Optimización de la trayectoria de aeronaves en vuelo dentro de corredores definidos por pronósticos meteorológicos en conjunto
Autores: Lindner, Martin; Rosenow, Judith; Zeh, Thomas; Fricke, Hartmut
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Optimización de la trayectoria de aeronaves en vuelo dentro de corredores definidos por pronósticos meteorológicos en conjunto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Vuelo
Optimización
Trayectoria
Datos meteorológicos
Corredor
Incertidumbres
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Hoy en día, cada vuelo se presenta como una ruta estática no más tarde de una hora antes de la salida. A partir de ahí, los cambios en la ruta lateral iniciados por el piloto solo son posibles con la autorización del control de tráfico aéreo y en minoría. Así, se vuela la trayectoria inicialmente optimizada del plan de vuelo, aunque la optimización puede basarse ya en datos meteorológicos desactualizados al despegar. Sin embargo, los datos meteorológicos globales, como los modelados por el Sistema Global de Pronóstico, contienen indicios sobre las incertidumbres de pronóstico, que se cuantifican considerando los llamados datos de pronóstico en conjunto. En este estudio, se analiza la variabilidad en estas incertidumbres de parámetros meteorológicos, antes de que se aplique el modelo de optimización de trayectoria TOMATO a trayectorias individuales considerando las incertidumbres cuantificadas previamente. TOMATO genera, basado en el conjunto de datos de entrada proporcionados por los conjuntos, un corredor 3D que encierra todas las trayectorias optimizadas resultantes. Suponiendo que este corredor se presenta además del plan de vuelo inicial, la trayectoria óptima puede actualizarse incluso durante el vuelo, tan pronto como estén disponibles pronósticos meteorológicos actualizados. A cambio y como un compromiso, los vuelos tendrían que permanecer dentro del corredor para proporcionar estabilidad de planificación para la Gestión del Tráfico Aéreo en comparación con la optimización completa en vuelo. Aunque el corredor restringe la trayectoria reoptimizada, se podrían mostrar ahorros de combustible de hasta el 1.1%, en comparación con el vuelo inicialmente presentado.
Descripción
Hoy en día, cada vuelo se presenta como una ruta estática no más tarde de una hora antes de la salida. A partir de ahí, los cambios en la ruta lateral iniciados por el piloto solo son posibles con la autorización del control de tráfico aéreo y en minoría. Así, se vuela la trayectoria inicialmente optimizada del plan de vuelo, aunque la optimización puede basarse ya en datos meteorológicos desactualizados al despegar. Sin embargo, los datos meteorológicos globales, como los modelados por el Sistema Global de Pronóstico, contienen indicios sobre las incertidumbres de pronóstico, que se cuantifican considerando los llamados datos de pronóstico en conjunto. En este estudio, se analiza la variabilidad en estas incertidumbres de parámetros meteorológicos, antes de que se aplique el modelo de optimización de trayectoria TOMATO a trayectorias individuales considerando las incertidumbres cuantificadas previamente. TOMATO genera, basado en el conjunto de datos de entrada proporcionados por los conjuntos, un corredor 3D que encierra todas las trayectorias optimizadas resultantes. Suponiendo que este corredor se presenta además del plan de vuelo inicial, la trayectoria óptima puede actualizarse incluso durante el vuelo, tan pronto como estén disponibles pronósticos meteorológicos actualizados. A cambio y como un compromiso, los vuelos tendrían que permanecer dentro del corredor para proporcionar estabilidad de planificación para la Gestión del Tráfico Aéreo en comparación con la optimización completa en vuelo. Aunque el corredor restringe la trayectoria reoptimizada, se podrían mostrar ahorros de combustible de hasta el 1.1%, en comparación con el vuelo inicialmente presentado.