Detección de conflictos entre trayectorias de avión en ascenso/descenso sujetas a vientos inciertos

Abstract

En este Trabajo Fin de Grado se analizan las trayectorias de dos aeronaves en busca de la existencia de conflictos bajo la influencia de vientos inciertos en el plano horizontal. Un conflicto se produce cuando se prevé en el futuro una pérdida de separación simultánea en el plano vertical y en el horizontal, es decir, cuando la distancia mínima de separación entre las aeronaves es inferior a una previamente fijada en ambos planos. Los conflictos se analizan mediante el empleo de diversos indicadores como la duración o la distancia mínima entre las aeronaves. Se estudia la probabilidad de la existencia de conflictos para todos los puntos de las trayectorias de las aeronaves y se determinan los instantes en los que éstos comienzan y finalizan. Gracias a este análisis se constata cómo el viento es un factor muy influyente en la separación entre las dos aeronaves. Debido a la forma en la que las componentes del viento son modeladas, se ha observado que pueden darse situaciones en la que los tiempos que delimitan los conflictos dejan de ser inciertos, es decir, el tiempo de inicio, de finalización o ambos pueden ser independientes de los vientos que afecten a las aeronaves. Para llevar a cabo el estudio con la presencia de vientos inciertos se hace uso del método de Monte Carlo. A lo largo del desarrollo del trabajo se analizan dos escenarios diferentes en los cuales las aeronaves realizan trayectorias rectilíneas, a velocidad aerodinámica y velocidad de ascenso/descenso constante. En primer lugar, no se fijan restricciones en cuanto a las posiciones relativas entre las aeronaves ni el rumbo que éstas deben seguir. En el segundo escenario se generaliza el análisis para diferentes posiciones relativas entre las aeronaves y diferentes posiciones iniciales, dicha generalización permite realizar un estudio de un conjunto de trayectorias, analizando todas las posiciones posibles entre ambas aeronaves. Las dos aeronaves están inicialmente situadas sobre una circunferencia de radio dado volando hacia el centro de la misma.