Análisis del rendimiento del seguimiento UTM para el monitoreo de conformidad a través de métodos híbridos SITL Monte Carlo
Autores: Dai, Wei; Quek, Zhi Hao; Pang, Bizhao; Feroskhan, Mir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis del rendimiento del seguimiento UTM para el monitoreo de conformidad a través de métodos híbridos SITL Monte Carlo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Monitoreo de conformidad
Sistemas de seguimiento
Simulación de Monte Carlo
Seguimiento cooperativo
Seguridad de UTM
Posición de UA.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El monitoreo de conformidad apoya la seguridad del UTM al observar si las aeronaves no tripuladas (UA) están cumpliendo con la intención operativa declarada. Como sistema de apoyo, el seguimiento cooperativo robusto es crítico. Sin embargo, los sistemas de seguimiento para la gestión del tráfico de UAS (UTM) están en una etapa temprana y son poco estandarizados, y la literatura existente apenas aborda el problema. Para cerrar esta brecha, este estudio tiene como objetivo evaluar probabilísticamente el impacto del cambio en el rendimiento del seguimiento sobre la efectividad del monitoreo de conformidad. Proponemos un método basado en simulaciones de Monte Carlo. Para asegurar un entorno de simulación realista, utilizamos un esquema híbrido de software en el lazo (SITL). Las principales incertidumbres que contribuyen a la evaluación estocástica se miden por separado y se integran en la simulación final de Monte Carlo. Se realizaron pruebas de latencia para evaluar el rendimiento de diferentes tecnologías de comunicación para el seguimiento cooperativo. Se emplearon simulaciones SITL para la generación de errores técnicos de vuelo y la generación de errores del sistema de navegación basados en experimentos de vuelo para modelar la incertidumbre de la trayectoria de la UA. Basado en estas pruebas, se utilizaron simulaciones adicionales de Monte Carlo para estudiar los impactos generales de varios indicadores clave de rendimiento de seguimiento en el monitoreo de conformidad del UTM. Los resultados sugieren que la extrapolación de la posición de la UA permite una detección de no conformidad más rápida, pero introduce una mayor variabilidad en el retraso de detección y agrava la incidencia de alertas molestas y detecciones perdidas, particularmente cuando las latencias son altas y los errores de velocidad son severos. Las recomendaciones para las tasas de actualización de posición de la UA de >=1 Hz siguen siendo consistentes con estudios anteriores, ya que las inversiones en aumentar la tasa de actualización no conducen a mejoras correspondientes en el rendimiento del monitoreo de conformidad según los resultados de la simulación.
Descripción
El monitoreo de conformidad apoya la seguridad del UTM al observar si las aeronaves no tripuladas (UA) están cumpliendo con la intención operativa declarada. Como sistema de apoyo, el seguimiento cooperativo robusto es crítico. Sin embargo, los sistemas de seguimiento para la gestión del tráfico de UAS (UTM) están en una etapa temprana y son poco estandarizados, y la literatura existente apenas aborda el problema. Para cerrar esta brecha, este estudio tiene como objetivo evaluar probabilísticamente el impacto del cambio en el rendimiento del seguimiento sobre la efectividad del monitoreo de conformidad. Proponemos un método basado en simulaciones de Monte Carlo. Para asegurar un entorno de simulación realista, utilizamos un esquema híbrido de software en el lazo (SITL). Las principales incertidumbres que contribuyen a la evaluación estocástica se miden por separado y se integran en la simulación final de Monte Carlo. Se realizaron pruebas de latencia para evaluar el rendimiento de diferentes tecnologías de comunicación para el seguimiento cooperativo. Se emplearon simulaciones SITL para la generación de errores técnicos de vuelo y la generación de errores del sistema de navegación basados en experimentos de vuelo para modelar la incertidumbre de la trayectoria de la UA. Basado en estas pruebas, se utilizaron simulaciones adicionales de Monte Carlo para estudiar los impactos generales de varios indicadores clave de rendimiento de seguimiento en el monitoreo de conformidad del UTM. Los resultados sugieren que la extrapolación de la posición de la UA permite una detección de no conformidad más rápida, pero introduce una mayor variabilidad en el retraso de detección y agrava la incidencia de alertas molestas y detecciones perdidas, particularmente cuando las latencias son altas y los errores de velocidad son severos. Las recomendaciones para las tasas de actualización de posición de la UA de >=1 Hz siguen siendo consistentes con estudios anteriores, ya que las inversiones en aumentar la tasa de actualización no conducen a mejoras correspondientes en el rendimiento del monitoreo de conformidad según los resultados de la simulación.