases del proyecto de desarrollo: planificación, diseño, programación y validación.

Estas revisiones están basadas en un conjunto de documentos definidos en la norma, y que el desarrollador del software tiene que cumplimentar. Por ello, para obtener la certificación DO-178C es necesario generar una muy extensa documentación. Esta documentación es lo que a veces se denomina “paquete de certificación” y que deberá ser aportado para la certificación del sistema dron.

La certificación DO en drones es un proceso complejo, riguroso y costoso. Pero resulta imprescindible para poder garantizar la seguridad aérea. Embention es la primera empresa en desarrollar un autopiloto comercial de acuerdo a estas normativas DO y cuenta con los recursos y la experiencia de haber participado en la certificación de drones en varios países (USA, España, Alemania, Suiza, Italia…). El autopiloto Veronte dispone de su correspondiente paquete de certificación de cara a afrontar un proceso de certificación UAV. Además, dispone de versiones con redundancia, eliminando la posibilidad de fallo simple en el hardware.