Predicción basada en simulación del rendimiento de aeronaves en salida a partir de datos similares a los de vigilancia utilizando redes neuronales
Autores: Askari, Kiumars; Cremaschi, Michele
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Predicción basada en simulación del rendimiento de aeronaves en salida a partir de datos similares a los de vigilancia utilizando redes neuronales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Impacto ambiental
Aviación
Parámetros de vuelo
Radar
Datos ADS-B
Red neuronal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Estimar el impacto ambiental de la aviación, en términos de ruido y emisiones, requiere un conocimiento preciso de los parámetros de vuelo, como el procedimiento de salida/llegada, la masa de la aeronave, el empuje y la configuración de los flaps. Sin embargo, estos parámetros no están disponibles a partir de datos de radar/ADS-B, que son las principales fuentes de información específica de vuelos, incluyendo la posición de la aeronave a lo largo del tiempo. Este artículo presenta un enfoque novedoso para estimar estos parámetros a partir de datos de radar/ADS-B utilizando tres modelos de redes neuronales entrenados con datos de simulador de vuelo para el avión Boeing 747-400. Los modelos se prueban en 2204 vuelos simulados que no se utilizan para el entrenamiento y que se transforman en formatos de datos de radar/ADS-B. Los modelos son capaces de predecir los parámetros desconocidos para el formato de datos ADS-B, con un error de predicción de peso del 2.63% del peso máximo de despegue, el puntaje R2 promedio para la predicción del perfil de empuje siendo del 89.90% y el perfil de configuración de flaps teniendo un puntaje R2 promedio de 84.68%, mientras que para el formato de datos similar al radar, los valores son 2.11%, 95.74% y 88.24%, respectivamente. Los parámetros predichos pueden ser utilizados para mejorar la evaluación del impacto ambiental de vuelos individuales y para apoyar la toma de decisiones en políticas y gestión. Este enfoque es una prueba de concepto basada en datos de simulación que necesitará ser validada con datos reales antes de ser aplicada en la práctica.
Descripción
Estimar el impacto ambiental de la aviación, en términos de ruido y emisiones, requiere un conocimiento preciso de los parámetros de vuelo, como el procedimiento de salida/llegada, la masa de la aeronave, el empuje y la configuración de los flaps. Sin embargo, estos parámetros no están disponibles a partir de datos de radar/ADS-B, que son las principales fuentes de información específica de vuelos, incluyendo la posición de la aeronave a lo largo del tiempo. Este artículo presenta un enfoque novedoso para estimar estos parámetros a partir de datos de radar/ADS-B utilizando tres modelos de redes neuronales entrenados con datos de simulador de vuelo para el avión Boeing 747-400. Los modelos se prueban en 2204 vuelos simulados que no se utilizan para el entrenamiento y que se transforman en formatos de datos de radar/ADS-B. Los modelos son capaces de predecir los parámetros desconocidos para el formato de datos ADS-B, con un error de predicción de peso del 2.63% del peso máximo de despegue, el puntaje R2 promedio para la predicción del perfil de empuje siendo del 89.90% y el perfil de configuración de flaps teniendo un puntaje R2 promedio de 84.68%, mientras que para el formato de datos similar al radar, los valores son 2.11%, 95.74% y 88.24%, respectivamente. Los parámetros predichos pueden ser utilizados para mejorar la evaluación del impacto ambiental de vuelos individuales y para apoyar la toma de decisiones en políticas y gestión. Este enfoque es una prueba de concepto basada en datos de simulación que necesitará ser validada con datos reales antes de ser aplicada en la práctica.