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Perlan y Thales demuestran cómo la IA puede transformar los vuelos en operaciones más seguras, eficientes y predecibles – Thales Aerospace Blog

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Crédito de la imagen: James Darcy.

La iniciativa Airbus Perlan Mission II, liderada por la organización sin fines de lucro de investigación atmosférica con sede en Nevada, The Perlan Project, comenzó su quinta campaña de vuelo experimental a principios de agosto de 2023 en el Aeropuerto Internacional Comandante Armando Tola en El Calafate, Argentina. Inicialmente involucrado en las necesidades de conectividad a través del suministro del demostrador de conectividad FlytLink, Thales también aportó apoyo en Inteligencia Artificial para los cálculos de trayectoria.

El esfuerzo del equipo de Perlan se centró en continuar su misión de avanzar en la ingeniería aeroespacial y la investigación científica, explorar áreas de la estratosfera nunca antes alcanzadas por un planeador presurizado experimental de cero emisiones (el Perlan 2) y compartir su viaje e investigación con el mundo. La tecnología de IA a bordo de Thales jugó un papel importante en la identificación de rutas ascendentes para los aviones sin motor a través de complejas ondas esterosféricas amplificadas por el Vórtice Polar y en la búsqueda de rutas seguras para los pilotos a través de condiciones meteorológicas y atmosféricas en constante cambio. Como resultado, el planeador Perlan 2 pudo alcanzar los 60,300 pies durante los vuelos de 2023, ¡llevando literalmente el demostrador de conectividad FlytLink de Thales a alturas nuevas y sin precedentes!

Crédito de la imagen: James Darcy.

Detrás del proyecto Perlan

Mentes apasionadas, científicos, creadores de innovación y soñadores audaces se han reunido en el círculo del Proyecto Perlan. Comparten una misión común: explorar nuestro mundo a altitudes que desafían la imaginación utilizando el potencial de las tecnologías aeroespaciales innovadoras.

Antes de la intervención de la tecnología de Inteligencia Artificial de Thales, el Proyecto Perlan enfrentaba un desafío formidable. Esto incluía la delicada gestión de condiciones meteorológicas y atmosféricas en constante cambio que creaban dificultades de anticipación, especialmente para el pilotaje; ser capaz de gestionar y maximizar la eficiencia energética; y minimizar los riesgos para los pilotos mientras se diseñan planes de vuelo eficientes.

Por qué la elección de la IA difusa

La oferta de Inteligencia Artificial de Thales se basa en los principios del Árbol Genético Fuzzy (GFT), una inteligente fusión de inteligencia artificial difusa (Fuzzy AI) y optimización a través de algoritmos genéticos. De acuerdo a Nick Ernest, arquitecto jefe de inteligencia artificial de Thales (en la foto de la derecha, con el piloto principal Jim Payne conectando la IA a la cabina), “Mientras que otras IA generalmente brindan soluciones de caja negra que no se puede demostrar matemáticamente que sigan siempre las reglas de seguridad, nosotros entregamos modelos de IA de alto rendimiento que brindan explicabilidad y capacidad de demostrar el cumplimiento de los requisitos de seguridad. También disfrutamos de capacidades comprobadas en aplicaciones similares de enrutamiento y planificación. Para esta aplicación, podemos aprovechar la utilización de múltiples modelos ambientales, vuelos de planeadores simulados y lecciones aprendidas de vuelos anteriores para diseñar las rutas más seguras y eficientes”.

Datos optimizados para una transmisión eficiente

Además, la IA de Thales trabaja en estrecha colaboración con el demostrador de conectividad FlytLink, asegurando una conectividad óptima entre el avión de investigación y tierra.

Los resultados del análisis de IA se transmitieron al piloto a través de interfaces de usuario mejoradas a bordo del avión. Estas interfaces presentaban información crítica sobre planes de vuelo y ajustes necesarios para los objetivos de altitud de manera clara y concisa. Tanto la eficiencia de la conectividad junto con las interfaces y el contenido optimizados permitieron una comunicación ininterrumpida en todas las etapas y altitudes del vuelo.

Un valioso asistente de vuelo para el piloto.

El Proyecto Perlan tenía el ambicioso objetivo de alcanzar los 90,000 pies de altitud durante sus vuelos en Argentina en julio y agosto de 2023, un récord extremadamente desafiante de alcanzar.

La IA jugó un papel vital en el esfuerzo, prediciendo que el récord sería inalcanzable si las condiciones climáticas permanecieran sin cambios. La IA también aportó una precisión incomparable a la búsqueda de alturas estratosféricas, reduciendo significativamente el tiempo necesario para alcanzar altitudes extremas. Esta optimización permitió un uso más eficiente del oxígeno y la capacidad de las baterías, transformando los vuelos en operaciones más seguras, eficientes y predecibles.

El equipo fotografiado en Argentina (foto: James Darcy).

Ese verano, los juicios en Argentina tuvieron un éxito parcial. En palabras de Nick Ernest, “Aunque no se superó el récord, la experiencia ha demostrado que humanos y máquinas pueden aprender juntos. De hecho, la IA había anticipado las dificultades planteadas por condiciones atmosféricas y climáticas subóptimas, y sus predicciones coincidieron bien con los resultados reales a pesar de un espacio problemático increíblemente ruidoso y difícil. La IA también jugó un papel crucial en el análisis y la toma de decisiones durante la misión del Proyecto Perlan en Argentina. Ingirió una gran cantidad de datos en tiempo real de diversas fuentes, incluidos sensores a bordo del avión. La IA utilizó modelos ambientales complejos para hacer predicciones de estrategias de vuelo que tenían en cuenta las variaciones del viento, la presión atmosférica y las condiciones climáticas en constante cambio”.

Al final, humanos y máquinas se complementaron, formando un equipo imbatible donde la tecnología actuaba como una extensión natural del pensamiento humano. Esta sinergia entre Fuzzy AI, comunicación por satélite e interfaces intuitivas dio vida a una solución innovadora que trascendió los límites de la exploración aeronáutica.

Según la Ed Warnock, director ejecutivo de The Perlan Project, Inc. (en la foto), “Thales AI mejoró significativamente la forma en que nuestros aviones y pilotos operan en condiciones extremas cuando vuelan a través del agujero de ozono dentro de ondas estratosféricas complejas generadas por el Vórtice Polar. Nuestra asociación con Thales este año proporcionó mayor seguridad a través de conexiones a Internet en tiempo real y una mejor gestión de recursos de la misión a través de predicciones de IA de caminos óptimos hacia arriba a través de estas condiciones extremadamente desafiantes”.

De cara a posibles temporadas futuras, los vuelos contarán con el apoyo de la IA desde una fase muy temprana del proceso en comparación con la sesión anterior. Nick Ernesto: “La adopción continua y las pruebas con IA ayudarán a Perlan a alcanzar un nuevo paso hacia el objetivo de 90,000 pies. Proporcionará reducciones de incertidumbre para respaldar el proyecto e identificar las mejores rutas y el mejor momento para volar el planeador”. Añade además que “Los conocimientos de este estudio de caso también se pueden aplicar a otras situaciones o clientes similares”.

Vídeos destacados: Airbus Perlan Mission II celebra la quinta temporada de la histórica iniciativa de planeadores estratosféricos



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