2do Simposio Mexicano en Vehículos Aéreos No Tripulados,

29 y 30 de septiembre de 2014, Veracruz, Ver.

Bosques, Sociedad y Sistemas Aéreos No-Tripulados

A.Peña, R.Espinal, M.Keller, L.Bordallo. Tecnavix SA de CV

Resumen De acuerdo con cifras del Inventario Nacional Forestal Periódico (INFP) de México, los bosques, selvas y otras áreas con vegetación natural abarcan 141.7 millones de hectáreas (72% del territorio nacional). De la superficie forestal total, el 29% tiene bosques y selvas naturales (56.8 millones de hectáreas). De esta superficie, 53% son bosques y 47% selvas. Al ser el duodécimo país en el mundo en cuanto a superficie forestal y el tercero en Latinoamérica, México posee las características necesarias para alcanzar un desarrollo forestal importante al contar con un clima propicio, un vasto mercado interno, así como una ubicación geográfica y tratados de libre comercio que le brindan acceso a las mayores economías del globo. Por lo anterior, ponemos a su consideración en este documento, una reflexión sobre la utilización de los sistemas aéreos No-tripulados en el sector Forestal, su inserción en las sociedades forestales así como su adecuada operación en base a las normativas que deben observarse para su inclusión dentro del espacio aéreo y en la vida comercial, industrial y científica del país. 1 Adrián Peña a.pcervantes@tecnavix.com 2 Rocío Espinal rocioespinal.d@gmail.com 3 Martin Keller mkeller@tecnavix.com 4 Luis Bordallo, luis.bordallo@nitrofirex.com

Combate a Incendios Forestales.

“Todas las acciones para reducir el número, intensidad, duración, superficie afectada, de incendios forestales, tienen un efecto directo en beneficio de la biodiversidad” Tomado del “Programa estratégico Forestal para México 2025” 5.3.3 Incendios. En los últimos años los incendios forestales se han incrementado en número en México, debido principalmente al aumento de la población en las áreas forestales y por consecuencia, en las actividades humanas asociadas con al manejo del fuego. Otro factor importante en el incremento de incendios y desastres naturales ha sido el cambio climático, el cual además de representar riesgos para los recursos naturales, también representa amenazas para la población y para las economías regionales, tanto por los ingresos y los empleos que genera este sector, como por ser de una calidad estratégica en la producción de numerosos productos de uso cotidiano. Es por lo anterior, que el gobierno Federal y estatal precisa de la incorporación en el corto plazo de empresas operarias y fabricantes de UAS para el monitoreo y atención directa al sector Agro-Forestal. En México la temporada más crítica de incendios cada año se presenta de marzo a mayo, razón por la cual se requiere urgentemente de tecnologías UAS para realizar las siguientes actividades relacionadas al combate a incendios forestales:

1. 1.Monitoreo y detección temprana. 2. 2.Extinción y combate a incendios. 3. 3.Direccionamiento y protección de

población civil en las áreas incendiadas.

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De las anteriores, la tecnología UAS más solicitada es y será en los siguientes años la de apoyo a la “Extinción y Combate” a incendios forestales ya que los recursos económicos que actualmente se dedican a esta actividad son cuantiosos y su ejecución pone en riesgo la seguridad física de brigadas y grupos humanos que participan en su ejecución. Innovación participativa – Tecnología + Sociedad + Empresa

La creación de planes de trabajo con la sociedad, la academia y la industria aeronáutica en los últimos años han dado lugar a convocatorias y ejecución de programas de evaluación de UAS en diversos temas de protección ambiental, creando diversas recomendaciones en el ámbito legal para la incorporación de los UAS a dependencias y operarios del gobierno. Sin embargo, es claro que las regulaciones en vigor, los conceptos operativos y experiencias de las empresas desarrolladoras serán determinantes en la inclusión de los UAS en estas labores de monitoreo. Consideraciones legales sobre los UAS en el sector Forestal.

Es claro que para la inclusión de un Sistema Aéreo No-Tripulado, no sólo se requiere de un grado elevado de control e ingeniería de vuelo, porque tal como lo indica la autoridad aeronáutica mexicana, se debe brindar absoluta seguridad a las personas y propiedades en aire y desde luego, en tierra. Es por lo anterior, que se deberá acatar la ley y normatividad aplicable a los UAS en México en toda participación de un DRONE en actividades forestales. El espacio aéreo Mexicano de acuerdo a sus segmentos y su clasificación deberá ser tomado en cuenta para crear estrategias y planes de vuelo de acuerdo a las habilitaciones que procedan en cada caso particular para realizar operaciones y prestación de servicios de los UAS en temas forestales. La actual ley de UAS o circular obligatoria emitida por la DGAC es la CO AV-23/10R1 y contempla las obligaciones así como lineamientos que se deberán observar en la operación de UAS para el sector forestal, entre otras aplicaciones adicionales en México.

Tendencias en el desarrollo de Sistemas Aéreos No-Tripulados.

La firma de consultoría tecnológica GARTNER identifica cinco etapas en la evolución de las innovaciones tecnológicas (Figura 1):

1. Detonación de innovaciones. 2. Pico de expectativas infladas (hipérbole

de la moda) 3. Caída de la desilusión (expectativas

incumplidas) 4. Ilustración renovada (segunda

generación de la tecnología emergente) 5. Planicie de productividad

(estabilización). Los Sistemas Aéreos No-Tripulados corresponden conjuntamente a las categorías que Gartner denomina “ROBOTS INTELIGENTES” y “VEHICULOS AUTONOMOS” La sola mención de "Vehículos Autónomos" ya no se diga de "Robots Inteligentes" conlleva visiones apocalípticas de máquinas aniquiladoras y la realidad es que el tema de UAS SIEMPRE causara hipérbole desmedida y se confundirá con “drones depredadores”. UAS es una de las áreas que estimula la imaginación creativa e igualmente crea controversias ---como lo hicieron los cohetes espaciales en los años 1950s. Lo que hacen los UAS, lo que queremos que hagan y la forma en que impactaran nuestras vidas siempre desatará controversia y preocupación por igual. Independientemente de ello, la situación actual en México es similar a la que identifica Gartner en Estados Unidos, mientras que en otras partes del mundo la industria ha evolucionado rápidamente y está muy cerca de llegar a la estabilización productiva (Australia / Nueva Zelanda, Oriente Medio / Israel, Unión Europea.) En este momento nos encontramos en México en una encrucijada coyuntural que llevará bien a un cambio de paradigma y a la estabilización de las Fuerzas Competitivas y Factores del Mercado (Figura 2), o bien a un estancamiento de la industria (como sucedió con la industria de TELEFONIA CELULAR en 1961 cuando estaban listos todos los elementos técnicos y de mercado necesarios pero la regulación la mantuvo al margen durante 25 años) o bien a un devenir sobresaturado de actores y proveedores inexpertos.

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Con la discusión de legos y expertos por igual en México y en Estados Unidos enfocada en las políticas públicas, las aplicaciones y el futuro de los Sistemas No-Tripulados ES NECESARIO TENER UNA DISCUSION RESPONSABLE basada en hechos reales y verificables, así como UNA COLABORACION ENTRE LAS AUTORIDADES AERONAUTICAS en MEXICO y los expertos de la Industria para diseñar políticas públicas acorde a las necesidades reales y para no entorpecer el desarrollo de la tecnología nacional y de la industria. Las tendencias actuales de la Industria (principalmente la miniaturización de sensores, la reconstrucción tridimensional y orto-rectificación automatizadas en tiempo real) y las tendencias del mercado mundial (la diversificación de aplicaciones y la creciente demanda en Unión Europea, Estados Unidos, Oriente Medio, China y Rusia en ese orden) dejan de lado que para hacer realidad una plataforma es necesaria la conjunción de un DISEÑO IMPECABLE con todas las limitaciones estructurales de tamaño, peso, consumo de energía y enfriamiento (SWaP-C). Esa es la razón por la que la mayoría de las ideas quedan inconclusas ya que no responden a las leyes de la Física y a las leyes del Mercado. La innovación tecnológica de los UAS como ventaja competitiva para la economía del sector Agro-Forestal. El sector agroforestal es una fuente importante de productos a nivel nacional, donde los bosques cubren 55.3 millones de hectáreas, de las cuales 80% son propiedad ejidal y comunal, 15% propiedad privada y 5% propiedad de la nación. En la actualidad el nuevo modelo económico basado en el conocimiento y la innovación ha dado como resultado una alta tecnología cuyos avances científicos y tecnológicos tiene mayor posibilidad de generar marcadas ventajas competitivas en sectores productivos del país. La innovación tecnológica es un proceso que dinamiza la economía y los mercados agroforestales, dando una oportunidad de crecimiento, conservación y cuidado de los recursos naturales.

Implementar Sistemas Aéreos No-Tripulados (UAS) en el sector agroforestal es una innovación tecnológica inédita que influirá de manera significativa en el nuevo modelo económico del Sistema Nacional de Innovación. Relacionar las innovaciones tecnológicas, la economía y la sociedad depende en gran medida de la capacidad de aportar significativas soluciones a la problemática específica que enfrente este sector, ante todo se trata de un conocimiento enfocado hacia la construcción de un nuevo modelo económico donde la ciencia y la tecnología sea factores de un desarrollo sostenido. Desarrollar un mecanismo donde se pueda medir la capacidad de producir, aplicar y exportar conocimiento socialmente conveniente para la economía del sector agroforestal depende de gran medida de la implementación de una estrategia a largo plazo de investigación y desarrollo tecnológico, dando como principal resultado una ventaja competitiva sostenible. Los matorrales cubren cerca del 29% del territorio nacional, le siguen los bosques (17%) y las selvas 16%, son las áreas de atención prioritaria y que se expresen como mejoras competitivas sustanciales y aumento de valor agregado en productos o procesos en el sector agroforestal y que tiene como finalidad primordial el desarrollo humano y forestal sustentable del país. Implementar una innovación tecnológica con un desarrollo científico como lo es la percepción remota mediante una plataforma de UAS en la Sanidad Vegetal de los cultivos del país dará beneficios y mejores soluciones para controlar problemas fitosanitarios, dando estrategias y medidas pertinentes a la prevención, control y la erradicación de plagas de los vegetales, productos y los subproductos de interés federal. Promover y vigilar la observancia de la sanidad e inocuidad vegetal, refleja un alto impacto en la economía Agrícola y una rentabilidad sostenible. El desarrollo de una innovación tecnológica aparece como causa y efecto multiplicador de nuevos conocimientos, que moldea la sociedad e impacta sus demandas sociales y económicas donde el conocimiento implica una construcción de sistemas innovadores de características particulares que máxime en las circunstancias predominantes a nivel nacional.

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En medio de una globalización ampliamente recolonizaste, es importante señalar que una correcta gestión económica de I+D y de la innovación implica también la existencia previa de facilitadores que permitan poner en marcha herramientas económicas pertinentes en el sector agroforestal. La economía del sector agroforestal en México, tiene una participación importante en la Economía Nacional. El fomento a la investigación y desarrollo tecnológico (I+D) forestal que se percibe como bajo, se debe, entre otros factores, a limitaciones en el financiamiento de los proyectos; a que tanto la infraestructura como los recursos humanos mantienen poca vinculación con el sector productivo; y a una estrategia de fomento a la innovación tecnológica forestal que al ser tan compleja, requiere redoblar esfuerzos. Es por ello que la innovación tecnológica en el sector agroforestal implica la generación de un modelo donde se desarrolle una “innovación participativa”, que involucre a Centros de Investigación, Escuelas de Educación Superior, Empresas Científicas y Tecnológicas, Dependencias de Gobierno y la comunidad agroforestal, que como resultado de un modelo económico sostenible y rentable para la aportación de soluciones con un valor agregado. La sinergia entre la innovación tecnológica y la economía en el sector agroforestal tendrá como resultado: proyectos con mayor complejidad en la medición del impacto, la incorporar criterios económicos en los procesos de toma de decisiones, seguimiento, control y medición de la actividad de I+D e innovación. Una política de investigación forestal, donde el financiamiento y la inversión sea orientada a la actualización tecnológica; la infraestructura y los recursos humanos científicos y así mantener vinculación con el sector productivo; proyectos de investigación que en su mayoría respondan a la solución de problemáticas específicas; suficientes mecanismos para la transferencia y validación de tecnologías.

Reflexiones desde España En España como en la mayoría de países los Sistemas Aéreos No-Tripulados (UAS/RPAS) están de moda y hay mucho interés oficial, empresarial y mediático en su desarrollo.

A instancias del comité instaurado en Bruselas que ha delegado en cada país la legislación de los UAS/RPAS por debajo de 150 KG, España ha desarrollado una normativa en la que clasifica los drones según su peso, de 0 a2 kg, de 2 a 25 Kg y de 25 a 125 Kg, excepto los que se dediquen a la lucha contra incendios forestales y búsqueda y salvamento a los que no pone límite de peso.

Esta excepción nos da una buena posición con respecto a otros desarrollos de drones y esperemos que nos a medio plazo nos pueda beneficiar de alguna manera (la normativa salió hace tres meses).

De todas maneras lo positivo es que Bruselas considera prioritario el uso de drones en cualquier tipo de emergencias y que al ser misiones de estado se legislara “ad hoc” para cada caso sin las restricciones de los vuelos “comerciales”.

En España como en la mayoría de países el mundo Agro-Forestal también está interesado en el empleo de UAS y de hecho ya se están realizando algunas aplicaciones para el control de cosechas y seguimiento de plagas.

En lo que respecta al mundo de los incendios forestales, NITROFIREX hemos tenidos y tenemos contacto con diferentes estamentos y organismos públicos y privados (incluido el ministerio de Agricultura como antes os comentaba) y por supuesto siempre consideran, a todos los niveles, que poder tener la capacidad de apoyo aéreo para la extinción por la noche sería un gran avance operativo. Vamos que los de tierra estarían encantados de poder disponer de apoyo aéreo nocturno ya que de noche se quedan “vendidos” sin este apoyo.

En este ámbito se están suscitando por diferentes estamentos, el empleo de UAS ligeros de observación, tipo Multi-Rotor o avión ligero, para apoyo de las brigadas de tierra.

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Otro tema es como ven a NITROFIREX las empresas privadas de aviones de extinción, aunque les insistimos que lo nuestro es la noche, que nuestro objetivo es ser su complemento operativo, no por ello nos dejan de ver con cierto recelo.

El siguiente paso lógico de NITROFIREX es desarrollo de un demostrador de concepto que demuestre la viabilidad técnica del innovador perfil de vuelo que el concepto NITROFIREX propone (perder gran porcentaje de peso y seguir volando) así como demostrar la capacidad de rociar o espolvorear gran cantidad de carga útil con un UAS.

Nuestros cálculos económicos nos dicen que este demostrado se podría realizar con un presupuesto de unos dos millones de euros. El vehículo que NITROFIREX propone es innovador pero como vehículo aéreo es muy simple y no requiere grandes prestaciones aeronáuticas o técnicas.

AGRADECIMIENTOS

Expresamos una profunda gratitud a la Comisión Nacional de Ciencia y Tecnología de México (CONACYT) por su apoyo durante los últimos años a la investigación y desarrollo de sistemas aéreos no tripulados. Sin las políticas gubernamentales para apoyar la innovación, ciencia y tecnología en México, nuestros esfuerzos de investigación y desarrollo en UAS no serían posibles.

Agradecemos especialmente a las mujeres y hombres de CECFOR 01 por su gran labor en defensa del recurso forestal nacional, pero sobre todo por permitir a TECNAVIX participar en la evaluación operativa de las tecnologías de Sistemas aéreos No-Tripulados en favor de sus actividades.

Agradecemos a la Secretaría de Marina su apoyo y entusiasmo en la organización de este simposio, el cual permite el crecimiento y la unión de la comunidad de Sistemas Aéreos No-tripulados en México.

REFERENCIAS [1] La circular Obligatoria CO AV-23/10R1

http://www.sct.gob.mx/fileadmin/DireccionesGrales/DGAC/CO_AV_23_10.pdf

[2] Secretaria de Comunicaciones y Transportes de México. http://www.sct.gob.mx/ [3] Dirección General de Aeronáutica Civil. http://www.sct.gob.mx/transporte-y-

medicina-preventiva/aeronautica-civil/ [4] Dirección de Ingeniería, Normas y

Certificación. http://www.sct.gob.mx/fileadmin/DireccionesGrales/DGAC/Organigramas/DINC%20organigrama%20&%20directorio.pdf

[5] Revista Ciencias Estratégicas. [6] Secretaria del Medio Ambiente y Recursos

Naturales (SEMARNAT) [7] Organización de la Naciones Unidad para la

Alimentación y la Agricultura. [8] Organización de la Naciones Unidad para la

Alimentación y la Agricultura. [9] Gestión Económica de la I+D empresarial y

la innovación (2011) Colección Innovación Practica.

Currículo corto de los autores Adrian Peña es un especialista en aviónica y socio fundador de Tecnavix SA de CV. Rocio Espinal es Licenciada en Negocios Internacionales por la Universidad Autónoma de Tlaxcala. Martín Keller es Doctor en Ciencias de la Computación por la Universidad de Nueva York con especialidad en Visión Artificial y Algoritmos para Reconocimiento de Objetivos. Luis M. Bordallo es presidente de NITROFIREX España, una empresa y un grupo de ingenieros y pilotos que trabajan juntos para conseguir el objetivo de extinguir fuegos forestales de noche desde el aire con RPAS.