Tesis313491

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UNIVERSIDAD DE CÁDIZ 
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN 
Departamento de Psicología 
 
Tesis Doctoral 
INTERACCIÓN DE EQUIPOS MIXTOS HUMANO ROBOT: 
ASPECTOS PSICOLÓGICOS Y FACTOR HUMANO EN EL 
MANEJO DE VEHÍCULOS AÉREOS NO TRIPULADOS 
 
PRESENTADA POR 
Miguel Ángel Ramallo Luna 
Director de Tesis: 
Gabriel González de la Torre Benítez 
Cádiz, 2022 
 
 
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CONTRIBUCIÓN DE LA TESIS DOCTORAL 
Publicación científica en revista con índice de impacto (JCR) 
Gabriel G. De la Torre, Miguel A. Ramallo, Elizabeth Cervantes, Workload perception 
in Drone flight training simulators, Computers in Human Behavior, Volume 64, 2016, 
Pages 449-454, ISSN 0747-5632. Disponible en: 
 https://doi.org/10.1016/j.chb.2016.07.040. 
 
 
 
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DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y ORIGINALIDAD DE LA 
TESIS PRESENTADA 
PARA OBTENER EL TÍTULO DE DOCTOR 
 
 
D. Miguel Angel Ramallo Luna con DNI:75815366Y, 
 
Estudiante del programa de doctorado de la Universidad de Cádiz, autor/a de la tesis, 
presentada para la obtención del título de doctor, titulada: 
 
Interacción de equipos mixtos humano robot: 
Aspectos psicológicos y factor humano en el manejo de vehículos aéreos no 
tripulados 
 
Realizada bajo la dirección de Dr. Gabriel González de la Torre Benítez. 
 
DECLARO QUE: 
 
La tesis presentada es una obra original que no infringe los derechos de propiedad 
intelectual ni los derechos de propiedad industrial u otros, conforme al ordenamiento 
jurídico vigente (Real Decreto Legislativo 1/1996, de 12 de abril, por el que se aprueba 
el texto refundido de la Ley de Propiedad Intelectual, regularizando, aclarando y 
armonizando las disposiciones legales vigentes sobre la materia), modificado por la Ley 
2/2019, de 1 de marzo. Igualmente asumo, ante a la Universidad de Cádiz y ante 
cualquier otra instancia, la responsabilidad que pudiera derivarse en caso de plagio de 
contenidos en la tesis presentada, conforme al ordenamiento jurídico vigente. 
 
En Puerto Real, a 8 de mayo de 2022 
 
 
Fdo: 
 
 
 
 
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CONFORMIDAD DE LOS DIRECTORES 
 
Dr. D. Gabriel González. de la Torre Benítez, director de la tesis doctoral de D. Miguel 
Angel Ramallo Luna, alumno del programa de Doctorado en Ciencias de la Salud 
(8203) regulado por el Real Decreto 99/2011, de 28 de enero, por el que se regulan 
las enseñanzas oficiales de doctorado, informa favorablemente la solicitud de 
autorización para el depósito de la tesis doctoral de D. Miguel Angel Ramallo Luna, 
titulada " Interacción de equipos mixtos humano robot: aspectos psicológicos y factor 
humano en el manejo de vehículos aéreos no tripulados" y desarrollada de acuerdo 
con los requisitos de control de calidad para las tesis doctorales recogidos en la 
memoria del programa de doctorado de referencia. 
 
Para que así conste, lo firmo en Cádiz, a 8 de mayo de 2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AGRADECIMIENTOS 
 
Muchas han sido las personas que de un modo u otro han hecho posible este 
trabajo. En primer lugar, me gustaría nombrar a aquellas personas que de una 
manera directa han participado de este estudio como son Luis y Jordi del Servicio 
de Drones de la UCA quienes en todo momento se han mostrado cercanos para 
resolver nuestras dudas y participar en las pruebas de vuelo real. Alfonso y Pablo 
de la empresa Orbistat que colaboraron en el análisis de datos. También a So 
Yoon quien tuvo la amabilidad de cedernos para nuestra investigación el PSVT-R, 
a Silvia y Mónica que colaboraron en la recolección de datos. 
 
Pero, además de los que han estado implicados de una manera directa, esto no 
hubiera sido posible si otras personas no hubieran estado presentes. Jero, mi 
presi, gracias por siempre animarme a mejorar y no ponerme trabas para llegar a 
donde estoy ahora. A ti Gabriel, quien llevas formando parte de mi vida muchos 
años, primero como jefe y ahora, además de compañero y amigo, director de esta 
tesis, tu sí que me has insistido y animado para estar hoy aquí, muchas gracias por 
no rendirte conmigo, y por todos los “desayunos” que me dieron energía para 
avanzar. 
A mis hijos Ainara y Adrián, los motores de mi vida que me impulsan a mejorar 
cada día más, aunque se quejen de que “trabajo mucho” todo lo hago por ellos, 
espero que lo entiendan algún día. Y en último lugar a mi mujer, que me la traje 
engañada de Almería (menos mal) porque sin ella sí que no hubiera podido llegar a 
este día. Gracias por su apoyo incondicional en todas mis aventuras, por confiar en 
mí y por estar siempre a mi lado, a pesar de los agobios, las irritaciones, la falta de 
sueño y, sobre todo, la falta de mi tiempo. 
 
 
 
 
 
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RESUMEN 
En el presente estudio se analizan variables psicológicas, cognitivas y 
emocionales con el fin de saber el modo en que pueden afectar a una tarea de 
vuelo con Drones. También se aborda la influencia de la autonomía a la hora de 
llevar a cabo una misión de vuelo real mediante la colaboración entre piloto y 
copiloto. 
Para ello, se contó con dos grupos de estudios, uno inicial de 32 sujetos 
que llevaron a cabo pruebas en un simulador y otro compuesto por 20 sujetos (5 
profesionales y 15 procedentes de la fase de simulación) que llevaron a cabo 
una prueba de vuelo real. 
Los resultados muestran como una componente formada por variables 
cognitivas y de personalidad es capaz de explicar el 52% de los resultados en la 
prueba de simulador. 
 
 
ABSTRACT 
In the present study, psychological, cognitive and emotional variables are 
analyzed in order to know how they can affect a Drone flight task and scenarios. 
The influence of autonomy when carrying out a real flight mission through 
collaboration between pilot and co-pilot is also addressed. 
This research consisted of two study groups, an initial one of 32 subjects 
who carried out tests in a virtual Drone flight simulator and another composed of 
20 subjects (5 professionals and 15 from the previous simulation phase) who 
carried out real flight tasks and testing. 
The results showed how a component made up of cognitive and 
personality variables is capable of explaining 52% of the results in the simulator 
test. 
 
 
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ÍNDICE DE CONTENIDO 
1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………. 19 
1.1. HISTORIA DE LA PSICOLOGÍA DE LOS FACTORES HUMANOS……….. 20 
1.2 VEHÍCULOS NO TRIPULADOS…………………….…………………………. 29 
1.2.1 Historia vehículos aéreos no tripulados………….......................... 29 
1.2.2 Drones en la actualidad……..………………………………………. 33 
2. LA IMPORTANCIA DE LOS FACTORES HUMANOS EN EL MANEJO DE 
DRONES…………………………………………………………………………….. 39 
2.1 INTRODUCCIÓN………………………………………………………………… 39 
2.2 INTERACCIÓN HUMANO/ROBOT………………………………………….... 41 
2.3 RENDIMIENTO HUMANO……………………………………………………… 44 
2.3.1 Carga de trabajo……………………………………………………… 47 
2.3.2 Conciencia situacional……………………………………………….. 53 
2.3.3 Vigilancia, tiempos de reacción y fatiga……………………………. 58 
2.3.4 Cognición……………………………………………………………… 62 
2.3.5 Personalidad…………………………………………………………... 65 
2.3.6 Estado de ánimo………………………………………………………. 68 
2.3.7 Nivel de Autonomía…………………………………………………… 69 
2.4 EXPERIENCIA EN VIDEOJUEGOS………………………………………….. 72 
3. OBJETIVOS E HIPÓTESIS……………………………………………………… 77 
3.1 OBJETIVO GENERAL…………………………………………………………... 77 
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS……………………………………………..…..… 77 
3.3 HIPÓTESIS………………………………………………………………………. 79 
4. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO…………………………………….….. 81 
4.1 METODOLOGÍA…………………………………...……………..……………… 81 
4.2 PROCEDIMIENTO………………………….……………………....……………82 
4.2.1 Participantes………………………………………………………….. 82 
4.2.2 Materiales……………………………………………………………… 85 
4.2.3 Fase de laboratorio……………………………………..……….…… 103 
4.2.4 Fase experimental-vuelo real………………..……….……………… 105 
5. RESULTADOS……………………………………………………………………. 111 
5.1 FASE DE LABORATORIO…………………………..…………………………. 111 
5.2 FASE VUELO REAL………………………………....…………………………. 144 
6. DISCUSIÓN………………………………………………………………………. 161 
7. CONCLUSIONES Y LÍNEAS DE TRABAJO FUTURAS…………………….. 169 
7.1 CUMPLIMIENTO DE OBJETIVOS…………………………………………….. 169 
13 
 
7.2 COMPROBACIÓN DE HIPÓTESIS……………………………………………. 171 
7.3 CONCLUSIONES………………………………………………………………... 172 
7.4 APORTACIONES REALIZADAS EN LA INVESTIGACIÓN EFECTUADA 
EN LA TESIS DOCTORAL………………………………………………………….. 173 
7.5 LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN FUTURAS…………………………………….. 175 
7.6 REFERENCIAS………………………………………………………………….. 176 
8 ANEXOS……………………………………………………………………………. 206 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
FIGURA 1: ASPECTOS QUE AFECTAN EN EL DESEMPEÑO DE UNA 
TAREA…………………………………………………………………………….. 45 
FIGURA 2: ESQUEMA DE LOS ANÁLISIS REALIZADOS ENTRE 
VARIABLES EN LA FASE DE VUELO SIMULADO………………………….. 111 
FIGURA 3: ESQUEMA DE LOS ANÁLISIS REALIZADOS ENTRE 
VARIABLES EN LA FASE DE VUELO REAL…………………………………. 144 
 
ÍNDICE GRÁFICOS 
GRÁFICO 1: RELACIÓN ENTRE EL TIEMPO EMPLEADO EN EL 
SIMULADOR Y EL PSVT-R……………………………………………………… 134 
GRÁFICO 2: REPRESENTACIÓN DE RESIDUOS DE PREDICCIÓN DE 
CADA PARTICIPANTE…………………………………………………………... 140 
GRÁFICO 3: VALORES OBSERVADOS VERSUS PREDICHOS ………….. 143 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
TABLA 1: RESUMEN PRIMEROS ESTUDIOS RELACIONADOS CON LOS 
FACTORES HUMANOS EN LA AVIACIÓN LLEVADOS A CABO EN 
EUROPA……………………………………………………………………………… 25 
TABLA 2: CONTROLADORES DE LA CARGA DE TRABAJO DEL 
OPERADOR………………………………………………………………………….. 50 
TABLA 3: CATEGORIZACIÓN DE INDICADORES SALIANT……………....... 57 
TABLA 4: DIAGRAMA ORGANIZACIÓN DE LAS FASES 
EXPERIMENTALES…………………………………………………………………. 82 
TABLA 5: PRUEBAS QUE COMPONEN EL TUTORIAL DE AEROSIM…….. 96 
TABLA 6: DESCRIPCIÓN DE LAS ESCALAS USADAS EN EL AWT………. 99 
TABLA 7: ORDEN DE LAS PRUEBAS ADMINISTRADAS……………………. 103 
TABLA 8: DATOS DESCRIPTIVOS DE LA MUESTRA DE ESTUDIO………. 112 
TABLA 9: DESCRIPTIVOS PUNTUACIONES PANAS Y POMS…………….. 112 
TABLA 10: DATOS DESCRIPTIVOS PRUEBA 
PSQI………………………………………………………………………………….. 113 
TABLA 11: PUNTUACIONES SEGÚN SEXOS PRUEBAS 
NEUROCOGNITIVAS………………………………………………………………. 114 
TABLA 12: RESULTADOS DE LA PRUEBA AWT POR SEXOS…………….. 114 
TABLA 13: RESULTADOS DEL PVT-TOUCH SEGÚN SEXOS……………... 115 
TABLA 14: PUNTUACIONES OBTENIDAS EN EL TEST DE 
PERSONALIDAD……………………………………………………………………. 115 
15 
 
TABLA 15: MEDIA DE ERRORES EN CADA UNA DE LAS PRUEBAS DEL 
AEROSIM……………………………………………………………………………… 117 
TABLA 16: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE CADA 
PRUEBA DEL SIMULADOR Y LOS COMPONENTES DEL PSQI…………….. 119 
TABLA 17: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS COMPONENTES DEL 
PSQI Y LOS RESULTADOS DEL PVT-TOUCH………………………………….. 120 
TABLA 18: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LAS PUNTUACIONES DEL 
PVT-TOUCH Y LAS PRUEBAS DEL SIMULADOR……………………………… 122 
TABLA 19: COMPARATIVA ENTRE SEXOS EN FUNCIÓN DE LOS DATOS 
OBTENIDOS EN LAS PRUEBAS DEL SIMULADOR……………………………. 123 
TABLA 20: COMPARATIVA EN LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS 
DEL SIMULADOR ENTRE UN GRUPO CON EXPERIENCIA EN 
VIDEOJUEGOS Y OTRO GRUPO SIN ELLA………………………………….. 124 
TABLA 21: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LAS PUNTACIONES DEL 
PANAS, POMS Y RESULTADOS PRUEBA SIMULADOR……………………. 125 
TABLA 22: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
SIMULADOR EL FACTOR NEUROTICISMO (N) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES………………………………………………………………… 127 
TABLA 23: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
SIMULADOR EL FACTOR EXTRAVERSION (E) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES………………………………………………………………… 128 
TABLA 24: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
SIMULADOR EL FACTOR AMABILIDAD (A) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES………………………………………………………………… 129 
TABLA 25: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
SIMULADOR EL FACTOR APERTURA (O) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES………………………………………………………………… 131 
TABLA 26: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
SIMULADOR EL FACTOR RESPONSABILIDAD (C) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES………………………………………………………………… 132 
TABLA 27: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LAS PRUEBAS DEL 
SIMULADOR Y LAS PUNTUACIONES DEL SDMT, WAIS III (DÍGITOS) Y EL 
WINSCAT ……………………………………………………………………. 133 
TABLA 28: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LAS PRUEBAS DEL 
SIMULADOR Y LAS PUNTUACIONES DEL AWT…………………………… 136 
TABLA 29: COMPARACIÓN DE MEDIAS ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
AWT Y EL SEXO…………………………………………………………… 137 
TABLA 30: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
AWT, LOS RESULTADOS DEL PANAS Y LAS PUNTUACIONES DEL 
POMS……………………………………………………………………………… 138 
TABLA 31: COEFICIENTES DE REGRESIÓN PLS ENTRE 8 VARIABLES 
EXPLICATIVAS………………………………………………………………….. 140 
TABLA 32: PREDICCIÓN DEL MODELO…………………………………….. 141 
TABLA 33: RESUMEN DE LA CAPACIDAD DE PREDICCIÓN CON UNA 
SOLA COMPONENTE ………………………………………………………….. 142 
16 
 
TABLA 34: COEFICIENTE DE REGRESIÓN ESTANDARIZADO ENTRE 
CADA UNA DE LAS VARIABLES OBSERVADAS Y EXPLICATIVAS………. 142 
TABLA 35: MATRIZ DE CARGAS DE FACTOR………………………………. 143 
TABLA 36: RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE VUELO EN FUNCIÓN 
DEL SEXO…………………………………………………………………………… 145 
TABLA 37: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE RESULTADOS DEL PVT Y 
PUNTUACIONES DE LOS VUELOS REALES…………………………………. 146 
TABLA 38: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE EL ESTADO DE ÁNIMO Y 
LOS RESULTADOS DE LA PRUEBA DE VUELO REAL………………………. 148 
TABLA 39: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LAS PRUEBAS 
NEUROCOGNITIVAS Y LAS PRUEBAS DE VUELO…………………………… 149 
TABLA 40: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE LAS 
PRUEBAS DE VUELO, EL FACTOR NEUROTICISMO (N) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES…………………………………………………………………….. 150 
TABLA 41: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE LAS 
PRUEBAS DE VUELO, EL FACTOR EXTRAVERSIÓN (E) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES………………………………………………………………….. 151 
TABLA 42: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE LAS 
PRUEBAS DE VUELO, EL FACTOR APERTURA (O) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES…………………………………………………………………….. 151 
TABLA 43: MATRIZ DE CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE 
LAS PRUEBAS DE VUELO, EL FACTOR AMABILIDAD (A) Y SUS RASGOS 
COMPONENTES…………………………………………………………………….. 152 
TABLA 44: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DE LAS 
PRUEBAS DE VUELO, EL FACTOR RESPONSABILIDAD (C) Y SUS 
RASGOS COMPONENTES………………………………………………………… 153 
TABLA 45: MATRIZ CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
PRIMER VUELO, Y LOS RESULTADOS DEL AWT…………………………….. 154 
TABLA 46: MATRIZ DE CORRELACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS DEL 
SEGUNDO VUELO, Y LOS RESULTADOS DEL AWT………………................ 154 
TABLA 47: MATRIZ DE CORRELACIÓN ENTRE LAS PULSACIONES 
MOSTRADAS DURANTE EL PRIMER VUELO, LOS RESULTADOS DEL 
PRIMER VUELO Y LAS PUNTUACIONES DEL AWT…………………………. 155 
TABLA 48: MATRIZ DE CORRELACIÓN ENTRE LAS PULSACIONES 
MOSTRADAS DURANTE EL SEGUNDO VUELO, LOS RESULTADOS DEL 
PRIMER VUELO Y LAS PUNTUACIONES DEL AWT…………………………. 156 
TABLA 49: COMPARATIVA DE LAS MEDIAS OBTENIDAS EN CADA UNA 
DE LAS PRUEBAS DEL AWT, LOS RESULTADOS DE CADA VUELO Y LAS 
PULSACIONES EN EL PRIMER Y SEGUNDO VUELO…................................. 157 
TABLA 50: COMPARATIVA RESULTADOS DEL GRUPO DE AVANZADOS 
FRENTE AL PROFESIONAL……………………………………………………….. 158 
TABLA 51: COMPARATIVA RESULTADOS RASGOS DE PERSONALIDAD 
GRUPOS VUELO REAL…………………………………...................................... 159 
 
 
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ÍNDICE DE IMÁGENES 
IMAGEN 1: EVOLUCIÓN DE LOS FACTORES HUMANOS Y FUTURA 
HOJA DE RUTA…………………………………………………………………… 28 
IMAGEN 2: FOTOS DEL RP4 Y EL QUEEN BEE…………………………….. 30 
IMAGEN 3: FOTO DEL QH-50D DASH DRONE HELICOPTER…………….. 31 
IMAGEN 4: FOTO DE MINI-SNIFFER…………………………………………. 32 
IMAGEN 5: CONFIGURACIONES MÁS HABITUALES EN LOS 
MULTIRROTORES………………………………………………………………… 34 
IMAGEN 6: DRONES ACTUALES DE LA MARCA DJI Y PARROT………… 35 
IMAGEN 7: PILOTOS DE DRONE……………………………………………… 36IMAGEN 8: LOS DRONES EN DIFERENTES CAMPOS PROFESIONALES 37 
IMAGEN 9: NASA TLX …………………………………………………………… 52 
IMAGEN 10: NIVELES CONCIENCIA SITUACIONAL Y HABILIDADES 
NECESARIAS……………………………………………………………………….. 54 
IMAGEN 11. PSYCHOMOTOR VIGILANCE TASK (PVT)……………….......... 61 
IMAGEN 12: COMPARATIVA VUELO REAL VS VIDEOJUEGO……………. 74 
IMAGEN 13: EMISORA RC VS GAMEPAD……………………………………. 75 
IMAGEN 14: FOTOS DE LOS DOS AMBIENTES EXPERIMENTALES…….. 81 
IMAGEN 15: CUESTIONARIO POMS ADMINISTRADO A LOS 
PARTICIPANTES…………………………………………………………………….. 86 
IMAGEN 16: CUESTIONARIO PANAS ADMINISTRADO A LOS 
PARTICIPANTES…………………………………………………………………….. 87 
IMAGEN 17: TEST PSQI ADMINISTRADO A LOS PARTICIPANTES………… 88 
IMAGEN 18: TEST DE SÍMBOLOS Y DÍGITOS ADMINISTRADO A LOS 
PARTICIPANTES……………………………………………………………………. 89 
IMAGEN 19: ITEM DE EJEMPLO DEL PSVT-R……………………………….. 90 
IMAGEN 20: PRUEBA CODE SUBSTITUTION………………………………… 92 
IMAGEN 21: EXPLICACIÓN DE LA PRUEBA CPT Y VISUALIZACIÓN DE 
LA TAREA…………………………………………………………………………… 92 
IMAGEN 22: EXPLICACIÓN DE LA PRUEBA MTH Y VISUALIZACIÓN DE 
LA TAREA…………………………………………………………………………… 93 
IMAGEN 23: EJEMPLO DE LA PRUEBA MTS…………………………………. 94 
IMAGEN 24: AEROSIM RC……………………………………………………….. 95 
IMAGEN 25: REALIZACIÓN DEL PVT-TOUCH………………………………… 97 
IMAGEN 26: AXON WORKLOAD TEST………………………………………… 98 
IMAGEN 27: FOTO DEL PHANTOM 3 STANDARD Y CARACTERÍSTICAS 100 
IMAGEN 28: FOTO DEL SMARTWACH FITBIT SENSE……………………… 101 
IMAGEN 29: EMISORA SPEKTRUM DX5E……………………………………. 102 
18 
 
IMAGEN 30: IMAGEN DURANTE LAS PRUEBAS…………………………….. 104 
IMAGEN 31: IMAGEN DEL EXPERIMENTO……………………………………. 105 
IMAGEN 32: PARTICIPANTES LLEVANDO A CABO EXPERIMENTO…….. 106 
IMAGEN 33: DISPOSICIÓN DE LAS MARCAS EN EL PABELLÓN………… 107 
IMAGEN 34: EXPLICACIÓN PRIMERA PARTE DE LA TAREA……………… 107 
IMAGEN 35: MARCAS DE VUELO……………………………………………… 108 
IMAGEN 36: EXPLICACIÓN SEGUNDA PARTE DE LA TAREA…………….. 108 
IMAGEN 37: PRUEBA DE VUELO REAL……………………………………….. 109 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
En la última década la tecnología se ha ido desarrollando a gran velocidad, 
prueba de ello puede ser la evolución del Smartphone, la realidad virtual, incluso 
el coche eléctrico o, en el caso que aquí nos ocupa, el desarrollo de unos 
pequeños vehículos aéreos pilotados a control remoto a los que ya todos 
conocemos como Drones. 
Si hace varios años alguien hubiera dicho que en el 2021 se estarían 
usando Drones para fertilizar plantas o para llevar paquetería a zonas remotas, 
y no solo en el ámbito militar, nadie nos hubiera creído. Sin embargo, el mundo 
de los vehículos no tripulados ha evolucionado de una manera significativa en 
los últimos años, hasta tal punto que las palabras Dron, UAV o RPA resultan hoy 
en día algo habitual para todos nosotros, ya que cada vez se van dando más 
usos a estos pequeños ayudantes aéreos. Ya sea mediante su uso diario en 
ambientes como la seguridad civil, o bien en el ámbito comercial o el científico 
(hemos visto como este año han llevado un Dron a Marte) no resulta extraño que 
se cuente con estos vehículos para ayudarnos a desempeñar diferentes trabajos. 
Mediante su uso se puede ahorrar tiempo y dinero, pero además nos 
permite poder acceder a lugares que, de otro modo, podrían resultar de muy 
difícil acceso o incluso imposible. Su fácil manejo, así como su bajo coste en 
comparación con otros recursos de similares características, permite que gran 
parte de la población tenga acceso a ellos, incluso existen competiciones de 
carreras de Drones profesionales y se están desarrollando Drones taxis para 
usar en las grandes ciudades como métodos alternativos de transporte. Son 
numerosas las investigaciones enfocadas al desarrollo de nuevos algoritmos que 
pueda hacer de estos Drones vehículos más autónomos, este aspecto puede 
hacer pensar que no es necesaria la intervención humana y que se puede sacar 
al ser humano del sistema, pero nada más lejos de la realidad. El humano, de 
una manera o de otra sigue siendo una pieza fundamental en esos equipos 
mixtos y sus habilidades y capacidades serán de gran importancia para que los 
trabajos llevados a cabo con estos vehículos se realicen de la mejor manera 
posible. De hecho, existen diversas variables que pueden afectar al rendimiento 
humano, como el sueño, la carga de trabajo o las capacidades cognitivas. Por 
20 
 
tanto, sería lógico pensar que si este tipo de variables pueden afectar a las 
relaciones entre humanos también podrían afectar a las relaciones que se 
establecen entre equipos mixtos formados por humano y robots. 
Es por ello que, en la presente tesis doctoral, se pretende estudiar el modo 
en el que diversas variables psicológicas inciden a la hora de operar un Dron, 
por un lado, con el fin de conocer cuáles ponen en riesgo la calidad del pilotaje 
y reducir así los posibles riesgos. Por otro lado, conocer las características que 
hacen que una persona sea más eficiente en el pilotaje. 
 
1.1. HISTORIA DE LA PSICOLOGÍA DE LOS FACTORES HUMANOS 
La posibilidad de volar ha sido el sueño del ser humano desde tiempo 
inmemorial, podemos verlo en la mitología griega cuando Dédalo construyó unas 
alas para él y su hijo Ícaro con el fin de escapar volando de la isla de Creta o en 
otras leyendas que incluían el carro volador indio Vimana, el carruaje de Ezekie 
o las historias de las alfombras voladoras. Lo que sí es más real son las historias 
de diversas personas que, mediante dispositivos de vuelo trataron de volar 
saltando de zonas elevadas, encontrando en Europa el salto más antiguo 
registrado en el año 852 por Abbas Ibn Firmas, quien saltó desde la torre 
Arruzafa en Córdoba (Sanz, 2019) o el salto de Eilmer de Malmesbury en el 1010 
(López, 2011). Sin embargo, estos hechos no quedaron marcados como grandes 
hitos, comenzando realmente la historia de la aviación a partir del globo de los 
hermanos Montgolfier en 1783 y tras el cual surgieron otros inventos hasta que 
en 1903 apareció el primer aeromotor controlado y con él, el deseo del hombre 
de conocer cuáles serían las características que tendrían que mostrar estos 
pilotos para poder desempeñar de la mejor manera posible ese nuevo oficio ya 
que, como muchas décadas después indicaría la Organización de Aviación Civil 
Internacional (OACI, 1998) el ser humano es la parte más valiosa del sistema 
aeronáutico pero, al mismo tiempo, es el que está más expuesto a diversos 
factores que pueden influir en el desempeño de su trabajo. Valorándose, por 
tanto, la importancia de que se evalúen, se midan y controlen las variables que 
afectan al humano en su desempeño con el fin no solo de evitar accidentes, sino 
también de seleccionar a las personas más adecuadas para llevar a cabo la labor 
de pilotar una aeronave. 
21 
 
Pero antes de centrarnos en esta faceta de la psicología en la actualidad, 
sería necesario hacer un pequeño recorrido por los inicios de la psicología y 
como su evolución llegó hasta lo que actualmente conocemos como factores 
humanos. 
Desde que en 1879 Wilhelm Wundt fundara la psicología científica tras la 
constitución del primer laboratorio creado para llevar a cabo investigación en 
psicología apartándose así de la filosofía, a la que por aquel entonces estaba 
adscrita, esta nueva disciplina ha evolucionado de manera significativa 
englobando diferentes temas de interés como podrían ser el estudio de las 
funciones básicas, (el aprendizaje, la memoria, emociones…) el desarrollo 
durante la vida, la salud mental e incluso en el diseño de máquinas que 
interactúan con personas. Sin ir más lejos, fueron los psicólogos quienes 
diseñaron la cabina del caza F-18 y ayudaron a eliminar una serie de ilusiones 
visuales que provocaban errores en los pilotos de los primeros Boing 727 
(Davidoff et al.,1989) 
La psicología, como vemos, es una disciplina que presenta una gran 
amplitud ensus diferentes campos de interés. 
Gracias a la labor realizada por la psicología básica a la hora de recopilar 
conocimiento en relación a los procesos mentales se han podido ir dando 
respuesta a problemas de la vida cotidiana a través de la psicología aplicada. 
Como indican Sáiz y Roca (2012) la psicología aplicada nace como una 
respuesta ante los cambios sociales y tecnológicos que se producen a finales 
del siglo XIX y principios del XX. Y fue especialmente la revolución relativa a la 
tecnología, con el desarrollo de nuevas máquinas y vehículos, lo que llevó 
consigo la necesidad de personal especializado para su manejo. En ese contexto 
fue lógico pensar que los psicólogos, por su formación y conocimiento, serían los 
profesionales más adecuados para poder llevar a cabo los procesos necesarios 
para llegar a establecer el perfil que debería presentar un candidato para ser 
considerado apto para pilotar una aeronave. 
En los inicios de estos procesos la valentía se valoraba como la única 
característica que debía presentar un buen aviador (Escorsell, 1992). Pero 
afortunadamente esta concepción fue evolucionando, y los profesionales de la 
época comenzaron a preguntarse si esa sería la única habilidad que habría que 
22 
 
tener en cuenta para poder pilotar, siendo a partir de ese momento cuando 
comienza la preocupación por la selección de buenos pilotos. 
Existe controversia respecto al lugar donde se inician por primera vez los 
estudios relacionados con la selección de pilotos. Algunos autores concedían 
este privilegio a los italianos (Dockerey & Isaacs, 1921) mientras que otros se 
decantaban más por los franceses (Baumgarten, 1933) o los alemanes (Koonce 
1984). Sin embargo, tras el análisis más exhaustivo de la documentación Sáiz y 
Roca (2012) pudieron otorgar este inicio a los franceses como aquellos que 
llevaron a cabo las primeras pruebas de selección de pilotos en Europa entre los 
años 1914 y1918. Dichos estudios analizaban los tiempos de reacción, así como 
la emotividad y, aunque pudieran ser considerados como simples dieron un gran 
paso al abandonar la valentía como único concepto que definía a un buen piloto. 
Siendo también muy original el tratar de relacionar las puntuaciones en los 
tiempos de reacción con los resultados en emocionalidad. 
El estudio de estas características llevó a Camus y Nepper, (1917) a 
establecer diferentes categorías, siendo los pilotos más aptos aquellos que 
presentaban un tiempo de reacción normal y no mostraban excitabilidad. 
En Italia el estudio de las aptitudes para volar se llevó a cabo desde los 
laboratorios psicofisiológicos de Turín, Nápoles y Roma donde en sus estudios 
previos indicaron como las cualidades de un buen piloto iban desde poseer una 
velocidad de percepción suficiente, buenas capacidad para distribuir la atención, 
constancia, precisión, buena coordinación psicomotriz hasta la capacidad de 
inhibir las reacciones emotivas, de modo que los estímulos emocionales no le 
afectaran en el resto funciones anteriores. (Tipografia Nazionales Bertero, citado 
en Dockerey & Isaacs, 1921, p. 116). Sin embargo, solo se centraron en analizar 
los tiempos de reacción, usando en algunas de sus investigaciones el 
cronoscopio D'Arsonval con el que delimitaron el tiempo medio de reacción en 
0.500 segundos y aquellos tiempos que implicaban el rechazo del candidato los 
que se situaban entre 0.682 y 0.700 segundos. Otras pruebas para el estudio 
de la atención fueron el test de cancelación ideado por Saffiotti donde se tenía 
en cuenta el tiempo requerido y el número de errores, fijándose los límites en 
cinco minutos y cinco errores. (Gemelli, citado en Dockerey & Isaacs, 1921, p. 
122) 
23 
 
El interés del estudio de las características que debían presentar los 
pilotos se fue extendiendo por el resto de países. En Inglaterra se encargaron de 
llevar a cabo esta labor desde la Comisión de Estudios Médicos del 
Departamento del aire (Baumgarten, 1933), quienes se encargaron del estudio 
de los pilotos prestando poca atención a los tiempos de reacción y centrándose 
en aspectos fisiológicos, como la cantidad de oxígeno en sangre, o la presión 
sanguínea entre muchos otros (Bazet, 1918; Birley et al., 1918; Flack & Bowdler, 
1918; Kellaway & Scott, 1919a y 1919b; Medical Research Council, 1918). 
Si bien no se centraron en el estudio de los aspectos psicológicos, no los 
dejaron de lado completamente. De hecho, llevaron a cabo estudios mediante el 
uso del test de McDougall1 y la evaluación del temperamento (aspecto añadido 
por Birley,1918) que mostraron como la fatiga incidía de manera diferente en 
función del temperamento del piloto provocando que éste no fuera apto para 
pilotar. 
Desde la Comisión de Estudios Médicos también se mostraron 
interesados en conocer los efectos de la altitud, siendo capaces de detectar 
mediante el uso del test de McDougall conjuntamente usado con la evaluación 
de otras medidas (el pulso, la presión arterial o el tiempo que se podía contener 
la respiración) cuando los pilotos habían sufrido falta de oxígeno. (Flack & 
Bowdler, 1918). 
Por su parte en Alemania fue William Stern en 1914 quien llevó a cabo 
investigaciones relativas a la psicología aeronáutica (Baumgarten, 1933) 
poniendo su centro en la atención del piloto, para lo cual diseñó una prueba en 
la que el piloto durante 12 minutos tenía que estar concentrado atendiendo a 
diferentes estímulos que se le iban presentando consistentes en luces de 
diferentes colores y debía reaccionar según se le indicase. Sin embargo, a pesar 
de que esta prueba se puedo administrar a muchos sujetos no se conocen los 
resultados de esas evaluaciones (Baumgarten, 1933). Unos años después sería 
W. Benary en 1919 quien indicaría las características que debían tener los pilotos 
de observación, entre las que destacaría la habilidad para hacer 
simultáneamente varias cosas, ser capaz de tomar decisiones rápidas o mostrar 
resistencia a la fatiga. (Baumgarten,1933; Erismann & Moers, 1926). 
 
1 Test usado para estudiar el temblor y el vértigo 
24 
 
Es en este momento cuando aparece un nuevo concepto presentado por 
Otto Selz quien en lugar de realizar evaluaciones previas a los pilotos comenzó 
a estudiarlos mediante el análisis de los accidentes aéreos, con el fin de 
determinar las características que presentaban estos pilotos que parecían ser 
menos capaces y junto a Benary, Stearn y Kronfeld publicaron un libro “Estudios 
sobre la aptitud psicológica para la actividad de vuelo” (Citado en Sáiz y Roca, 
2012, p. 22) donde se observa una visión más psicológica que la mostrada en 
otros de los países comentados que se enfocaron más en aspectos 
psicofisiológicos o médicos. 
En España no será hasta los años 30 cuando aparecen los primeros 
protocolos para la evaluación de pilotos (Sáiz et al., 2002). 
Al otro lado del Océano, en EEUU, la psicología había llegado al 
departamento de defensa con la propuesta de medir la inteligencia a sus 
soldados y servir como medio para la selección de reclutas. Al mismo tiempo, el 
presidente de la APA crearía diferentes comités conformados por psicólogos de 
prestigio los cuales participarían con sus aportaciones en la selección de 
soldados para el ejército, estando dos de esos comités centrados en el estudio 
de las características de los aviadores (Sáiz & Roca, 2012). Uno de esos comités 
se dedicó a realizar una revisión de los test utilizados hasta el momento para los 
pilotos contabilizando un total de 40 test válidos, así como diversos aparatos 
para medir diferentes habilidades. Sin embargo, detectaron que el 6% de los 
seleccionados como pilotos mediante esos test resultaron no ser aptos para tal 
tarea (Henmon, 1919), por ese motivo se propusieron probar esos 40 test que 
se habían considerado válidos con la idea de crear un protocolooficial de 
selección de pilotos. Para ello hicieron un estudio donde evaluaron hasta diez 
aspectos diferentes: estabilidad emocional, la percepción de la inclinación o la 
reacción visual, entre otros, mediante el uso de diez pruebas diferentes 
(Henmon, 1919; Stratton, 1918). El resultado se mostró adecuado para poder 
discriminar entre candidatos (Stratton et al., 1920). 
25 
 
Tabla 1. Resumen primeros estudios relacionados con los factores humanos en la aviación llevados a cabo en Europa 
País Variable estudiada Autores Tipos experimentos Resultados investigación 
ITALIA 
Tiempos de reacción simples Gradenigo 
Saffiotti 
Azzi 
Gemelli 
Romagna-Manoia 
Tiempos de reacción ante estímulos visuales y 
auditivos 
El límite de aptitud se colocó en 0,200 segundos para los estímulos visuales y en 0,170 
segundos para los auditivos. 
Describen dos tipos de participantes, los que muestran agotamiento y debilidad (más tiempos 
de reacción con estímulos visuales) y aquellos que presentan excitabilidad e inestabilidad 
(tiempos de reacción menores pero mayor variabilidad) 
Las reacciones con la mano izquierda, son más rápidos que las reacciones con la mano derecha 
Reacciones emocionales Grandenigo Gemelli 
Aggazzotti 
Camis 
Cambios en la circulación, respiración y temblor 
de la mano, producidos por estímulos diseñados 
para crear una emoción. 
Aquellos candidatos que mostraban reacciones excesivas eran declarados no elegibles. 
Las reacciones se producían de una manera más rápida con los candidatos que inicialmente 
mostraban pulsos más rápidos. 
Un estado emocional moderado puede aumentar frecuentemente la velocidad con que se 
desarrolla el proceso psíquico 
Atención y percepción Saffiotti 
Gemelli 
Galeotti Cacciapuoti 
Herlitzka 
Uso de pruebas para para determinar la 
extensión, distribución, concentración, fluctuación 
e intensidad de la atención, y la velocidad de 
percepción. 
Se delimitó el número de errores que permitían a los candidatos tener en función de la prueba 
administrada, pruebas de cancelación, selección de imágenes determinadas…) 
Percepción del esfuerzo 
muscular 
Galeotti Sostener una palanca que variaba de peso, mover 
un mango contra una resistencia 
 
Equilibrio Malan 
Bilancioni Romagna-
Manoia 
En una cabina que podía inclinarse hacia adelante, 
hacia atrás o lateralmente. El sujeto, con los ojos 
vendados, debía informar su posición y al mismo 
tiempo colocar en posición vertical una varilla 
frente a él sujeta a un goniómetro. 
una inclinación en la dirección lateral se reconoce más fácilmente que en las direcciones hacia 
adelante o hacia atrás 
FRANCIA 
Tiempos de reacción y 
Estabilidad Emocional 
Camus 
Nepper 
 
Tipos aceptables: 
- tiempos de reacción normales y no muestren excitabilidad. 
- tiempos de reacción normales, pero muestran una leve reacción emocional. 
- tiempos de reacción levemente irregulares y manifiestan una leve reacción 
emocional 
No adecuados para aviación: 
- Tiempos de reacción presentan grandes desviaciones y las reacciones emocionales 
son muy exageradas 
- tiempos de reacción son muy irregulares, aunque no muestran reacciones 
emocionales excesivas 
INGLATERRA 
Efectos del vuelo en altitud Flack 
 
datos fisiológicos, pulso, presión sanguínea, 
capacidad vital… 
La administración de oxígeno a sujetos estancados o mentalmente fatigados aumentó su 
rendimiento entre un 30 y un 40 por ciento. 
 
Coordinación Motora simple Heald caminar en línea de talón a punta y girar sobre un 
pie, pararse sobre un pie durante quince segundos 
con los ojos abiertos o cerrados, equilibrar una 
barra en una tabla plana con los ojos abiertos o 
cerrados, y en indicaciones de temblor 
El temblor está ausente o es leve en el buen piloto (el temblor no es tanto una indicación de un 
temperamento neuropático como de una clara perturbación de la función) 
Temperamento Iaeut 
Birley 
Presión arterial, Pulso, fuerza de aspiración "la ineptitud temperamental y física no son cosas separadas sino estrechamente relacionadas", 
y que "el temperamentalmente inadaptado es físicamente inestable. 
Nota: Tabla con los autores más relevantes, así como el campo de interés y los resultados de las primeras investigaciones relacionadas con los Factores Humanos en 
la aviación. 
Fuente: Dockerey y Isaacs, (1921); Sáiz & Roca, 2012 
26 
 
En Estados Unidos también se desarrollaron otras investigaciones 
enfocadas a la evaluación de pilotos, encontrando entre ellas la velocidad de 
ajuste del ojo a diferentes distancias (Ferree & Rand, 1919, 1920), o la 
adaptación visual en el vuelo nocturno (Cobb, 1919). 
Posteriormente entre los años 1918 y 1939 la aviación vive una de sus 
mejores épocas ya que comienzan a crearse las primeras compañías aéreas que 
van absorbiendo tanto a pilotos como a mecánicos entrenados pertenecientes a 
los ejércitos que habían luchado en la I Guerra Mundial. También se produce 
una evolución en los aviones, se desarrollan mejores motores y se implementan 
nuevas tecnologías como el piloto automático. En esta época donde la guerra 
perdió importancia disminuye también la investigación de la psicología de la 
aviación (Brammer,1925) Pero es al mismo tiempo en esta época cuando se 
asume la importancia de las pruebas psicológicas para la evaluación de pilotos, 
dando más importancia al examen psicológico que al físico (de Foney, 1931; 
Dunlap, 1926; Sutton, 1930) y de nuevo a partir de la década de los 30 vuelven 
a incrementarse los estudios sobre la psicología de la aviación siendo los 
ámbitos más tratados los relativos a Factores humanos, la selección y la creación 
de test y el desarrollo de aparatos para la medida de aptitudes que conllevaron 
el desarrollo de instrumentos más sofisticados (Sáiz & Roca, 2012). 
Como hemos podido ver, si bien es cierto que la guerra propició el 
desarrollo de esta rama de la psicología, centrándose en aspectos como la 
selección de los candidatos más aptos para el puesto de piloto, continuó su 
evolución mostrando nuevos centros de interés como los factores humanos o el 
estudio de accidentes aéreos. 
Debido a la evolución de la tecnología, el estudio de los factores humanos 
es una rama que no deja de evolucionar, ya que al mismo tiempo que se 
desarrollan nuevos métodos de vuelo es necesario estudiar de qué manera se 
integran con el piloto con el fin de hacer el pilotaje más seguro, no solo por la 
seguridad del piloto y los pasajeros sino también por los grandes costes que 
tendría la pérdida de uno de los actuales aviones. 
Los factores humanos son un componente crítico del éxito futuro de la 
aviación en los sistemas de aviación civil y militar, especialmente cuando se trata 
de seguridad. 
27 
 
En la aviación encontramos el medio de transporte más seguro del 
momento, pero este hecho no es algo que se haya producido por casualidad, 
como hemos podido ir viendo a lo largo de estas líneas esto se debe al esfuerzo 
y las mejoras, no solo tecnológicas, que se han ido desarrollando en este ámbito, 
sino también a la buena implementación que se ha llevado a cabo entre el ser 
humano y los métodos tecnológicos, a pesar del gran aumento en la cantidad de 
información que los pilotos reciben desde su cabina debido al desarrollo de 
nuevos sensores o a la implementación de nuevos sistemas autónomos ( CIEHF, 
2020). 
Los usos de estas nuevas tecnologías obligan a capacitar al piloto en 
estos nuevos entornos midiendo sus capacidades físicas y cognitivas con el fin 
de conocer cuáles son las debilidades o habilidades que se necesitan mejorar 
en el piloto para poder, de ese modo, crear programas de entrenamiento más 
eficaces que ayuden a los pilotos a rendir más y mejor disminuyendo aún más 
los posibles errores humanos. 
Los factores humanos son definidos como el estudio de cómo los 
humanos llevan a cabo tareas relacionadas con el trabajo, en particular en 
relación con máquinas y equipamiento. Las áreas deinvestigación de los 
factores humanos se han centrado en los problemas del mantenimiento efectivo 
del rendimiento bajo condiciones adversas de trabajo (Sauer et al., 1997): 
 Excesiva carga de trabajo y toma de decisiones múltiples, alta 
demanda de la tarea. 
 Efectos de los estados subóptimos del operador, estrés y fatiga, 
pérdida de sueño, reducción de la motivación o inadecuada 
habilidad o entrenamiento. 
Pero, podemos ver cómo estas áreas han ido evolucionando y hacia 
donde se dirigen las investigaciones en los próximos 25 años. (imagen 1) 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
 
Imagen 1: Evolución de los factores humanos y futura hoja de ruta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: Traducido de: ergonomics.org.uk
29 
 
1.2 VEHÍCULOS NO TRIPULADOS 
Desde los nómadas del paleolítico, pasando por el descubrimiento de 
América en el año 1492 hasta llegar al lanzamiento del Ingenuity en el año 2020, 
la movilidad ha resultado ser un aspecto esencial para la exploración, ya sea en 
tierra, mar o aire, convirtiéndose para los científicos en un punto fundamental en 
la exploración de lugares remotos como bien podría ser otro planeta. 
Afortunadamente, la evolución tecnológica ha dotado de vehículos no 
tripulados a los exploradores y/o científicos, los cuales resultan en determinados 
casos muy beneficiosos al no poner en riesgo al personal y posibilitando el 
acceso a zonas remotas y peligrosas, como podría ser por ejemplo el acceso a 
una zona afectada por una erupción volcánica. 
Los sistemas no tripulados los podemos encontrar enfocados tanto a 
vehículos aéreos, terrestres o marítimos, aunque son los aéreos los que poseen 
más popularidad en la actualidad. Básicamente, consisten en vehículos que no 
llevan pilotos dentro y se pueden controlar bien de manera remota o, en algunos 
casos, llegan a tener un alto grado de autonomía y funcionan de manera 
autónoma con muy poca intervención por parte de un ser humano. 
 
1.2.1 Historia vehículos aéreos no tripulados 
Según la Organización Internacional de Aviación Civil (OACI, 2011) un 
Dron es una aeronave que es operada sin un piloto humano a bordo. Existen 
diversas denominaciones de este tipo de aeronave (UAV, UMA, RPV, UAS, 
RPAS...) pero todas se refieren a un mismo concepto haciendo referencia a un 
vehículo que se controla de forma remota por un operador que está en tierra o 
bien están preprogramados para volar rutas específicas (Nelson & Gorichanaz, 
2019). Por ejemplo UAV (unmanned aerial vehicle) es usado por el 
Departamento de Defensa de EE.UU (2010) mientras que UAS (Unmanned 
Aircraft Systems) y RPAS (Remotely Piloted Aircraft) lo son por el Ministerio de 
Defensa del Reino Unido (2015). 
Aunque ha sido en los últimos años cuando los términos UAV o DRON se 
están popularizando, esta tecnología lleva desarrollándose desde antes de la I 
Guerra Mundial donde encontramos a Nikkola Tesla (1898) como el creador del 
primer dispositivo de control remoto de cualquier tipo de vehículo. Tesla presentó 
30 
 
el 1 de julio de 1898 en la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos su 
“Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vessels or 
Vehicles” (“Método y Aparato para Controlar el Mecanismo de Movimiento de 
Buques o Vehículos”). No es de extrañar, por tanto, que los UAV pudieran volar 
muchos años antes de que los hermanos Wright realizaran su primer vuelo 
tripulado en el año 1903. De hecho, la historia de estos vehículos puede 
remontarse al año 1818 cuando el francés Charles Rozieer fabricó un globo del 
que se podían tirar cohetes (Nisser & Westin, 2006). 
A la hora de desarrollar estos vehículos los ingenieros se enfrentaron a 
determinados problemas relacionados con la estabilización automática, el control 
remoto o la navegación autónoma que fueron superados por Elmer Sperry y 
Glenn Hammond Curtiss en 1911 (Newcome, 2004). 
En 1916 se llevó a cabo la primera demostración para guiar un avión 
automático, recibiendo la idea el apoyo de la armada de EE.UU quien en 1917 
financió el proyecto y en marzo de 1918 se llevó a cabo el primer vuelo controlado 
con éxito de un avión no tripulado. 
Durante la Segunda Guerra Mundial se desarrollaron diversos modelos 
para ser usados como blancos móviles y que sirvieran de entrenamiento, entre 
ellos podemos mencionar el “Queen Bee” inglés o “RP14” de EE.UU que 
cumplieron una función como banco de pruebas para el desarrollo de la 
tecnología del control remoto. 
 
Imagen 2: Fotos del RP4 y el Queen Bee 
 
Nota: Lado izquierdo foto del RP14 y a la derecha el Queen bee. 
Fuente: Righter Family Archives y British Museum, London. Licencia: CC BY 3.0. © IWM H 10307 
 
https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
31 
 
Tras la Segunda Guerra Mundial se continuaron desarrollando estos 
“blancos” aéreos donde sus versiones fueron evolucionando ofreciendo mejoras 
en sus motores e incluso algunos se modificaron para portar armas (Austin, 
2010) o cámaras para reconocimiento como ocurrió con el “Firebee”. Este 
vehículo además podía ser controlado desde tierra o bien desde otros aviones 
tripulados. En esta época también se desarrolló el primer UAV de ala rotatoria el 
DASH (Anti-Submarine Helicopter Drone) que fue creado no como un blanco de 
prácticas si no para atacar. (Austin, 2010). 
 
Imagen 3. Foto del QH-50D DASH Drone Helicopter 
 
Fuente: Publicado el 12 de enero de 2014 por Aviationintel.com 
 
A partir de los años 70 estos vehículos fueron desarrollándose cada vez 
más, mejorando tanto sus sistemas de comunicación como de seguridad ya que 
se dio prioridad a las misiones de reconocimiento sin piloto. De hecho, en los 
años 60-70 durante la guerra de Vietnam el objetivo de estos vehículos era llevar 
a cabo un tipo de vigilancia sigilosa en misiones de reconocimiento (Nisser & 
Westin, 2006). 
Podemos destacar el “L-450F” o el “XQM-93” como aeronaves destinadas 
a vuelos de alta altitud y larga resistencia. Por otro lado, también se llevaron a 
cabo proyectos para desarrollar aeronaves que volaran a media altitud y también 
a larga distancia que pudieran ser usadas como arma o como sistema de 
32 
 
reconocimiento, pero a un bajo coste, en este punto encontramos el “mosquito-
750” que sería el antepasado del actual Predator. 
Por otro lado, en el ámbito no militar y tras las sondas espaciales Viking I 
y Viking II (1976) llegar a Marte dejó de ser un problema, pero surgió un nuevo 
reto: la movilidad. Se trabajó en varios modelos basados en el “mini Sniffer”2, el 
proyecto “Dédalo”3 o el “MAGE”4 sin embargo, estas propuestas fueron 
rechazadas por la NASA en pos del uso de Rovers. 
 
Imagen 4. Foto de mini-sniffer 
 
Fuente: NASA (captura de pantalla) 
La exploración de los planetas y lunas del Sistema Solar se ha basado, 
hasta ahora, en la teledetección desde la Tierra a través de sondas, orbitadores, 
Landers y Rovers. El inconveniente fundamental de los sistemas basados en su 
uso desde la Tierra es que poseen una cobertura limitada: los Rovers han estado 
limitados en distancia y en velocidad (3,8 cm/seg) mientras que un vehículo 
aéreo autónomo podría rápidamente explorar un área mucho mayor (3km/25 
min) con un sistema de imagen de gran resolución o mediante el uso de otros 
instrumentos de telemedida que no son posibles para el Rover (Young & 
Pisanich, 2004). 
Desde que en la década de los 90 la NASA rechazara los proyectos que 
defendían el uso de aviones no tripulados en la atmósfera marciana, debido a la 
falta de estudios al respecto, el desarrollo de tecnologías basadas en pequeños 
 
2 Aeronave no tripulada diseñada para subir a 70.000 pies y estudiar el impacto medioambiental de los 
aviones supersónicos 
3 Planeador con más de 400 kilómetros de alcance 
4 Explorador geofísico aerotransportado de Marte 
33 
 
vehículos aéreos autónomos que extendíanel rango de exploración de los 
actuales Rovers se convirtió en un objetivo. 
 
1.2.2 Drones en la actualidad 
Los Drones han alcanzado en los últimos años gran popularidad siendo 
varios los factores que han contribuido a ello. Por un lado, encontramos las 
mejoras tecnológicas, como la miniaturización de los componentes 
electromecánicos (Mazur et al., 2016) y por otro el descenso en su precio, debido 
en parte, al abaratamiento de las baterías. Esto está permitiendo que personas 
del ámbito civil también puedan acceder al uso de estos sistemas hasta hace 
poco limitados al ámbito militar (Hobbs & Herwitz,2005). 
Si bien se ha prestado mucha atención al desarrollo del hardware del 
sistema y la operatividad tecnológica, se ha prestado menos atención a la 
creación de la interfaz del sistema humano y los requisitos de capacitación del 
operador, descuidando por tanto la parte humana de este equipo mixto formado 
por un humano (el piloto) y un robot (el Dron). 
Este aspecto es tan importante que se ve reflejado en el número de 
accidentes, siendo mayor los producidos para UAVs que los sucedidos en vuelos 
convencionales. No deja de ser interesante que, como informan Asim et al. 
(2005), los errores humanos son responsables del 67,57% de los accidentes en 
cien años de historia de la aviación (1905-2005) y que, si bien la tecnología de 
los UAVs se desarrolló para eliminar ciertas limitaciones humanas y reducir así 
estos accidentes, las estadísticas muestran un mayor número de accidentes 
debido al error humano en sistemas no tripulados que en los vuelos 
convencionales. Concretamente la mayoría de los accidentes de vehículos 
aéreos no tripulados ocurrieron durante las fases de despegue y aterrizaje de los 
vuelos, que involucran la intervención humana en el sistema no tripulado, 
aspecto este que va en la misma línea de los hallazgos encontrados en un 
estudio elaborado por G. de la Torre et al. (2016). Por tanto, no deja de ser 
importante el estudio de estos equipos mixtos formados por humanos y vehículos 
no tripulados con el fin de seguir investigando en este aspecto. 
Murphy (2014) informa que todos los robots móviles desplegados en 34 
desastres conocidos e incidentes extremos entre 2001 y 2013 fueron 
teleoperados. De todos el 50% de los fallos se debieron a errores humanos en 
34 
 
las interacciones humano/robot, sin embargo, comenta que existen pocos 
estudios centrados en comprender los atributos únicos asociados a las 
interacciones humano-robot, concretamente en la robótica de desastres. Esta es 
otra prueba de cómo se está dejando a un lado la importancia del operador 
humano en este tipo de trabajos. 
En la actualidad, los vehículos aéreos que han ganado más popularidad 
son los de ala rotatoria5, que varían en función del número de rotores que poseen 
pudiendo ir desde un solo rotor (helicóptero), 3 rotores (tricópteros), 4 rotores 
(cuadricóptero), 6 rotores (hexacóptero), 8 rotores (octocóptero), o en otras 
configuraciones menos comunes como 12 o hasta 16 rotores. 
 
Imagen 5. Configuraciones más habituales en los multirrotores 
 
Fuente: miprimerDrone.com. https://bit.ly/3gYdxFX 
 
 
 
 
5 Este tipo de vehículos aéreos, consiguen la sustentación gracias a la rotación de su ala o hélice (cada 
una teniendo de 2 a 4 palas por lo general). En el caso de un solo motor estaríamos hablando de 
helicópteros, y en el caso de más motores/hélices, estaríamos hablando de multirrotores, estos son las 
aeronaves más comunes por su versatilidad y sencillez en el manejo 
https://bit.ly/3gYdxFX
35 
 
Estos vehículos tienen un peso que puede rondar entre los 2kg y los 25 
kg y son manejados mediante una emisora similar a las usadas en vehículos a 
radio control. Estos vehículos ofrecen, a un coste mucho menor, las mismas 
ventajas que un helicóptero convencional tales como la capacidad de vuelo a 
baja altitud, despegue y aterrizaje vertical, así como acceso a áreas remotas. 
Entre los dispositivos más famosos se encuentran los de la serie Phantom, 
producidos por la compañía china DJI o los producidos por la compañía francesa 
Parrort, aunque cada vez son más las empresas que se dedican a fabricar sus 
propios modelos. 
 
Imagen 6. Drones actuales de la marca DJI y Parrot 
 
 
 
 
 
 
Nota: DJI Air 2S a la izquierda y Parrot Anafi USA a la derecha. 
Fuente: Imágenes obtenidas en las páginas oficiales de la marca 
 
Estos vehículos son una buena solución ya que pueden cruzar un área 
amplia sin tener que tocar el suelo y, por lo tanto, pueden ser utilizados para 
explorar, por ejemplo, los restos tras una catástrofe (Re´my et al., 2014). 
La alta movilidad de estos vehículos aéreos, la posibilidad de usarlos en 
entornos que resultan peligrosos para un ser humano (Kontitsis et al., 2003), su 
capacidad para reducir el tiempo de intervención, mejorar la identificación de las 
causas y efectos de las crisis, los convierten en una herramienta de gran utilidad 
para diversos tipos de tareas: misiones de búsqueda y rescate de cuerpos 
usando imagen termal (Rathinam et al., 2007), el análisis de la composición del 
gas dentro de los volcanes (Astuti et al., 2008), las operaciones de vigilancia 
incluyendo la inspección y monitorización de los límites de los ríos, puentes y 
líneas de costa (Rathinam et al., 2007), la monitorización de incendios forestales 
(Casbeer et al., 2005), la búsqueda de objetivos terrestres en regiones 
desconocidas (Xie et al., 2012) o la creación de mapas (Templeton et al.,2007), 
36 
 
entre otras utilidades. Pero no solo se han enfocado en labores profesionales, 
desde hace unos años se han empezado a popularizar las carreras de Drones, 
donde varios pilotos compiten para ser el más rápido a la hora de dar varias 
vueltas a un circuito. En este tipo de vuelo es usual que los pilotos utilicen gafas 
FPV (First Person View) con las que los pilotos obtienen una visión en primera 
persona y en tiempo real desde las cámaras instaladas en los propios Drones. 
 
Imagen 7. Pilotos de Drones 
 
Fuente: Captura de pantalla de la web https://cursodeDrones.es 
 
La posibilidad de recabar información desde el aire, y en tiempo real, de 
lo que está sucediendo a varios kilómetros de distancia de una manera rápida y 
sin poner en riesgo la vida de personas, ni afectar al ecosistema, en el caso de 
la observación de vida salvaje, supone una gran ventaja y si además sumamos 
a esto el uso de diferentes tipos de cámaras, podemos obtener información muy 
valiosa del terreno en misiones de exploración. 
Su uso, por tanto, está abierto a diferentes campos como la agricultura, 
(Meneses et al.,2015; Barreiro & Valero 2014), arquitectura (Pacheco, 2017), 
seguridad (Balestreri, & Falck, 2015) topografía (Ferreira, & Aira, 2017) o 
geología (Fernández-Lozano & Gutiérrez-Alonso, 2016), entre muchos otros. 
Una aplicación alternativa para estos pequeños vehículos aéreos sería su 
uso como asistentes de apoyo en investigaciones científicas en entornos 
37 
 
extremos. (Aiken et al., 2000; Corfeld et al., 2002) La movilidad proporcionada 
por los robots aéreos puede potencialmente proporcionar acceso seguro a sitios 
que de otra manera implicarían un esfuerzo considerable a los científicos de 
campo. Además, el potencial de la capacidad de los asistentes de campo 
robóticos para llevar pequeñas cargas útiles científicas y/o adquirir y transportar 
pequeñas muestras de sitios remotos, también resulta fundamental en su utilidad 
potencial en la ciencia de campo (Young et al., 2004). 
 
Imagen 8. Los Drones en diferentes campos profesionales 
 
 
Nota: Imagen 1 Dron usándose para tareas de fumigación; 2: Dron usado en control 
de incendios forestales; 3: Dron para vigilancia y seguridad; 4: Topografía y mapeo de terrenos. 
Fuentes: www.bwxtrade.com; www.Xataka.com; www.uab.cat; www.cifptecin.comExisten diversos estudios que se están llevando a cabo por la NASA 
donde los asistentes de campo robóticos podrían ofrecer un gran servicio en 
campos como: la biología del impacto de cráteres, la actividad hidrotermal, la 
densidad sedimentaria de rocas, el geomagnetismo o la erosión fluvial en Marte 
(Cockell, & Lee, 2002; Osinski, et al., 2001; Osinski, & Spray 2001; Lee, 2000). 
De hecho, los vehículos aéreos podrían usar diferentes instrumentos como 
http://www.bwxtrade.com/
http://www.uab.cat/
38 
 
cámaras con ópticas de gran alcance para la guía/navegación y reconocimiento 
aéreo, sensores de temperatura y de presión atmosférica para la preparación del 
vuelo, la documentación de la climatología a distancia del sitio o la identificación 
de la muestra de roca del suelo (Kontitsis et al., 2003), lo que sin duda convierte 
a estos pequeños robots en unos grandes asistentes de campo. 
Respecto a la exploración planetaria no son muchos los trabajos que se 
han realizado en vuelos de baja altitud en lugares análogos a Marte (Pisanich et 
al., 2004; Miller, 2002; Miller et al.,1999; Miller & Amidi, 1998), pero a pesar de 
lo limitada de las investigaciones, este tipo de reconocimiento aéreo se muestra 
prometedor para futuras investigaciones. 
Los drones de ala rotatoria ofrecen las mismas ventajas que un 
helicóptero convencional tales como la capacidad de vuelo a baja altitud, 
despegue y aterrizaje vertical, así como acceso a áreas remotas. La flexibilidad 
que presentan ofrece la posibilidad de hacer uso de múltiples configuraciones de 
acuerdo a las necesidades específicas del científico/profesional que los use, 
pudiendo añadir diferentes dispositivos al Dron (cámaras, sensores…), o incluso 
utilizar múltiples drones, controlándolo todo fácilmente desde una tablet 
diseñada para tal efecto. 
El gran abanico de posibilidades que ofrecen estos robots aéreos los 
definen como el compañero ideal en un gran número de profesiones, no siendo 
extraño encontrar en el maletero del coche de un fotógrafo, un arquitecto o un 
policía uno de estos vehículos. Sin embargo, como hemos podido ir viendo a lo 
largo de este trabajo, estos vehículos necesitan de la interacción con el ser 
humano, quienes pueden verse afectados en su día a día por multitud de 
variables como son las psicológicas, sociales, cognitivas o fisiológicas. El modo 
en el que estas variables inciden en el rendimiento humano cuando se maneja 
un dron es un aspecto que necesita ser evaluado y analizado ya que afectará al 
desempeño de la tarea. 
 
 
 
 
 
 
39 
 
2. LA IMPORTANCIA DE LOS 
FACTORES HUMANOS EN EL 
MANEJO DE DRONES 
 
2.1 Introducción 
Como hemos podido ir viendo a lo largo del presente trabajo el uso de 
drones a baja altitud puede proporcionarnos cobertura para investigar eventos 
de interés de una región, sin embargo, no podemos olvidar que será el humano 
quien tomará las decisiones o clasificará los objetivos. El papel de los operadores 
humanos será especialmente indispensable cuando la consecución del objetivo 
implique la toma de decisiones in situ, especialmente cuando una decisión 
equivocada pueda tener consecuencias negativas (Savla et al., 2008, August). 
De hecho, ante los grandes avances tecnológicos donde encontramos 
aviones que vuelan de manera autónoma y donde la Inteligencia Artificial está 
cada vez más desarrollada podríamos preguntarnos, como ya lo hacen en el libro 
blanco “The human dimensión in tomorrow’s aviation system”, (CIEHF6, 2020) 
¿Hasta cuándo dependerán de los humanos?. Pues bien, estos autores 
concluyen que el ser humano va a continuar desempeñando un papel clave en 
la aviación entre ahora y un futuro previsible (año 2050) aunque por supuesto se 
producirán grandes cambios. Se basan en la idea de que la autonomía total es 
muy difícil ya que aún se necesitan muchas personas implicadas para que todo 
funcione correctamente. 
Dentro de la literatura que aborda los factores humanos en vehículos 
controlados de manera remota el grueso de las investigaciones existentes se 
han basado en UAV de uso militar así como en el desarrollo de hardware y 
software que hagan a estos vehículos cada vez más autónomos, dejando a un 
lado el estudio de las variables que pueden afectar al operador de estos 
vehículos y muy especialmente al piloto de un pequeño cuadricóptero, lo que 
deja un campo abierto a este tipo de estudios ya que, como hemos indicado 
 
6 Chartered of Ergonomics & Human Factors 
40 
 
anteriormente, cada vez son más las empresas que usan este tipo de vehículos 
para la realización de diferentes trabajos. 
Podemos ver cómo las estadísticas del ejercito de los EEUU indican como 
las tasas de accidentes de los UAV son más altas que las que se observan en 
aviones tripulados (Williams, 2004) lo que podría indicar que existe menos 
investigación en relación a estos pilotos que a los convencionales que ayuden 
en el desarrollo y mejora de las habilidades necesarias para su puesto. 
Otro de los aspectos importantes a tener en cuenta es que la mejora de 
las baterías y motores (Annati & O'brien 2012; Harmon et al., 2006; Berradi et 
al., 2015) ha logrado que estos vehículos hayan pasado de vuelos de 12-30 
minutos a vuelos que pueden llegar a durar varias horas (Hispaviacion, 2020). 
Este aspecto que puede resultar positivo en relación al tiempo y los costes 
(permiten ahorrar en el número de baterías necesarias así como en el tiempo al 
no tener que detener el trabajo para recargarlas) pasan por alto el hecho de que 
ante estas situaciones el piloto podrá ver mermadas sus capacidades 
atencionales y de rendimiento lo que quizás pueda llevar, a la larga, un 
sobrecoste llevando al piloto a la emisión de errores que podrían afectar no solo 
a la estructura del dron sino también provocar daños humanos. Por tanto, los 
pilotos que posean una mayor capacidad para mantener la atención y no verse 
afectados por la carga de trabajo que suponga la tarea a realizar podrán ser 
variables interesantes de estudiar, y del mismo modo, si conocemos cuales son 
los factores que afecten a un buen desempeño del pilotaje podremos usar esa 
información para paliar posibles dificultades o mejorar el entrenamiento de estos 
pilotos. 
A pesar del término “no tripulado” en la denominación de un UAV, 
prácticamente todos los UAV todavía están tripulados ya que en todos los casos 
hay humanos involucrados de alguna manera en todos los vuelos (Mouloua et 
al., 2003). En algunos casos, la aeronave es guiada manualmente usando 
controles de palanca y timón, y el operador recibe imágenes visuales de una 
cámara que mira hacia adelante montada en el vehículo. Incluso en UAV 
autónomos como el Global Hawk, con capacidades de despegue y aterrizaje 
automatizados, los humanos llevan a cabo la planificación de la misión, el 
desarrollo del software de la misión y la supervisión de la misión con la capacidad 
de anulación práctica. 
41 
 
Debido, por tanto, a la importancia que supone el factor humano dentro 
de esta actividad resulta necesario evaluar y estudiar el modo en el que se 
comportan los humanos a la hora de llevar a cabo vuelos con drones. Si bien es 
cierto que el estudio de los factores humanos en pilotos de vehículos tripulados 
se remonta a la Primera Guerra Mundial el estudio en pilotos de UAVs resulta 
ser mucho más tardío. A pesar de este aspecto, en diferentes estudios como los 
llevados a cabo por Carrreta (2011) o Damos (2011) se ha dejado de relieve 
como diferentes tipos de conocimientos, experiencias cognitivas o aspectos 
psicomotores identificados en investigaciones con vehículos aéreos no 
tripulados han resultado estar estrechamente relacionados también con los 
considerados como críticos para los pilotos de aeronaves tripuladas. 
Por ello, resulta interesante a la hora de estudiar qué aspectos pueden 
afectara los pilotos de vehículos no tripulados revisar la bibliografía existente de 
estudios que hagan referencia a cómo esos aspectos pueden influir también en 
pilotos de vehículos tripulados. No obstante, esto no implica que se reste valor a 
la necesidad de estudiar los factores humanos en áreas donde los sistemas 
automatizados conviven con los seres humanos. 
 
Del mismo modo, otro aspecto que incide en la necesidad de aumentar la 
investigación en este ámbito hace alusión a que si bien existe mucho material 
sobre la aviación o el tráfico aéreo, gran parte de esa información no podemos 
aplicarla a los drones debido a que el rápido diseño y desarrollo de estos nuevos 
vehículos aéreos no tripulados de última generación han dejado atrás a los 
científicos que investigan sobre aspectos relacionados con factores humanos en 
este ámbito (Nisser & Westin, 2006), por ese motivo es necesaria una mayor 
investigación al respecto. 
 
2.2 Interacción humano/robot 
Debido a la interacción que el operador debe realizar junto con el dron no 
es de extrañar que se valore cual es el nivel adecuado de autonomía que deben 
tener estos “robots” para funcionar en unas condiciones óptimas. Las 
investigaciones relativas a factores humanos, revelan que las tareas complejas 
se realizan con más éxito cuando el sistema está diseñado para apoyar las 
necesidades del ser humano en lugar de eliminar al humano del sistema (Abbott 
42 
 
et al., 1996). De hecho, en muchos casos, el objetivo de eliminar al humano del 
sistema ha dado lugar a fallos del sistema importantes, específicamente porque 
el sistema no fue diseñado para apoyar la interacción con el humano (Casey, 
1998). En términos generales, el campo de los factores humanos sostiene que 
el sistema automatizado debe diseñarse para adaptarse a las limitaciones y las 
fortalezas del ser humano, es decir, las capacidades de gestión de la información 
y procesamiento de datos de los sistemas automatizados deben diseñarse para 
mantener al operador involucrado. informado y activo (Nisser & Westin, 2006). 
La automatización a menudo se promociona como un medio para reducir 
los requisitos de personal y las tasas de accidentes. Sin embargo, dicha 
automatización no garantiza la reducción del error humano (Rash et al., 2006). 
De hecho, la automatización mal adaptada o mal aplicada puede inducir un error 
humano debido a una retroalimentación inadecuada, una dependencia 
insuficiente de la automatización o una dependencia excesiva de la 
automatización (Parasuraman & Riley, 1997; Sorkin, 1988). 
 Wickens (1992) menciona tres aplicaciones generales de la 
automatización: 1) Para realizar funciones en las que los seres humanos están 
inherentemente limitados; 2) Para aquellas funciones que el ser humano podría 
realizar, pero a costa de un rendimiento degradado o una alta carga de trabajo y 
3) para ayudar al desempeño en áreas donde los humanos pueden tener 
limitaciones. Por tanto, usar la automatización para otros usos podría no ser tan 
ventajosa. Según explican Nisser y Westin (2006) entre los problemas que 
podemos encontrar relacionados con un diseño inadecuado de la automatización 
podemos encontrar: 
 Disminución de la conciencia situacional 
 Sobrecarga cognitiva 
 Incapacidad para volver a asumir el control manual 
 Habilidades manuales degradadas por falta de práctica 
 La necesidad de nuevos procedimientos de selección y formación 
 Pérdida de motivación 
 Mayor riesgo del error humano 
 
43 
 
De acuerdo con Marble et al. (2003) también pensamos que, en lugar de 
concebir a las máquinas como instrumentos pasivos o, a la inversa, como 
entidades totalmente autónomas que actúan sin intervención humana, es más 
efectivo considerar a la máquina como parte de un equipo dinámico 
humano/robot. De hecho, existen evidencias en estudios de autonomía 
humano/robot que indican como las interacciones mixtas ofrecen mejores 
rendimientos que cualquiera de autonomía total. (Marble et al., 2003; Julie et al., 
2004; Wang & Lewis, 2007). 
En otros estudios enfocados en maximizar el rendimiento del robot 
mientras se minimiza la aportación del humano se observa como la combinación 
de los puntos fuertes de los humanos y de los robots, para lograr una tarea 
cooperativa, comienzan a ser paradigmas populares (Bruemmer et al., 2007; 
Crandall & Cummings, 2007; Fong et al., 2003). Ajustar la autonomía del robot y 
permitir la aportación humana es un buen camino para lograr una buena 
combinación. La asunción subyacente es que el rendimiento del robot aumenta 
con más aportación humana (Kaupp, & Makarenko, 2008). 
Si bien mantener el número de interacciones necesarias al mínimo por 
parte del operador tiene ventajas: por un lado, los humanos pueden dar así 
mayor calidad a sus aportaciones y por otro, el número de robots que podrán ser 
operados simultáneamente aumentará (Kaupp & Makarenko, 2008). También se 
observa cómo, a mayor nivel de autonomía, el robot tarda menos tiempo en 
realizar la tarea, pero el número de éxitos disminuye. Por el contrario, se ha 
observado como el rendimiento del robot aumenta si puede obtener las 
aportaciones de un experto (Kaupp, & Makarenko, 2008). 
Aunque es cierto que algunos estudios han demostrado una reducción de 
la carga de trabajo del operador al implementar la automatización en el vuelo de 
UAVS, (Dixon et al., 2003), como hemos podido ver a lo largo de este punto, 
existen diversos problemas con la automatización que pueden resultar en un 
riesgo para el manejo de estos vehículos como pueden ser que el operador 
mantenga una conciencia deficiente de la situación, que desarrolle un modelo 
mental deficiente del sistema o incluso puede provocar dificultades para 
recuperar el control del sistema si la automatización falla (Kaber & Endsley, 
1997). 
44 
 
La automatización, por tanto, si bien ha demostrado determinados 
beneficios en aspectos como la seguridad o la carga de trabajo, también ofrece 
mayores exigencias a las habilidades cognitivas del humano, como pueden ser 
el seguimiento, la planificación o la toma de decisiones (Nisser & Westin, 2006) 
pero, además, la automatización puede introducir nuevas e imprevistas formas 
de error (Reason, 1988). 
 
2.3 Rendimiento humano 
El vínculo entre la interacción de automatización humana y la vigilancia ha 
sido bien documentado (por ejemplo, Molloy & Parasuraman, 1996; Warm et al., 
2008). A pesar de que la automatización se usa para relevar a un operador 
humano de tareas, la verdad es que el operador no es relevado del trabajo, más 
bien lo que cambia es la naturaleza del trabajo. Esta interacción entre equipos 
formados por un humano (operador) y un robot (automatización) requiere que el 
humano esté atento y alerta para poder monitorear uno o más sistemas 
automatizados y esté preparado para intervenir en caso de que esta 
automatización falle (Sheridan, 2002). Este tipo de trabajo de supervisión resulta 
muy monótono y requiere que el operador esté listo para responder a los fallos 
de automatización que suceden de manera aleatoria y en extrañas ocasiones. 
Por tanto, será necesario que estos sujetos cuenten con ciertas 
capacidades que les ayuden a rendir de una manera satisfactoria. El rendimiento 
humano se ve afectado por una variedad de influencias y tareas tanto internas 
como ambientales. Las funciones que moderan el rendimiento humano son 
ecuaciones derivadas de datos empíricos que son usados para determinar cómo 
el rendimiento humano se ve afectado por la combinación e influencia de factores 
encontrados en condiciones específicas. 
Ejemplos de estas funciones moderadoras pueden ser las horas de 
sueño, la temperatura ambiental, el estrés o la carga de trabajo. (Aasman et al., 
1987). Estudiando el rendimiento de equipos humano/humano y humano/robots 
en función de la carga de trabajo y el tiempo empleado en la tarea se encontraronevidencias de que la carga de trabajo es más baja en la condición humano/robot 
que en el humano/humano (Adams et al., 2012). 
A continuación, se indican algunas de las funciones clave en el presente 
trabajo y que se desarrollarán a lo largo del presente capítulo (Figura 1). 
45 
 
Figura 1: Aspectos que afectan en el desempeño de una tarea 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
En los modernos sistemas altamente automatizados, el operador es 
principalmente un monitor de supervisión de la actividad del sistema de control 
automático (Sheridan, 1987). Su tarea principal es monitorizar el sistema y tomar 
las acciones correctivas solo cuando éstas sean requeridas. Este papel ha sido 
asociado con numerosos problemas pudiendo resultar en monotonía y 
aburrimiento (con consecuencias de pérdida de participación en la tarea) y una 
dificultad de desarrollo en un modo mental preciso del estado del sistema actual 
(Wickens, 1992; Wiener, 1987), siendo importante, como ya se ha mencionado, 
valorar el nivel de implicación de los operadores para que su operatividad 
alcance el nivel óptimo en la cooperación humano/Robot. 
 
En relación a los factores humanos en UAVs de uso militar en un estudio 
llevado a cabo por Parush (2006) observan como el error humano se producía 
en mayores ocasiones que el error técnico durante las fases de entrenamiento, 
mientras que en las fases operativas (misiones de reconocimiento y vigilancia 
reales) y de pruebas (vuelos probando nuevas especificaciones) los fallos 
técnicos aumentaban. Del mismo modo, cuando el operador era el encargado de 
Conciencia 
Situacional
Carga de Trabajo
Tiempos de 
reacción
Estado de 
Ánimo
AutonomíaPersonalidad
Cognición
46 
 
realizar los despegues y aterrizajes de manera manual los errores humanos 
también aumentaban frente a los técnicos. Este aspecto también se observó en 
el trabajo llevado a cabo por De la Torre et al. (2016) usando un simulador de 
entrenamiento de UAVs de uso civil donde el mayor número de errores se 
encontraron en las tareas de aterrizaje. 
En un análisis posterior de los resultados Parush (2006) abordó el tipo de 
error humano que se había producido en las tareas de despegue y aterrizaje, 
encontrando que la mayoría de los errores eran producto de errores de 
percepción7 (no detectar un cambio en la situación de la aeronave o no 
comprender su situación) o errores de acción 8(realizar la acción incorrecta). 
 
En concreto, si hablamos de vehículos aéreos no tripulados de ala 
rotatoria, más concretamente los usados en ámbito civil debemos de sumar una 
característica que no encontramos en los UAV de uso militar y es que en estos 
últimos los mandos del UAV se encuentran en un lugar aislado, donde se puede 
controlar tanto la iluminación, como el ruido o la temperatura, mientras que 
cuando se pilota un pequeño dron el piloto está expuesto a todos estos factores 
sin poder modificarlos lo cual aumenta el riesgo de cometer determinados 
errores. 
Es de gran importancia que se investigue la relación entre el desempeño 
de la tarea, como es pilotar un dron y los límites fisiológicos de adaptabilidad 
máxima de los pilotos. Investigar en esta área es algo fundamental para 
comprender y evaluar las capacidades cognitivas y físicas de los pilotos, de modo 
que cualquier función comprometida pueda ser mitigada por el diseño o 
respaldada externamente a través de apoyos cognitivos tradicionales o 
tecnológicos. 
La lista de potenciales estresores es larga, y cada uno de ellos puede 
representar un serio problema para el buen término de una misión (Sauer et al., 
1997). Tenemos por tanto que tener en cuenta que, si el rendimiento humano 
individual puede impactar en el rendimiento de equipos de humanos 
(Katzenbach, & Smith, 2005), el rendimiento humano también impactará en el 
rendimiento de una tarea de equipos mixtos humano/robot (Harriott et al., 2011). 
 
7 Detección sensorial, el reconocimiento y la identificación de estímulos y situaciones 
8 Respuestas reales, y las acciones que realiza el operador humano, definidas como deslices y lapsus 
47 
 
 
Podemos ver, por tanto, como existen un gran número situaciones y 
características personales que pueden incidir en el rendimiento humano y afectar 
al resultado de una tarea o misión. Como ya se ha indicado si este tipo de 
situaciones afectan a quipos de trabajo humano/humano, es de suponer que 
también afecten a las relaciones de equipo entre un humano y un robot, motivo 
por el que se hace necesario investigar en este aspecto. Es por ello que, a 
continuación, nos centraremos en algunos de los aspectos que afectan al 
rendimiento humano y podrían interferir en el buen desempeño en una tarea de 
vuelo. 
 
2.3.1 Carga de trabajo 
 
La carga de trabajo es definida como la combinación de la demanda de 
trabajo y la respuesta humana a esta demanda (Mouloua et al., 2001). Factores 
como la experiencia, la presión del tiempo, el ruido, el estrés o la distracción 
podrían influir en los "costos humanos" a la hora de realizar una tarea 
determinada. Incluso una misma tarea podría representar una cantidad 
razonable de carga de trabajo para un operador experimentado, pero 
sobrecargar a un novato. Por tanto, la evaluación de la carga de trabajo es un 
punto clave en la investigación y desarrollo de los sistemas de comunicación 
humano-máquina con el fin de garantizar la seguridad, la salud, la comodidad, y 
la eficiencia productiva del operador a largo plazo. (Rubio et al., 2004). 
Los niveles de carga de trabajo pueden variar considerablemente entre 
períodos extensos de bajo nivel de carga de trabajo e intensos períodos de 
trabajo. Un diseño de trabajo efectivo por lo general tiene como objetivo evitar 
los extremos de la demanda alta o baja, los cuales pueden ser una amenaza 
para el mantenimiento de habilidades (Sauer et al., 1997). De hecho, los estudios 
indican como prolongados períodos de alta carga de trabajo pueden provocar la 
reducción de la atención, el incremento de la tensión y fatiga y la reducción de la 
flexibilidad y exhaustividad del procesamiento de información. (Connors et al., 
1985; Hockey, 1993). 
Continuos periodos de carga de trabajo aumentan la fatiga, especialmente 
después de múltiples periodos de pérdida total de sueño o largos periodos de 
48 
 
reducción o fragmentación del sueño. Esto degrada el rendimiento, la 
productividad, la seguridad y la efectividad de la misión. Además, esta pérdida 
de sueño combinada con carga de trabajo reduce el tiempo de reacción y 
disminuye la vigilancia. (Kmeger, 1999), observándose como las altas demandas 
físicas y mentales pueden provocar más errores debido al aumento de la fatiga 
y la pérdida de concentración (Weinger et al., 1997; Schuetz et al., 2008). 
 
La investigación ha mostrado que mientras el porcentaje de accidentes de 
aviación atribuibles a fallos mecánicos ha decrecido notablemente en los últimos 
40 años, el porcentaje atribuible, al menos en parte, al error humano ha 
descendido en un porcentaje más bajo (Shappell & Wiegmann. 2000). Esta 
situación demuestra cómo es necesario centrarse más en el trabajo con 
humanos, ya que estos siguen siendo indispensables en el uso de UAV como 
pieza fundamental en la toma de decisiones. El “error del piloto” es a menudo la 
razón dada para un accidente. Sin embargo, el error humano casi siempre tiene 
causas subyacentes, las cuales son a menudo la razón real para un accidente. 
Estas causas pueden incluir alta (o baja) carga de trabajo, fatiga, pobre 
conocimiento de la situación o inadecuado entrenamiento entre otras causas, 
pudiendo una o todas estas causas disminuir el rendimiento y conducir a un 
accidente (Manning et al., 2004) o fracaso de la misión. 
 
Mouloua et al. (2001) afirman que debido a que es probable que el control 
del UAV sea altamente automatizado