Flota de carga aérea aumentará significativamente

NASA

Los aviones pilotados a distancia podrían transformar la forma en que transportamos personas y bienes y proporcionar a nuestras comunidades un mejor acceso a servicios vitales, como entregas de suministros médicos y transporte eficiente. 

El subproyecto Pathfinding for Airspace with Autonomous Vehicles (PAAV) de la NASA está trabajando con socios para integrar de manera segura la carga aérea remota y los aviones de taxi aéreo en nuestro espacio aéreo nacional junto con los aviones tripulados tradicionales.

Estos nuevos tipos de vehículos podrían hacer que las entregas de carga aérea y los viajes aéreos sean más asequibles y accesibles para las comunidades de todo el país.  

La Necesidad

Se espera que la gran flota de carga aérea de los Estados Unidos crezca significativamente hasta 2044 para satisfacer la demanda de carga, según la Administración Federal de Aviación (FAA).

Sin embargo, la escasez de pilotos exacerbada por las jubilaciones anticipadas y las reducciones de tripulación implementadas durante el brote de coronavirus continúan representando un desafío para la industria de carga aérea.  

En el futuro, un piloto podría administrar múltiples aviones de forma remota. Esto podría ayudar a satisfacer la creciente demanda de operaciones de carga aérea, mitigar la escasez y los costos de los pilotos y aumentar el número de entregas diarias de carga aérea.

Además, los taxis aéreos pilotados remotamente podrían reducir el tiempo de viaje de los pasajeros y aliviar la congestión del tráfico porque podrían evitar carreteras y autopistas abarrotadas.  

Identificar los Desafíos Técnicos 

Las empresas comerciales están invirtiendo en tecnologías autónomas para permitir entregas remotas de carga aérea y operaciones de taxi aéreo.

La NASA está trabajando con la industria en el camino para identificar los desafíos técnicos únicos que deben superarse para poner de manera segura estos nuevos tipos de aviones en funcionamiento de rutina.  

La agencia ha identificado varios desafíos que deben abordarse para operaciones remotas seguras y escalables. Entre estos desafíos se encuentran la integración del espacio aéreo, evitar los peligros aéreos y terrestres, y las tecnologías de comunicación resilientes. 

La principal diferencia entre los aviones tripulados convencionales y los aviones pilotados a distancia es la ubicación del piloto. Los pilotos remotos operan aviones desde una estación de control en el suelo en lugar de la cabina.

Esto significa que los pilotos remotos necesitarán nuevos sistemas de automatización y soporte de decisiones para operar la aeronave, ya que no pueden confiar en sus ojos y vista desde la cabina. Dado que los pilotos remotos están en tierra, necesitan un enlace de comunicaciones confiable que permita a los pilotos remotos interactuar con la aeronave y mantener el comando y el control.

Si se pierden las capacidades de comando y control, un sistema autónomo tendría que hacerse cargo para asegurarse de que el avión sin tripulación pueda volar y aterrizar de manera segura, según investigadores de la NASA. Se deben implementar software y procedimientos adecuados para administrar de manera segura las pérdidas no nominales de las capacidades de comando y control.

El Control de Tráfico Aéreo puede ayudar a mantener la ruta de los aviones sin tripulación libre de algo de tráfico durante el despegue y el aterrizaje, mientras que las tecnologías de automatización a bordo tendrían que evitar todo el resto del tráfico, volar el avión a lo largo de una ruta conocida y verificar para garantizar que la pista esté despejada para aterrizar.  

Un desafío relacionado significativo es que los pilotos suelen ser responsables de mirar por la ventana los aviones cercanos y mantenerse alejados de ellos. Dado que el piloto remoto no está en la aeronave, necesitarán un sistema electrónico de detección y evitación. 

Detecte y evite que los sistemas se basen en información, sensores y algoritmos para ayudar a que las aeronaves pilotadas a distancia permanezcan alejadas de otras aeronaves. Se espera que algunos detecten y eviten configuraciones que utilicen sistemas de vigilancia terrestre para detectar el tráfico aéreo cercano a altitudes más bajas.

Estos sistemas podrían mejorar la conciencia situacional general del tráfico cerca del aeropuerto al proporcionar una imagen más completa del tráfico en vivo. 

Además, las herramientas de automatización y soporte de decisiones podrían ayudar a los pilotos remotos con otras responsabilidades que normalmente requieren decisiones de pilotos desde la cabina, como la integración con el tráfico en aeropuertos sin motor.  

Implementación de Soluciones 

Para abordar estos desafíos y otros, los investigadores de la NASA están trabajando con socios de la industria para investigar y probar tecnologías, conceptos y procedimientos del espacio aéreo que permitirán operaciones pilotadas a distancia.  

Por ejemplo, la industria está desarrollando capacidades automatizadas de taxi, despegue y aterrizaje para ayudar a integrar aviones pilotados a distancia que operan en aeropuertos concurridos.

Estas tecnologías podrían permitir a las aeronaves navegar e integrarse con otro tráfico aeroportuario de forma autónoma, siguiendo las rutas estándar y los comandos de control de tráfico aéreo para una secuenciación segura y espaciamiento entre otras aeronaves. 

La detección automatizada de peligros permitiría a la aeronave identificar posibles conflictos o peligros y tomar medidas correctivas sin la participación de un piloto remoto. Esto aseguraría que la aeronave navegue de manera segura por el entorno del aeropuerto, incluso si el piloto remoto está supervisando varias aeronaves o si su respuesta se retrasa. 

Los investigadores de la NASA están comenzando a probar tecnologías emergentes para operaciones de aeronaves pilotadas a distancia con socios comerciales. El objetivo es ayudar a madurar los estándares técnicos y ayudar en el desarrollo de los requisitos de certificación y los procedimientos necesarios para integrar las operaciones pilotadas a distancia en el espacio aéreo.  

La NASA tiene como objetivo cerrar las brechas técnicas y regulatorias a través de estas asociaciones de la industria que involucran investigación, pruebas y desarrollo. En última instancia, la NASA espera permitir a los pilotos volar de forma remota múltiples aviones grandes a aeropuertos de todo el país a la vez, transportando personas y mercancías de manera más eficiente.

Esto podría permitir a los transportistas satisfacer las crecientes demandas de transporte aéreo y transporte de una manera segura, asequible y escalable y ampliar el acceso a nuevas comunidades. 

PAAV es un subproyecto bajo NASAans Proyecto de Exploración de Gestión del Tráfico Aéreo dentro de la Dirección de Misión de Investigación Aeronáutica de las agencias.