Los visitantes de los Juegos Olímpicos de París en 2014 podrán volar a las diferentes sedes mediante taxis aéreos como drones y multirrotores, que despegarán y aterrizarán en plataformas conocidas como vertipuertos. Una red de sensores totalmente digitales garantizará la seguridad de estas operaciones aéreas.
Los vertipuertos son plataformas de despegue y aterrizaje vertical que se integrarán en las estructuras urbanas para facilitar el transporte aéreo de personas y mercancías mediante vehículos aéreos no tripulados (UAV) o taxis aéreos.
Estos sistemas de movilidad aérea urbana (UAM) ya se utilizan para fines civiles, como la protección civil, los servicios de bomberos o las inspecciones de puentes, y se prevé que se amplíen a otros ámbitos, como la logística o el turismo.
La novedad es que los primeros pasajeros en Europa puedan volar a las diferentes sedes en las que se desarrollarán los Juegos Olímpicos de 2024 en París utilizando taxis aéreos eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL).
Seguridad aérea urbana
Sin embargo, el uso de estos sistemas plantea importantes desafíos de seguridad, especialmente en las zonas densamente pobladas y rodeadas de obstáculos, como los edificios o el tráfico aéreo.
Para garantizar la seguridad de las operaciones de vuelo en los vertipuertos, es necesario contar con un sistema de vigilancia y control del espacio aéreo que pueda detectar y evitar posibles colisiones, interferencias o intrusiones.
Investigadores del Instituto Fraunhofer de Física de Alta Frecuencia y Técnicas de Radar (Fraunhofer FHR) han desarrollado una red de sensores totalmente digital, que incluye un sensor de radar, que podrá monitorizar de cerca el tráfico aéreo en un vertipuerto y garantizar unas operaciones de vuelo seguras.
Sensores activos y pasivos
La red se compone de sensores activos y pasivos descentralizados que funcionan de forma autónoma y se comunican entre sí, cubriendo toda la superficie de despegue y aterrizaje, así como el espacio aéreo sobre ella. La red puede adaptarse al tamaño de cada vertipuerto y puede ampliarse o reducirse según sea necesario.
«Los nodos son totalmente digitales y cada sensor de la red funciona de forma totalmente autónoma. Los sensores no están coordinados por una unidad central de ordenador, sino que se interconectan entre sí. Son capaces de localizarse y organizarse de forma independiente. Basándose en el principio de la computación periférica, cada sensor tiene su propia unidad de ordenador y puede detectar la ubicación de otros sensores en la red», explica Oliver Biallawons, científico y miembro del grupo de expertos interdisciplinario «Sistemas de drones civiles» del Fraunhofer FHR en Wachtberg.
Reparto de tareas
La tarea de enviar y recibir se reparte entre los sensores individuales, que se coordinan entre sí. Los sensores activos emiten y reciben señales de radar, mientras que los sensores pasivos solo reciben las señales reflejadas por los objetos.
La red decide qué sensor operar en modo activo o pasivo según sea necesario. Cuantos más sensores haya en la red, mayor será el área que se pueda monitorizar. Incluso si se añade o se quita un sensor o un nodo de radar, la red puede seguir funcionando.
La red de sensores puede proporcionar información en tiempo real sobre la posición, la velocidad, la dirección y el tamaño de los objetos en el espacio aéreo, así como sobre las condiciones meteorológicas y ambientales.
Esta información puede utilizarse para optimizar las rutas de vuelo, evitar colisiones, identificar amenazas potenciales y mejorar la eficiencia y la seguridad de las operaciones de vuelo en los vertipuertos.
