A medida que los taxis aéreos, los drones y otras aeronaves innovadoras ingresan al espacio aéreo de los EE. UU., los sistemas que comunican la ubicación de una aeronave serán fundamentales para garantizar la seguridad del tráfico aéreo.
La Administración Federal de Aviación (FAA, por sus siglas en inglés) requiere que las aeronaves comuniquen sus ubicaciones a otras aeronaves y al control de tráfico aéreo en tiempo real utilizando un sistema de Transmisión de Vigilancia Dependiente Automática (ADS-B). La NASA está evaluando actualmente la capacidad de un sistema ADS-B para prevenir colisiones en un entorno urbano simulado. Utilizando el avión Pilatus PC-12 de la NASA, los investigadores están investigando cómo estos sistemas podrían manejar las demandas de los taxis aéreos que vuelan a baja altitud a través de las ciudades.
Cuando se opera en áreas urbanas, un desafío particular para los sistemas ADS-B es la cobertura constante de la señal. Al igual que perder la señal de teléfono celular, los taxis aéreos que vuelan a través de áreas densamente pobladas pueden tener problemas para mantener las señales ADS-B debido a la distancia o la interferencia. Si eso sucede, esos vehículos se vuelven menos visibles para el control de tráfico aéreo y otras aeronaves en el área, lo que aumenta la probabilidad de colisiones.
Para simular las condiciones de un área de vuelo urbana y comprender mejor los patrones de pérdida de señal, los investigadores de la NASA establecieron una zona de prueba en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, California, el 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 de múltiples ubicaciones terrestres y configuraciones de equipos. Los investigadores pudieron determinar dónde se producían las caídas de señal de las estaciones terrestres estratégicamente ubicadas en relación con la altitud y la distancia del avión a las estaciones. Estos datos servirán de base para la futura ubicación de estaciones terrestres adicionales con el fin de mejorar la cobertura de aumento de la señal.
"Como todas las antenas, las que se utilizan para la recepción de señales ADS-B no tienen un patrón constante", dijo Brad Snelling, ingeniero jefe del equipo de pruebas de vehículos del proyecto Air Mobility Pathfinders de la NASA. "Hay ciertas áreas donde el terreno bloqueará las señales ADS-B y, dependiendo del tipo de antena y las características de la ubicación, también hay ángulos de elevación de vuelo donde la recepción puede causar interrupciones de la señal", dijo Snelling. "Esto significaría que necesitaríamos colocar estaciones terrestres adicionales en múltiples ubicaciones para aumentar la señal para futuros vuelos de prueba. Podemos usar los resultados de las pruebas para ayudarnos a configurar el equipo para reducir la pérdida de señal cuando realicemos futuras pruebas de vuelo de taxis aéreos".
Los vuelos de septiembre en NASA Armstrong se basaron en pruebas anteriores de ADS-B en diferentes entornos. En junio, los investigadores del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland volaron 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 pruebas recientes 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 NASA Armstrong para recopilar información de señal de referencia.
La investigación de la NASA en señales ADS-B y otros sistemas de comunicación, navegación y vigilancia ayudará a revolucionar el transporte aéreo de Estados Unidos. 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 el equipo necesario para que los taxis aéreos y los drones operen de manera segura en el espacio aéreo nacional. La NASA utilizará los resultados de esta investigación para diseñar la infraestructura que respalde la futura investigación de comunicación, navegación y vigilancia de taxis aéreos y para desarrollar nuevos conceptos similares a ADS-B para sistemas de aeronaves no tripuladas.
