Avanço da tecnologia para a aeronáutica
O futuro dos voos parece muito emocionante e o público está ajudando a NASA a vê-lo com mais clareza. Durante mais de um século, a NASA e o seu antecessor, o Comité Consultivo Nacional para a Aeronáutica, têm sido líderes globais em investigação aeronáutica. As contribuições inovadoras da NASA para a aviação beneficiam a economia dos EUA, o sistema de transporte aéreo, a indústria da aviação e os passageiros e empresas que dependem de voos todos os dias. A NASA está com você quando você voa e a agência continua a revolucionar as atividades de pesquisa e desenvolvimento para a indústria da aviação de amanhã.
As competições, desafios e atividades de crowdsourcing de prêmios públicos da NASA iluminam o que está no horizonte para o ar e a aviação na Terra. Estes desafios de investigação e desenvolvimento produzem ideias inovadoras, incluindo previsões futuras para informar estratégias para a próxima era da aviação, algoritmos para prever mudanças no tráfego nas pistas dos aeroportos dos EUA e muito mais.
Previsões futuras para se preparar para a próxima era da aeronáutica
A visão da NASA para a pesquisa aeronáutica para os próximos 25 anos e além abrange uma gama de tecnologias para transporte aéreo seguro, eficiente, flexível e ambientalmente sustentável. Para se preparar para este futuro, o projeto Convergent Aeronautics Solutions da NASA conduziu um desafio que levou o público a imaginar o estado da aviação daqui a 25 anos.
O Desafio Future-Scaping Our Skies da NASA pediu aos participantes que previssem e descrevessem a aviação futura usando cronogramas e histórias, incluindo fontes de dados, referências e ilustrações multimídia quando possível. O concurso concedeu US$ 21.000 aos nove vencedores principais. Os jurados avaliaram as inscrições do concurso com base nas descrições de possíveis cenários futuros e nos principais eventos e tendências que levaram aos resultados propostos.
De acordo com a Team Sparkletron, que ficou em primeiro lugar na competição, a computação avançada e o aprendizado de máquina podem estar modelando as mudanças na aviação e no futuro da aviação melhor do que nunca. Tais modelos poderiam ser aplicados a aplicações de voo comercial e pessoal.
Software de controle terrestre para sistemas de aeronaves não tripuladas
Em 2021, mais de 873 mil sistemas de aeronaves não tripuladas (UAS) – também conhecidos como drones – foram registrados para voar nos Estados Unidos. Com uma série de aplicações potenciais, incluindo entrega de produtos, busca e salvamento e monitorização agrícola, o número de drones provavelmente aumentará.
Trabalhando em parceria com a Administração Federal de Aviação há mais de 25 anos, a NASA pesquisa tecnologias para gerenciamento de tráfego de drones. Uma grande parte do gerenciamento do tráfego aéreo é o controle de solo, que gerencia as aeronaves nas pistas. Para ajudar a desenvolver software de controle de solo para pequenos drones, a NASA pediu ao público que modificasse e aprimorasse um aplicativo existente por meio de uma série de Desafios de Software de Estação de Controle Terrestre de Sistemas de Aeronaves Não Tripuladas . Durante cerca de um ano, uma série de desafios recebeu 92 inscrições de 58 países. Ao todo, a NASA concedeu um total de US$ 30.700 a 47 vencedores pelo desenvolvimento de software de controle de solo para pequenos drones.
Algoritmos para prever mudanças no tráfego nas pistas dos aeroportos dos EUA
O Sistema Nacional do Espaço Aéreo (NAS) está a ser modernizado para tornar os voos mais seguros, mais eficientes e mais previsíveis — e a NASA está envolvida nesta transformação. O NAS é composto por mais de 29 milhões de milhas quadradas que incluem espaço aéreo, instalações de navegação aérea, aeroportos e áreas de pouso e muito mais.
Para permitir uma tomada de decisões mais coesa nas operações NAS atuais e futuras, a NASA está construindo uma Plataforma de Informação Digital (DIP) baseada em nuvem para serviços digitais avançados baseados em dados. Por meio do DIP, a NASA identificou a necessidade de algoritmos que possam prever com precisão as mudanças na configuração das pistas dos aeroportos dos EUA. A configuração da pista, ou a direção em que o tráfego está se movendo nas pistas, pode ser ajustada várias vezes por dia e pode impactar significativamente os atrasos e as decisões dos voos no NAS.
O objetivo do desafio Run-way Functions: Predict Reconfigurations at US Airports Challenge era projetar algoritmos para prever automaticamente mudanças na configuração do aeroporto a partir de fontes de dados em tempo real. As inscrições foram testadas usando um conjunto de dados simulados de 10 aeroportos, e os juízes pontuaram os algoritmos com base em como as previsões foram comparadas com a realidade. As quatro principais soluções, provenientes da Universidade de Nova York; Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Cambridge; Universidade de Maryland, College Park; e a Universidade Estadual da Pensilvânia, State College, ganharam prêmios totalizando US$ 40.000.
Um aplicativo para descobrir como as pessoas operam sistemas autônomos
A equipe de autonomia humana (HAT) visa entender como as pessoas trabalham juntas com sistemas autônomos como drones. Por exemplo, por quanto tempo uma pessoa pode operar com segurança um drone pilotado por controle remoto ou por computadores de bordo? Uma pessoa pode operar efetivamente vários veículos autônomos ao mesmo tempo?
A NASA abriu o concurso de aplicativos Human-Autonomy Teaming Task Battery (HATTB) para desenvolver software para executar uma bateria existente de tarefas que simulam as responsabilidades do piloto durante o vôo. O aplicativo potencial poderia apoiar os pesquisadores na avaliação do desempenho dos participantes da pesquisa enquanto os participantes monitoravam máquinas virtuais autônomas e executavam outras tarefas simultaneamente. Mais de US$ 160.000 foram concedidos a 33 vencedores do concurso.
O aplicativo HATTB poderia ajudar a NASA e outros pesquisadores a entender como as pessoas e os sistemas autônomos se comunicam e colaboram. O aplicativo foi incorporado a um estudo realizado por estudantes da Old Dominion University em Norfolk, Virgínia, para examinar o efeito do tempo no HAT.
Um projeto de túnel de vento mais eficiente para minimizar o tempo de inatividade
As instalações da NASA abrigam uma variedade de túneis de vento para testes de aeronaves e espaçonaves. Ao simular o movimento do ar ao redor dos veículos durante o voo, a NASA usa túneis de vento para testar novos formatos, materiais e outros elementos de design de veículos.
O estudo conceitual da NASA, “Nova Paisagem do Túnel de Vento”, visa desenvolver novas opções para apoiar testes em túneis de vento nos próximos 20-50 anos. Uma oportunidade de avanço é a seção de testes – a área onde os pesquisadores colocam os componentes, expondo-os ao fluxo de ar. Ao preparar a seção de teste para um novo modelo, o túnel de vento fica inutilizável devido ao processo demorado.
Para resolver o tempo de inatividade, a NASA convocou o público por meio do Novo Desafio da Seção de Teste do Túnel de Vento Transônico. Esta competição de US$ 7.000 buscava novos projetos para uma instalação de túnel de vento com seções de teste capazes de reconfiguração rápida e eficiente.
Os projetos vencedores abordaram a ineficiência das conexões do sistema de dados e instrumentação que atrasam a reconfiguração da seção de teste, carrinhos no nível do solo para simplificar a transferência de modelos de e para a seção de teste e contêineres modulares da seção de teste que incluem tudo o que é necessário para uma troca rápida.
Fonte e foto: Nasa
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