Desarrollo de modelos de riesgo para la determinación de la frecuencia máxima de colisión entre aeronaves no tripuladas

Abstract

[ES] La regulación de distintas zonas del espacio aéreo para la inclusión de aeronaves no tripuladas (UAVs) requiere de la aplicación de unos límites de seguridad para determinar la capacidad máxima segura que acepta el espacio aéreo. Para ello, en el proyecto se desarrolló una herramienta para estimar esta capacidad máxima a partir de parámetros operacionales definidos y considerando diferentes escenarios. Se realizó un estudio normativo de los marcos regulatorios para operaciones con UAVs para asentar las bases y la metodología del proyecto. El diseño de un sistema de simulación para diferentes trayectorias definidas, clases de aeronaves y proporciones de estas en el total de aeronaves sobre el espacio aéreo de Benidorm, permitió, implementando los modelos propuestos, el cálculo de la frecuencia de colisiones en aire (MAC) en diferentes escenarios y la capacidad máxima de UAVs que garantice el cumplimiento de los mínimos de seguridad. Como conclusión, se determinó que, con el aumento de la proporción del número de aeronaves de mayores dimensiones sobre el total, la frecuencia máxima de MAC total y entre UAVs y aeronaves tripuladas crece y, sumado a la densidad poblacional de Benidorm, no fue posible cumplir los requisitos de seguridad impuestos para los escenarios propuestos.

[EN] The regulation of different airspace zones for the inclusion of unmanned aerial vehicles (UAVs) requires the application of safety limits to determine the maximum safe capacity that the airspace can accommodate. To address this, the project developed a tool to estimate this maximum capacity based on defined operational parameters and considering different scenarios. A regulatory study of the frameworks governing UAV operations was conducted to establish the foundations and methodology of the project. The design of a simulation system for different predefined trajectories, classes of aircraft, and their proportions within the total number of aircraft in the airspace over Benidorm enabled, through the implementation of the proposed models, the calculation of the maximum mid-air collisions (MAC) frequency in various scenarios and the maximum number of UAVs that ensures compliance with minimum safety requirements. As a conclusion, it was determined that, with the increase in the proportion of the number of larger aircraft over the total, the total MAC frequency—and particularly those between UAVs and manned aircraft—also increases. Combined with the population density of Benidorm, this made it impossible to meet the safety requirements established for the proposed scenarios.