NASA/Steve Freeman
A medida que taxis aéreos, drones y otras aeronaves innovadoras entren en el espacio aéreo estadounidense, los sistemas que comunican la ubicación de una aeronave serán fundamentales para garantizar la seguridad del tráfico aéreo.
La Administración Federal de Aviación (FAA) exige a las aeronaves que comuniquen su ubicación a otras aeronaves y al control del tráfico aéreo en tiempo real mediante un sistema ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast). La NASA está evaluando actualmente la capacidad de un sistema ADS-B para evitar colisiones en un entorno urbano simulado. Utilizando el avión Pilatus PC-12 de la NASA, los investigadores estudian cómo estos sistemas podrían hacer frente a las exigencias de los taxis aéreos que vuelan a baja altura por las ciudades.
Cuando se opera en zonas urbanas, un reto particular para los sistemas ADS-B es la cobertura constante de la señal. Al igual que ocurre cuando se pierde la señal de un teléfono móvil, los taxis aéreos que vuelan por zonas densamente pobladas pueden tener problemas para mantener la señal ADS-B debido a la distancia o a las interferencias. Si eso ocurre, esos vehículos se vuelven menos visibles para el control del tráfico aéreo y otras aeronaves de la zona, lo que aumenta la probabilidad de colisiones.
Para simular las condiciones de una zona de vuelo urbana y comprender mejor los patrones de pérdida de señal, los investigadores de la NASA establecieron una zona de pruebas en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, California, los días 23 y 24 de septiembre de 2024.
Volando en el Pilatus PC-12 de la agencia en un patrón de cuadrícula sobre cuatro estaciones ADS-B, los investigadores recopilaron datos sobre la cobertura de la señal desde múltiples ubicaciones en tierra y configuraciones de equipos. Los investigadores pudieron determinar con precisión dónde se producían los cortes de señal desde las estaciones terrestres estratégicamente situadas en relación con la altitud del avión y la distancia a las estaciones. Estos datos servirán para ubicar en el futuro más estaciones terrestres que mejoren la cobertura de la señal.
«Como todas las antenas, las utilizadas para la recepción de la señal ADS-B no tienen un patrón constante», explicó Brad Snelling, ingeniero jefe del equipo de pruebas de vehículos del proyecto Air Mobility Pathfinders de la NASA. «Hay ciertas zonas en las que el terreno bloqueará las señales ADS-B y, dependiendo del tipo de antena y de las características de la ubicación, también hay ángulos de elevación de vuelo en los que la recepción puede provocar cortes de señal», explicó Snelling. «Esto significaría que tenemos que colocar estaciones terrestres adicionales en varios lugares para aumentar la señal en futuros vuelos de prueba. Podemos utilizar los resultados de las pruebas para ayudarnos a configurar el equipo con el fin de reducir la pérdida de señal cuando realicemos futuras pruebas de vuelo en aerotaxi.»
Los vuelos de septiembre en el centro Armstrong de la NASA se basaron en pruebas anteriores de ADS-B en distintos entornos. En junio, los investigadores del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland volaron con el Pilatus PC-12 y encontraron una señal ADS-B consistente entre la aeronave y las antenas de comunicaciones montadas en el techo de la Instalación de Comunicaciones Aeroespaciales del centro. Los datos de estos vuelos ayudaron a los investigadores a planificar las recientes pruebas en el Armstrong de la NASA. En diciembre de 2020, los vuelos de prueba realizados en el marco de la Campaña Nacional de Movilidad Aérea Avanzada de la NASA utilizaron un helicóptero OH-58C Kiowa y estaciones ADS-B terrestres en la NASA Armstrong para recopilar información de referencia sobre la señal.
La investigación de la NASA en señales ADS-B y otros sistemas de comunicación, navegación y vigilancia ayudará a revolucionar el transporte aéreo estadounidense. Los investigadores de Air Mobility Pathfinders evaluarán los datos de las tres pruebas de vuelo separadas para comprender las diferentes condiciones de transmisión de señales y los equipos necesarios para que los taxis aéreos y los drones operen con seguridad en el Espacio Aéreo Nacional. La NASA utilizará los resultados de esta investigación para diseñar infraestructuras de apoyo a futuras investigaciones sobre comunicación, navegación y vigilancia de taxis aéreos y para desarrollar nuevos conceptos similares a ADS-B para sistemas de aeronaves sin tripulación.
NASA/Enero 23 de 2025
