Desarrollo de un simulador de UTM flexible y expandible basado en fuentes y plataformas abiertas
Autores: Yoon, Sugjoon; Shin, Dongcho; Choi, Younghoon; Park, Kyungtae
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Desarrollo de un simulador de UTM flexible y expandible basado en fuentes y plataformas abiertas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Utm
Simulador
Gcs
Eutm
Uas
Espacio aéreo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Para estudiar el control del tráfico aéreo de los UAS (Sistemas Aéreos No Tripulados) a muy bajas altitudes, el simulador UTM (Gestión del Tráfico de UAS) debe ser tan flexible y ampliable como otros simuladores de investigación, ya que las tecnologías y regulaciones relevantes no están lo suficientemente maduras en esta etapa. Se investigan enfoques disponibles utilizando fuentes y plataformas abiertas para ser utilizados en el simulador UTM. La razón fundamental para la selección es la disponibilidad de los recursos necesarios para construir un simulador UTM. Se elaboran los esfuerzos de integración para construir un simulador UTM, utilizando Ardupilot, MavProxi, Cesium y VWorld, que son seleccionados de un exhaustivo estudio de campo. Los requisitos de diseño de un simulador UTM se determinan analizando los servicios UTM definidos por la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio) y Eurocontrol. El simulador UTM, llamado eUTM, está compuesto por tres componentes: UOS (Sistema Operativo UTM), UTM y múltiples GCS (Estaciones de Control en Tierra). Las GCS son responsables de la generación de trayectorias de vuelo de varios UAS. El componente UTM copia funciones de un UTM real, como la monitorización y el control del espacio aéreo. UOS proporciona simulación del entorno, como el clima, y controla todo el sistema del simulador UTM. UOS también genera escenarios de operación de UTM y reside en la misma computadora UTM como un proceso independiente. Dos simuladores GCS están conectados al simulador UTM en la configuración actual, pero el simulador UTM puede ampliarse para incluir hasta 10 simuladores GCS en el diseño actual. Para demostrar la flexibilidad y ampliabilidad del simulador eUTM, se realizan varios escenarios de operación y se prueban escenarios típicos de desconflicción entre ellos con un algoritmo de desconflicción. Durante el estudio, se identifican algunos límites con las fuentes y plataformas abiertas aplicadas, que deben resolverse para obtener un simulador UTM flexible y ampliable que apoye estudios relevantes. La mayoría de ellos están relacionados con la interfaz de fuentes y plataformas individuales que utilizan diferentes lenguajes de programación y controladores de comunicación.
Descripción
Para estudiar el control del tráfico aéreo de los UAS (Sistemas Aéreos No Tripulados) a muy bajas altitudes, el simulador UTM (Gestión del Tráfico de UAS) debe ser tan flexible y ampliable como otros simuladores de investigación, ya que las tecnologías y regulaciones relevantes no están lo suficientemente maduras en esta etapa. Se investigan enfoques disponibles utilizando fuentes y plataformas abiertas para ser utilizados en el simulador UTM. La razón fundamental para la selección es la disponibilidad de los recursos necesarios para construir un simulador UTM. Se elaboran los esfuerzos de integración para construir un simulador UTM, utilizando Ardupilot, MavProxi, Cesium y VWorld, que son seleccionados de un exhaustivo estudio de campo. Los requisitos de diseño de un simulador UTM se determinan analizando los servicios UTM definidos por la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio) y Eurocontrol. El simulador UTM, llamado eUTM, está compuesto por tres componentes: UOS (Sistema Operativo UTM), UTM y múltiples GCS (Estaciones de Control en Tierra). Las GCS son responsables de la generación de trayectorias de vuelo de varios UAS. El componente UTM copia funciones de un UTM real, como la monitorización y el control del espacio aéreo. UOS proporciona simulación del entorno, como el clima, y controla todo el sistema del simulador UTM. UOS también genera escenarios de operación de UTM y reside en la misma computadora UTM como un proceso independiente. Dos simuladores GCS están conectados al simulador UTM en la configuración actual, pero el simulador UTM puede ampliarse para incluir hasta 10 simuladores GCS en el diseño actual. Para demostrar la flexibilidad y ampliabilidad del simulador eUTM, se realizan varios escenarios de operación y se prueban escenarios típicos de desconflicción entre ellos con un algoritmo de desconflicción. Durante el estudio, se identifican algunos límites con las fuentes y plataformas abiertas aplicadas, que deben resolverse para obtener un simulador UTM flexible y ampliable que apoye estudios relevantes. La mayoría de ellos están relacionados con la interfaz de fuentes y plataformas individuales que utilizan diferentes lenguajes de programación y controladores de comunicación.