Automatización de Planes de Misión para Vehículos Aéreos Tripulados Remotamente Asensio Lorenzo Sempere Tutor: Vila Carbó, Juan Cotutor: Usach Molina, Hèctor

Introducción Los RPAS suponen nuevos retos Para la Gestión del Tráfico Aéreo (ATM) De predecibilidad Porque introducen nuevas tecnologías con facilidad Porque implica nuevos riesgos (pérdida del Enlace C2) Para modelar su comportamiento se utilizará como base el trabajo de Hèctor Usach, el Gestor de Misión.

Objetivos El objetivo principal es el definido por el título de este proyecto: Automatizar los Planes de Misión para vehículos RPAS Esto a su vez supone: Garantizar la seguridad del vuelo y ante contingencias Simplificar y estandarizar el diseño de misiones para RPAS Facilitar el aprovechamiento de nuevas características Para lograrlo, se propone: Implementar el sistema siguiendo el proceso V-Model

Requisitos de Alto y Bajo Nivel

Requisitos de Alto Nivel La posición del sistema debe ser predecible en todo momento Incluso ante la pérdida del Enlace de Control y Comunicaciónes (enlace C2) El sistema debe garantizar la seguridad de la aeronave Si se pierde el enlace C2 El sistema debe ser capaz de aprovechar las funciones del RPAS

Requisitos de Bajo Nivel (I) Predecibilidad La sistema debe detectar posibles contingencias También debe incluir procedimientos para gestionarlas La aeronave debe ser capacidad de volar de forma autónoma Si se pierde el enlace C2 Se debe aplicar varias restricciones en esta situación

Requisitos de Bajo Nivel (II) Seguridad de la aeronave La aeronave debe volar de forma estable ante cualquier circunstancia Esto incluye situaciones de contingencia y pérdida del enlace C2 La aeronave debe volar según una envolvente de vuelo segura Cuando se pierda el enlace C2 La envolvente de vuelo segura se debe definir para cada aeronave La envolvente de vuelo debe ser fácilmente modificable

Diseño e Implementación

Diseño e Implementación (I): Plan de Misión y Gestor de Misión Objetivo: Predecibilidad Plan de Misión Similiar al Plan de Vuelo Implementación en RPAS Plan de Vuelo principal y Planes de Vuelo alternativos Estándar ARINC-424, basado en Path Terminators (PTs) Gestor de Misión Interpreta el Plan de Misión (sistema) Gestiona la transición entre Planes de Vuelo

Diseño e Implementación (II): Extended Path Terminators (EPT) Objetivo: Aprovechamiento de las funciones Extended Path Terminators Complementar el estándar ARINC-424 Implementar funciones RPAS-específicas SCAN LAND ORBIT

Diseño e Implementación (III): Transición entre Planes de Vuelo Objetivo: Seguridad de la aeronave Fases Giros (αmax) Estabilización (lE) Proceso Incorporación a un waypoint con un rumbo dado Desde cualquier posición Otros factores Velocidad de la aeronave (VTAS) Ángulo de alabeo máximo (ϕmax)

Diseño e Implementación (IV): AFEP (Automatic Flight Envelope Protection) Objetivo: Seguridad de la aeronave Modos de Funcionamiento: Normal Contingencia Salida: Autopiloto de X-Plane Protecciones: Plano Vertical Velocidad Ángulo de ataque Factor de carga normal Plano Horizontal Ángulo de alabeo Velocidad angular de alabeo

Validación

Plan de Misión y Gestor de Misión Validación (I): Plan de Misión y Gestor de Misión Plan de Vuelo Principal Planes de Vuelo Alternativos

AFEP (Automatic Flight Envelope Protection) Validación (II): AFEP (Automatic Flight Envelope Protection) Plano Horizontal Velocidad Ángulo de Ataque Factor de carga normal Plano Vertical Ángulo de alabeo Velocidad angular de alabeo

Propuestas de continuación del proyecto Implementación de otras capas de protección Implementación nuevos Extended Path Terminators específicos para RPAS Implementación del proceso de transición entre Planes de Vuelo diseñado Mejora de las protecciones implementadas mediante el acceso a más bajo nivel (control de alerones y timón de cola)

Gracias por su atención

Diseño de incorporaciones (Desarrollo)

Ejemplo de Proteccion AFEP: Velocidad