Desarrollo de una herramienta de cálculo del plan de vuelo alternativo en Dynamo3

Abstract

This project addresses the development of an orchestration layer, or framework, in Python designed to complement the Dynamo3 trajectory calculation tool, enabling the automated calculation of alternate fuel in compliance with current aeronautical regulations. The work begins with an exhaustive review of pertinent regulations, primarily ICAO Annex 6, Regulation (EU) 965/2012 and Doc9976 from ICAO, to establish safety and fuel planning requirements. This includes scenarios such as the use of one or two alternate aerodromes, flights without an alternate, and operations at isolated aerodromes. Based on these principles, a calculation logic has been implemented that interacts with the Dynamo3 core, managing route generation, iterative simulation execution, and the integration of results into the main flight configuration. To verify the tool's reliability, a comparative validation was carried out using real flight plans-specifically Madrid-Panama and Barcelona-Halifax routes. The results demonstrate that the framework provides a precise approximation, although it is slightly more efficient in terms of fuel consumption than the real-world cases analyzed. Additionally, a sensitivity study was conducted to evaluate the influence of meteorology and the geographic location of alternates on fuel consumption. Finally, the document presents a design proposal for the future integration of these functionalities into the Dynamo3 web interface (Dynamo3 Web) and concludes by highlighting the project's contribution to sustainability, enabling a more precise adjustment of required fuel without compromising operational safety.

Este proyecto aborda el desarrollo de una capa de orquestación, o framework, en Python diseñada para complementar la herramienta de cálculo de trayectorias Dynamo3, permitiendo el cálculo automatizado del combustible alternativo conforme a la normativa aeronáutica vigente. El trabajo comienza con una revisión exhaustiva de las regulaciones pertinentes, principalmente el Anexo 6 de la OACI, el Reglamento (UE) 965/2012 y el doc9976 de la OACI, para establecer los requisitos de seguridad y planificación de combustible. Esto abarca escenarios operativos diversos, como el uso de uno o dos aeródromos de alternativa, la planificación de vuelos sin alternativo y las operaciones en aeródromos aislados. A partir de estos principios, se ha implementado una lógica de cálculo que interactúa con el núcleo de Dynamo3, gestionando la generación de rutas, la ejecución iterativa de simulaciones y la integración de los resultados en la configuración del vuelo principal. Para verificar la fiabilidad de la herramienta, se ha llevado a cabo una validación comparativa con planes de vuelo reales, tomando como casos de estudio las rutas Madrid-Panamá y Barcelona-Halifax. Los resultados demuestran que el framework proporciona una aproximación precisa, resultando ligeramente más eficiente en términos de consumo de combustible que los casos reales analizados. Adicionalmente, se ha realizado un estudio de sensibilidad para evaluar la influencia de factores como la meteorología y la ubicación geográfica de los alternativos en el cálculo final. Finalmente, el documento presenta una propuesta de diseño para la futura integración de estas funcionalidades en la interfaz web de Dynamo3 (Dynamo3 Web) y concluye destacando la contribución del proyecto a la sostenibilidad, al permitir un ajuste más preciso del combustible necesario sin comprometer la seguridad operacional.