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GeoPilot

Como calcular o volume operacional SORA

Atualizado

Num pedido SORA, tem de mostrar o espaço aéreo que o seu drone vai utilizar e o solo sobre o qual poderá cair, sob a forma de três camadas encaixadas: a geografia de voo, o volume de contingência à sua volta e a zona tampão de risco no solo para além deste. Cada uma é calculada a partir da velocidade, da dimensão e do comportamento em caso de falha da sua aeronave, com um método de dimensionamento publicado — este guia percorre todos os termos.

As três camadas

  • Geografia de voo — onde tenciona voar, desenhada por si: a área e a faixa de alturas (H_FG) da operação planeada.
  • Volume de contingência — uma margem à sua volta (lateral S_CV, vertical H_CV) que absorve o erro de navegação, o seu tempo de reação e a manobra que imobiliza a aeronave quando esta sai da geografia de voo.
  • Zona tampão de risco no solo — o terreno para além do volume de contingência (S_GRB) onde a aeronave poderá aterrar após uma terminação do voo, e que tem de ser tratado como parte da área sobrevoada.

A geografia de voo e o volume de contingência formam, em conjunto, o volume operacional. O método define também um volume adjacente à sua volta — dois minutos de voo a V0 na horizontal e 150 m acima — utilizado na avaliação do risco aéreo.

As fórmulas

V0 é a velocidade máxima de operação, CD a dimensão característica, t o tempo de reação e g = 9,81 m/s². Para um multirrotor que se imobiliza por arfagem (θ) e uma zona tampão de risco no solo segundo a regra 1:1 ou uma queda balística:

S_CV = S_GPS + S_Pos + S_K + S_RZ + S_CM
S_RZ = V0 × t
S_CM (multirotor stop) = ½ V0² / (g × tan θ)
H_CV = H_FG + H_baro + H_RZ + H_CM
H_RZ = 0.7 × V0 × t
H_CM (multirotor) = ½ V0² / g
S_GRB (1:1 rule) = H_CV + ½ CD
S_GRB (ballistic) = V0 × √(2 H_CV / g) + ½ CD

H_baro é 1 m com altura barométrica e 4 m com altura GNSS. As aeronaves de asa fixa utilizam um raio de viragem (V0² / (g × tan φ)) em vez de uma paragem, e uma terminação por paraquedas substitui a manobra pela distância percorrida enquanto o velame se abre.

Os valores predefinidos do método

O método publica valores predefinidos para os termos que talvez não tenha medido. Pode substituir qualquer um deles, mas a substituição tem de ser justificada perante a sua autoridade:

TermoValor predefinido
Tempo de reação t1 s
Imprecisão GNSS S_GPS3 m
Erro de manutenção de posição S_Pos3 m
Erro do mapa S_K1 m
Arfagem de paragem do multirrotor θ45° (máximo)
Inclinação lateral em viragem de asa fixa φ30° (máximo)

Um exemplo resolvido

Um multirrotor que voa até V0 = 10 m/s, com CD = 0,5 m, uma geografia de voo até 120 m, altura barométrica e todos os outros termos no valor predefinido:

TermoResultado
S_RZ = 10 × 110 m
S_CM = ½ × 10² / (9,81 × tan 45°)5,1 m
S_CV = 3 + 3 + 1 + 10 + 5,122,1 m
H_RZ = 0,7 × 10 × 17 m
H_CM = ½ × 10² / 9,815,1 m
H_CV = 120 + 1 + 7 + 5,1133,1 m
S_GRB, regra 1:1 = 133,1 + 0,25133,4 m
S_GRB, balística = 10 × √(2 × 133,1 / 9,81) + 0,2552,3 m

A escolha do método da zona tampão de risco no solo pesa aqui mais do que qualquer outro dado: o cálculo balístico dá uma zona tampão com menos de metade da dimensão da regra 1:1, mas tem de conseguir justificar que a aeronave cai efetivamente de forma balística quando o voo é terminado.

Calcule-o para a sua operação

A calculadora SORA do GeoPilot aplica este método aos seus próprios dados e mostra cada termo com a respetiva origem — um valor indicado por si, uma constante do método ou um cálculo — para que o seu pedido possa incluir a derivação. Dimensiona os volumes; não produz o GRC, o ARC nem o SAIL de uma SORA completa.

Estes valores são um auxílio à preparação de um pedido, não uma autorização nem uma aprovação regulamentar. Cada valor tem de ser verificado e justificado pelo operador perante a autoridade competente.

Perguntas frequentes

O volume de contingência faz parte do volume operacional?
Sim. O volume operacional é a geografia de voo mais o volume de contingência; a zona tampão de risco no solo fica fora dele, no solo.
Posso utilizar uma zona tampão de risco no solo menor do que a da regra 1:1?
Sim, se se aplicar à sua aeronave um método diferente — uma queda balística, um paraquedas ou um planeio — e o conseguir justificar perante a sua autoridade. A regra 1:1 é o valor predefinido simples e conservador.

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Fontes

GeoPilot

Uma ferramenta independente de planeamento de voos de drones, construída sobre as restrições do espaço aéreo que as autoridades nacionais publicam, para os países europeus abrangidos e os Estados Unidos.

Dados

  • Os dados do espaço aéreo são publicados pelas autoridades nacionais de cada país abrangido. O GeoPilot não está afiliado a nenhuma delas nem é por elas aprovado.
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Informação legal

O GeoPilot é uma ferramenta de planeamento independente e não está afiliado a nenhuma autoridade aeronáutica nem é por ela aprovado. Apresenta dados publicados pelas autoridades nacionais, que podem estar incompletos, desatualizados ou simplificados no seu processamento, e não autoriza nenhum voo. Consulte sempre a publicação da própria autoridade e os NOTAM em vigor antes de voar.