¿Qué importa en la efectividad de los sistemas de evitación de colisiones en vuelo? Simulación de Monte Carlo de incertidumbres para TCAS II y ACAS Xa
Autores: Stroeve, Sybert
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
¿Qué importa en la efectividad de los sistemas de evitación de colisiones en vuelo? Simulación de Monte Carlo de incertidumbres para TCAS II y ACAS Xa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistema de evitación de colisiones
ACAS
Simulación
Rendimiento del piloto
Errores de sensor
Probabilidades de NMAC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
TCAS II es un sistema de prevención de colisiones en vuelo (ACAS) basado en reglas que se utiliza en las operaciones actuales de transporte aéreo comercial, y ACAS Xa es un nuevo sistema basado en optimización. Los estudios de validación operativa han utilizado principalmente simulaciones deterministas del rendimiento de ACAS utilizando varios conjuntos de encuentros. Recientemente se desarrolló un nuevo enfoque, que emplea simulaciones de Monte Carlo (MC) de modelos basados en agentes para evaluar el impacto de los errores de los sensores y la variabilidad en la respuesta de los pilotos. Este documento contrasta los resultados de ambos enfoques en una comparación de TCAS II y ACAS Xa para varios tipos de encuentros sintéticos. Se encontró que las estimaciones convencionales de las probabilidades de casi colisión en vuelo (NMAC) son a menudo más bajas que las estimaciones logradas utilizando simulaciones MC, y que los sesgos en las estimaciones de P(NMAC) son consistentemente mayores para ACAS Xa que para TCAS II. Las contribuciones al riesgo no resuelto son mayores para el rendimiento del piloto, luego para los tipos de encuentros y, finalmente, para los errores de los sensores. La contribución de los pilotos que no responden es mucho mayor que las diferencias entre TCAS II y ACAS Xa. Se concluye que la simulación MC basada en agentes supera las limitaciones en la evaluación tradicional de los errores de altimetría y la respuesta de los pilotos, proporcionando un medio independiente para analizar de manera efectiva la robustez de los ACAS.
Descripción
TCAS II es un sistema de prevención de colisiones en vuelo (ACAS) basado en reglas que se utiliza en las operaciones actuales de transporte aéreo comercial, y ACAS Xa es un nuevo sistema basado en optimización. Los estudios de validación operativa han utilizado principalmente simulaciones deterministas del rendimiento de ACAS utilizando varios conjuntos de encuentros. Recientemente se desarrolló un nuevo enfoque, que emplea simulaciones de Monte Carlo (MC) de modelos basados en agentes para evaluar el impacto de los errores de los sensores y la variabilidad en la respuesta de los pilotos. Este documento contrasta los resultados de ambos enfoques en una comparación de TCAS II y ACAS Xa para varios tipos de encuentros sintéticos. Se encontró que las estimaciones convencionales de las probabilidades de casi colisión en vuelo (NMAC) son a menudo más bajas que las estimaciones logradas utilizando simulaciones MC, y que los sesgos en las estimaciones de P(NMAC) son consistentemente mayores para ACAS Xa que para TCAS II. Las contribuciones al riesgo no resuelto son mayores para el rendimiento del piloto, luego para los tipos de encuentros y, finalmente, para los errores de los sensores. La contribución de los pilotos que no responden es mucho mayor que las diferencias entre TCAS II y ACAS Xa. Se concluye que la simulación MC basada en agentes supera las limitaciones en la evaluación tradicional de los errores de altimetría y la respuesta de los pilotos, proporcionando un medio independiente para analizar de manera efectiva la robustez de los ACAS.