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Datos de navegación ya disponibles pueden ayudar a los pilotos a evitar turbulencias y reforzar la seguridad del transporte aéreo

Los investigadores del proyecto DELICAT han descubierto que es posible detectar las turbulencias de un modo mucho más rápido y eficaz aprovechando datos que ya son emitidos sistemáticamente por las compañías aéreas.
Datos de navegación ya disponibles pueden ayudar a los pilotos a evitar turbulencias y reforzar la seguridad del transporte aéreo
Detectar las turbulencias sigue siendo una de las asignaturas pendientes para la aviación. Los informes remitidos por los pilotos son, con frecuencia, muy inexactos. Pero esta opción resulta la más económica de todas las posibles, y por ello es la usada con más frecuencia para tratar de prever dónde se producirán turbulencias.

Ahora un equipo de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia ha demostrado de forma contundente que hoy en día (y de hecho desde hace muchos años) se registran sistemáticamente datos que permitirían a los pilotos evitar las turbulencias e incluso preverlas. Jacek Kopec, estudiante de doctorado de dicha facultad, consiguió extraer esta información tan valiosa a partir de los parámetros de vuelo que son emitidos continuamente por los transpondedores instalados en la mayoría de las aeronaves comerciales modernas. El aspecto más prometedor de este método nuevo y original de detección de turbulencias es que, previsiblemente, resultaría muy sencillo de implantar.

«Los aviones comerciales vuelan actualmente a altitudes de entre diez y quince kilómetros, donde las temperaturas rondan los sesenta grados bajo cero. Las condiciones para medir los parámetros atmosféricos son muy adversas, de ahí que no se midan de forma sistemática ni exhaustiva —indicó Kopec—. Pero esa falta de información suficientemente precisa y actualizada impide el desarrollo de teorías y herramientas para la previsión de las turbulencias, amén de poner en peligro a los aviones y sus pasajeros».

Superar los obstáculos económicos

Hoy en día los pilotos emiten por radio unos informes (llamados PIREP) que constituyen la fuente básica de información sobre las turbulencias y, como tales, son remitidos por los controladores del tráfico aéreo a los pilotos de las demás aeronaves. Son informes basados en percepciones subjetivas de los pilotos que los emiten, y en consecuencia los datos que contienen están plagados muchas veces de imprecisiones sustanciales en cuanto a la localización de las turbulencias y su intensidad. Las aeronaves acogidas a AMDAR (programa de retransmisión de datos meteorológicos de aeronaves) suministran información más exacta, pero este método resulta costoso, por lo que es relativamente inusual que se retransmitan datos recabados a altitudes de crucero. En la práctica, ello impide la utilización de tales informes para detectar y prever turbulencias.

Los aviones de pasajeros están equipados con sensores que registran una gama de parámetros de vuelo. Lamentablemente, la mayor parte de esa información no es de dominio público. Los informes que sí son de dominio público incluyen únicamente los parámetros fundamentales, como la ubicación de cada aeronave (las transmisiones ADS-B, utilizadas también por el conocido portal web FlightRadar24) y su velocidad relativa al suelo y el aire (datos Mode-S). Pero para detectar turbulencias hay que conocer la aceleración vertical de cada aeronave. Según explicó Kopec: «La aceleración vertical tiene efectos especialmente notables en los pasajeros y la aeronave. Hay que lamentar que no se disponga de acceso a información relativa a esa aceleración. Por ello decidimos estudiar si era factible extraer tales datos a partir de otros parámetros de vuelo que sí están accesibles a través de las transmisiones ADS-B y de Mode-S».

El equipo científico probó tres algoritmos de detección de turbulencias. El primero se basó en información sobre la posición de la aeronave (las transmisiones ADS-B). Sin embargo, las pruebas preliminares y la comparación de sus resultados con los parámetros registrados en la misma zona por el avión científico empleado no depararon resultados satisfactorios. Los otros dos algoritmos aprovechaban los parámetros recibidos aproximadamente cada cuatro segundos a través de las transmisiones Mode-S, aunque cada uno lo hacía de formas distintas. En el segundo método, los parámetros se analizaron aplicando la teoría estándar de las turbulencias. En el tercer método, se adaptó cierta fórmula (empleada anteriormente para medir turbulencias a una escala muy pequeña en el sotobosque) con la finalidad de determinar la intensidad de las turbulencias.

Una vez determinada la velocidad del viento en las proximidades de la aeronave, y tras analizar los cambios en las lecturas posteriores, fue posible aplicar los dos últimos métodos teóricos indicados para localizar las zonas de turbulencias con un margen de error de tan solo veinte kilómetros. Un avión de pasajeros tarda unos cien segundos en recorrer esa distancia, por lo que se trata de un grado de precisión que sí permitiría a los pilotos maniobrar para evitar las turbulencias.

Un sistema fácil de implantar

Al aprovechar datos ya disponibles, este sistema de detección de turbulencias no requiere ninguna inversión cuantiosa en infraestructuras aeronáuticas. Para entrar en servicio, precisa únicamente un software adecuado y un ordenador conectado de forma sencilla a los dispositivos que reciben las transmisiones de Mode-S desde los transpondedores instalados como equipo estándar en los aviones. En definitiva, los propios aviones de pasajeros actúan como sensores y generan una red densa de puntos de medición sobre los cielos de Europa.

En los meses venideros, el equipo de investigación se propone mejorar el software, pero ya ha mostrado el funcionamiento práctico de este nuevo método para la detección de las turbulencias. Los datos usados en la investigación fueron recabados en una campaña de pruebas de vuelo que formó parte del proyecto DELICAT, finalizado en marzo de 2014. Los resultados de emplear el nuevo sistema fueron publicados en el número de mayo de 2016 de la revista Atmospheric Measurement Techniques, mientras que en agosto de 2016 la propia Universidad de Varsovia ha dado a conocer datos complementarios.

Para más información, consulte:
Página del proyecto en CORDIS

Fuente: Basado en una nota de prensa difundida por la Universidad de Varsovia

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Número de registro: 126044 / Última actualización el: 2016-08-23
Categoría: Avances científicos
Proveedor: ec