Dissertação

{en_GB=Onboard Flight Dynamic Route Optimization} {} EVALUATED

{pt=Hoje em dia, o computador de bordo de um avião consegue pilotá-lo autonomamente desde a descolagem até à aterragem com pouca intervenção dos pilotos assumindo que não existem eventos anómalos. Contudo, alguns eventos exigem uma diversão e portanto um replaneamento de rotas. Este replaneamento não é trivial visto que é sujeito a critérios restrictos, desviando a atenção dos pilotos e dos controladores de tráfego aéreo para este tarega, atenção que poderia ser dispendida monitorizando outros sistemas de voo no caso dos pilotos. Um planeamento de rota envolve encontrar uma nova rota eficiente, comunicá-la à torre de controlo, receber aprovação desta mesma, reprogramar o computador de bordo para que o avião siga pela nova rota. O nosso trabalho apresenta um módulo capaz de encontrar uma rota de voo viável que respeite todos as restrições, sejam elas de espaço, por exemplo zonas proibidas de voo ou eventos de metereologia ou então restrições específicas à aeronave, removendo a necessidade de intervenção do piloto nesta área, reduzindo a carga de trabalhos tanto deste como dos controladores aéreos. O problema é modelado como uma extensão ao problema da mochila, sendo que depois utiliazmos um algoritmo de labeling modificado para resolver o problema da mochila 0-1 com dois critérios conseguindo assim recalcular eficientemente a nova rota. A avaliação foca-se tanto na precisão da rota encontrada bem como do tempo que levou a encontrá-la e a mostrar o resultado final., en=Nowadays the flight management systems (FMS) of an airplane can fly it autonomously from takeoff to landing with little intervention from the pilots assuming there are no anomalous events. However, some events require a diversion and subsequent route replanning. This replan is non-trivial, subject to a restricted criteria and takes attention away from the pilots and from air traffic controllers, attention that could be spent monitoring other flight systems. Route planning involves finding a new efficient route, communicate it to ATC, receive approval and reprogram the flight computer to follow the new path. Our work presents a module capable of finding a feasible flight path while complying with all the existing restrictions whether they are space restrictions such as weather events or no fly zones, or the airplane movement restrictions, removing the need of pilot intervention in this area lightening up their work as well as the air controller's work. We model the problem as an extension to the knapsack model and we then utilize a modified labeling algorithm created to solve the bicriteria 0-1 knapsack problem and efficiently recalculate the routes while taking into account all existing restrictions. The evaluation made was focused on both the accuracy of the route calculated and the time it took to recalculate the route and present the final result.}
{pt=Problema multi-objectivo, recalculamento de rota, computador de bordo, problema da mochila, rotas de voo, en=Multi-objective problem, route planning, FMS, knapsack model, Flight routes}

Janeiro 19, 2021, 14:30

Orientação

ORIENTADOR

Alexandre Paulo Lourenço Francisco

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Associado

ORIENTADOR

Ricardo José Nunes dos Reis

Embraer

Research and Technology Europe PhD