La automatización del ATC

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SEPTIEMBRE-93 EMPUJE-44 JORGE ONTlVEROS Controlador Aéreo La automatización en el ATe (1) Figura 1. Sectores Madrid A ce y FlR,s co/alera/es. SECTOR BILBAO' tareas rutinarias que bien pudieran ser realizadas por máquinas, aflorando el concepto de la automatización. Esta, constituye sólo un paso dentro de la evolución general de los sistemas ATe de hoy en día. Por otro lado, el grado de automatización que pueda y deba alcanzarse efectivamente, dependerá del equilibrio que mantenga con otros sistemas, como pueden ser: cobertura de ayudas, radares, comunicaciones y equipos de a bordo; coordinaciones in- ternas y externas; y finalmente, com- patibilidad con los equipos y proce- dimientos de las dependencias colate- rales, ya que si el sistema estuviera des- equilibrado, es fácil comprender que la inversión necesaria no podría justi- ficarse ni funcional ni económicamen- te. Asimismo, debe existir cierto equi- librio entre la futura capacidad del sis- tema y el tráfico aéreo que se espere controlar en un periodo suficiente- mente largo tras la puesta en marcha operativa (p.e. 10, 15 años), extremo éste di rícil de pronosticar con preci- sión, básicamente debido el factores económicos de índole tanto nacional como internacional. En consecuencia, el empleo de la automatización permite reducir los costes operativos siempre y cuando se asocie a una utilización más eficaz del espacio aéreo, a su mayor capaci- dad, a la reducción de demoras ya la gestión de un volumen cada vez ma- yor de tráfico aéreo manteniendo los estándares de seguridad. t::OI NUCLEO NORTE NUCLEO SUR _ COLATERALES TMA MADRID (3 SECTORES) SECTOR SANTIAGO FIR SANTA MARIA FIR LISBOA FIR SHANWICK de un sistema ATC «manual» no ra- dar (en argot: convencional), a otro apoyado por radar primario (PSR) y secundario (SSR) que han contribui- do a racionalizar el sistema. Pero co- mo ya sabemos, en ciertas áreas no ha sido suficiente, ya que poco tiem- po después la capacidad era nueva- mente sobrepasada. Debido a ello, se alcanzó un punto en que determina- das funciones o procesos ATC, bási- camente por el volumen de trabajo, se hicieron tan pesadas o exigían tan- to tiempo que el controlador no al- canzaba a realizar la tarea, con lo que se veían mermadas tanto la SEGURI- DAD como la calidad del servicio, no pudiéndose, con los medios disponi- bles, lograr mejoras notables en la re- gularidad y rapidez de las operacio- nes. Llegados a este punto, surge la idea de descargar al controlador de ciertas No es un secreto que la navegación aérea es cara, por ello se exige al ATC y, en general, a los Servicios de Tránsito Aéreo (ATS), que el servicio que prestan sea adecuado a las de- mandas de los usuarios, que mejoren la fiabilidad, SEGURIDAD y capaci- dad de su sistema, y con ello la renta- bilidad general. Hasta hace relativamente poco tiempo gran parte de esas exigencias se han ido consiguiendo al ir pasando La automatización: necesidad y justificación A L tratar el tema de la Gestión del Tráfico Aéreo (ATM) en estas páginas, se vió que la capacidad máxima obtenible del espacio aéreo europeo ya se había alcanzado. Asi- mismo se constató que la solución a adoptar que más podía influir en la mejora de esa capacidad era la que se derivase de una evolución correcta del sistema ATC y con él, del Sistema de Navegación Aérea Europeo (S.N.A.) (Ver EMPUJE 42. Marzo, 93). El propio sistema ATC, para ser efi- caz, debe mantener un ritmo de creci- miento similar al del tráfico aéreo, ya que éste suele recargar el trabajo del controlador de forma desproporciona- da contribuyendo, entre otros facto- res, a que el sistema se sature. Si para aliviar esa situación se asig- na a cada controlador un espacio aéreo más reducido, esto es, se aumen- ta el número de sectores de control (so- lución óptima hasta cierto límite), el resultado que se obtiene es un parale- lo aumento del personal necesario, in- cremento de coordinaciones, de transferencias de control entre secto- res, de carga de trabajo y de la com- plejidad del sistema. En definitiva: una subdivisión suplementaria del es- pacio aéreo no aumenta apreciable- mente la capacidad del sistema ATe. 22

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SEPTIEMBRE-93 EMPUJE-44

JORGE ONTlVEROSControlador Aéreo

La automatización en el ATe(1)

Figura 1. Sectores Madrid A ce y FlR,s co/alera/es.

SECTORBILBAO'

tareas rutinarias que bien pudieran serrealizadas por máquinas, aflorando elconcepto de la automatización. Esta,constituye sólo un paso dentro de laevolución general de los sistemas ATede hoy en día. Por otro lado, el gradode automatización que pueda y debaalcanzarse efectivamente, dependerádel equilibrio que mantenga con otrossistemas, como pueden ser: coberturade ayudas, radares, comunicaciones yequipos de a bordo; coordinaciones in­ternas y externas; y finalmente, com­patibilidad con los equipos y proce­dimientos de las dependencias colate­rales, ya que si el sistema estuviera des­equilibrado, es fácil comprender quela inversión necesaria no podría justi­ficarse ni funcional ni económicamen­te. Asimismo, debe existir cierto equi­librio entre la futura capacidad del sis­tema y el tráfico aéreo que se esperecontrolar en un periodo suficiente­mente largo tras la puesta en marchaoperativa (p.e. 10, 15 años), extremoéste di rícil de pronosticar con preci­sión, básicamente debido el factoreseconómicos de índole tanto nacionalcomo internacional.

En consecuencia, el empleo de laautomatización permite reducir loscostes operativos siempre y cuando seasocie a una utilización más eficazdel espacio aéreo, a su mayor capaci­dad, a la reducción de demoras y a lagestión de un volumen cada vez ma­yor de tráfico aéreo manteniendo losestándares de seguridad.

t::OI NUCLEO NORTENUCLEO SUR

_ COLATERALES

TMA MADRID (3 SECTORES)

SECTORSANTIAGO

FIRSANTA MARIA

FIRLISBOA

FIRSHANWICK

de un sistema ATC «manual» no ra­dar (en argot: convencional), a otroapoyado por radar primario (PSR) ysecundario (SSR) que han contribui­do a racionalizar el sistema. Pero co­mo ya sabemos, en ciertas áreas noha sido suficiente, ya que poco tiem­po después la capacidad era nueva­mente sobrepasada. Debido a ello, sealcanzó un punto en que determina­das funciones o procesos ATC, bási­camente por el volumen de trabajo,se hicieron tan pesadas o exigían tan­to tiempo que el controlador no al­canzaba a realizar la tarea, con lo quese veían mermadas tanto la SEGURI­DAD como la calidad del servicio, nopudiéndose, con los medios disponi­bles, lograr mejoras notables en la re­gularidad y rapidez de las operacio­nes.

Llegados a este punto, surge la ideade descargar al controlador de ciertas

No es un secreto que la navegaciónaérea es cara, por ello se exige alATC y, en general, a los Servicios deTránsito Aéreo (ATS), que el servicioque prestan sea adecuado a las de­mandas de los usuarios, que mejorenla fiabilidad, SEGURIDAD y capaci­dad de su sistema, y con ello la renta­bilidad general.

Hasta hace relativamente pocotiempo gran parte de esas exigenciasse han ido consiguiendo al ir pasando

La automatización: necesidad yjustificación

AL tratar el tema de la Gestión delTráfico Aéreo (ATM) en estaspáginas, se vió que la capacidad

máxima obtenible del espacio aéreoeuropeo ya se había alcanzado. Asi­mismo se constató que la solución aadoptar que más podía influir en lamejora de esa capacidad era la que sederivase de una evolución correcta delsistema ATC y con él, del Sistema deNavegación Aérea Europeo (S.N.A.)(Ver EMPUJE 42. Marzo, 93).

El propio sistema ATC, para ser efi­caz, debe mantener un ritmo de creci­miento similar al del tráfico aéreo, yaque éste suele recargar el trabajo delcontrolador de forma desproporciona­da contribuyendo, entre otros facto­res, a que el sistema se sature.

Si para aliviar esa situación se asig­na a cada controlador un espacioaéreo más reducido, esto es, se aumen­ta el número de sectores de control (so­lución óptima hasta cierto límite), elresultado que se obtiene es un parale­lo aumento del personal necesario, in­cremento de coordinaciones, detransferencias de control entre secto­res, de carga de trabajo y de la com­plejidad del sistema. En definitiva:una subdivisión suplementaria del es­pacio aéreo no aumenta apreciable­mente la capacidad del sistema ATe.

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.Mejoras que aporta La automatización

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Para que la función del ControlAéreo sea, a nivel profesional, unatarea satisfactoria, es indispensableque el controlador pueda desarrollarsus aptitudes. En pocas palabras: elcontrolador encontrará satisfacciónen su tarea si realmente controla (porsupuesto esto es aplicable a cualquierparcela profesional, piloto, OTV ... ).Junto a esta satisfacción, otros facto­res como la destreza y el orgullo pro­fesional contribuyen a que el sistemafuncione con SEGURIDAD y efica­cia. Por tanto, a la hora de conside­rar el grado de automatización que sequiera introducir en el ATC los ele­mentos antes descritos se tienen ­suponemos- en mayor o menor me­dida en cuenta.

Para concluir con estas considera­ciones, apuntar que si el sistema co­mo concepto, junto al equipo que losustenta, se modifican notablemente,se hace necesario un período de for­mación y adaptación a fin de ir to­mando confianza, así como adquirirla necesaria experiencia con el nuevoequipo y sus procedimientos operati­vos. Por ello, es fundamental que lasmodificaciones sean graduales y quese eviten cambios drásticos (aunquelo anterior parezca una obviedad, laexperiencia demuestra que no siem­pre es posible).

Por otro lado, ni que decir tieneque es esencial y deseable la partici­pación del profesional en la formula­ción de los requerimientos delsistema, así como en las fases subsi­guientes del proyecto, elaboración eimplantación operativa.

Una cosa más. En el aspecto jurídi­co, el XXX Congreso de IFATCA

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Figura 2. Plan de Vuelo de Compañía y Gestión S.A.e. T.A.

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cambios en el papel del mismo, larealidad es que se tienen que realizartareas suplementarias a efectos deproporcionar información al ordena­dor.

Por otro lado, si el sistema va enalgún momento de su evolución másallá de la asistencia en la toma de de­cisiones, o a la de hacerse cargo de lastareas menos complejas (impresiónde fichas, transmisión de estimadasal colateral, previsión de connictos,etc.) habría que plantearse la necesi­dad de modificar los procedimientosATC y con ello el papel del controla­dor aéreo (tal y como ha sucedido alas tripulaciones con los modernossistemas de aviónica y navegación).

Bajo esa óptica, a pesar del énfasisque se pone en los problemas queplantea para el ATC el exceso de car­ga de trabajo y la consiguiente ten­sión, el problema más importante alque habrá que enfrentarse a medioplazo será el aburrimiento (quizás deesto las tripulaciones en viajes oceá­nicos largos sepan algo), ya que conuna mayor automatización se cambiagradualmente de papel, pasando delhombre que gUia la máquina a la má­quina que gUia al hombre, dando lu­gar a que el profesional actúe enrespuesta a hechos y condiciones im­puestas por el ordenador (como enocasiones sucede). Esto puede signifi­car, llegado el caso, una pérdida delnecesario estímulo y satis facción enel trabajo. Asimismo, si el equipo noexige esfuerzos y es fácil de manejar,el papel del controlador puede redu­cirse a vigilar el tráfico yeso puederelajarle en una sensación de jalsaSEGURIDAD.

EL elemento humano

En principio, lo que la automatiza­ción pretende es disminuir la carga detrabajo acumulada sobre el controla­dor, y aunque no pretende introducir

• Al usuario:- Aumento de la capacidad del

espacio aéreo.- Control de anuencia más ade­

cuado al tener más y mejoresdatos en tiempo real.

- Mayor rentabilidad en las ope­raciones.

- Menores demoras en tierra y envuelo.

• Al ATC:

- Disminución de la carga de tra­bajo y, por tanto, del stress.

- Mayor fiabilidad y precisión encuanto a localización y segui­miento de aeronaves (estabili­dad de datos radar).

- Asistencia en la toma de deci­siones, mediante el suministrode datos auxiliares en tiempore a] (velocidad, distancia, tiem­po, nivel de vuelo).

- Flexibilidad en la reconfigura­ción de sectores facilitando laabsorción de picos de tráfico.

- Detección de connictos.- Reducción de posibles errores

humanos.- Mejora en procedimientos de

coordinación y transferencia decontrol.

- Actualización de datos MET/AIS.

Como consecuencia de todo lo an­terior, mejoras en la organización,calidad y SEGURIDAD del servicioque se presta al usuario.

• Complementarias:

- Investigación de accidentes e in-cidentes.

- Control de tasas.- Búsqueda y salvamento.- Diagnóstico y corrección del

funcionamiento defectuoso tan­to del soporte físico (ordenado­res) como del lógico (progra­mas).

- Evaluación y supervisión de lossistemas.

- Entrenamiento (simulación di­námica).

- Análisis estadísticos.

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(Federación Internacional de Asocia­ciones de Controladores de TráficoAéreo) celebrado en Puerto Espana(Trinidad) en abril de 1991 se señala­ba: «Los aspectos legales de las res­ponsabilidades de un ControladorAéreo deben estar claramente identi­ficadas cuando se trabaja con siste­mas automatizados». Sin comenta­rios.

El elemento sistema

Ya se ha visto que la tecnologia mo­derna es indispensable en el ATC si sequiere gestionar adecuadamente eltráfico presente y futuro. En caso defallos imprevistos del equipo, el con­trolador suele tener dificultades paracontinuar prestando servicio, sobretodo en momentos de tráfico intenso.

Para que los sistemas que apoyanal ATC se mantengan en servicio las24 horas del día trabajando con pre­cisión, es necesario que todos los sub­sistemas de que constan sean excep­cionalmente fiables. Una forma deasegurar la fiabilidad es tener siste­mas redundantes idénticos, uno delos cuales actúa a modo de reserva.Asimismo han de cumplir el requisitode «supervivencia», es decir, quesean a prueba de averías locales unavez que haya fallado el secundario yse hayan perdido datos (p.e. la corre­lación radar). Por ello puede existiruna presentación tabular en monitora parte destinada a reforzar la pre­sentación radar (Esto es sólo unejemplo ilustrativo; como ya vere­mos, con otros subsistemas sucede al­go similar en el SACTA).

Interfaz hombre-máquina

El empleo de ordenadores en la esfe­ra ATC puede plantear problemasgraves -a menudo complejos- en elinterfaz entre el hombre y la máqui­na. Se exige al ordenador que sumi­nistre una corriente continua dedatos previamente tratados para supresentación al controlador, de mo­do que sean fácilmente asimilables.Esta información contiene tanto da­tos radar como de plan de vuelo com­plementados, según el grado de auto­matización, con información quepuede incluir asesoramiento y adver­tencias. Asimismo, para proporcio­nar información suplementaria a pe­tición, primero se requiere efectuarentradas manuales a través del tecla­do (alfanumérico o de función) a fin

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de actualizar el plan de vuelo, asi co­mo las medidas de control que lo mo­difiquen, tales como cambios de ru­ta, entrada en «espera», etc.

Como se ve, el controlador puedeterminar siendo un esclavo de la má­quina, cuando la razón de ser delequipo de tratamiento de datos esayudarle.

Tratemos de la «ergonomía». Losdispositivos de entrada destinados alcontrolador deben concebirse de mo­do que sean funcionalmente simplesy que le exijan efectuar un númeromínimo de operaciones. Ayuda a laergonomía, por ejemplo, el tipo depresentación de pulsación interactiva(a base de preguntas y respuestas) ola utilización de dispositivos manua­les de selección del tipo «ratón» o«rolling ball» (BR), así como que lainformación que aparece en los dis­tintos monitores tenga una disposi­ción óptima.

La eficacia de la labor del contro­lador puede verse mermada por algu­nas razones como:

- Presentación de demasiados da­tos.

- Uso incorrecto de símbolos ocolores en pantalla que puedendistraer la atención.

- Necesidad de que se tenga quededicar con frecuencia a la ad­quisición de datos en tiemporeal.

- Necesidad de que tenga que de­dicar su atención en momentosinoportunos a asuntos no rela­cionados directamente con elcontro!.

- No utilizar por completo las po­sibilidades que ofrece el sistemapor considerarlas complicadaso poco útiles, prefiriendo el usoocasional de procedimientos«manuales».

El tratamiento de datos

El ATC, para cumplir su misión, de­pende de la obtención oportuna deinformación precisa, incluyendo da­tos MET/ AIS y datos sobre la posi­ción e intención de las aeronaves(RADAR + FPL).

Las entradas de datos en el sistemade forma manual se deben reducir ­como ya se ha argumentado- al mí­nimo, siendo aconsejable la entradadesde redes AFTN y CIDIN (RedOACI de intercambio de datos), asícomo de enlaces OLDI (On Line Da-

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ta Interchange) entre ordenadoresATC.

Un sistema automatizado de trata­miento de datos de plan de vuelo per­mite mejorar la precisión, oportuni­dad y presentación de los datos alcontrolador disminuyendo al tiempola carga de trabajo en el puesto decontrol, así como la carga en los ca­nales de comunicaciones orales entree intra dependencias.

Por su parte, el sistema Radartransforma las seMl1es que recibe endatos analógicos que no pueden acce­der directamente al procesador de da­tos numéricos ATe. Su conversión aforma numérica se efectúa por mediode un «extractor de respuestas» queextrae por separado tanto las res­puestas de primario como de secun­dario.

Una forma sencilla de tratamientoconsiste en gestionar solamente datosSSR, utilizando presentaciones Ra­dar numéricas y, en caso de necesi­dad, utilizar presentaciones video deprimario con datos SSR numéricossuperpuestos (es el caso de los secto­res de APP).

La presentación de la clave SSR decuatro dígitos y la de la informaciónde nivel obtenida del Modo C en eti­quetas junto a cada uno de los símbo­los de posición radar (ver figura)facilitan al controlador la identifica­ción de las «trazas» y le permiten ve­rificar la altitud sin tener que remi­tirse a los informes del piloto. Ade­más, aplicando un programa de se­guimiento, se puede conseguir la co­rrelación (sustit ución de la clave SSRasignada por el indicativo de la aero­nave).

Los datos de nivel también sirvenpara hacer filtros selectivos, comopor ejemplo suprimir de la presenta­ción Radar las respuestas SSR de lasaeronaves que vuelen por encima opor debajo del espacio aéreo que estébajo la jurisdicción de un controla­dor determinado.

Registro y análisis de datos

La necesidad del registro de datosviene determinada porque su análisispuede ser de gran ayuda para la co­rrección de errores, configuración yvigilancia de las prestaciones del sis­tema y cubre las necesidades de inves­tigación de incidentes, accidentes yBúsqueda y Salvamento. Por ejem­plo, son importantes los niveles devuelo autorizados y las posiciones de

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Figura 3. S/mbolo de posición radary etiqueta asociada.

aeronaves obtenidas por Radar, ade-.;.más de servir para planificación delespacio aéreo.

Figura 4. Ficha de progresión de vuelúLa presentación al controlador del Plan de Vuelo actualizado se ha­ce en forma de fichas impresas en el propio puesto de control deforma descentralizada.

Figura S.Enlaces SACTA a medio plazo.

(Conlinuarli)

Simulación

te del territorio), se contribuye a laidentificación de aeronaves, sobre to­do si éstas proceden de más allá de lasfronteras territoriales, además decoordinación en ejercicios aéreos y lautilización eventual de áreas militares'para el sobrevuelo de aeronaves civi­les.

La capacidad de simulación que ten­ga un sistema automatizado es evi­dentemente útil para la capacitacióndel personal ATC, pudiendo crearmodelos de flujos de tráfico para re­solucíón de problemas y análísis desituaciones. También permite la rea­lización de evaluaciones sobre cam­bios proyectados en los procedimien­tos ATC antes de que se pongan enpráctica (así ha sucedido en la recien­te reestructuración del TMA de Ma­drid, con un resultado muy satisfac­torio).

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garantiza el intercambio oportuno dedatos de vuelo de manera fiable, a lavez que reduce el número de entradasmanuales y los errores que ello con­lleva. La fiabilidad se consigue al rea­lizar el intercambio de datos a regí­menes binarios medios y elevados co­mo los de la red CIDIN ya menciona­da y con la ayuda de técnicas dedetección de errores.

Con otros sistemas: El sistemaATC mantiene diversos grados de re­lación con otros sistemas, entre ellosbásicamente los meteorológicos(MET), de Información Aeronáutica(AIS) y de Defensa Aérea (DA).

Dependiendo de la evolución delsistema de tratamiento de datosMET, existe la posibilidad (todavíano en el SACTA) de que en la presen­tación panorámica del controladoraparezca un esbozo de situaciones demal tiempo. En cuanto a la relacióncon la DA, aparte de la posibilidadde tomar la señal de sus asentamien­tos radar (que suelen cubrir gran par-

• De datos: Muchos centros de con­mutación de la Red de Telecomunica­ciones Fijas Aeronáuticas (AFTN)funcionan aún de forma manual oson en el mejor de los casos semiau­tomáticos. Utilizando ordenadores segana en velocidad y eficacia, ya quelos procesos, al ser automáticos, dis­minuyen la posibilidad de error hu­mano. Además, estos sistemas regis­tran su propia actividad, proporcio­nando resúmenes estadísticos diarios,pudiéndose ver las tendencias del trá­fico de mensajes. La automatizaciónde este tipo de sistema es el primerpaso indispensable a la del ATC, de­bido a su función primordial de reci­bir y procesar datos MET, AIS yFPL.

Comunicaciones

Entre dependencias A TS: Las depen­dencias ATS no están aisladas, sinoque funcionan como elementos deuna red coherente de dependencias alservicio de un área más o menos ex­tensa dentro de un sistema global. Elenlace automático entre ordenadores

Intercambio de datos

• Orales: Las instalaciones de comu­nicaciones a disposición del controla­dor son un reflejo de la flexibilidad ycapacidad de adaptación que puedenofrecer estos sistemas. Los circuitosorales pueden ser de enlace perma­nente (línea caliente) o de enlace di­recto (telefonía) y pueden permitir latransferencia de llamadas o la posibi­lidad de reconfiguración y redefini­ción de circuitos (incluida la radiofo­nía) gracias al uso de ordenadores,facilitando con ello la expansión o lareducción de la capacidad de lospuestos de control según los volúme­nes de trá fico previstos.

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La automatización en el ATe (11)

En el primer capítulo el lector hi­zo un recorrido por los elemen­tos que componen un sistema

automatizado. Se habló de la necesi­dad del mismo debida a la importan­te evolución del tráfico aéreo, apor­tando mejoras que contribuyen a que las demoras, congestiones, carga de trabajo, procedimientos, etc. formen un ente único en el que la SEGURI­DAD sea el objetivo prioritario.

En este capítulo se presenta al lec­tor el sistema con que en la actualidad cuenta España, el SAeTA. Su presen­tación, que aunque por razones evi­dentes de espacio está muy conden­sada, ayudará al lector interesado a conocer cómo funciona el ATC.

Hay que apuntar que, para su me­jor compresión, se debe acudir al nú­mero anterior de EMPUJE, ya que se hacen referencias tanto al texto como a las figuras en él reflejadas.

El Plan S.A.C.T.A.

Antecedentes

El espacio aéreo español se ha carac­terizado siempre por su gran estacio­nalidad. Existen días y horas en los que se producen grandes concentra­ciones de tráfico que paulatinamente han ido saturando el sistema ATC es­pañol, haciéndose imperativo el me­jorar la capacidad del mismo.

Los primeros estudios encamina­dos a la consecución del Plan SAC­TA (Sistema Automatizado para el Control del Tráfico Aéreo) datan de 1981. Estos estudios fueron puestos en marcha por la entonces Subsecre­taría de Aviación Civil, creándose, amparado por el Real Decreto 1484/1981, el Servicio del Plan para la automatización del Control de la Circulación Aérea, al que se le asig­naron las misiones de: Dirección, Coordinación de Estudios, Ejecución y Control del Programa. Este «servi­cio» inició su andadura con una Ofi­cina de Ingeniería integrada por: Un grupo de expertos, Ingenieros Aero­

náuticos, Controladores de la ya constituida D.G.A.C., así como re­presentantes de los Ministerios de In­dustria y Defensa (Ejército del Aire) y miembros de empresas consultoras como ISEL y METREK (asesora de la FAA para los sistemas ATe, Ra­dar y comunicaciones).

Como fase de transición a lo que sería el futuro sistema, la D.G .A.c. puso en marcha el Plan Pre-SACTA, introduciendo una serie de mejoras que consistieron en la incorporación de Tratamiento automático de Plan de Vuelo y de datos Radar en los ACCs de Madrid, Sevilla y Barcelo­na.

Puesta en marcha la fase previa, las empresas finalmente encargadas de desarrollar los equipos del SAC­T A serían CESELSA e INISEL (hoy del grupo INI) y hubo un relevo en el asesoramiento, retirándose ME­TREK e incorporándose ISDEFE (creadora de los programas informá­ticos del sistema). A partir de aquí las fases de fabricación, pruebas en fá­brica, instalación, pruebas en empla­zamientos, entrenamiento de personal y transición operativa (muy comentada en su día) han sido las que han «dado a luz» a nuestro SACTA, tal y como lo conocemos hoy.

La idea que se ha perseguido con su instalación es que sea un sistema de gran calidad, flexible en su opera­ción, ampliable, modular y fácil de mantener, además claro está de ser capaz de absorber al menos el tráfico aéreo de los próximos 10 ó 15 años.

Este sistema aporta (o aportará en sucesivas fases) las mejoras nombra­das anteriormente, y todo lo mencio­nado sobre la automatización del ATC le es aplicable. Además tiene como objetivos específicos:

- Normalizar equipos y progra­mas de ordenador.

- Minimizar el coste del ciclo de vida del sistema.

- Permitir rutas menos segmenta­das (como adaptación a la futu­ra implantación de la red de Rutas Troncales ya tratadas en EMPUJE núm. 43, Junio 93), pa­ra lo cual previamente se ha convertido a todo el espacio aéreo bajo jurisdicción españo­la, controlado desde nivel de vuelo 150 hacia arriba.

Madrid ACC

El Centro de Control de Tráfico Aéreo del Area de Madrid (Madrid Control) es la dependencia «estrella» de todas las que componen la red ATS española, debido a que todo es nuevo, tanto el edificio como los Sis­temas.

Está ubicado en la localidad ma­drileña de Torrejón de Ardoz y cuen­ta con los más modernos medios de comunicación y transmisión de da­tos. Asimismo dispone de energía

Figura 6. Nuevo edificio de ACC MADRID.

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Figura 7. Sala de Control ACC MADRID antes de instalar los sistemas.

eléctrica de emergencia y modernos dispositivos contraincendios y de se­guridad de las grabaciones de Radar y voz (tanto de radio como de telefo­nía). También cuenta con un conjun­to de subsistemas constituidos por procesadores enlazados a través de una red local de datos, periféricos y dispositivos de presentación que rea­lizan, entre otras, funciones de:

- Tratamiento de planes de vuelo (TPV),

- Tratamiento de datos Radar (TDR),

- Presentación (pantallas Radar, monitores, fichas),

- Supervisión, - Apoyo, - Gestión de comunicaciones de

voz (SCV), - Simulación dinámica,

(trataremos someramente algunos de ellos).

Unidad de Control de Sector (U. C. S.)

La UCS es la posición física desde la que se ejercen las funciones ATC. En Madrid ACC se dispone de 18 posi­ciones de control, 11 de ellas para el Control de la Circulación Aérea Ge­neral (CAG) (8 para ruta y 3 para TMA), más 5 hoy en reserva y para futuras subdivisiones del espacio aéreo y las 2 restantes para el Control Aéreo Militar Operativo (CAMa).

Cada UCS está diseñada para ser gestionada por tres operadores, a sa­ber: Controlador Ejecutivo que, en­tre otras misior.es y para que el lector lo entienda, es el que habla con las aeronaves (y que de vez en cuando tiene carraspera). Controlador Plani­ficador, que apoya al primero y pla­nifica el tráfico de modo «convencio­nal». Y finalmente el Controlador

Dependiendo del volumen de tráfi­co una UCS puede estar gestionada por 3, 2 ó 1 controlador realizando todas las funciones. De igual modo la flexibilidad del sistema permite que desde una sola UCS se puedan gestio­nar varios sectores, solución que se adopta cuando la afluencia de tráfic'J es menor, sobre todo por la noche.

Elementos que componen una UCS (Fig. 8a y 8b)

• Pantalla Dinámica de Datos Radar (PDR) y su teclado.

• Pantalla Tabular de Datos Ra­dar (PTR) y su teclado (refuerza los datos de la PDR con datos de plan de vuelo asignados a una UCS).

• Pantalla de «estado» de Planes de Vuelo (PCV) y su teclado, donde aparecen todos los planes de vuelo previstos, coordinados y activos.

• Impresora de fichas de Plan de Vuelo (IFV).

• Pantalla de datos MET/ AIS y su teclado.

Figura Sa. Unidad de control de sector.

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• Paneles de «plasma» para radio y telefonía.

• Panel de radio «último recurso» (en caso de fallo del sistema informá­tico es posible obviar el ordenador, acudiendo directamente al transmi-· sor/receptor remoto).

• Pantalla RASTER de alta defi­nición e'n color, con los mismos datos que la PDR.

• Relojes digitales con hora UTC (Tiempo Universal Coordinado).

• Bola Rodante (SR) que permite cálculos de vectores, distancias y tiempos (entre otras funciones).

Subsistemas

Tratamiento de datos radar

Tiene capacidad para el tratamiento simultáneo de la señal procedente de hasta 12 asentamientos Radar, tanto militares como civiles, repartidos por todo el territorio español (en breve se

LA~y~u~d~an~t~e~q~u~e~a:s~is~te~a~1~a~n~te:r~io:r~.__J~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~::::::====~~ 33

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Figura Sb. Sistemas que componen la U. C. S.

que sucede con el TDR es posible acudir directamente al emisor/recep­tor a varios cientos de kilómetros de distancia a través del panel «Radio último recurso» en caso de fallo del ordenador.

Telefonía. El sistema utilizado es

Panlalla MET/AIS

CARPE rA :uJFoR ~1Ac.;O;"¡ igual en fondo y forma al anterior.

tJii='"-"""'o/Jl~Ilt!'••1 +l1-+-+- s écr()~ Es posible su reconfiguración e inte­gración y asimismo se posee un siste­ma duplicado para el caso de fallo del ordenador.

Subsútema METlAIS

Ofrece, entre otras, presentaciones de:

- Datos meteorológicos actuales (METAR)

- Datos meteorológicos previstos (TAFOR) (ambos de aeródro­mos militares y civiles)

- Estado de Radioayudas tendrá también señal de los radares paso estimadas a los siguientes pun­ - Estado de áreas D, P Y R portugueses y franceses) y su poste­ tos de notificación de los sectores im­ - Perfiles de aproximación de de­rior tratamiento en ordenadores para plicados, imprimiéndose por consi­ terminados aeropuertos su presentación al Controlador Eje­ guiente nuevas fichas de progresión - Control de anuencia. cutivo. En caso necesario se puede de vuelo (Fig. 4). obviar el sistema informático y tomar Subsistemas auxiliares la señal directamente de un asenta­miento radar en concreto. Simulación dinámica. Permite utili­

Comunicaciones voz (SC V) zar la UCS, una vez desconectada del tráfico aéreo real, para efectuar si­

Tratamiento de Planes de Vuelo mulaciones con fines de instrucción oRadio. A través de ordenador se pruebas de reestructuración de espa­(TPV) efectúa un procesamiento digital de cio aéreo asistida por ordenador yla señal usando tecnología de modu­programas convenientes.lación de impulsos (MIC) que ecuali­Está dividido en dos subsistemas, por

za la señal y filtra parásitos. Tiene la Supervisión. Todo el sistema esun lado el Tratamiento Central posibilidad de reconfigurar enlaces al continuamente supervisado por orde­(TCPY) donde van a parar en estado

«pendiente» los planes de vuelo reci­ integrar sectores, asi como de efec­ nadores y técnicos especializados des­tuar retransmisiones entre frecuen­ de la «sala de equipos» (tan grandebidos por cualquier vía hasta que son

transmitidos al Tratamiento Local cias con el fin de que aeronaves en como la «sala de control») que avisan distintas frecuencias puedan recibirse de los posibles fallos, detectando(TLPV) donde pasarán por varios es­

tados (se verán más adelante con un mutuamente y no «se pisen» al inten­ eventuales errores y ofreciendo pro­tar ponerse en contacto con el ATe. cedimientos y alternativas para la re­ejemplo de cómo funciona en la prác­

tica el SACTA). Consta de pantallas de «plasma» con cuperación de la parte del sistema en membrana tactil (ver fig. 9). Al igual situación de fallo.

Integración de Datos Figura 9. Paneles de plasma radio y telefonta del S. C. v.

La posición de una aeronave es extra­polada de varios extractores de res­ r:;:lDD~r=lr=JDD~D 80GG ':=,11••,,.. 11t=J ~~~ E.Jpuesta radar mediante ordenador (es lo que llamamos «multiradar») y se BDDEJGBDDGD GGGG ..---- . ~E1compara con los datos del Plan de ·GOD~~~DD~D GBEJBDODBEJEJVuelo actualizado de forma automá­ DO§ODEJOD[;JD GGElBDDL:JGEJEJtica. Siempre que esa posición a lo DDEJDDDDDGD BBElBDDITJEJEJEllargo de una derrota difiera en deter­minado parámetro (establecido por DD~DDDDD~D BBElBDD'Dc:J~§

1·"-' IEJEJ§lEJGl§)§] 1-- I []adaptación) de la posición del Plan PANELJWlK)de Vuelo, se modifica automática­

mente el PY actualizado y. en conse­cuencia, se revisarán las horas de

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Page 8: La automatización del ATC

EMPUJE-45 DICIEMBRE-93

Un ejemplo

Con el fin de que el lector conozca someramente lo que hace la parte del equipo de vuelo que está en tierra cuando se maneja un sistema auto­matizado, vamos a intentar explicar con un sencillo y breve ejemplo prác­tico lo que hemos visto sobre la auto­matización en el ATe.

Esperamos que se pueda apreciar la economía de carga de trabajo del controlador, la mejor gestión del es­pacio aéreo y las ventajas para la par­te del equipo de vuelo que está a bordo.

Supongamos que un piloto presen­ta un plan de vuelo (p.e. Madrid­Málaga) en la oficina correspondien­te del aeropuerto de Barajas. El en­cargado, tras revisar la formulación correcta del mismo, procede a intro­ducirlo en su terminal AFTN. Inme­diatamente el PV llega a la base de datos del Tratamiento Central de Plan de Vuelo (TCPV) de Madrid ACC (que en este caso es la depen­

dencia que sirve a la FIR de donde parte la aeronave), donde permanece en estado «pendiente» hasta unos mi­nutos antes de la hora prevista de despegue, momento en el que pasa a estado «coordinado», provocando la emisión de una ficha a la torre de Ba­rajas y al sector «Despegues» del TMA de Madrid.

Una vez pasada la inspección pre­vuelo y preparado para iniciar el vue­lo, el piloto conecta la radio y pide «turbinas» a la torre. El controlador, tras aprobar la puesta en marcha, procede a dar la correspondiente autorización de ruta ATC donde in­cluye el código SSR que le ha sido asignado a ese vuelo por el sistema. Tras el rodaje al punto de espera de la pista en servicio y recibida la auto­rización de despegue, el piloto mete gases y la aeronave comienza su ca­rrera por la pista. Al mismo tiempo el controlador del TMA ve en su panta­lla Radar como un símbolo de posi­ción radar comienza a tomar velo­cidad.

La aeronave alcanza V1 Yremonta el vuelo. Una vez transferida por la torre y tras el preceptivo «contacto radar» del controlador de «Despe­gues», comienza el procedimiento re­glamentario de salida. Pasados unos cientos de pies el sistema reconoce el código SSR y lo sustituye por el indi­cativo del vuelo (antes se hacía men­talmente). Al mismo tiempo el PV pasa a estado «activo» en el sistema, procediendo al envío de fichas de progresión a las UCS,s que van a controlar el vuelo.

Cuando la aeronave va a abando­nar el sector «Despegues» (bien por haber seguido· el procedimiento «standard» o por recorte de ruta) es transferida sin necesidad de coordi­nación al primer sector de ruta que va a seguir su vuelo, donde se le asigna­rá el nivel de vuelo requerido en el PV u otro distinto si es solicitado por el piloto (esto último obliga a intro­ducir ese dato en el sistema a través del teclado de función de la PDR).

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abandone FIR MADRID el sistema envía un mensaje de estimada al or­denador del ACC Sevilla por medio del OLDI, provocando la emisión de fichas de progresión a los sectores implicados (con el ACC BARCELO­NA no existe enlace OLDI).

Mientras esto sucede, ya hace tiem­po que el letrero de «abrochense los cinturones» se ha apagado, la tripu­lación ha conectado el Piloto Auto­mático (no automatizado) y el baño ha empezado a usarse.

En tierra el ajetreo continúa, el Controlador Ejecutivo sigue con atención el simboJito verde (uno más de los que aparecen en su pantalla circular verde fosforescente), y com­prueba en su monitor PCV que la es­timada ha sido transmitida por su ordenador.

Cuando la aeronave llega al punto acordado para efectuar la transferen­cia de control y comunicaciones (en este caso el punto CRISA) el contro­lador llama a la misma y le comunica la frecuencia del sector correspon­diente de la FIR colateral.

Tras una transferencia silenciosa (que no exige comunicación entre los sucesivos controladores) el proceso automatizado continúa hasta que lle­ga al aeropuerto de destino. Cuando ha aterrizado, la tripulación apaga el transpondedor, con lo que el código SSR queda liberado para otro vuelo y el PV pasa a estado «finalizado».

Hemos podido ver de forma senci­lla (se puede complicar bastante) có­mo el sistema realiza las tareas más pesadas y que más tiempo necesitan (correlación automática, cálculo de estimadas, repartición de fichas a los sectores y transmisión de estimadas). Asimismo es habitual el recorte de ruta, con lo que el tiempo de vuelo se reduce significativamente. También es habitual asignar el nivel de vuelo que se solicite, ya que al haber mejo­rado el seguimiento radar y la preci­sión de la posición, la separación entre aeronaves se ha podido reducir, con lo que se puede volar al nivel idó­neo más a menudo.

Evolución de la automatización

Mediante la técnica denominada «monoimpulso»,. los sistemas SSR han logrado un importante avance al permitir aumentar considerablemen­te la precisión de los datos de azimut. Al mejorar el sistema SSR, también lo hace la vigilancia y puede existir la

posibilidad de seleccionar la aerona­ve de la que se solicita respuesta. Es­tamos hablando del modo S, ante­riormente conocido como ADSEL (Radar Secundario de Dirección Se­lectiva) o DABS (Sistema Radar de Interrogación Selectiva), donde cada aeronave, equipada con SSR en mo­do S, tiene una única clave de interro­gación asignada en fábrica.

M uchas de las posibles aplicacio­nes del modo S han sugerido entre otras (hoy en fase de desarrollo) la de enlace de datos mediante la transmi­sión aire-tierra de datos obtenidos a bordo y tierra-aire de información para la operación de vuelo, como pueden ser: confirmación de permi­sos, asignación de niveles de vuelo y, otros mensajes de control. Contando con la programación necesaria, po­dría incluirse entre los nuevos adelan­tos el reconocimiento de la voz y con una presentación interactiva podría

utilizarse en vez del teclado conven­cional para la entrada de datos al or­denador. Combinado además con una salida de voz sintética, que favo­reciera el diálogo hombre-máquina, el controlador podría comunicarse con el ordenador sin recargar dema­siado su trabajo.

A ¡argo plazo, la automatización exigirá posiblemente que se hagan modificaciones fundamentales en los procedimientos ATC a medida que los ordenadores participen en las ta­reas más complejas de toma de deci­siones estratégicas y tácticas (previ­,sión y gestión del tráfico a medio y corto plazo), sin recargar demasiado su trabajo, o como hemos visto, las asuma parcialmente.

Programas de la CE relacionados con la automatización

• EQUA TOR (Environment for Qualitative Temporal Reasoning): tiene por finalidad el desarrollo de herramientas de inteligencia artificial destinadas a tratar los problemas bá­sicamente del ATe.

• EURET (European Research Pro­gramme in Transport): Como objeti­vo marcado para mediados de esta década pretende, entre otros, definir unos nuevos sistemas de enlace de da­tos tierra-aire, y una nueva estación de trabajo para los controladores aéreos. '

Programas de EUROCONTROL

• COPS (Common Operational Per­formance Specification): Pretende definir un nuevo puesto de trabajo para el controlador aéreo, por medio de grandes pantallas de vídeo con de­finición superior incluso a la televi­sión de alta definición.

• EASIE (Enhaced ATM and mode S Implementation in Europe): Pre­tende para los años 2000 a 2005 po­ner en funcionamiento una red de datos ATN que incluya un enlace de datos tierra-aire en base al radar mo­do S, con nuevas funciones de defini­ción de trayectorias, detección y resolución de conflictos.

• PHARE (Programme for Harmo­nized ATM Research in EUROCON­TROL): Tiene por misión desarrollar herramientas de simulación en tierra para la integración de los sistemas de tierra y de a bordo.•

Continuará

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MARZO-94 EMPUJE-46

conseguirlo, y por lo que veremos se­A lo largo de los dos anteriores cap(tulos, el lector ha tenido guidamente, harán parecer a las que

ocasión de familiarizarse con los conceptos que abarcan la hoy utilizamos como si fueran de la «Edad de Piedra».automatización, desde la filosof(a, la necesidad, y la

justificación, hasta la presentación del sistema español SAeTA. En este tercer, pero quizás no último capftulo (de El estado de la cuestión ah( las interrogaciones del tt'tulo), vamos a tratar de lo que

Tras la reunión de los Ministros de hoy se está desarrollando en materia de automatización para Transporte de la Conferencia Euro­el futuro inmediato. Ante todo, queremos dar las gracias pea de Aviación Civil (CEAC) que tu­

a la empresa CESELSA por la colaboración prestada vo lugar en Abril de 1990, surgió la para la realización de este trabajo «Estrategia para los años 90» mar­

cando una serie de objetivos. Entre otros, el objetivo 4.° establece: «La necesidad de armonizar el desarrollo de varios componentes técnicos paraLa automatización los sistemas ATC, adoptando están­dares y especificaciones comunes». Como resultado, EURocoNTRoL pro­en el ATe ¿(y III)? pone por un lado, el programa EAT­CHIP (armonización e integración), por otro, un «Plan Común a Medio Una prospección al futuro, hoy Plazo» (CMTP) (herramienta maes­tra para planificar el ATC en Euro­pa), y por otro, el desarrollo de las JORGE ONTlVEROS «Especificaciones Comunes de Ope­Controlador Aéreo ración» (COPS), que definen cómo debe ser el nuevo puesto de trabajo para el controlador. Todo ello referi­do a Europa, ya que a nivel mundial, existe otro concepto auspiciado porIntroducción papel, posiblemente, diferirá sustan­ OACI denominado Futuro Sistemacialmente de la función de control tal de Navegación Aérea (FANS), queSi hace unos años, se nos hubiera di­ y como la conocemos hoy. Veámos planea utilizar los sistemas de gestión

cho a los controladores, que iban a por qué. que hoy presentamos.

desaparecer las «fichas de progresión Como ya conoce el lector por estasde vuelo», las comunicaciones fre­

páginas (ver Empuje, núm. 42, Mar­cuentes entre dependencias para zo 1993), la capacidad de gestión de transmitir estimadas, que las panta­tráfico aéreo (ATM) en Europa ha si­llas de radar (circulares y fosfores­ , 1~';'do (aún es) desigual. Asimismo, lacentes) se iban a convertir en grandes evolución del ATC ha estado hasta monitores con forma cuadrada, en _'l~[_...~ hace poco tiempo presidida en cada - -,color y de alta definición, que el bolí­región por el desarrollo de sistemas grafo (la herramienta más imprescin­de forma aislada. Diferentes paísesdible de todas junto con la radio), iba han desarrollado en momentos dife­a ser reemplazado por un «ratón» rentes, con recursos diferentes y con electrónico o teclados de ordenador, diferentes niveles de necesidad. Dey que las comunicaciones radiofóni­ -'~ ~-- ~; _ L,:-_,,-~ahí, que la capacidad de gestión de cas iban a ser sustituidas por inter­tráfico haya estado (aún está) fuerte­cambio de datos entre los sistemas I .! ¡-~~;r mente desequilibrada. Además, elelectrónicos de tierra y de a bordo, imprevisto incremento de tráficoseguramente nuestra respuesta habría laéreo de los últimos años, ha demos­ '''. ,1sido una mezcla de sorpresa, alarma _.trado que los equipos existentes en el y mofa. ................ATC se han quedado obsoletos y sin Pero hoy, a las alturas de siglo en suficiente capacidad, -algunos in­las que nos encontramos, y tras haber cluso recién puestos en operación-,visto en directo imágenes de cómo Flg. 1 Consoia de IBMlo que ha añadido presión a la necesi­unos astronautas abordan y reparan dad de una actualización por un la­con precisión, un telescopio en órbita 1 Monitor 3lJXIÍlar do, y de sustitución por otro.a miles de kilómetros de la tierra, ya " Controles monlto, pr:r.f"::pa~

no nos puede extrañar nada. Por tanto, si se pretende gestionar 3 Monitor pnnClpa' Cuando el primer «orto» del siglo de forma eficiente el tráfico aéreo .:¡ Control cornunICilc;or1P~ '0. ­

:;, - T ec!ado V '"ratop XXI despunte, el controlador aéreo que se prevé para el futuro, se hace 6 - Conectores mlr.roaurlrlilarp~seguirá jugando un papel clave en la necesario desarrollar nuevas y sofisti­7 Pedill \PTTj par,l C·J f!ICd'_.r·nt''Sgestión del tráfico aéreo. Aunque ese cadas herramientas que ayuden a

J-

el

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La idea del establecimiento del COPS a nivel europeo, data de prin­cipios de los años 80, si bien, no se han encontrado las tecnologías espe­cíficas que hicieran posible su utiliza­ción en el ATC hasta el año 89. Por su parte, la competencia entre las em­presas IBM y HUGUES para la consola encargada por la FAA para su Siste­ma de Automatización Avanzado (AAS), volvió la atención del mundo del ATC hacia el diseño de la misma, incrementándose en Europa, debido a que por aquél entonces, el Centro Experimental de EURocoNTRoL en Bretigny (Francia) estaba evaluando dos consolas de IBM (Fig. 1).

Nuevas herramientas

.Esas «nuevas y sofisticadas herra­mientas», a las que se ha hecho refe­rencia más arriba, formarán parte integral de un Sistema ATM que será capaz de, entre otras funciones que veremos más adelante, identificar si­tuaciones de conflicto potencial, in­cluso antes de que los tráficos implicados despeguen de sus respecti­vos aeropuertos. Ya en vuelo, una función de «búsqueda de conflicto», comparará de forma rutinaria la tra­yectoria de cada aeronave de las que tenga bajo control el sistema, al obje­to de identificar conflictos de última hora, así como posibles infracciones del espacio aéreo, todo ello de acuer­do, -cómo no-, a criterios de sepa­ración previamente definidos. Más aún, el «segmento tierra» del siste­ma, trás una compleja «negociación» automatizada con los sistemas del «segmento vuelo», será capaz de ajustar óptimamente los perfiles de vuelo (lo que nosotros llamamos «ha­cer encaje de bolillos») a través de una función de «predicción de tra­yectoria», con la que adivinará con precisión la trayectoria de vuelo en cuatro dimensiones (basada en pará­metros de: velocidad, nivel, distancia y tiempo), utilizando datos obtenidos de la propia aeronave, y teniendo en cuenta otros factores como: datos meteorológicos, «performance» de las aeronaves, información sobre la gestión del espacio aéreo, restriccio­nes de control de afluencia, o capaci­dad del área terminal de destino. Además, una función de «planifica­ción a medio plazo», utilizará datos de otras funciones para resolver asi­mismo futuros conflictos y optimizar la afluencia de tráfico con la ayuda de avanzadas técnicas de gestión, de

L----­

::::::: :~:::: :,'

·······.·.AAtlAA····· ..................................

-

AYUDAS GL06ALES

PARA LA NAVEGACION

modo que aquélla sea fluida, viéndo­se la congestión difuminada (Fig. 2).

Aproximadamente, y a grandes rasgos, así será la gestión del tráfico aéreo. Pero, ¿cuál será el «interfaz» entre ese gestor/controlador, y ese futuro sistema de gestión «asimovia­no» mencionado? Pues, será algo en lo que se ha estado trabajando sobre el papel desde hace más de una déca­da, y que ya empieza a ser una reali­dad, aunque de forma limitada, en muchas dependencias de control, tanto de Europa como de Norteamé­rica. El interfaz en cuestión se deno­mina, Posición de Trabajo del Controlador (CWP), o Estación de Trabajo (Workstation). Aquí lo de­nominaremos, simplemente, «conso­la».

Hacia un «Sistema Abierto»

La versión 6-91/1 del COPS, es con­siderada como el esqueleto de las es­pecificaciones de los nuevos sistemas. Como tal, establece unas funcionali­dades de las que seguidamente trata­remos.

Los principios de diseño que con­forman la filosofía de la futura con­sola, se basan en el concepto de «Sistema Abierto» con un ciclo de vi­da de unos 15 años, dejándose «abierta» la posibilidad de integra­ción paulatina de las tecnologías que vayan apareciendo, facilitado por el

DINAMICA

.·.:::~;"~.Ii:¡:!!!:!!!!!!:!:!.··

SEGMENTO AERONAVE

SEGUENTOTtRRESTRE

....... . . RVTAS .......... ~~~~~~= .R~V

:::~ ::;:;:::::::::::::.:::::::::::::::::;.::::::::::«.'.:.'.'....

Sistema de cálculo avanzado

REDIlE

Dl<TOO T(T

hecho de tenerse en cuenta, tanto las limitaciones tecnológicas actuales, como las tendencias venideras. Por otro lado, se ha considerado que el concepto de modularidad mejora la posibilidad de intercambio y reconfi­guración de subsistemas dependiendo del servicio ATC que se vaya a pres­tar, incrementando así la relación coste-eficacia. Asimismo, el software que se emplee podrá ser intercambia­ble y reutilizable en las nuevas gene­raciones de hardware que vayan sur­giendo, permitiendo esta filosofía, que equipos de diferentes generaciones y constructores sean compatibles, pu­diendo operar juntos al tener que cum­plir las mismas especificaciones.

Por su parte, la industria ofrecerá una serie de funcionalidades a elegir por los clientes según el grado de ne­cesidad y sofisticación que se desee És­tas serán: esenciales, deseables, y opcionales. De lo que aquí se va a tra­tar, va a ser de lo que existirá a dispo­sición del usuario de forma global.

Como la idea básica, es que esta consola posea primariamente una pan­talla de video con definición incluso superior a la futura televisión de alta definición (HDTV), sobre la que se puedan ejecutar la mayor parte de las funciones necesarias, bajo la filosofía «disponer de la máxima cantidad de información en la mínima cantidad de pantallas», se puso en marcha el pro­grama experimental denominado ODID (Desarrollo de pantalla opera­

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ti va y entrada de datos), que data de 1986, y que hoy, tras su adaptación al COPS y después de sucesivas fases, ha conseguido la sustitución/eliminación de las fichas de progresión de vuelo y la introducción de pantallas gráficas, además de aprovechar las posibilida­des que ofrecen los dispositivos de «designación directa» como el «ratón» o el «trackball», para la entrada rápi­da de datos mediante la «Iocalización­selección». Muchos de los logros del ODID ya han sido incorporados en programas de mejora de varios ATC,s europeos siguiendo las directrices del proyecto ODS (On Screen Display), el cual forma parte de un concepto más ambicioso, el Programa EAT­CHIP, que el lector recordará.

Asimismo, al soportar todas las funciones operativas del ATC como

Las herramientas operacionalmen­ queña que se puede representar enson ejecutiva, planificadora, de su­te necesarias y que se han diseñado pantalla).pervisión, de datos de vuelo, control para que el controlador pueda desa­ Para programar las aplicacionesde afluencia, etc., deberá asegurar un rrollar sus funciones son: ATC, se ha elegido el lenguaje de «al­alto grado de disponibilidad y fiabili­

to nivel» que en su día desarrolló eldad, mejorando al tiempo, el inter­ -Monitor radar. Departamento de Defensa (DOD) decambio de datos entre consolas de la -Control de las comunicaciones Estados Unidos denominado ADA,ymisma dependencia, y entre éstas y (radio y telefonía). para los protocolos de comunicación,otras dependencias. -Fichas de progresión de vuelo gestión de ventanas y software gráfi­electrónicas o tabulares. La consola (Figs. 7 y 8) co, los lenguajes C y C + + . -Monitor de información suple­

Pues bien, esta consola será (ya es), El sistema informático que va amentaria. bastante diferente a las que hasta gestionar la información gráfica de-Controles de usuario. ahora conocíamos (Fig. 3), y que se los monitores, consiste en un genera­han estado empleando y emplean en dor de gráficos en color de ultra-alta

Mientras que los datos a analizar, velocidad denominado X-WIN­muchas dependencias de control del manejar y considerar por los contro­ DOWS. Este, es un sistema estándarmundo. Además, como ya se ha di­ladores para efectuar el control, han de gráficos en multivisión, que per­cho, se encargará de la interacción

entre el controlador/gestor y otras sido recogidos en 4 grupos: Tráfico, mite visualizar diferentes tipos de da­funciones de tierra y de a bordo, con­ Espacio aéreo, Meteorologia y Su­ tos simultáneamente, lo que mejora tribuyendo a incrementar la capaci­ pervisión. la eficacia del operador, al tiempo dad del espacio aéreo, minimizando Aunque las especificaciones no es­ que potencia la interoperatividad al la sobrecarga de trabajo del controla­ tablecen una medida concreta para el trabajar en un ambiente de gráficos. dor, y permitiendo aumentar [a pro­ monitor principal, parece que la in­ Es similar al sistema operativo WIN­ductividad con la introducción de dustria ha optado mayoritariamente, DOWS de MICROSOFT Ca., que desde mejores características de interfaz por la de 20 x 20 pulgadas de lado y hace tiempo se utiliza en los ordena­hombre-máqui na. alrededor de 2000 lineas de definición dores populares, y con el que, no ca­

Esta nueva consola, formará parte (la TV convencional tiene 625), cada be duda, se ha mejorado la interac­de los diferentes subsistemas de una una con 2000 pixels (unidad más pe- ción entre el usuario y el sistema in­dependencia ATC automatizada, lo

. BARRA DE MENUSque posibilita la transición a la futura

Figura 3. Cunsulas CUl/fU es/Us de SIb\1 t.NS. aunque IIIUY uval/~adas. prOI/lO seran "isloria.

armonización de los sistemas ATC, hasta que sean idénticos allá por el año 2005. Mientras tanto, serán se­mejantes en el grado de sofisticación, compatibles funcionalmente hablan­ ICONOS

do, y capaces de comunicarse. Por otro lado, aunque en un principio, el proyecto era para Control «en ruta», sucesivamente ha sido ampliado a Aeródromo, Aproximación, Área terminal y Control oceánico, con aplicaciones particulares como ges­ VENTANA PRINCIPAL

tión de afluencia, supervisión, bús­

VENTANAS DE INFORMACION SUPLEMENTARIA

VENTANA TRANSPARENTE

• • •

queda y salvamento, y Figura 4. Elemenros de geslión del monilor de entrenamiento. video principal.

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Figura S. Monitor principal de la consola CESELSA. Figura 6. Display de NORCONTROL para aeropuerfos.

formático a través del uso de menús e iconos (Fig. 4).

Por su parte, las imágenes se im­presionarán con proceso «raster» (barrido lateral y vertical) lo que me­jorará la definición y la estabilidad de imagen, pudiendo presentar una considerable cantidad de informa­ción auxiliar a través del uso de áreas tabulares y «ventanas», que podrán ser cambiadas de posición y de tama­ño por el operador (con una función «zoom» con factores multiplicativos preseleccionados) (Fig. 5). Asimis­mo, se podrán editar textos y realizar dibujos, con la opción de una base de datos de más de 1000 páginas con ca­pacidad para gráficos y texto, dispo­nible para ofrecer un acceso rápido a datos como: procedimientos ATC, «performance» de aeronaves, mapas, planos del área, etc. A todo esto de­bemos añadir, la integración funcio­nal de zonas de mal tiempo presente y previsto del área de responsabilidad sobre la pantalla, lo que no cabe du­da que contribuirá a mejorar la SE­GURIDAD Y gestión del tráfico.

El tratamiento de datos radar, se mejorará considerablemente al esta­blecer un período de refresco de los datos de posición más real. Actual­mente, se considera que cuatro se­gundos cubren la mayoría de las necesidades previéndose un período de 400 ms (microsegundos) en los nuevos sistemas, con lo que parecerá un desplazamiento del todo en tiem· po real, y no a saltos como en la ma­yoría de las pantallas de la actuali­dad. Por otro lado, hasta que el vi­deo sintético se considere tan preciso y fiable como el video analógico, se' ~----------

segUlra utilizando éste Uunto al se­cundario) para algunas funciones co­mo el control de aproximación, según lo marcan los reglamentos.

Para los aeropuertos, se ha desa­rrollado el Sistema Monitor de Infor­mación de Aeropuerto (ADIS). Bási­camente es igual al sistema desarro­llado para otras funciones, pero éste, además, concentra la información vi­tal que se requiere para las operacio­nes en aeródromos, ya que en la misma pantalla aparecerán datos de sensores remotos, como alcance vi­sual en pista (RVR), iluminación de pistas y calles de rodaje, estado de ayudas a la navegación, junto a in­formación procedente de la oficina meteorológica del aeropuerto, ade­más de funcionar como Monitor ra­dar de Movimiento en Superficie (SMR), todo ello a través del gestor ya nombrado X-WINDOWS (Fig. 6).

Dispositivos de entrada

No hay dispositivos de entrada ópti­mos para todos los tipos posibles de interacción con el sistema, por lo que éste será capaz de aceptar varios posi­bles con uso simultáneo o no, así co­mo ser fácilmente intercambiables.

Los criterios que se seguirán para su elección son: que sea simple en su manejo y efectivo en su operación, la frecuencia de uso determinará el más adaptable, que la habitual urgencia de las entradas no presente riesgos de cambios involuntarios, y que la ac­ción requerida tenga un tiempo de respuesta de 250 ms. Con estas limi­taciones, las opciones a tener en cuenta son: Pantalla táctil, ratón, trackball y teclado.

La sustitución de la ficha de papel

La ficha de papel tiene una serie de li­mitaciones que los nuevos sistemas intentan paliar, como:

-Falta de actualización sistemáti­ca y automática en línea con el progreso del vuelo.

-Falta de conexión entre los datos generados por el controlador (por ejemplo, correcciones a ma­no) y el resto del sistema.

-La gran cantidad de datos de menor importancia que sobre­cargan los datos básicos.

Sin embargo, la ficha de papel es flexible (fácil de manejar, de añadir datos y de almacenar). Esa flexibili­dad debe ser mantenida utilizando la nueva consola, que presentará la mis­ma información sobre la pantalla (fi­cha electrónica con similar configu­ración que la de papel, o bien, pre­sentación tabular), integrando fun­cionalidades avanzadas para mejorar la capacidad operativa del controla­dor.

Alerta de conflicto y resolución

Para que el controlador pueda reali­zar su función, es básico por supues­to, que conozca la situación actual y la relativamente futura, de los vuelos bajo su control. Utilizando su expe­riencia y pericia, junto con la ayuda que supone el incremento de la asis­tencia automatizada, se construye mentalmente y con cierta facilidad, la escena de tráfico que se espere entre los próximos 2 a 20 minutos, donde incluye los resultados previstos a las

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instrucciones de control que se vayan a expedir a los vuelos. A este respec­to, el ya mencionado ODIO, va más allá en la automatización y SEGURI­DAD de los sistemas ATC en zonas de alta densidad de tráfico, introdu­ciendo una función de detección de conflictos denominada «asistencia de conflicto a medio plazo», que susti­tuye el «escaneo» sobre las fichas de papel que hoy efectúa el controlador, por un «escaneo» automático del trá­fico realizado por el sistema, presen­tando los resultados para su inspec­ción y posible acción ejecutiva.

Tanto la herramienta de detección de conflictos, como el sistema opera­tivo X-WINDOWS, permitirán al ATC obviar el concepto actual de orientación geográfica en un «fijo» (ayuda a la navegación determinada, o punto de intersección de rutas) im­puesto por el uso de fichas de progre­sión de vuelo, como herencia del control convencional (sin radar), adaptándose operativamente a las nuevas tendencias de navegación avanzada de las aeronaves, que per­miten el uso de rutas menos segmen­tadas y, por tanto, más directas, sin necesidad de sobrevolar ayudas te­rrestres (Ieáse RNAV). Asimismo, utilizará datos de plan de vuelo, de tratamiento radar, de las condiciones de la ruta prevista, y del FMS a través del Modo S, que sumado a una fun­ción de simulación/animación ofre­cerá, a petición, el momento del comienzo del conflicto y su duración, con visualización tanto en planta co­mo en alzado (estática o dinámica­mente), pudiéndose conocer la carga de trabajo futura, una vez se hayan introducido en el sistema datos toda­vía no autorizados para ver cuál sería el resultado. Otros tipos de alerta que también existirán son: Alerta Espacio Aéreo Peligroso, Alerta Mínimos de Altitud (parecido al GPWS) y Alerta desviación plan de vuelo.

Según sostienen los diseñadores, con todas estas herramientas de asis­tencia al controlador, se espera que el número de vuelos simultáneamente tratados será multiplicado por un factor de 2, o posiblemente de 3 con respecto a la actualidad (?), más pa­rece improbable. Por otro lado, el sistema determinará si las condicio­nes de las transferencias están con­forme a las «cartas de acuerdo» (Boundary conflict probe) y los crite­rios de separación acordados. Ade­más, rizando el rizo, computará el punto y. el momento donde un deter­

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figura 7. Nueva consola CE5EL5A.

minado vuelo debe comenzar el des­censo para el aeropuerto de destino, al objeto de, por un lado, minimizar los conflictos, y por otro, ¡ojo al da­to!, minimizar el consumo de com­bustible, así como marcar las condiciones de descenso (velocidad, régimen, limitaciones en niveles in­termedios, etc.).

Análisis final

Tras las tres entregas sobre automati­zación, que espero hayan servido al lector no implicado en el ATC para familiarizarse con algunas de las par­celas que lo componen, llega el mo­mento de dar por concluida, al menos de momento, la serie. Pero antes, permítanseme unas breves consideraciones.

No cabe duda, que después de lo aquí expuesto, podemos llegar a una conclusión sobre el papel muy evi­dente: los nuevos sistemas permitirán al controlador operar de una forma

Figura 8. Consola de la Americana RA YT­HEON con TPV de CE5EL5A, instalada en un Centro de Control de Oslo (Noruega).

más eficiente que en la actualidad, al disponer de mejores herramientas dentro de un ambiente de trabajo ca­da vez más automatizado.

Asimismo, la pesada carga que desde hace unos años soporta el ATC como imagen que es del Sistema, se verá aligerada, si por fin se consigue la perseguida y necesaria integración del Sistema ATC Europeo por un la­do, y la armonización de equipos (en­tre otras cosas) por otro, que lleve a desembocar en el concepto ATM de «cielos abiertos» tan reclamado por representantes de los consumidores y por la Asociación Europea de Com­pañías Aéreas (AEA).

Pero antes, han de solucionarse los problemas de índole sociopolítica que existen en nuestro continente, sin cuya concurrencia, sería práctica­mente imposible sacar todo el partido al Futuro Sistema de Navegación Aérea en general, ya los equipos aquí tratados en particular.

Aún así, una vez todo en orden, habría que plantearse el hecho de cuál será efectivamente la función del controlador aéreo, ya que por lo que podemos deducir, será más bien de monitoreo y gestión que de control propiamente dicho. De ser así, la de­finición de la nueva función del hoy controlador, será uno de los grandes retos a los que se tendrán que enfren­tar planificadores, gestores, «exper­tos» en factores humanos y psicó­logos industriales, por no nombrar los cambios que tendrán que sufrir, probablemente, los reglamentos de los Servicios de Tráfico Aéreo, o al­gún anexo al Convenio de Chicago. Del mismo modo, habrá asimismo que delimitar las responsabilidades del controlador cuando los reglamen­tos permitan que estas nuevas máqui­nas tomen decisiones, e incluso, con el tiempo, las ejecuten. •

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