Incertidumbre impulsada ontología para sistema de apoyo a decisiones en transporte aéreo
Autores: Insaurralde, Carlos C.; Blasch, Erik P.; Costa, Paulo C. G.; Sampigethaya, Krishna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Incertidumbre impulsada ontología para sistema de apoyo a decisiones en transporte aéreo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Avances
Transporte aéreo
Espacio aéreo
Requisitos de control
Ontologías
Operaciones ATM/UTM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los avances recientes en electrónica para el transporte aéreo han aumentado la densidad, el volumen y la frecuencia de las aeronaves en el espacio aéreo. Estos avances vienen con requisitos de control para una navegación precisa, una gestión coordinada del tráfico aéreo (ATM) o una gestión del tráfico de sistemas de aeronaves no tripuladas (UTM) y seguridad proactiva. Las tolerancias ajustadas del control de aeronaves requieren la gestión de la incertidumbre espacial, la precisión temporal y la evaluación de la confianza, que tienen, respectivamente, métricas de conciencia y evaluación de la situación de varianza, confiabilidad y veracidad. Cumplir con estos requisitos de espacio aéreo implica la capacidad de evaluar cómo esas métricas impactan en las operaciones de ATM/UTM, haciendo que las complejas interrelaciones entre ellas sean un aspecto clave para hacer frente al rápido crecimiento mundial del transporte aéreo. Para apoyar dicho crecimiento, se han propuesto ontologías como una tecnología prometedora para hacer explícitas dichas interrelaciones, al tiempo que facilitan la comunicación entre dispositivos de aviónica. Este documento investiga el uso de ontologías en apoyo de las operaciones electrónicas de ATM/UTM, destacando el uso de la Representación de Incertidumbre y el Marco de Evaluación del Razonamiento (URREF) para realizar la capacidad de que los Controladores de Tráfico Aéreo (ATCs) se comuniquen semánticamente con los operadores de aeronaves sobre la coordinación del espacio aéreo físico. Utilizando la Ontología de Analítica de Aviónica (AAO) dotada con el URREF, se presentan ejemplos de aplicación basados en dos situaciones de espacio aéreo. Los resultados de ejemplo para la ceniza volcánica atmosférica de la costa noreste de Brasil, así como para la erupción del volcán Eyjafjallajokull, muestran un 65-80% de éxito en proporcionar advertencias a los ATCs para el control del espacio aéreo. El documento demuestra que un UTM basado en ontologías mejora la capacidad y precisión de un ATM para sugerir rutas alternativas en presencia de condiciones meteorológicas notablemente deterioradas.
Descripción
Los avances recientes en electrónica para el transporte aéreo han aumentado la densidad, el volumen y la frecuencia de las aeronaves en el espacio aéreo. Estos avances vienen con requisitos de control para una navegación precisa, una gestión coordinada del tráfico aéreo (ATM) o una gestión del tráfico de sistemas de aeronaves no tripuladas (UTM) y seguridad proactiva. Las tolerancias ajustadas del control de aeronaves requieren la gestión de la incertidumbre espacial, la precisión temporal y la evaluación de la confianza, que tienen, respectivamente, métricas de conciencia y evaluación de la situación de varianza, confiabilidad y veracidad. Cumplir con estos requisitos de espacio aéreo implica la capacidad de evaluar cómo esas métricas impactan en las operaciones de ATM/UTM, haciendo que las complejas interrelaciones entre ellas sean un aspecto clave para hacer frente al rápido crecimiento mundial del transporte aéreo. Para apoyar dicho crecimiento, se han propuesto ontologías como una tecnología prometedora para hacer explícitas dichas interrelaciones, al tiempo que facilitan la comunicación entre dispositivos de aviónica. Este documento investiga el uso de ontologías en apoyo de las operaciones electrónicas de ATM/UTM, destacando el uso de la Representación de Incertidumbre y el Marco de Evaluación del Razonamiento (URREF) para realizar la capacidad de que los Controladores de Tráfico Aéreo (ATCs) se comuniquen semánticamente con los operadores de aeronaves sobre la coordinación del espacio aéreo físico. Utilizando la Ontología de Analítica de Aviónica (AAO) dotada con el URREF, se presentan ejemplos de aplicación basados en dos situaciones de espacio aéreo. Los resultados de ejemplo para la ceniza volcánica atmosférica de la costa noreste de Brasil, así como para la erupción del volcán Eyjafjallajokull, muestran un 65-80% de éxito en proporcionar advertencias a los ATCs para el control del espacio aéreo. El documento demuestra que un UTM basado en ontologías mejora la capacidad y precisión de un ATM para sugerir rutas alternativas en presencia de condiciones meteorológicas notablemente deterioradas.