Propagação de incertezas na navegação de veículos aeroespaciais visando minimizar o risco de colisão

• Main Author: Álvaro de Albuquerque Arraes
• Other Authors: Marcelo Lopes de Oliveira e Souza
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 2008
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2008/10.14.00.42

Neste trabalho realizou-se o estudo de diversas idéias relacionadas ao problema do cálculo de probabilidade de colisão de satélites. Com base nessas idéias, foi realizada a simulação de métodos para propagação de incertezas na navegação de veículos aeroespaciais e determinação de risco de colisões, visando sua minimização ou maximização. Utilizou-se como cenário de simulação a situação de satélites em formação, estudando os aspectos de predição de probabilidade de colisão. As seguintes restrições foram consideradas: a preocupação com a operação em tempo real, com seu requisito de previsibilidade de tempo máximo de execução, determinou a necessidade de estabelecer critérios de parada para os algoritmos; os cenários foram considerados cooperativos. O trabalho foi focado na minimização dos riscos de colisão. Além disso, procurou-se fazer uma extensão para o cenário aeronáutico, buscando identificar a possibilidade de aproveitar algumas das idéias para casos em que o risco de colisão de aeronaves é maior. A autoridade da torre de controle foi considerada como o controlador responsável pela reconfiguração das rotas das aeronaves. O trabalho tem o potencial de vir a ser estendido para cenários espaciais e/ou aeronáuticos com as seguintes restrições: o sistema deverá operar em tempo real (tempo de convergência do método / algoritmo deverá ser determinístico); os cenários serão considerados não cooperativos; e se visará maximizar o risco de colisão. === In this work, some ideas related to probability of satellite collision were studied and, based on them, the simulation of methods for the propagation of navigation uncertainties in the trajectory of aerospace vehicles was performed in order to minimize or maximize the risk of collisions. The scenario of Satellites Formation Flying was used for the simulations, with focus on the prediction of the collision probability. The following restrictions apply: the concern about developing real time methods, with its requirement for maximum time foreseeability for the employed method determined that stop criteria for the algorithms were established; the scenarios were cooperative; and the minimization of the collision risk was envisaged. The discussion was extended to aeronautical scenarios, with the attempt to identify commonalities that could lead to the use of the same ideas to the problem of aircraft collision. The control tower was considered the authority responsible for rerouting the airplanes. This work has the potential to be extended to space and/or aeronautical scenarios, with the following restrictions: the system shall work in real time (deterministic time for the employed method / algorithm); the scenarios shall be noncooperative; and the maximization of the collision risk shall be envisaged.