La trayectoria de los aviones en el aire

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En el futuro sistema europeo de gestión del tráfico aéreo (ATM), la trayectoria se convierte en el elemento fundamental de un nuevo conjunto de procedimientos operativos denominados colectivamente operaciones basadas en la trayectoria (TBO). La idea subyacente en TBO es el concepto de trayectoria empresarial. La trayectoria empresarial es la que mejor responde a los intereses comerciales de la aerolínea. Estos intereses comerciales pueden ser, por ejemplo, la duración mínima, el consumo mínimo o el coste operativo mínimo. El concepto de operaciones TBO y la noción de trayectoria comercial darán lugar a trayectorias 4D más eficientes que se volarán necesariamente bajo la presencia de restricciones debidas, por ejemplo, a las operaciones del aeropuerto o a la intervención del control del tráfico aéreo (ATC). Cualquier modificación de esa trayectoria supondrá un cambio en la rentabilidad de la operación. Así pues, el futuro sistema ATM deberá modificar lo menos posible la trayectoria de la operación. En general, la intervención táctica necesaria se limitará a las excepciones, por lo que el desarrollo de técnicas de planificación estratégica de las trayectorias comerciales 4D será clave, lo que supondrá un importante ahorro de combustible para las compañías aéreas.

Significado de la trayectoria de vuelo

La trayectoria 4D de una aeronave consta de las tres dimensiones espaciales más el tiempo como cuarta dimensión. Esto significa que cualquier retraso es de hecho una distorsión de la trayectoria tanto como un cambio de nivel o un cambio de la posición horizontal. Las intervenciones tácticas de los controladores aéreos rara vez tienen en cuenta el efecto sobre la trayectoria en su conjunto, debido al tiempo de anticipación relativamente corto (del orden de 20 minutos aproximadamente).

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El concepto de trayectoria 4D se basa en la integración del tiempo en la trayectoria 3D del avión. Su objetivo es garantizar el vuelo en una trayectoria óptima, prácticamente sin restricciones, durante el mayor tiempo posible, a cambio de que la aeronave esté obligada a cumplir con gran precisión una hora de llegada sobre un punto designado.

Ejemplo: Un avión sobrevuela tres FAB en su trayecto de A a B. La trayectoria (gris) resulta ineficiente en comparación con la trayectoria comercial (verde) aunque es óptima dentro de cada FAB. La situación podría ser aún peor si hubiera varios volúmenes de espacio aéreo controlados por diferentes Estados en el centro en lugar del FAB 2.

Optimización de los costes de vuelo

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Una trayectoria o camino de vuelo es la trayectoria que sigue un objeto con masa en movimiento a través del espacio en función del tiempo. En la mecánica clásica, una trayectoria está definida por la mecánica hamiltoniana a través de coordenadas canónicas; por lo tanto, una trayectoria completa está definida por la posición y el momento, simultáneamente.

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Un ejemplo familiar de trayectoria es la trayectoria de un proyectil, como una pelota o una piedra lanzada. En un modelo significativamente simplificado, el objeto se mueve sólo bajo la influencia de un campo de fuerza gravitatoria uniforme. Esta puede ser una buena aproximación para una roca que se lanza a distancias cortas, por ejemplo en la superficie de la luna. En esta simple aproximación, la trayectoria toma la forma de una parábola. En general, cuando se determinan las trayectorias, puede ser necesario tener en cuenta las fuerzas gravitatorias no uniformes y la resistencia del aire (arrastre y aerodinámica). Este es el objetivo de la disciplina de la balística.

Trayectoria de vuelo de un dron

La presente invención proporciona un método implementado por ordenador para producir una descripción de la intención de la aeronave expresada mediante un lenguaje formal. La descripción puede utilizarse para predecir la trayectoria de la aeronave, por ejemplo, por la gestión del tráfico aéreo. Las reglas se utilizan en asociación con la información proporcionada para generar un conjunto de instrucciones que describen tanto la configuración aerodinámica de la aeronave como el movimiento de la misma. Estas instrucciones se comprueban para garantizar que describen de forma inequívoca la trayectoria de la aeronave. A continuación, las instrucciones se expresan mediante un lenguaje formal.

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recibir, en un procesador, información que defina cómo se va a pilotar la aeronave durante un intervalo de operación, y almacenar la información en una base de datos de información; derivar, por el procesador, un conjunto de instrucciones a partir de la información almacenada, donde el conjunto de instrucciones comprende instrucciones de configuración que describen una configuración aerodinámica de la aeronave e instrucciones de movimiento que describen un movimiento de la aeronave confirmar, mediante el procesador, que el conjunto de instrucciones cumple con un conjunto de reglas almacenadas en una base de datos de reglas, que las instrucciones de configuración definen la configuración aerodinámica de la aeronave y que las instrucciones de movimiento cierran los grados de libertad de las ecuaciones de movimiento utilizadas para describir el movimiento de la aeronave durante el intervalo de operación.

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