Investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) y sus socios del proyecto C2Land han demostrado un aterrizaje completamente automático con navegación asistida por visión que funciona correctamente sin la necesidad de sistemas basados ??en tierra.
Los aterrizajes automáticos han sido durante mucho tiempo el procedimiento estándar para aviones comerciales. Si bien los aeropuertos principales tienen la infraestructura necesaria para garantizar la navegación segura de la aeronave, éste no suele ser el caso en aeropuertos más pequeños.
En los aeropuertos grandes, el sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS) hace posible que los aviones comerciales aterricen automáticamente con gran precisión. Las antenas envían señales de radio al piloto automático para asegurarse de que navega a la pista de manera segura. También se están desarrollando procedimientos que permitirán el aterrizaje automático basado en la navegación por satélite. Aquí también se requiere un sistema de aumento basado en tierra.
Sin embargo, sistemas como éstos no están disponibles para la aviación general en aeropuertos más pequeños, lo cual es un problema en caso de mala visibilidad, por lo que las aeronaves simplemente no pueden volar. “El aterrizaje automático es esencial, especialmente en el contexto del futuro papel de la aviación”, dice Martin Kügler, investigador asociado de la Cátedra de Dinámica de Sistemas de Vuelo de la TUM. Esto se aplica, por ejemplo, cuando el transporte de aeronaves está automatizado y, por supuesto, cuando los pasajeros utilizan taxis automáticos.
En el proyecto “C2Land”, apoyado por el gobierno federal alemán, los investigadores de TUM se han asociado con Technische Universität Braunschweig (TUB) para desarrollar un sistema de aterrizaje que permita aterrizar aeronaves más pequeñas sin la asistencia de sistemas terrestres.
El piloto automático utiliza señales de GPS para navegar. El problema: las señales de GPS son susceptibles de inexactitudes de medición, por ejemplo debido a las perturbaciones atmosféricas. El receptor GPS en la aeronave no siempre puede detectar de manera confiable tales interferencias. Como resultado, los procedimientos actuales de aproximación por GPS requieren que los pilotos tomen el control a una altitud de no menos de 60 metros y aterricen el avión manualmente.
Para hacer posible los aterrizajes completamente automatizados, el equipo de TUB diseñó un sistema de referencia óptico: una cámara en el rango visible normal y una cámara de infrarrojos que también puede proporcionar datos en condiciones con poca visibilidad. Los investigadores desarrollaron un software de procesamiento de imágenes a medida que permite al sistema determinar dónde se encuentra el avión en relación con la pista en función de los datos de la cámara que recibe.
El equipo de TUM desarrolló todo el sistema de control automático del propio avión de investigación de TUM, un Diamond DA42 modificado. El avión está equipado con un sistema Fly-by-Wire que permite el control mediante un piloto automático avanzado, también desarrollado por los investigadores de TUM.
Para hacer posible los aterrizajes automáticos, se integraron funciones adicionales en el software, como la comparación de los datos de las cámaras con las señales de GPS, el cálculo de una ruta de planeo virtual para el acercamiento de aterrizaje y el control de vuelo para varias fases del acercamiento.
