Factores que impactan la eficiencia de combate vertical chino y europeo
Autores: Rosenow, Judith; Chen, Gong; Fricke, Hartmut; Wang, Yanjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Factores que impactan la eficiencia de combate vertical chino y europeo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Complejidad
Criterios
Optimización
Eficiencia
Trayectorias
Variables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La creciente complejidad debido a un número constantemente creciente de funciones objetivo convierte la optimización de la trayectoria del tráfico aéreo en una tarea multidimensional y no lineal que, a su vez, requiere un enfoque en los criterios más importantes, sensibles a mayúsculas y minúsculas. Los criterios varían según el continente e involucran preocupaciones operativas, económicas, ambientales, políticas y sociales. Además, los requisitos pueden cambiar para un solo vuelo a lo largo de su trayecto, ya que el tráfico aéreo es un modo de transporte transcontinental, afectado de manera diferente por segmentos. Los datos de vuelo rastreados permiten la observación y evaluación de un gran número de vuelos, así como la extracción de criterios relevantes para la eficiencia del vuelo y la derivación de estrategias de optimización para mejorarla. En este estudio, se compararon los datos de trayectoria de vuelo de China y Europa en relación con la eficiencia del vuelo. Encontramos grandes disparidades en las estructuras de enrutamiento de ambos continentes. Se evaluaron los datos históricos de ADS-B considerados como trayectorias de referencia para la eficiencia del vuelo, poniendo un enfoque dedicado en el perfil vertical. Se derivaron criterios para optimizar la eficiencia vertical del vuelo (VFE). Basado en los hallazgos, se formularon sugerencias para mejorar las trayectorias con mínimo consumo de combustible. Se probaron diferentes estrategias de optimización para identificar variables de entrada importantes y, si es posible, determinar diferencias entre la operación en China y en Europa. En promedio y en ambas regiones, la influencia del clima (por ejemplo, velocidad y dirección del viento) supera la influencia de la aerodinámica (tipo de aeronave, masa), ya que el perfil vertical optimizado por el clima resulta más a menudo en un consumo mínimo de combustible que la trayectoria optimizada aerodinámicamente. Las condiciones atmosféricas, los requisitos de la red, los tipos de aeronaves y los procedimientos de planificación de vuelos son similares en China y Europa y solo tienen un impacto menor en la eficiencia del vuelo durante la fase de crucero. En una optimización de trayectoria multicriterio de las trayectorias de referencia extraídas considerando el clima, las restricciones operativas y las áreas prohibidas, encontramos que en China, en promedio, se podría ahorrar un poco menos de combustible a través de un enrutamiento vertical y horizontal óptimo. En Europa, la cifra es buena. Además, calculamos un potencial de ahorro de combustible en China y en Europa solo a través de ajustes verticales de la trayectoria. Las trayectorias de referencia resultantes se utilizarán para un análisis adicional para aumentar la eficiencia de los flujos de tráfico aéreo continental.
Descripción
La creciente complejidad debido a un número constantemente creciente de funciones objetivo convierte la optimización de la trayectoria del tráfico aéreo en una tarea multidimensional y no lineal que, a su vez, requiere un enfoque en los criterios más importantes, sensibles a mayúsculas y minúsculas. Los criterios varían según el continente e involucran preocupaciones operativas, económicas, ambientales, políticas y sociales. Además, los requisitos pueden cambiar para un solo vuelo a lo largo de su trayecto, ya que el tráfico aéreo es un modo de transporte transcontinental, afectado de manera diferente por segmentos. Los datos de vuelo rastreados permiten la observación y evaluación de un gran número de vuelos, así como la extracción de criterios relevantes para la eficiencia del vuelo y la derivación de estrategias de optimización para mejorarla. En este estudio, se compararon los datos de trayectoria de vuelo de China y Europa en relación con la eficiencia del vuelo. Encontramos grandes disparidades en las estructuras de enrutamiento de ambos continentes. Se evaluaron los datos históricos de ADS-B considerados como trayectorias de referencia para la eficiencia del vuelo, poniendo un enfoque dedicado en el perfil vertical. Se derivaron criterios para optimizar la eficiencia vertical del vuelo (VFE). Basado en los hallazgos, se formularon sugerencias para mejorar las trayectorias con mínimo consumo de combustible. Se probaron diferentes estrategias de optimización para identificar variables de entrada importantes y, si es posible, determinar diferencias entre la operación en China y en Europa. En promedio y en ambas regiones, la influencia del clima (por ejemplo, velocidad y dirección del viento) supera la influencia de la aerodinámica (tipo de aeronave, masa), ya que el perfil vertical optimizado por el clima resulta más a menudo en un consumo mínimo de combustible que la trayectoria optimizada aerodinámicamente. Las condiciones atmosféricas, los requisitos de la red, los tipos de aeronaves y los procedimientos de planificación de vuelos son similares en China y Europa y solo tienen un impacto menor en la eficiencia del vuelo durante la fase de crucero. En una optimización de trayectoria multicriterio de las trayectorias de referencia extraídas considerando el clima, las restricciones operativas y las áreas prohibidas, encontramos que en China, en promedio, se podría ahorrar un poco menos de combustible a través de un enrutamiento vertical y horizontal óptimo. En Europa, la cifra es buena. Además, calculamos un potencial de ahorro de combustible en China y en Europa solo a través de ajustes verticales de la trayectoria. Las trayectorias de referencia resultantes se utilizarán para un análisis adicional para aumentar la eficiencia de los flujos de tráfico aéreo continental.