Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Thesis:
Impacto en la capacidad operativa de un TMA de alta densidad por la integración de operaciones de ascenso continuo
Year:2018
Research Areas
  • Aeronautical engineering
Information
Abstract
El transporte aéreo actual está sufriendo una de las mayores transformaciones en su historia debido al desarrollo de los macro programas SESAR y NextGen. Para gestionar este impresionante crecimiento, SESAR y NextGen están desarrollando nuevos procedimientos que contribuyen a la reducción del impacto medioambiental en los alrededores aeroportuarios. Estos procedimientos amigables con el medioambiente se basan en la operación de trayectorias continuas a lo largo del vuelo. Sin embargo, cada vez es más difícil usar trayectorias de vuelo óptimas debido al aumento del tráfico aéreo. Esta tesis tiene como objetivo analizar el impacto de las Operaciones de Ascenso Continuo (CCOs) en un Area de Control Terminal (TMA) de alta densidad de tráfico. Las CCOs son nuevas trayectorias optimizadas de despegue que minimizan el consumo de combustible, las emisiones y los niveles de ruido en los alrededores de los aeropuertos. Complementaria a la investigación realizada hasta ahora, esta tesis no se centra en las técnicas de optimización de estos procedimientos si no en su impacto en términos de seguridad y capacidad. La razón es que la introducción de CCOs en aeropuertos con poco tráfico aéreo no supone ningún impedimento, sin embargo, en TMAs con un elevado número de operaciones estos procedimientos pueden estar prohibidos durante las horas de mayor afluencia de tráfico. La finalidad última de la integración de CCOs es permitir el vuelo de trayectorias optimizadas por las aerolíneas. No obstante, la variabilidad asociada a los perfiles óptimos que pueden ser operados es muy grande. El diseño del espacio aéreo y de los procedimientos, así como el Control del Tráfico Aéreo (ATC) deben proporcionar un sistema del tráfico aéreo que favorezca la integración de CCOs. Una CCO no desaparece por la intervención del ATC, pero la aeronave empeora sus actuaciones. Por lo tanto, el ATC debería tener como objetivo facilitar la operación de trayectorias optimizadas libres de su interacción. Este objetivo no puede alcanzarse si n la modificación de las actuales técnicas de trabajo del ATC y del diseño del espacio aéreo. Por lo tanto, se han calculado nuevas mínimas de separación en pista para consecutivas CCOs. Estas mínimas de separación para CCOs permiten una salida libre de conflictos desde la pista hasta el nivel de vuelo. Las compatibilidades entre los flujos aéreos de CCOs y de llegadas se han evaluado mediante el desarrollo de un nuevo modelo de riesgo de conflicto. Este modelo analiza estadísticamente la probabilidad de conflicto en los cruces del espacio aéreo. Esta valoración permite conocer si el actual diseño del espacio aéreo valida la integración de trayectorias CCOs o, por el contrario, se necesita un rediseño de los procedimientos de vuelo. De este modo, se puede inferir si la integración de estas nuevas trayectorias va a requerir un elevado número de intervenciones ATC. Finalmente, esta tesis concluye con un análisis de capacidad. Este análisis necesita el desarrollo de un algoritmo de programación de aeronaves y de un algoritmo de detección y resolución de conflictos para obtener programaciones de aeronaves libres de conflictos. Además, se aplican los métodos de Monte Carlo para variar el porcentaje de CCOs considerado en una programación. Las mayores contribuciones de esta tesis son la cuantificación de nuevas mínimas de separación para CCOs, el desarrollo de un nuevo modelo de riesgo de conflicto que puede sustentar un proceso de toma de decisiones para el diseño del espacio aéreo y la cuantificación del impacto en la capacidad por la integración de CCOs.
International
Si
Type
Doctoral
Mark Rating
Sobresaliente
Date
30/11/2018
Participants
  • Autor: Javier Alberto Perez Castan (UPM)
  • Director: Victor Fernando Gomez Comendador (UPM)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Navegación Aérea
  • Departamento: Sistemas Aeroespaciales, Transporte Aéreo y Aeropuertos
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