Caso práctico / Movilidad aérea urbana: Kosovo

La Universidad Aeronáutica Embry-Riddle y el Instituto Aeroespacial Gaetz están estudiando los efectos de los paisajes urbanos en los drones.

Antecedentes

La Movilidad aérea urbana (UAM) representa una nueva era en el transporte aéreo. Una comunidad de socios gubernamentales, industriales y académicos está trabajando conjuntamente para investigar los detalles necesarios antes de poder declarar al vehículo aéreo no tripulado plenamente viable en lugares habitados. El objetivo es desarrollar un sistema de transporte aéreo seguro y eficiente donde desde pequeños drones de entrega de paquetes hasta taxis aéreos que transportan pasajeros puedan sobrevolar pueblos y ciudades.

Mientras que ya se están utilizando drones en algunas partes del mundo relativamente despobladas, en las ciudades las cosas son muy distintas. Es necesario comprender perfectamente el efecto de los «cañones urbanos», como calles con edificios a ambos lados. Por tomar un ejemplo, cuando una brisa se canaliza hacia una espacio relativamente estrecho entre edificios, la velocidad del viento puede aumentar de forma drástica y el calor de la temperatura de la superficie de la ciudad puede generar corrientes térmicas inesperadas.

Con el objetivo de analizar los efectos de los paisajes urbanos en los drones, un equipo de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle y el Instituto Aeroespacial Gaetz se desplazó a Kosovo. El equipo conocia de antemano que habría sido realmente difícil obtener permiso para volar en una zona urbanizada y densamente poblada en los EE. UU. Se seleccionó Kosovo como un posible emplazamiento para realizar pruebas ya que muchos de sus entornos urbanos están poco poblados debido a la guerra de la década de 1990.

Proyecto

El equipo hizo volar un pequeño vehículo aéreo no tripulado equipado con instrumentación especial, incluidos dos sensores FT205que se montaron de forma perpendicular para medir las fluctuaciones horizontales y verticales del viento. El dron «octocóptero» de ocho motores (un DJI S1000) también midió la temperatura, la humedad y la presión del aire en dos ciudades: Janjeva y Prishtina. Al combinar la información de la velocidad, la dirección y la temperatura del viento obtenida de los anemómetros con fotografías aéreas tomadas por los drones, el equipo pudo generar modelos 3D donde se podian observar componentes eólicos en 3D.

Conclusión

Con la ayuda de los sensores FT205, el equipo pudo medir la turbulencia del viento en un albedo urbano. Esto resultará tremendamente útil para las empresas que buscan la movilidad aérea urbana, ya que les ayudará a comprender mejor el entorno en el que se colocarán sus aeronaves.

«Dentro de la «capa límite» atmosférica en las ciudades, el viento cambia constantemente a medida que fluye sobre el asfalto caliente, y después por espacios verdes más fríos, canales llenos de agua y estructuras de diversas formas y tamaños. Para mapear esos cambios ocultos, los investigadores han simulado tradicionalmente entornos urbanos en túneles de viento o con modelos informáticos. Por primera vez, los profesores y estudiantes de Embry-Riddle han obtenido datos del mundo real para crear un mapa tridimensional de rutas de drones.

«Nadie más ha estado estudiando la capa límite atmosférica urbana de esta forma específica. Muchas empresas se encuentran en estos días trabajando en la entrega de paquetes con drones, la inspección de la infraestructura y la movilidad aérea urbana. Debemos comprender mejor los flujos de aire y los microclimas en las ciudades para que estas nuevas tecnologías puedan funcionar del modo más seguro posible.

«Pudimos realizar varias mediciones de capas de límites urbanos, justo en el centro de Prishtina, en un cañón urbano con edificios de 14 pisos a cada lado.

«Los sensores de viento FT205 resultaron ideales para nuestras operaciones. Su peso ligero y sus medidas precisas contribuyeron en gran medida a que el proyecto tubiera éxito. Los sensores han estado en la carretera, han viajado por medio mundo y de vuelta otra vez, ¡y han resistido perfectamente!»

Dr Kevin Adkins
Profesor adjunto de ciencia aeronáutica
Universidad Aeronáutica Embry-Riddle

Más información:

Revista Internacional de Aviación, Aeronáutica y Aeroespacial
Desarrollo de un conjunto de sensores para la medición de la capa límite atmosférica con un pequeño sistema aéreo no tripulado multirotor

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