Internet aérea es un concepto que superpone la teoría y los principios de redes al ámbito del transporte. [1] El objetivo del sistema es establecer la conectividad de la información. Para alcanzar ese objetivo, el sistema debe crear un canal de datos escalable, de uso general y de múltiples aplicaciones para las personas en tránsito. [2]
Internet aerotransportada, la nueva ciencia que permite llevar la conectividad de red a las aeronaves, es una tecnología que tiene el potencial de integrar y respaldar una gran variedad de actividades, tanto en la cabina de mando como en los entornos de la cabina de mando. El concepto original propuesto en 1999 sugería un sistema abierto con una arquitectura escalable: un canal de datos de uso general y de múltiples aplicaciones para todos los intercambios de comunicaciones, navegación y vigilancia. Internet aerotransportada considera que todas las aeronaves participantes actúan como repetidores aire-aire, cada una operando en una relación de igual a igual con otras aeronaves y dando soporte a la red, incluso si una aeronave no consume ancho de banda para sus propios fines. Cada aeronave es un nodo de la red.
Internet en el aire para la cabina de mando ofrece muchas posibilidades: [3] comunicaciones digitales de tráfico aéreo que permiten al piloto tener un mejor acceso a fuentes de información digital, operaciones y administración del transporte aéreo, información meteorológica mejorada, gestión del plan de vuelo de trayectoria en cuatro dimensiones desde el sistema de control del tráfico aéreo, seguridad y protección. La seguridad mejorará cuando la tripulación de vuelo pueda acceder a las fuentes de información con mayor rapidez que antes. Se pueden emplear técnicas de verificación digital para garantizar la seguridad de la información. Internet en el aire también ofrece la posibilidad de ser utilizada por los alguaciles aéreos federales, las operaciones de las aerolíneas y la tripulación de vuelo con fines de información de seguridad. La función de mantenimiento de aeronaves puede utilizar la red para proporcionar información importante sobre el estado a la compañía aérea.
Internet en el aire para la cabina ofrece comunicaciones para pasajeros, entretenimiento a bordo y otras fuentes de información no críticas.
El sistema de Internet aerotransportado en su fase final se concibe como una red de estaciones terrestres, aeronaves especialmente equipadas, satélites y sistemas de aeronaves no tripuladas para transportar tráfico de comunicaciones de banda ancha bidireccional a las aeronaves para su uso por parte de pasajeros, operadores y centros de control del tráfico aéreo. Tiene el potencial de cambiar la forma en que los sistemas de control del tráfico aéreo monitorean y rastrean las aeronaves , y cómo intercambian información con y sobre otras aeronaves (entre pares). Se puede intercambiar información crítica como el clima, la turbulencia y las condiciones de aterrizaje, así como la distancia entre la aeronave y el suelo. Esta información se vuelve aún más crítica para las aeronaves que están fuera del alcance de la línea de visión. También habría la capacidad de permitir que los pasajeros de las aeronaves se conecten a Internet para consultar sus correos electrónicos, pagar facturas y navegar por la web sin interferencias con las señales de radio y de control de la aeronave. [4]
La premisa fundamental de la Internet aerotransportada es que la capacidad de la red para las aeronaves mejorará la forma en que los operadores de aeronaves y el espacio aéreo nacional manejarán la información, así como la funcionalidad del tráfico no aéreo. Han surgido varias soluciones comerciales, pero todas ellas se basan en satélites y sólo funcionan con una única aeronave. [5] Ninguna de estas soluciones satelitales existentes proporciona conectividad entre aeronaves. Se necesitaba una solución de conectividad de red implementable temprana que permitiera a todos los tipos de aeronaves participar y unirse a la red: transporte, regional, jet de negocios, aviación general e incluso helicópteros. El flujo de información de las aeronaves seguirá estando estancado (en cada sistema único) a menos que se determine una solución de red ubicua para aeronaves. Las suposiciones hechas para las redes terrestres no se aplican a los enlaces de red aerotransportados.
En la década de 1990, varias fuentes habían estado trabajando en el concepto general de conectividad de red para aeronaves, incluido el ejército de los EE. UU. y sus contratistas. Una de las primeras sugerencias de lo que se conoció como "Internet aerotransportada" tuvo lugar en julio de 1999 en una conferencia de planificación del Sistema de transporte de aeronaves pequeñas (SATS) [6] [7] de la NASA . Ralph Yost [8] de la Administración Federal de Aviación sugirió un sistema civil para la conectividad de red aerotransportada que comenzó como una tecnología de apoyo para SATS. [9] El nombre "Internet aerotransportada" en realidad fue acuñado por el Dr. Bruce Holmes de la NASA, entonces director del programa SATS, quien se lo transmitió a Yost. Aunque finalmente fue utilizado por SATS en su demostración de vuelo de operaciones de alto volumen con múltiples aeronaves en Danville, VA, [10] la NASA decidió no invertir más en el desarrollo de Internet aerotransportada. Como la NASA se negó a seguir adelante con la Internet aerotransportada, y basándose en su concepto propuesto originalmente, Yost cultivó su idea original de Internet aerotransportada y posteriormente inició el proyecto de investigación de Internet aerotransportada de la Administración Federal de Aviación en el Centro Técnico William J Hughes de la FAA en Atlantic City, Nueva Jersey [11] [12] [13] (La capacidad de Internet aerotransportada que respaldó a SATS fue posteriormente ganadora del Premio de Movilidad "Convertir objetivos en realidad" de la NASA por revolucionar la aviación). [14]
Yost inició (y aún posee) el sitio web www.AirborneInternet.com. Luego formó el Airborne Internet Collaboration Group (AICG), que luego se convirtió en el Airborne Internet Consortium (AIC) . Una vez formado el AIC, se entregó a entidades corporativas interesadas para que lo gestionaran y se retiró la participación del gobierno.
El nombre de Internet, que en un principio se denominó “Internet aerotransportada”, no fue bien recibido por la dirección de la FAA. Yost cambió posteriormente el nombre del programa de investigación y desarrollo de Internet aerotransportada de la FAA a “Redes aerotransportadas”. El cambio de nombre apaciguó a la dirección de la FAA y añadió sincronización a iniciativas similares del ejército estadounidense. Es muy probable que todas las menciones y publicaciones sobre “Internet aerotransportada” o “Redes aerotransportadas” se refieran al mismo programa de investigación iniciado y llevado a cabo por Yost.
Yost trabajó con dos de los primeros desarrolladores de capacidades de Internet aérea, cada uno con enfoques y capacidades operativas completamente diferentes. Cada empresa tenía ideas similares sobre redes aire-aire, pero las implementaron de maneras completamente diferentes.
El primer sistema del programa de investigación y desarrollo de Internet aerotransportada de la FAA fue desarrollado por Project Management Enterprises Inc. (PMEI), de Bethesda, Maryland, dirigida por Prasad Nair. Fue utilizado por todas las aeronaves en la demostración de vuelo multiaeronave del sistema SATS de la NASA realizada en Danville, Virginia.
El sistema PMEI utilizaba un canal de radio VHF estándar de aviación y, por lo tanto, era un sistema de bajo ancho de banda. Pero PMEI había desarrollado inteligentemente su capacidad de red para funcionar de manera única en la radio de bajo ancho de banda, incluida la capacidad de informar la posición de la aeronave a todas las demás aeronaves en la red. Refinaron aún más la capacidad de red y las aplicaciones que permitieron que la información meteorológica y otra información útil funcionaran de manera muy efectiva en las radios VHF de bajo ancho de banda. El sistema PMEI, que admitía un canal de banda estrecha de 25 Khz y un enlace de 19 kbit/seg, combinaba una antena VHF omnidireccional estándar de aeronave con una pequeña radio de datos multicanal que usaba protocolos de red y ofrecía un canal de voz adicional que podía usarse simultáneamente. El GPS interno podía usarse opcionalmente para proporcionar datos de posición del propio barco, que luego podían compartirse (como una aplicación simple) con otros usuarios de la red para mejorar el conocimiento de la situación. El sistema se conectaba con una red de área local (LAN) estándar en la aeronave.
En contraste con el enfoque de bajo ancho de banda del PMEI, el segundo sistema en el programa de I+D de Internet Aerotransportado de la FAA fue desarrollado por AeroSat (ahora Astronics Aerosat) de Manchester, New Hampshire, y proporcionó un ancho de banda muy alto. Incluía una sola antena direccional de alta ganancia, para conectividad de largo alcance, y dos unidades omnidireccionales, para uso en rangos de aproximadamente 100 millas náuticas. Esta combinación admitía dos opciones de comunicación de datos TCP/IP: 90 Mbit/seg (es decir, 45 Mbit/seg en cada dirección en las bandas Ka y Ku) para aeronaves en la "columna vertebral" de la red, y un enlace de banda L de 1-2 Mbit/seg que permitía a las aeronaves secundarias acceder a la columna vertebral. El concepto de operaciones introducido por Aerosat era establecer una red troncal muy alta entre aeronaves, para luego hacer que las aeronaves de menor ancho de banda se conectaran (directamente o por retransmisión) a la columna vertebral. Basándose en las primeras pruebas de vuelo realizadas, Aerosat estimó que solo se necesitarían 8 aeronaves para extender la red sobre el Atlántico de costa a costa.
A fines de julio de 2006, se llevaron a cabo importantes pruebas de vuelo de prueba de concepto en el Centro Técnico William J. Hughes de la FAA, utilizando el sistema desarrollado por PMEI. Estas pruebas críticas demostraron con éxito una capacidad de retransmisión "más allá de la línea de visión", donde las comunicaciones de datos se realizaron a una distancia mayor que la que la curvatura de la Tierra normalmente permite para las comunicaciones de radio con línea de visión directa. Esta capacidad se logró estableciendo conectividad de red entre una aeronave distante, una aeronave ubicada en un punto intermedio y una estación terrestre.
El proyecto Airborne Internet fue el primero en realizar pruebas de vuelo en el jet de negocios Bombardier Global 5000 del Centro Técnico de la FAA. El "laboratorio volador" estaba equipado con múltiples capacidades de Internet aerotransportada. En las pruebas de vuelo se utilizaron dos aeronaves, una estación terrestre y redes de apoyo de comunicaciones terrestres. Los ingenieros del proyecto transmitieron con éxito mensajes y simularon información de planificación de vuelo en 4 dimensiones de una aeronave a otra, y luego a la estación terrestre, a través de una red aerotransportada extendida. De hecho, se envió con éxito un mensaje de correo electrónico a 172 personas durante una de las pruebas de vuelo, desde 140 millas sobre el océano.
A partir de julio de 2006, esta fue la primera prueba de vuelo de concepto de aviación civil (no militar) de este tipo realizada con éxito en el mundo.
La tecnología de Internet aerotransportada ofrecía un sólido respaldo potencial para el sistema de gestión del tráfico aéreo NexGen de la FAA, que requería la implementación de una planificación de trayectorias de vuelo en cuatro dimensiones. La tecnología de Internet aerotransportada tiene un gran potencial para mejorar las comunicaciones oceánicas futuras, resolviendo los problemas de comunicación y localización que se plantean actualmente en el entorno oceánico.
A continuación, el programa de Internet aerotransportada de la FAA realizó pruebas de vuelo de sus primeros sistemas de Internet aerotransportada probando simultáneamente las capacidades de ambos sistemas. Las pruebas de vuelo aumentaron con la complejidad y utilizaron múltiples aeronaves como nodos de red y múltiples estaciones terrestres. Las estaciones terrestres estaban ubicadas en Bethesda, Maryland, y el Centro Técnico William J Hughes de la FAA en Atlantic City, Nueva Jersey. La FAA recopiló datos para cada sistema durante estos vuelos, lo que demostró que tanto el PMEI de bajo ancho de banda como los sistemas Aerosat de alto ancho de banda eran viables y estaban listos para la comercialización operativa.
· “Conocimiento situacional compartido”, Operaciones centradas en la red
· Informes de posición, banda ancha de área amplia, datos y voz, seguridad, capacidad de respuesta e información personalizada para el usuario
· Flujo libre de información en tiempo real de fuentes privadas, comerciales y gubernamentales
· Procesos push/pull, asegurados según necesidades y prioridades
· Conciencia común de las operaciones, eventos y crisis del día a día.
· Las aeronaves son “nodos” adicionales en la red
· Sistema de vigilancia integrado en todo el gobierno
· Interoperabilidad completa para TODAS las clases de aeronaves
· Relé más allá de la línea de visión (BLOS)
· Protocolo de voz sobre Internet (VoIP)
· Apoyó plenamente las necesidades operativas del programa NexGen de la FAA para acceso habilitado en red (NexGen Con Ops 2.0, junio de 2007, Oficina de Desarrollo de Programas Conjuntos (JPDO).
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