SkyCheck : prototipo per applicazione di controllo anticollisione in volo

Ortega, Christian (2017) SkyCheck : prototipo per applicazione di controllo anticollisione in volo. Bachelor thesis, Scuola Universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI).

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Abstract

Italiano. Il progetto si svolge nel contesto dei sistemi di controllo del traffico aereo (ATC) ed elusione di collisioni in volo (TCAS). L’organizzazione Internazionale dell’Aviazione Civile (ICAO) richiede l’installazione dei sistemi TCAS solamente su velivoli con una massa massima di decollo superiore ai 5700 kg oppure autorizzati a trasportare più di 19 passeggeri. I sistemi TCAS presentano costi molto elevati. Di conseguenza, velivoli di minor dimensioni non ne sono equipaggiati, come anche droni, parapendii e mezzi simili. Anche il controllo del traffico rappresenta una problematica siccome oggetti volanti di piccole dimensioni non possono essere tracciati dai sistemi RADAR. È quindi necessario fornire un sistema alternativo ai TCAS che sia finanziariamente sostenibile, sufficientemente utile ed affidabile, facilmente adattabile a piccoli velivoli o oggetti volanti in generale (per quanto concerne i TCAS) nonché facilmente utilizzabile (per quanto riguarda il controllo del traffico aereo). L’approccio scelto è quello di sviluppare un sistema composto da componenti software e hardware. L’hardware è un prodotto comunemente in commercio, mentre la parte software è interamente sviluppata ad-hoc, con strumenti e metodologia standard di sviluppo software. Il risultato è un’applicazione mobile Android per smartphone e tablet che permette di tracciare l’ ID, la posizione, l’ altitudine, la prua e la velocità dell’ oggetto volante, invia queste informazioni a intervalli regolare ad un back end a terra, il quale le memorizza e restituisce una lista delle stesse informazioni degli oggetti vicini in volo , con lo scopo di evitare collisioni. Gli oggetti volanti sono referenziati geograficamente e rappresentati sul client, il quale allerta il pilota in caso di pericolo. Le stesse informazioni sono utilizzate anche per un front end web, il quale permette il tracciamento di tutti i velivoli che utilizzano il sistema. La posizione dei velivoli sono determinate dal sistema GPS del dispositivo mobile. Lo scambio di informazioni avviene tramite una connessione GSM. Il software comprende test di unità e procedure di deployment automatiche. È ora disponibile un prototipo con le caratteristiche e requisiti richiesti utile per piccole esigenze e mezzi di trasporto quali velivoli, droni, parapendii, ecc... Sono necessari ulteriori studi per verificare la copertura e la disponibilità effettiva del segnale GSM in volo. Inglese. This work is carried out in the context of aircrafts traffic collision and avoidance systems (TCAS) and air traffic control (ATC). The International Civil Aviation Organization (ICAO) mandates TCAS systems to be fitted only on aircrafts with a maximum take-off mass of over 5700 kg or authorized to carry more than 19 passengers. TCAS systems are also extremely expensive. Thus, small leisure aircrafts do not normally carry a TCAS system, nor do drones or paragliders and the like. Air traffic control is also an issue since minor flying objects cannot be tracked by RADAR systems. The need is therefore to provide alternative TCAS and air traffic control systems that be financially viable, sufficiently useful and reliable, easily fittable to small aircrafts or flying objects in general (for what refers to TCAS) as well as a easily deployable (for what pertains to air traffic control). The chosen approach is to develop a system comprised of software and hardware components. Hardware is common off-the-shelf products and technologies, while the software part is entirely developed ad-hoc, with standard software development tools and methodologies. The result is an Android mobile application that runs on both phones and tablets that tracks the flying object’s ID, position, altitude, heading and speed, sends these pieces of information at regular intervals to a ground back end, which stores them and returns a list of the same information for neighbouring flying objects for collision avoidance purposes. Flying objects are geographically referenced and plotted on the client, which alerts the pilot in case of danger. The same information is used for an air traffic control web front end, which allows to track all flying objects using the system. Flying objects’ positions are determined using the mobile device’s Global Positioning System (GPS). Information is exchanged via a Global System for Mobile Communications (GSM) connection. The software is complete with a suite of automatic unit tests and deployment procedures. A prototypical system with the required characteristics and features is now available that can be used for small leisure aircrafts, drones, paragliders, parachutists, etc. Further work needs to be carried out to verify the actual coverage and availability of GSM in the air.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Supervisors: Guidi, Roberto and Corti, Giancarlo
Subjects: Informatica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria informatica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/1743

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