Marco Analítico para la Definición de Requisitos de Detección en Sistemas Aéreos No Tripulados No Cooperativos de Detección y Evitación
Autores: Fasano, Giancarmine; Opromolla, Roberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Marco Analítico para la Definición de Requisitos de Detección en Sistemas Aéreos No Tripulados No Cooperativos de Detección y Evitación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Papel
Marco analítico
Requisitos de detección
UAS
Detección y evitación
Diseño de sensores
Rango de detección
Reglas del espacio aéreo
Características del tráfico
Tasa de vigilancia
Precisión de detección
Detecciones de conflictos
Declaración de obstáculos
Diseño del sistema de detección
Condiciones de conflicto
Campo de visión
Análisis numéricos
Consistencia estadística
Rendimiento de detección
Geometría de conflictos
Enfoques holísticos
Espacio aéreo urbano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento proporciona un marco analítico para abordar la definición de los requisitos de detección en UAS no cooperativos de sentido y evitación. La generalidad del enfoque lo hace útil para la exploración de los compromisos en el diseño y selección de sensores, para la definición de estrategias de detección adaptadas y personalizadas, y para la evaluación del potencial de determinadas arquitecturas de detección, también en relación con su interfaz a las reglas del espacio aéreo y las características del tráfico. El marco comprende un conjunto de relaciones analíticas que cubren los siguientes aspectos técnicos: requisitos de campo de visión y tasa de vigilancia en acimut y elevación; la relación entre la precisión de detección y las estimaciones del punto de aproximación más cercano, expresadas a través de derivadas aproximadas válidas en condiciones de casi colisión; los diversos (pero interconectados) efectos de la precisión de detección y el rango de detección sobre las probabilidades de detecciones de conflicto perdidas y falsas. Una idea clave consiste en centrarse en un tiempo objetivo específico hasta el punto de aproximación más cercano en la declaración de obstáculos como el principal impulsor del diseño y ajuste del sistema de detección, lo que permite tener en cuenta la variabilidad de las condiciones de conflicto dentro del campo de visión de la aeronave. Los análisis numéricos complementan los desarrollos analíticos para demostrar su consistencia estadística y mostrar ejemplos cuantitativos de la variación del rendimiento de detección en función de la geometría del conflicto, así como resaltar las posibles implicaciones de los conceptos derivados. El marco desarrollado puede utilizarse potencialmente para apoyar enfoques y evaluaciones holísticas en diferentes escenarios, incluido el espacio aéreo urbano a muy baja altitud.
Descripción
Este documento proporciona un marco analítico para abordar la definición de los requisitos de detección en UAS no cooperativos de sentido y evitación. La generalidad del enfoque lo hace útil para la exploración de los compromisos en el diseño y selección de sensores, para la definición de estrategias de detección adaptadas y personalizadas, y para la evaluación del potencial de determinadas arquitecturas de detección, también en relación con su interfaz a las reglas del espacio aéreo y las características del tráfico. El marco comprende un conjunto de relaciones analíticas que cubren los siguientes aspectos técnicos: requisitos de campo de visión y tasa de vigilancia en acimut y elevación; la relación entre la precisión de detección y las estimaciones del punto de aproximación más cercano, expresadas a través de derivadas aproximadas válidas en condiciones de casi colisión; los diversos (pero interconectados) efectos de la precisión de detección y el rango de detección sobre las probabilidades de detecciones de conflicto perdidas y falsas. Una idea clave consiste en centrarse en un tiempo objetivo específico hasta el punto de aproximación más cercano en la declaración de obstáculos como el principal impulsor del diseño y ajuste del sistema de detección, lo que permite tener en cuenta la variabilidad de las condiciones de conflicto dentro del campo de visión de la aeronave. Los análisis numéricos complementan los desarrollos analíticos para demostrar su consistencia estadística y mostrar ejemplos cuantitativos de la variación del rendimiento de detección en función de la geometría del conflicto, así como resaltar las posibles implicaciones de los conceptos derivados. El marco desarrollado puede utilizarse potencialmente para apoyar enfoques y evaluaciones holísticas en diferentes escenarios, incluido el espacio aéreo urbano a muy baja altitud.