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Método de Evaluación de Riesgos para el Sistema de Detección y Evitación de UAV basado en Cuantificación de Múltiples Parámetros y Simulación de Monte Carlo

Autores: Fitrikananda, Bona P.; Jenie, Yazdi Ibrahim; Sasongko, Rianto Adhy; Muhammad, Hari

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Método de Evaluación de Riesgos para el Sistema de Detección y Evitación de UAV basado en Cuantificación de Múltiples Parámetros y Simulación de Monte Carlo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Riesgos
UAVs
Sistema de detección y evitación
Parámetros
Rango de detección
Precisión del sensor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El aumento en el uso de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) ha abierto posibilidades emocionantes, pero también ha introducido riesgos, particularmente en la aviación, con casos de VANT volando peligrosamente cerca de aviones comerciales. El potencial de accidentes subraya la urgente necesidad de medidas efectivas para mitigar los riesgos de colisión en el aire. Esta investigación tiene como objetivo evaluar la efectividad del sistema de Detección y Evitación (SAA) durante su operación, proporcionando un sistema de calificación para cuantificar sus parámetros y riesgos operacionales, lo que permite a las autoridades, desarrolladores y operadores tomar decisiones informadas para alcanzar un cierto nivel de seguridad. Siete parámetros se cuantifican en esta investigación: el rango de detección del SAA, el campo de visión, la precisión del sensor, la tasa de medición, la integración del sistema y el rango y velocidad de cierre del intruso. Si bien estudios previos han abordado estas cuantificaciones de parámetros por separado, la principal contribución de esta investigación es el método integral que los integra todos dentro de un simple sistema de calificación de riesgo de cinco niveles. Esta cuantificación se complementa con un simulador de evaluación de riesgos capaz de probar la calificación de riesgo de un VANT dentro de una gran muestra de tráfico aéreo arbitrario en un entorno de simulación de Monte Carlo, que finalmente deriva su calificación de riesgo máxima. Los resultados de la simulación demostraron mejoras en la seguridad utilizando el sistema SAA, evidenciado por el valor combinado de la calificación de riesgo máxima. Entre los factores contribuyentes, el rango de detección y la precisión del sensor del sistema SAA destacan como los principales impulsores de esta mejora. Esta conclusión es consistente incluso en un tráfico aéreo más regulado impuesto con cinco o tres rutas obligatorias. Curiosamente, aumentar el número de intrusos a 50 no altera los resultados, ya que la probabilidad de que los intrusos sean detectados permanece casi igual. Por otro lado, mejorar la capacidad del radar SAA tiene un efecto más significativo en la calificación de riesgo que hacer cumplir regulaciones o limitar intrusos.

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