یک سیستم نمونه اولیه برای ردیابی پدیده های طبیعی خطرناک برای هوانوردی

    28 نوامبر 2022 -توسط دانشگاه کارلوس سوم مادرید

رابط نمونه اولیه که مناطق ECHO را در اروپا در یک نقطه زمانی معین نشان می دهد (مناطقی که عبور هواپیما بیشترین تأثیر آب و هوا را با کمک به گرمایش جهانی دارد). اعتبار: ALARM

تیم تحقیقاتی ALARM که یک پروژه علمی اروپایی را با هماهنگی دانشگاه کارلوس سوم مادرید (UC3M) انجام می دهد، یک نمونه اولیه سیستم هشدار اولیه را برای نظارت بر پدیده های طبیعی که ایمنی و کارایی هوانوردی را تهدید می کند، توسعه داده است. این سیستم که در حال حاضر قادر به پیش‌بینی پراکندگی خاکستر آتشفشانی یا پیشرفت طوفان‌های تندری خاص است، مناطقی را نیز شناسایی می‌کند که عبور هواپیما بیشترین تأثیر را بر تغییرات آب و هوایی دارد.

با ترکیب داده‌های ماهواره‌ای با پیش‌بینی‌های آب‌وهوا، محققان موفق به بهبود وضوح مکانی و زمانی اطلاعات در مورد طیف وسیعی از پدیده‌های طبیعی شده‌اند که می‌توانند ایمنی هواپیما را به خطر بیندازند، مثلاً فوران‌های آتشفشانی، آتش‌سوزی جنگل‌ها، طوفان‌های شن یا رعد و برق الکتریکی. .

اگر آئروسل های خاصی (دود، گرد و غبار و غیره) وارد موتور هواپیما شوند، هم از طریق فرسایش و خوردگی و هم از طریق انسدادهای احتمالی می توانند آسیب جدی وارد کنند. خاکستر آتشفشانی و گازهای تولید شده در اثر فوران های آتشفشانی مانند دی اکسید گوگرد نیز خطرات خاصی را به همراه دارند، زیرا می توانند باعث ساییدگی شیشه های جلو، خوردگی در موتورها و انواع آسیب به سیستم ها و ابزار هواپیما شوند.

مانوئل سولر، از دپارتمان مهندسی هوافضا UC3M که سرپرست این پروژه است، می‌گوید: «با بکارگیری هوش مصنوعی، می‌توانیم تغییرات کوتاه‌مدت میزان دی‌اکسید گوگرد موجود در جو و دینامیک طوفان‌های تندری اطراف فرودگاه‌ها را پیش‌بینی کنیم. در واقع در چارچوب این پروژه آزمایشاتی با نمونه جدید در دو فرودگاه اروپایی بروکسل و میلان انجام شده است.

اطلاعات ارائه شده توسط این سیستم هشدار زودهنگام جدید در هنگام تصمیم گیری توسط اپراتورهای درگیر در ترافیک هوایی مانند کنترلرها، خلبانان و سایر شرکت کنندگان در بخش هوانوردی کمک بزرگی می کند. در صورت بروز شرایط اضطراری به دلیل پدیده های طبیعی ، این سیستم به آنها اجازه می دهد تا از طریق رابطی که داده ها را به شیوه ای ساده و شهودی نمایش می دهد، به اطلاعاتی که مطابق با نیازهای آنها طراحی شده است دسترسی داشته باشند.

مانوئل سولر می‌گوید: چالشی که در این پروژه با آن روبرو بوده‌ایم. در زمینه هوش مصنوعی و در عصر داده‌ها، دسترسی به همه اطلاعات (که اغلب بسیار ناهمگن هستند)، پردازش و ذخیره آن‌ها به گونه‌ای که در دسترس باشد، ممکن است مشکل باشد. این موضوع اصلی بوده است.

یکی دیگر از جنبه های قابل توجه و نوآورانه این پروژه – که در آن دانشمندان و کارشناسان فناوری از آلمان، بلژیک، اسپانیا، ایتالیا و بریتانیا همکاری کرده اند – در نظر گرفتن تأثیر آب و هوا به عنوان یک اثر مضر اضافی است. به گفته محققان، اگرچه این امر ایمنی هواپیما را به خطر نمی اندازد، اما سیاره را در معرض خطر قرار می دهد.

بنابراین آنها توانسته اند مناطقی را که عبور هواپیماها از طریق کمک به گرمایش جهانی بیشترین تأثیر را بر آب و هوا دارد، شناسایی کنند. آنها این مناطق را مناطق ECHO می نامند.

این ابزار برای شناسایی و پیش‌بینی مناطق ECHO در مراحل اولیه توسعه است، اما پتانسیل زیادی برای استفاده توسط مدیران شبکه هوایی و ارائه‌دهندگان خدمات ناوبری هوایی دارد و به آن‌ها اجازه می‌دهد مناطق خاصی را به‌عنوان «اکولوژیک» تعیین کنند و تصمیم‌های خاصی را اتخاذ کنند، مانند مانوئل سولر اضافه می‌کند که ترافیک را محدود یا تنظیم می‌کند. این اطلاعات همچنین می تواند به خطوط هوایی منتقل شود تا آنها بتوانند آن را در ابزارهای خود ادغام کنند و برنامه های پروازی سازگارتر با محیط زیست را توسعه دهند.

در نتیجه این تحقیق، همکاری‌هایی با سایر پروژه‌های علمی اروپایی مانند FlyATM4E با تمرکز بر بهینه‌سازی مسیرها برای هوانوردی سبزتر و ISOBAR با هدف پیش‌بینی عدم تعادل بین ظرفیت و تقاضا در فضای هوایی ایجاد شده است.

این همکاری‌ها منجر به خطوط جدیدی از تحقیقات شده است که پلت فرم هشدار اولیه توسعه‌یافته توسط ALARM را با سایر ویژگی‌های بالقوه که در بخش هوانوردی امروزی مورد توجه هستند، مانند پیش‌بینی مه یا اثرات مسیرهای تراکم توسط برخی از پروازها در شرایط جوی خاص در مورد تغییرات آب و هوا (پیام خطی ابرها به جا مانده) ترکیب می‌کند.