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Investigación de Políticas de Asistencia de Fusión para Mejorar la Seguridad del Tráfico de Drones en un Espacio Aéreo Urbano Confinado

Autores: Doole, Malik; Ellerbroek, Joost; Hoekstra, Jacco M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Investigación de Políticas de Asistencia de Fusión para Mejorar la Seguridad del Tráfico de Drones en un Espacio Aéreo Urbano Confinado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Entrega de paquetes
Drones autónomos
Entornos urbanos
Segmentación del tráfico
Concepto de espacio aéreo
Asistencia para la fusión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La entrega de paquetes a través de drones autónomos a menudo se presume que tiene un valor comercial y social cuando se aplica a entornos urbanos. Sin embargo, para realizar los beneficios, se debe abordar el desafío de gestionar de manera segura altas densidades de tráfico de drones en espacios urbanos muy restringidos. Este documento aplica los principios de segmentación y alineación del tráfico a un espacio aéreo restringido en un esfuerzo por mitigar la probabilidad de conflictos. El estudio propone un concepto de espacio aéreo en ruta en el que los vuelos de drones son guiados directamente a lo largo de una red de calles de sentido único. Este concepto de espacio aéreo de sentido único utiliza reglas de altitud de rumbo para segmentar verticalmente el tráfico de crucero, así como los vuelos de transición con respecto a su dirección de viaje. Sin embargo, los vuelos de transición provocan un número sustancial de conflictos de fusión, lo que anula gran parte de los beneficios obtenidos de la estructuración del espacio aéreo. En este documento, nuestro objetivo es reducir la ocurrencia de conflictos de fusión e intrusiones utilizando una estrategia de asistencia de fusión basada en retrasos y velocidad, ambos métodos bien establecidos en la investigación del tráfico por carretera. Aplicamos estas estrategias de asistencia de fusión al diseño del espacio aéreo de sentido único y realizamos simulaciones para tres densidades de tráfico en el área de experimento de Manhattan, Nueva York. Los resultados indican, como máximo, una disminución del 9-16% en el número total de intrusiones con el uso de asistencia de fusión. Al investigar características mesoscópicas de la red de calles urbanas, los datos sugieren que la eficacia relativamente baja de las estrategias de fusión se debe principalmente a la insuficiencia de espacio para maniobras seguras y a la incapacidad de las estrategias para responder completamente y, por lo tanto, resolver conflictos en calles de corta distancia.

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