CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Development of a ETOPS/EDTO flight dispatching tool for Dynamo3

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: PRATS MENÉNDEZ, XAVIER

Departament: FIS

Títol: Development of a ETOPS/EDTO flight dispatching tool for Dynamo3

Data inici oferta: 14-04-2025     Data finalització oferta: 15-06-2025


Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIST AEROESP
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
Paraules clau:
ETOPS, EDTO, Dynamo3, ETP, CP, Additional fuel
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
- Som un grup de recerca multidisciplinar de la UPC que treballa en projectes d'R+D+i i consultoria en gestió del trànsit aeri i operacions aèries, desenvolupant eines de càlcul de trajectòries tant a nivell de recerca com comercial. Recentment hem llençat una versió cloud amb interfície web (https://dynamo3.upc.edu) i volem potenciar-ne l'ús entre la comunitat aeronàutica.
- L'objectiu principal d'aquest treball és implementar i integrar dins de Dynamo3 una nova funcionalitat per planificar vols sota la normativa ETOPS (Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards) o EDTO (Extended Diversion Time Operations). Aquesta normativa estableix els requisits específics per a operacions de llarg abast amb aeronaus bimotor, definint, entre d'altres, quines rutes i quines contingències de combustible són necessàries per garantir la seguretat en cas de fallada d'un motor o d'altres situacions d'emergència. L'estudiant haurà de dur a terme una anàlisi detallada d'aquesta normativa (FAA, EASA i ICAO) per extreure'n els paràmetres operatius clau (p. ex., temps màxim d'allunyament, marges de combustible, selecció d'aeroports adequats per a desviaments d'emergència, etc.).
- Un cop definits els criteris de càlcul, caldrà afegir al backend de Dynamo3 la capacitat de generar rutes ETOPS, indicant els punts crítics i els respectius aeroports alternatius. Igualment, s'hauran d'estimar de manera precisa els requeriments de combustible (incloent reserves i marges) i els perfils de vol (altitud i velocitat) que millor satisfacin els objectius de seguretat i eficiència. Finalment, l'estudiant participarà en el redisseny de l'actual interfície d'usuari de Dynamo3 Web per incorporar-hi aquesta nova eina de planificació ETOPS de manera intuïtiva i visualment atractiva. Es proposa un primer prototip en Python per validar la lògica de càlcul i, en funció del temps i la motivació de l'estudiant, es podrà integrar en C++ al nucli de càlcul (core) de Dynamo3.
 
Overview (resum en anglès):
Extended Range Twin-engine Operations (ETOPS), currently referred to by International Civil Aviation Organization (ICAO) as Extended Diversion Time Operations (EDTO), impose strict operational, performance, and fuel-planning requirements on commercial flights operating at significant distances from suitable aerodromes. The correct assessment of diversion strategies, critical fuel reserves, and regulatory compliance is therefore a key responsibility in flight dispatch planning.
This thesis presents the development and validation of an EDTO flight dispatching tool integrated into Dynamo3, an aircraft trajectory generation and optimization software. The objective of the work is to automate the identification of EDTO applicability, the determination of EDTO route segments and planning points, the selection of the Critical Point (CP), and the computation of diversion fuel requirements in accordance with ICAO Doc 10085 and Annex 6.
The implemented tool models multiple diversion scenarios, including one-engine-inoperative (OEI) depressurization, and engine-failure-only cases, and evaluates each scenario at all relevant Equal Time Points (ETPs) to identify the most fuel-critical condition. Based on these simulations, the software computes the EDTO critical fuel reserve, performs fuel sufficiency checks, and determines whether additional fuel is required beyond standard dispatch fuel. Weather validity windows for EDTO alternates are also calculated to support dispatch minima verification.
The tool is validated using real operational flight plans corresponding to long-haul EDTO flights. The results show that the developed methodology consistently identifies EDTO relevant route segments and produces diversion and fuel-planning outputs that are coherent with operational documentation, while highlighting expected differences arising from performance assumptions and optimization strategies. The work demonstrates the feasibility of integrating regulatory-compliant EDTO dispatch logic into trajectory-based planning tools and provides a foundation for future extensions toward operational deployment.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC