Estratégias de simulação de fluxo atmosférico para avaliar condições de vento turbulento para operações seguras de drones em ambientes urbanos

À medida que a tecnologia dos sistemas de aeronaves pequenas continua a melhorar e o número de suas possíveis aplicações cresce, é provável que sejam utilizados com mais frequência em ambientes urbanos em breve. Esses ambientes são especialmente perigosos devido à sua alta densidade populacional e estrutural, combinada com condições atmosféricas desafiadoras. Particularmente o campo de vento local, com suas características de cisalhamento e turbulência frequentemente desconhecidas, coloca em risco veículos aéreos tripulados e não tripulados. Portanto, o conhecimento do vento turbulento local é essencial para garantir a segurança da aeronave e das pessoas a bordo, bem como em terra, e deve, portanto, ser incorporado no planejamento da missão. Este estudo apresenta uma estrutura de como análises de fluxo atmosférico podem contribuir para operações seguras de drones em ambientes urbanos. Simulações de alta resolução são realizadas, utilizando o modelo de simulação de grande redemoinho PALM, que pode resolver fluxo turbulento e estruturas de edifícios até a escala do metro. Nossos resultados destacam as vantagens e a necessidade de usar modelos que resolvem a turbulência para organizar razoavelmente uma futura rede de operação de drones dentro das cidades. Como as simulações de grande redemoinho de ambientes urbanos ainda são computacionalmente caras, uma base de dados meteorológicos para cada configuração urbana deve ser estabelecida para obter as informações relevantes sobre o vento para o planejamento da missão.