Detección y evitación de colisiones de aeronaves no tripuladas para hacer frente a múltiples peligros
Autores: Corraro, Federico; Corraro, Gianluca; Cuciniello, Giovanni; Garbarino, Luca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Detección y evitación de colisiones de aeronaves no tripuladas para hacer frente a múltiples peligros
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Detección de colisiones
Evitación
Sistemas aéreos no tripulados
Escenarios de conflicto
Limitaciones de geo-cercado
Evaluación de riesgos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
La detección y evitación de colisiones es una de las tecnologías críticas para permitir plenamente que los sistemas aéreos no tripulados vuelen en espacios aéreos civiles. Los métodos actuales evalúan solo los conflictos potenciales con otras aeronaves utilizando parámetros específicos (por ejemplo, tiempo o distancia al punto de aproximación más cercano) que solo se pueden usar para encuentros por pares, sin considerar el entorno circundante. El presente trabajo propone un nuevo concepto de detección y evitación de colisiones para resolver conflictos a corto plazo en escenarios caracterizados por la presencia simultánea de aeronaves y otras restricciones de trayectoria (es decir, zonas de exclusión aérea, áreas de mal tiempo y terreno) incluyendo limitaciones de geo-cercado. A diferencia de otros métodos de la literatura abierta, el algoritmo propuesto calcula dos parámetros que describen sintéticamente el nivel de peligro del conflicto de un escenario dado y su posible evolución, independientemente del tipo y número de amenazas potenciales circundantes. Utilizando tales índices, se propone una estrategia de evaluación de riesgos que detecta situaciones peligrosas y genera una maniobra óptima evitando colisiones potenciales sin causar conflictos secundarios. La efectividad del algoritmo propuesto se demuestra mediante simulaciones en tiempo rápido y en tiempo real en algunos escenarios de conflicto desafiantes que no pueden ser resueltos por los sistemas de detección y evitación de última generación.
Descripción
La detección y evitación de colisiones es una de las tecnologías críticas para permitir plenamente que los sistemas aéreos no tripulados vuelen en espacios aéreos civiles. Los métodos actuales evalúan solo los conflictos potenciales con otras aeronaves utilizando parámetros específicos (por ejemplo, tiempo o distancia al punto de aproximación más cercano) que solo se pueden usar para encuentros por pares, sin considerar el entorno circundante. El presente trabajo propone un nuevo concepto de detección y evitación de colisiones para resolver conflictos a corto plazo en escenarios caracterizados por la presencia simultánea de aeronaves y otras restricciones de trayectoria (es decir, zonas de exclusión aérea, áreas de mal tiempo y terreno) incluyendo limitaciones de geo-cercado. A diferencia de otros métodos de la literatura abierta, el algoritmo propuesto calcula dos parámetros que describen sintéticamente el nivel de peligro del conflicto de un escenario dado y su posible evolución, independientemente del tipo y número de amenazas potenciales circundantes. Utilizando tales índices, se propone una estrategia de evaluación de riesgos que detecta situaciones peligrosas y genera una maniobra óptima evitando colisiones potenciales sin causar conflictos secundarios. La efectividad del algoritmo propuesto se demuestra mediante simulaciones en tiempo rápido y en tiempo real en algunos escenarios de conflicto desafiantes que no pueden ser resueltos por los sistemas de detección y evitación de última generación.