El vuelo libre es un método de control de tráfico aéreo en desarrollo que no utiliza un control centralizado (por ejemplo, controladores de tráfico aéreo). En cambio, partes del espacio aéreo se reservan de forma dinámica y automática de forma distribuida mediante la comunicación por computadora para garantizar la separación requerida entre aeronaves. Este nuevo sistema puede implementarse en el sistema de control de tráfico aéreo de EE. UU. En la próxima década. [ cita requerida ] Sin embargo, se disputa su impacto potencial en las operaciones del sistema de espacio aéreo nacional . [ cita requerida ]
Descripción general
El vuelo libre es un nuevo concepto que se está desarrollando para reemplazar los métodos actuales de gestión del tráfico aéreo mediante el uso de tecnología . El verdadero vuelo libre elimina la necesidad de operadores de control de tráfico aéreo (ATC) al dar la responsabilidad al piloto al mando . Esto le da al piloto la capacidad de cambiar de trayectoria en pleno vuelo. Con la ayuda de sistemas informáticos y / o ATC, los pilotos podrán tomar más decisiones de ruta de vuelo de forma independiente. Como en la mayoría de los sistemas complejos, se cree que la toma de decisiones distribuida pero cooperativa es más eficiente que el control centralizado que se caracteriza por el modo actual de gestión del tráfico aéreo. [ cita requerida ]
Historia
El vuelo libre comenzó como un esfuerzo por volverse menos dependiente del factor humano y más dependiente de la creciente tecnología de su época. A medida que las aerolíneas expandieron sus flotas en la década de 1960 , aumentaron la necesidad de gestión del tráfico aéreo (ATM). [ cita requerida ] ATM creó reglas de vuelo por instrumentos (comúnmente conocidas como "IFR") para gestionar el creciente número de aeronaves. Esto ayudó a controlar el tráfico aéreo, pero requirió una cantidad significativa de tiempo, esfuerzo y recursos para mantener el vuelo IFR. [ cita requerida ]
En 1968 , la Administración Federal de Aviación emitió la Regla de Aeropuerto de Alta Densidad para reducir el número de aviones en un aeropuerto determinado. [ cita requerida ] Veinte años antes Crocker Snow utilizó cámaras de televisión para localizar su posición cuando volaba un avión. [ cita requerida ] Envió señales a la aeronave para que pudieran obtener una perspectiva en tercera persona de los alrededores de la aeronave. Esta idea funcionó, pero resultó demasiado costosa y poco práctica. En la década de 1960, los transpondedores eliminaron la necesidad de usar cámaras de televisión.
Otros problemas que ocurrieron en la industria del tráfico aéreo fueron las crisis de combustible de la OPEP y la huelga de la Organización de Controladores de Tráfico Aéreo Profesional (PATCO) de 1982, que resultó en el despido de miles de controladores por parte del presidente Ronald Reagan. Esto mostró cuán vulnerable era el transporte aéreo a las fuerzas económicas. [ cita requerida ]
Los componentes clave del vuelo libre fueron identificados en 1971 por el gerente de sistemas de United Airlines, William Cotton, aunque la tecnología para implementarlo no estuvo disponible durante otras dos décadas. [1]
En la década de 1970 , el Departamento de Defensa de EE. UU. Implementó el sistema de navegación por satélite GPS y la industria de la aviación vio la oportunidad de usar el GPS para capacidades de gestión del tráfico aéreo potencialmente más eficientes mediante un mayor uso de esta capacidad junto con la automatización habilitada por él. [ cita requerida ]
En 1991, la Organización de Aviación Civil Internacional creó el Panel del Sistema de Navegación Aérea del Futuro. El panel produjo descripciones de aplicaciones de tecnología basadas en satélites y su uso en la gestión del tráfico aéreo. Surgió un papel más importante para la "trayectoria definida por el usuario" que se conoció como "vuelo libre" a mediados de la década de 1990.
Las primeras audiencias sobre la implementación del vuelo libre se llevaron a cabo en agosto de 1994 por el Representante Collin Peterson (D-Minnesota), presidente del subcomité de la Cámara con jurisdicción de investigación sobre la FAA. [1]
En 1995, David Hinson , el administrador de la FAA, organizó un grupo de trabajo para elaborar planes detallados para implementar el vuelo libre. El informe, publicado en octubre de ese año, requería tres fases; [1] [2] la fase I finalizó a finales de 2002, las demás no se han iniciado. En 2001, la NASA patentó un método y un sistema para una herramienta automatizada que permite a los controladores de tráfico en ruta optimizar dinámicamente las rutas de los aviones. [3]
Las verdaderas aplicaciones de vuelo libre existen solo a pequeña escala en operaciones seleccionadas del espacio aéreo donde solo operan las aeronaves mejor equipadas, como a gran altitud en aviones comerciales. [ cita requerida ] Hay muchas versiones de vuelo libre concebidas para el Sistema de Transporte Aéreo de Próxima Generación (NGATS). Se espera que la visión de vuelo libre emerja lentamente durante los próximos 20 a 30 años a medida que NGATS surja de miles de millones de dólares en desarrollo, pruebas, planificación cuidadosa de la transición, entrenamiento y despliegue de sistemas terrestres y aerotransportados por todo tipo de aeronaves. Los elementos clave de NGATS incluyen la transmisión de vigilancia dependiente automática (ADS-B) y lo que se puede esperar que sea una aplicación de información centrada en la red en constante evolución llamada Sistema de Gestión de Información en Todo el Sistema o "SWIM".
Regiones
Las regiones se dividen en no restringidas, de transición y restringidas.
- Irrestricto
- En la región no restringida habrá muy poca orientación del ATC ya que la densidad de aeronaves será baja. Los pilotos tendrán una gran flexibilidad para ejercitar el vuelo libre en esta área. Sin embargo, puede complicarse cuando se calcula el mal tiempo en la ecuación. Es posible que los pilotos tengan que ajustar su rumbo para evitar las inclemencias del tiempo. Al hacerlo, otros pilotos que intenten evitar las condiciones pueden cruzarse entre sí. ATC tendrá que ayudar a los pilotos y guiarlos a través de este problema.
- Transición
- Ligeramente restringido, sin embargo, los pilotos conservan cierta flexibilidad para ejercitar el vuelo libre.
- Restringido
- La libertad del piloto se ha restringido significativamente.
Aproximaciones de vuelo libre
Hay varios enfoques hacia los que puede avanzar el vuelo libre.
Aerotransportado
En la aproximación aerotransportada, la responsabilidad de la separación es totalmente de los pilotos, operando en condiciones de auto separación . El piloto es responsable de detectar y resolver problemas durante el vuelo. Las computadoras ayudarán a la tripulación aérea en este asunto. La información, como los informes meteorológicos u otra posición de la aeronave, se envía desde el ATC (o estaciones automatizadas) a la aeronave para que los pilotos puedan decidir el mejor curso de acción a seguir. El sistema de vigilancia puede estar en tierra o a bordo de la aeronave.
Los problemas con este método incluyen el aseguramiento completo de la información de vigilancia, la comunicación con diferentes equipos, aeronaves más pequeñas incapaces de transportar el equipo y la posibilidad de un mal funcionamiento del sistema. Es extremadamente difícil tener la seguridad total de todo el tráfico aéreo. Si dos aeronaves que vuelan con equipos diferentes se encuentran entre sí, los datos del equipo deberán enviarse al equipo receptor, así como la información normal, como la velocidad. Los aviones más grandes no tendrán problemas con el equipo, pero los aviones más pequeños tendrán problemas para comunicarse entre sí si carecen de un componente esencial. Seguramente, si este fuera un escenario uno a uno, sería fácil de resolver, pero si estuvieran involucrados varios aviones, la dificultad de encontrar una solución se agrava. Por último, si un sistema falla o el software tiene un error de programación de la computadora , la aeronave y otras aeronaves volarán a ciegas.
Suelo
Todos los datos se envían al ATC y el piloto solicita una ruta de vuelo en particular. La comunicación será de aeronave a ATC en lugar de aeronave a aeronave.
En este enfoque, la tripulación aérea no tendrá la experiencia completa de conocimiento de la situación en el enfoque aerotransportado. Aircrew no podrá manejar las incertidumbres o ayudar con las incertidumbres en este enfoque. Si una aeronave no sigue las cuestiones de la directiva ATC, la directiva tendrá que volver a publicarse y, a su vez, aumentará la carga de trabajo de los operadores de ATM.
Enfoque mixto
Enfoque de enfoque mixto que es una combinación del enfoque aéreo y terrestre. AOC envía inicialmente la ruta a la aeronave y al cajero automático. Si a la tripulación no le gusta la ruta, envía los cambios de ruta a ATM y AOC.
Separación
La separación de aeronaves se divide en zona protegida y zona de alerta . En la zona más grande, llamada zona de alerta , el sistema informa a la aeronave a través de una de las tres aproximaciones que hay una aeronave en las proximidades. Actúa como una bandera y simplemente alerta a la tripulación aérea. En la zona protegida, el área debe permanecer estéril de todos los objetos extraños. Es la distancia mínima a la que se puede acercar cualquier cosa. El sistema debe alertar a la tripulación antes de que algo se le acerque, pero si logra ingresar a la zona protegida, la tripulación tomará una maniobra evasiva para evitar una colisión.
Método de detección y conflicto mediante el sistema de automatización center-TRACON
El sistema de automatización Center- TRACON (CTAS) recibe datos de la trayectoria de la aeronave, el modelo atmosférico, el rendimiento de la aeronave y otros factores contribuyentes. Basándose en la información que recibe, calculará la mejor trayectoria mediante ecuaciones y lógica. CTAS se está utilizando actualmente a pequeña escala.
Ver también
Referencias
- ^ a b c Vuelo libre
- ^ Informe final de la RTCA Task Force 3, Implementación de vuelo libre. RTCA, Inc., Washington, DC, 26 de octubre de 1995 [1] Archivado el 8 de abril de 2008 en la Wayback Machine.
- ^ US 6314362 Método y sistema para una herramienta automatizada para controladores de tráfico en ruta
enlaces externos
- NGATS
- Fase de vuelo libre 1
- Con cable: "Vuelo libre"
- Proyecto de sistemas de transporte de aeronaves pequeñas (SATS) en la NASA
- CBSNews: "Coches voladores listos para despegar"
- "gestión del tráfico aéreo"