Para garantizar la seguridad de las aeronaves y cumplir con las regulaciones internacionales (como los Anexos 14 y 15 de la OACI), la legislación interna establecida por la CAA exige que los aeropuertos y los ANSP identifiquen, evalúen y mitiguen los obstáculos a la navegación aérea en las cercanías de un aeropuerto. Todavía existen numerosos desafíos asociados con su gestión, como identificarlos adecuadamente, evaluar con precisión los riesgos y equilibrar la seguridad con la eficiencia operativa. Además, los ANSP y los operadores aeroportuarios también enfrentan algunas dificultades al proporcionar conjuntos de datos eTOD, como los altos costos de implementación y mantenimiento, la falta de estandarización en los diferentes países y las dificultades para integrar los datos eTOD con los sistemas existentes. Además, debido a los cambios dinámicos en los horizontes de las ciudades y el rápido crecimiento de las operaciones de vehículos aéreos no tripulados, es más probable que la necesidad de una fuente confiable de modelos digitales del terreno crezca significativamente en el futuro.
Para abordar estos problemas, un consorcio polaco formado por la Agencia Polaca de Servicios de Navegación Aérea (PANSA), AP-Tech y Creotech Instruments está desarrollando un nuevo sistema automático de monitoreo de obstáculos a la navegación aérea llamado SAMPLE [1] . SAMPLE es un sistema innovador que utiliza tecnología de vanguardia para obtener automáticamente datos precisos sobre los obstáculos (y el terreno) de la navegación aérea basándose en imágenes satelitales de observación de la Tierra de alta resolución y datos complementarios para una visualización, análisis de riesgos, informes y notificaciones automáticas más avanzados.
Como resultado de las actividades de I+D, SAMPLE es un sistema equipado con un mecanismo innovador para procesar eficientemente datos de múltiples fuentes y proporcionar un modelo digital del terreno y otros conjuntos complejos de información sobre objetos y sus parámetros para un área determinada. Dependiendo de la naturaleza del cliente final (ANSP, CAA, operador aeroportuario, director de operaciones de vehículos aéreos no tripulados, LAU, inversor inmobiliario, etc.), SAMPLE como sistema permite la selección de los datos de entrada necesarios y el formato de los datos de salida.
El carácter innovador de esta innovadora solución radica principalmente en su capacidad de integrar datos de múltiples fuentes generados utilizando diversas tecnologías. El conjunto básico de datos de entrada incluye imágenes de satélite, imágenes de radar de apertura sintética, nubes de puntos, videovigilancia y escaneos de vehículos aéreos no tripulados, incluidos productos fotogramétricos y LiDAR. Además, se puede agregar y verificar información adicional, como NOTAM o bases de datos de obstáculos a la navegación aérea de los ANSP locales.
De acuerdo con lo mencionado anteriormente, los productos generados por drones pueden usarse como fuentes de datos en el análisis SAMPLE. En concreto, los vuelos con drones de este proyecto se utilizan para generar nubes de puntos precisas. Esto permite una mayor precisión de los productos finales, como modelos digitales de superficie fiables y apoyo a la movilidad aérea urbana.
En el proceso de análisis se implementan novedosos aprendizaje automático y otras técnicas patentadas de IA para detectar, medir y categorizar objetos, así como para anticipar la aparición de nuevos obstáculos a la navegación aérea (por ejemplo, análisis y predicción del crecimiento de los árboles). Un análisis muy complejo de un área grande puede tardar desde unos segundos hasta varias horas, lo que es significativamente más rápido que los métodos tradicionales de topografía de campo. Además, el sistema reduce el coste de adquisición de datos y aumenta su disponibilidad general.
El resultado del proceso analítico es básicamente un modelo de terreno digital que proporciona información sobre todos los objetos con la resolución de los datos originales. Los datos de salida se pueden proporcionar al cliente en varios formatos, incluido AIXM 5.1, base de datos personalizada o API, estudio de obstáculos de navegación aérea o un modelo digital del terreno. SAMPLE puede proporcionar la documentación necesaria para informar de obstáculos a la navegación aérea a la AAC e incluso ejecutar dicho informe de forma autónoma. Teniendo en cuenta la formación en curso de regulaciones para vertipuertos (incluido el documento EASA de 2022 “Especificaciones de diseño técnico de prototipos para vertipuertos”), la posibilidad de analizar obstáculos para la superficie límite de cualquier FATO (Aproximación final y despegue) aplicada para VTOL- También se consideran aviones capaces. Esto incluye considerar las superficies de aproximación, ascensos de despegue y transición en el diseño de vertipuertos.
Los datos de obstáculos a la navegación aérea proporcionados por SAMPLE cumplen con todos los requisitos formales en materia de integridad, resolución y precisión (considerando el nivel mínimo de confianza especificado en las regulaciones de la OACI para mediciones verticales y horizontales). Lograr valores tan altos para estos parámetros es posible gracias a la fusión de diferentes datos de alta precisión que se validan entre sí. La disponibilidad operativa del sistema está siendo validada por el ANSP polaco – PANSA.
El análisis automático de SAMPLE se puede realizar en cualquier momento solicitado. El sistema identifica obstáculos a la navegación aérea en función de las dimensiones del OLS definido en el Anexo 14 de la OACI, el eTOD definido en el Anexo 15 de la OACI y también puede analizar cualquier superficie requerida por el cliente. Esto permite flexibilidad para adaptarse a regulaciones futuras y analizar otras áreas restringidas (como BRA).
SAMPLE, además de su funcionalidad básica, también implica varios módulos complementarios. Uno de ellos es ARESS (Airfield REmote Safeguard System), un sistema avanzado instalable en un aeropuerto para detectar en tiempo real la presencia de obstáculos a la navegación aérea dentro de la superficie de aproximación a la pista. Este módulo está diseñado principalmente para la detección instantánea de obstáculos temporales en tiempo real. Utiliza un sistema óptico dedicado para proporcionar un análisis completo de objetos dentro de un rango de 18 km. Los objetos detectados se clasifican y almacenan automáticamente en la base de datos SAMPLE.
Durante el proceso de desarrollo, los miembros del consorcio SAMPLE consultan periódicamente con la CAA polaca para garantizar que la salida del sistema cumpla con todos los requisitos formales y sea útil en la práctica para la CAA, ANSP y los aeropuertos. Además, en enero de 2023 tuvo lugar en Varsovia una reunión entre el consorcio del proyecto SAMPLE y representantes de todos los aeropuertos polacos. El objetivo del evento era presentar el concepto del proyecto y adaptar las suposiciones del producto final a las necesidades reales de clientes como el aeropuerto. operadores. Se supone que SAMPLE puede respaldar, modernizar o incluso reemplazar con éxito los procesos actuales para detectar y catalogar obstáculos a la navegación aérea en el futuro.
SAMPLE proporciona una representación 3D del terreno analizado junto con cualquier obstáculo, como edificios y árboles, presentes en un área de interés determinada. Esta información se puede utilizar para planificar la trayectoria de vuelo de un UAV, garantizando que la aeronave evite cualquier obstáculo y se mantenga dentro de las limitaciones de vuelo seguro. Además, los productos DSM o UAM obtenidos se pueden utilizar para determinar la mejor ubicación para que un UAV despegue y aterrice y para planificar la ruta de vuelo más eficiente para una misión o tarea específica. Además, SAMPLE puede ayudar a generar mapas 3D y simulaciones de vuelo, así como a determinar zonas de aterrizaje y puntos de despegue de los UAV. La capacidad de obtener una representación digital de un terreno específico también es crucial para la implementación del tráfico de drones autónomos tanto en entornos cerrados como aeropuertos y ciudades inteligentes como en cualquier área abierta. Además, la capacidad mencionada anteriormente de predecir cambios permite una planificación a largo plazo.
Por tanto, las entidades que utilizan la tecnología de drones pueden ser tanto colaboradores (fuente complementaria de datos para el análisis) como destinatarios de los productos del sistema. Los creadores del sistema esperan que el costo del servicio sea comparable a los gastos que actualmente incurren los operadores aeroportuarios para gestionar eficazmente los obstáculos a la navegación aérea alrededor de los aeropuertos, incluida la puesta en marcha de estudios y la creación de documentación detallada. Se prevé que los principales servicios SAMPLE estén disponibles para los usuarios en el cuarto trimestre de 2023.
El proyecto está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la Unión Europea en el marco del Programa de Crecimiento Inteligente 2014-2020.
Para más información
info.sample.aero/es/
[1] MUESTRA – pl. Sistema Automatycznego Monitorowania Przeszkód Lotniczych i Ewidencji