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El acceso al espacio aéreo es fundamental para el futuro. La introducción de un gran número de vehículos aéreos autónomos a un sistema de gestión de tráfico aéreo que nunca anticipó este nivel de ocupación requiere pensamiento creativo, resolución de problemas e innovación.
Algunas empresas como Boeing han comenzado un análisis estratégico que busca aprovechar la experiencia adquirida en más de 100 años en la industria de la aviación y trabajar con las autoridades de aviación para permitir el acceso al espacio aéreo que se necesita de manera crítica y al mismo tiempo mantener la seguridad operacional en niveles óptimos; y para esto no existe una solución de “talla única”.
Así pues, los desafíos para el crecimiento de la industria de la UAM (Urban Aviation Mobility) son tanto regulatorios como técnicos. Las soluciones que se elijan no deben hacer daño a las operaciones seguras del espacio aéreo mientras que, al mismo tiempo, deben permitir el crecimiento de oportunidades de negocio escalables.
Se requerirá el esfuerzo enfocado de la industria de la aviación y los reguladores de la misma para desarrollar enfoques nuevos e innovadores para operar en el entorno actual y futuro del espacio aéreo. Lo cual hace necesario acelerar la transición de la adaptación regulatoria y operativa de los sistemas autónomos al avance hacia la integración completa del espacio aéreo.
Específicamente, en el caso de empresas como Boeing, se planea abordar estos desafíos mediante:
• Evaluación y recomendaciones de cambios a las normas y procedimientos actuales de tránsito aéreo para aumentar la accesibilidad e interoperabilidad del espacio aéreo.
• Modelar y simular escenarios operativos de múltiples estados finales que soportan la UAM y los requisitos de nuestros clientes.
• Diseñar, construir y probar UAS en múltiples modelos de espacio aéreo que incorporan tecnologías actuales y futuras.
• Empleo de metodología viva, virtual, constructiva.
• Recopilar, analizar y compartir nuestras lecciones aprendidas con los reguladores y proveedores de servicios de navegación aérea a nivel mundial.
• Política de control, procedimientos y estándares para la gestión cooperativa para todas las clases de vehículos aéreos autónomos en todas las clases de espacio aéreo
• Nuevas regulaciones, o reglas revisadas, para permitir reglas de vuelo visual o por instrumentos modificadas apropiadas para vehículos aéreos autónomos
• Un ecosistema integrado de tecnologías que abordan de manera confiable y segura las capacidades de detección y evitación. Esto puede incluir soluciones basadas en tierra, en el aire o en el espacio que aseguren que todas las aeronaves que operan en el espacio aéreo permanezcan seguras.
• Requisitos de rendimiento del vehículo claramente definidos para compartir de forma segura el espacio aéreo con todas las clases de vehículos.
• Requisitos de planificación de vuelos internacionales y entrada de información (requisitos de archivo y vuelo).
• Procedimientos estándar de gestión de contingencias.
• Procedimientos y requisitos centrados en la navegación basados en el rendimiento para operaciones autónomas de vehículos en la terminal y en el entorno de ruta.
• Protocolo de comunicación.
Diez claves para desbloquear el futuro de la movilidad autónoma:
Rutas aéreas
El diseño de rutas basadas en el rendimiento para operaciones basadas en trayectorias de baja altitud y nuevas operaciones en y alrededor de las áreas terminales existentes.
Procedimientos de gestión del tráfico aéreo
Procedimientos estándar para la gestión de contingencias para nuevos usuarios autónomos del espacio aéreo en el espacio aéreo controlado existente, que incluyen:
• Nuevos procedimientos para convoyes de aeronaves autónomas y procedimientos para la gestión de fallas en el Sistema de Gestión de Tráfico Aéreo (ATMS).
• La gestión de separación 4D basada en la trayectoria para mantener una distancia segura para las aeronaves autónomas que operan en vuelo libre, incluso durante la aproximación y la salida de las operaciones alrededor de los centros y las ubicaciones de las terminales.
Gestión de información digital
Un sistema autónomo basado en la nube para la rápida recopilación, procesamiento y distribución en tiempo real de datos aeronáuticos a un gran número de aeronaves suscritas.
Comunicación, navegación y vigilancia basadas en el rendimiento (CNS)
Un marco de requisitos y estándares CNS basados en el desempeño que permite nuevas operaciones en rutas establecidas, y el diseño y certificación de nuevas rutas, estándares de separación e infraestructura y equipo para operaciones de alta complejidad en entornos ricos en obstáculos.
Autonomía de las aeronaves
Un nivel de autonomía de las aeronaves donde los sistemas exhiben un comportamiento operacional que no se distingue del de un piloto humano.
Planificación de vuelo autónomo
Algoritmos a bordo para la planificación de vuelo predictivo en tiempo real y la generación de rutas en entornos de espacio aéreo complejos y dinámicos. Los sistemas utilizarán actualizaciones casi en tiempo real de los datos aeronáuticos para planificar rutas seguras y eficientes, en consonancia con los cambios dinámicos en el espacio aéreo, el clima previsto y otras restricciones operativas (por ejemplo, ruido).
Sistemas de gestión de contingencias
Sistemas autónomos robustos que permiten a las aeronaves gestionar de manera segura y eficiente las situaciones de contingencia, incluidas las situaciones que requieren un aterrizaje forzoso o precautorio.
Detectar y Evitar (DAA) —Detection & Avoid—.
Un conjunto de sistemas DAA automatizados que:
• Son compatibles con los sistemas existentes para evitar colisiones en el aire
• Abordar simultáneamente todo el alcance de los posibles peligros operativos (por ejemplo, clima adverso, aves, obstáculos y terreno);
• Ajustar dinámicamente los volúmenes bien despejados y para evitar colisiones para tener en cuenta las condiciones operativas específicas (por ejemplo, enfoques paralelos) y la calidad de la información de vigilancia disponible;
• Se puede usar durante las fases de operación tanto en vuelo como en superficie, y en aquellas en que hay una importante maniobra de aeronaves;
• Son adecuados para el despegue y el aterrizaje vertical en entornos de obstáculos saturados; y
• Proporcionar recuperación eficiente y segura a un plan de vuelo.
Reglas de vuelo autónomo
Un nuevo conjunto de reglas de vuelo adaptadas a los distintos niveles de autonomía en los sistemas de aviación emergentes.
Marco de certificación
Un marco para la certificación integral y eficiente de sistemas de aviación autónomos complejos. El marco complementaría los enfoques de software y hardware existentes, con el objetivo de proporcionar un nivel aceptable de seguridad en el comportamiento de los sistemas de aviación autónomos adaptativos para una amplia gama de condiciones operativas.
Así pues, queda mucho camino por andar, pero así se hace camino.
