A segurança das aeronaves autónomas quando algo corre mal

Ficou evidente que algo tinha corrido muito mal com o enxame de cerca de mil drones que cintilava sobre Darling Harbour durante o festival Vivid Sydney, no mês passado.

De repente, muitos começaram a sair da formação. Quase 90 caíram do céu para a água escura lá em baixo.

Felizmente, ninguém ficou ferido.

Ainda assim, a falha no espectáculo de drones - atribuída a interferência rádio - trouxe para o centro do debate um desafio comum a todas as aeronaves autónomas: o que acontece quando surgem problemas?

A questão ganha peso porque, na próxima década, poderemos ver táxis aéreos autónomos a transportar passageiros por cima do trânsito e drones autónomos a fazer entregas em várias cidades como algo habitual.

Nos Estados Unidos, por exemplo, a empresa de entregas por drones Wing anunciou recentemente que vai alargar a parceria com a Walmart a mais sete cidades.

Estas tecnologias, de vez em quando, vão falhar. Só que uma aeronave não pode simplesmente encostar à berma.

Por isso, a segurança não depende apenas de evitar falhas, mas também de garantir que as aeronaves conseguem reagir de forma segura quando elas acontecem.

Concebidas para tolerar algumas falhas

As aeronaves autónomas modernas incluem várias camadas de protecção para que uma falha isolada não provoque a perda do aparelho. Entre essas medidas contam-se múltiplos motores, propulsão distribuída, computadores de voo de reserva e software com tolerância a falhas.

Mesmo tecnologias muito fiáveis e robustas podem - e vão - falhar de maneiras inesperadas. Um pequeno problema de software, um sensor defeituoso ou uma mudança súbita nas condições pode não ser grave por si só. Mas, em conjunto, podem criar dificuldades bem maiores.

Em ambiente urbano, o risco aumenta. Ventos variáveis junto a edifícios, interrupções nos sinais de navegação e um elevado número de aeronaves a operar na mesma zona tornam mais difícil lidar com acontecimentos imprevistos.

Numa aeronave convencional, cabe ao piloto gerir emergências. Se surgir um problema sério, recorre ao treino e à experiência para avaliar o cenário, escolher um local de aterragem adequado e conduzir a aeronave até ao solo, reduzindo ao máximo o risco para quem está por perto.

Com aeronaves autónomas, essa responsabilidade passa do piloto para a própria aeronave. Os sistemas autónomos têm de conseguir detectar o problema, ponderar as opções disponíveis e decidir o passo seguinte.

Por exemplo: qual é o local mais seguro para aterrar? Existe risco para pessoas, veículos ou edifícios? A aeronave consegue chegar em segurança ao local seleccionado?

Estas não são apenas perguntas técnicas. São decisões com consequências no mundo real. Assim, responder a emergências deixa de ser um mero procedimento de recurso e passa a ser uma parte essencial de como as aeronaves autónomas operam em segurança.

Um sistema de aeronaves autónomas que tem de ver, decidir e agir

Para responder de forma segura a uma emergência, uma aeronave autónoma tem de fazer três coisas com grande rapidez.

Em primeiro lugar, precisa de compreender o que a rodeia. Tem de identificar possíveis locais de aterragem, tendo em conta pessoas, veículos, edifícios e outros perigos. E, mesmo assim, a informação disponível pode estar incompleta ou alterar-se constantemente.

Depois, tem de decidir qual das opções apresenta o menor risco. O ponto de aterragem mais seguro nem sempre é o mais próximo, e pode não existir uma solução perfeita. Em vez disso, o sistema tem de escolher a alternativa que mais provavelmente minimizará danos.

Por fim, tem de conduzir a aeronave com segurança até esse local. Isto pode ser particularmente difícil se a aeronave já estiver a sofrer uma avaria ou se estiver a operar com condições meteorológicas adversas.

Estas tarefas não podem funcionar como módulos isolados. Têm de estar integradas num único sistema de segurança, a decidir e a reagir em tempo real à medida que os acontecimentos evoluem.

Preparar-se para quando as coisas correm mal

Grande parte do foco actual na indústria e na regulação está em evitar falhas através de testes rigorosos, certificação e sistemas redundantes. Isso é importante, mas cobre apenas uma parte do desafio da segurança.

Discute-se muito menos o que acontece depois de ocorrer uma falha. Com que rapidez é que uma aeronave consegue encontrar um local seguro para aterrar? E conseguirá continuar a operar com segurança se alguns dos seus sistemas já não estiverem a funcionar como previsto?

Os sistemas mais resilientes não são necessariamente os que nunca têm problemas.

São os que conseguem reconhecer sinais de degradação, ajustar-se a circunstâncias em mudança e diminuir o risco antes de a situação se tornar crítica.

Nesta perspectiva, uma aterragem de emergência não é uma resposta improvisada à última hora. É uma capacidade pensada ao longo de todo o voo e pronta a ser usada sempre que necessário.

A segurança mede-se pelo pior dia

As aeronaves autónomas podem tornar o transporte mais rápido, mais limpo e mais acessível. No entanto, o seu sucesso a longo prazo vai depender de mais do que tecnologia ou economia.

Vai depender de a população conseguir confiar que estes sistemas respondem em segurança quando algo falha.

O incidente recente com drones no festival Vivid Sydney serve como um lembrete útil. A falha em si fez manchetes, mas a questão mais relevante foi a forma como o sistema reagiu.

Os drones não desapareceram simplesmente do céu. Foram accionados procedimentos de segurança e, mais importante, ninguém ficou ferido.

À medida que as aeronaves autónomas se tornarem mais comuns por cima das nossas cidades, voltarão a surgir perguntas semelhantes.

O futuro das aeronaves autónomas não será determinado por quão bem funcionam em condições normais.

Será determinado por como lidam com as situações raras que ninguém deseja, mas que todos esperam que tenham sido previstas.

Luis Mejias, Professor Associado em Aeroespacial e Sistemas Autónomos, Queensland University of Technology e Jonathan Roberts, Professor em Robótica, Queensland University of Technology

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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