El Sistema de Transporte Aéreo de Próxima Generación ( NextGen ) es un proyecto en curso de la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA) para modernizar el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS). La FAA comenzó a trabajar en las mejoras de NextGen en 2007 y planea terminar el segmento de implementación final para 2030. [1] [2] Los objetivos de la modernización incluyen el uso de nuevas tecnologías y procedimientos para aumentar la seguridad, la eficiencia, la capacidad, el acceso, la flexibilidad, la previsibilidad y la resiliencia del NAS al tiempo que se reduce el impacto ambiental de la aviación .
La necesidad de NextGen se hizo evidente durante el verano de 2000, cuando los viajes aéreos se vieron obstaculizados por una grave congestión y costosos retrasos. Dos años después, la Comisión sobre el Futuro de la Industria Aeroespacial de los Estados Unidos recomendó que un grupo de trabajo integrado por varias agencias elaborara un plan integrado para transformar el sistema de transporte aéreo de ese país. En 2003, el Congreso aprobó la Ley de Reautorización de la Visión 100 – Siglo de la Aviación, que creó la Oficina Conjunta de Planificación y Desarrollo (JPDO, por sus siglas en inglés) para crear una visión unificada de lo que el sistema de transporte aéreo de los Estados Unidos debería ofrecer para la próxima generación y más allá, para desarrollar y coordinar planes de investigación a largo plazo y para patrocinar investigaciones de misiones interinstitucionales.
El resultado de los esfuerzos del JPDO fue la creación del "Plan Nacional Integrado para el Sistema de Transporte Aéreo de Próxima Generación" en 2004, [3] que definió metas, objetivos y requisitos de alto nivel para transformar el sistema de transporte aéreo. Además del Departamento de Transporte y la FAA, el plan involucró a otras agencias gubernamentales con responsabilidades en los servicios de transporte aéreo, incluida la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), el Servicio Meteorológico Nacional , el Departamento de Defensa y la Administración de Seguridad del Transporte .
En 2007, la JPDO publicó el "Concepto de operaciones para el sistema de transporte aéreo de próxima generación" [4] para la comunidad de interesados en la aviación. El concepto de operaciones proporcionó una descripción general de los objetivos de NextGen para 2025. El crecimiento del concepto de NextGen fue evolutivo y el documento de la JPDO continuó actualizándose hasta 2011. Ese mismo año, la FAA publicó la primera versión de su Asociación de Evolución Operativa ampliada [5] , que describía el camino de la agencia hacia NextGen hasta 2025.
El plan nacional integrado original incluía operaciones en la superficie del aeropuerto y en las terminales de pasajeros y se conocía como una solución "de acera a acera". El concepto de operaciones tenía por objeto impulsar la investigación interinstitucional para validar los conceptos y eliminar ideas y alternativas que no fueran operativamente viables o beneficiosas. La FAA se centró en las partes del sistema de transporte aéreo de las que era responsable: los componentes "de puerta a puerta". En 2011, la FAA publicó el informe "NextGen Mid-Term Concept of Operations for the National Airspace System". El concepto de operaciones de la FAA era coherente con el amplio conjunto de objetivos de la JPDO, que incluían mantener la seguridad, aumentar la capacidad y la eficiencia, garantizar el acceso al espacio aéreo y los aeropuertos y mitigar los impactos ambientales. El informe identificó varios conceptos clave de transformación como necesarios para alcanzar las metas y objetivos de NextGen, como la navegación de precisión y el acceso a la información habilitado en red.
Los cambios ya estaban en marcha en 2008, cuando la FAA empezó a trasladar partes clave de NextGen, como el sistema de vigilancia dependiente automática por radiodifusión (ADS-B), desde el diseño hasta la entrega. Los avances de NextGen implicaron una mayor capacidad de investigación y desarrollo, la participación de la industria de la aviación y socios internacionales, y el apoyo de la Casa Blanca y el Congreso, aspectos que se destacan en esta sección.
La agencia estableció una instalación de investigación y desarrollo, conocida como banco de pruebas, en la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle en Daytona Beach , Florida, en 2008. En 2010, la FAA dedicó otro banco de pruebas, el Laboratorio de Capacidad de Integración y Evaluación de NextGen en el Centro Técnico William J. Hughes en Atlantic City, Nueva Jersey, para que los investigadores simularan y evaluaran los efectos de los componentes de NextGen en el NAS. La capacidad del laboratorio aumentó en 2013 con un contrato adjudicado a General Dynamics para proporcionar ingeniería, diseño y desarrollo de software, infraestructura y soporte administrativo. [6]
En 2008, la FAA firmó acuerdos con Honeywell y ACSS para acelerar las pruebas e instalación de la tecnología NextGen para detectar y alertar a los pilotos de los peligros de seguridad en la superficie del aeropuerto. [7] NetJets también acordó equipar parte de su flota para probar algunos programas en varias áreas de los Estados Unidos. [8] Para 2010, la FAA otorgó a Computer Support Services Inc. un contrato de $280 millones para realizar trabajos de ingeniería para NextGen, el primero de seis contratos que se otorgarían bajo un contrato de cartera paraguas. Boeing , General Dynamics e ITT Corp. recibieron contratos de la FAA por un valor de hasta $4.4 mil millones para demostrar a gran escala cómo los conceptos, procedimientos y tecnologías de NextGen podrían integrarse en el NAS actual. En 2012, la FAA seleccionó a Harris Corp. , que luego subcontrató a Dataprobe , para desarrollar el sistema de voz NAS y administrar un contrato de servicios integrados de comunicaciones de datos de $331 millones. [9] [10] La FAA y Harris Corp. cancelaron el contrato para el sistema de voz NAS en 2018, y no ha habido reemplazo. [11]
Las aerolíneas también se involucraron en NextGen. En 2011, la FAA firmó un acuerdo con JetBlue para permitir que la aerolínea volara vuelos selectos equipados con ADS-B, abriendo la aerolínea a una mejor planificación de rutas y brindando a la FAA datos NextGen a través de evaluaciones operativas en tiempo real. En 2013, United Airlines anunció planes para convertirse en la primera aerolínea en equipar una parte de su flota con aviónica necesaria para comunicaciones de datos (Data Comm) bajo el programa de equipamiento de aviónica NextGen Data Comm de la FAA. El programa fue financiado para equipar 1.900 aeronaves en toda la industria para garantizar que suficientes aeronaves participarían en Data Comm.
Para desarrollar un consenso en la industria para los objetivos a mediano plazo de la FAA, la agencia estableció un nuevo grupo de trabajo a través de RTCA en 2009. [12] La FAA quería que el grupo de trabajo examinara cómo la industria podría contribuir y beneficiarse de NextGen, y la agencia dio a conocer un plan en 2010 sobre cómo implementar las recomendaciones. [13]
El Comité Asesor de NextGen (NAC), [14] [15] establecido en 2010 para abordar la recomendación del grupo de trabajo de continuar la colaboración con la industria, es un grupo asesor federal que comprende a las partes interesadas de la aviación y se formó para asesorar sobre los problemas de implementación de NextGen a nivel de políticas que enfrenta la comunidad de la aviación. En 2014, la FAA y el NAC acordaron el Plan de Implementación Conjunta de Prioridades de NextGen para acelerar la entrega de cuatro iniciativas principales de NextGen durante tres años para mejorar la eficiencia: optimizar las operaciones en aeropuertos con múltiples pistas, aumentar la eficiencia de las operaciones de superficie, actualizar el sistema de navegación de terrestre a principalmente basado en satélites y mejorar las comunicaciones entre las aeronaves y el suelo a través de un sistema digital.
La FAA busca garantizar la interoperabilidad y la armonización de los sistemas de gestión del tráfico aéreo internacional para mejorar la seguridad y la eficiencia. En 2010, la FAA y la Comisión Europea acordaron cooperar en 22 áreas para ayudar en la investigación y el desarrollo conjuntos de los proyectos NextGen y Single European Sky ATM Research (SESAR). En 2012, la FAA y la alianza A6 de proveedores de servicios de navegación aérea europeos acordaron trabajar para lograr un sistema de aviación interoperable y trabajar juntos para implementar NextGen y SESAR.
La Orden Ejecutiva 13479, Transformación del Sistema Nacional de Transporte Aéreo, [16] firmada en 2008, ordenó al Secretario de Transporte establecer un personal de apoyo de NextGen. La Ley de Modernización y Reforma de la FAA de 2012 [17] incluyó el establecimiento de plazos para la adopción de la tecnología de navegación y vigilancia NextGen existente y ordenó el desarrollo de procedimientos de navegación basados en el rendimiento en los 35 aeropuertos más activos del país para 2015.
En 2010, la organización de seguridad de la aviación de la FAA publicó un plan de trabajo que identificaba cómo el personal de seguridad establecería los estándares NextGen y supervisaría la implementación segura de nuevas tecnologías, procesos y procedimientos. La FAA también emitió una norma final que establece los requisitos de rendimiento NextGen para los equipos de vigilancia de aeronaves. Exigía que las aeronaves que vuelan en una gran parte del espacio aéreo controlado de los EE. UU. estuvieran equipadas para ADS-B Out antes del 1 de enero de 2020.
En un informe del Departamento de Transporte publicado en 2016 sobre las perspectivas a 30 años, "Más allá del tráfico: tendencias y opciones para 2045", [18] se estimó que los retrasos y la congestión de los vuelos le cuestan a la economía estadounidense más de 20.000 millones de dólares cada año. Además, el informe predijo que el número total de personas que vuelan en aerolíneas estadounidenses aumentaría un 50 por ciento en las próximas dos décadas. Para que la capacidad pudiera seguir el ritmo de la creciente demanda de servicios, se necesitaban cambios en la forma en que se prestaban los servicios. [2]
En 2020, el transporte aéreo civil contribuyó con 900 millones de dólares a la actividad económica de Estados Unidos, respaldó 4,9 millones de puestos de trabajo y representó el 2,3 por ciento del producto interno bruto de ese país. [19] NextGen está brindando beneficios para seguir apoyando a la aviación estadounidense. [20] Los controladores de tráfico aéreo tienen mejor información para rastrear y separar aeronaves de manera segura y eficiente. Los pilotos tienen más información aeronáutica, de tráfico y meteorológica en la cabina. Las aerolíneas vuelan rutas más cortas y directas para llevar a los pasajeros a sus destinos más rápido mientras queman menos combustible y producen menos emisiones. [21] [22] [23]
NextGen ayuda a los operadores de aeronaves, pasajeros, el gobierno y el público en general a través de una mayor seguridad, mayor eficiencia y mayor capacidad. Los beneficios monetizados incluyen ahorros de costos internos de la FAA, menor tiempo de viaje de los pasajeros, menores costos operativos de las aeronaves, menor consumo de combustible, menos demoras en los viajes, cancelaciones evitadas, vuelos adicionales, menores emisiones de dióxido de carbono , menos lesiones y muertes, y menos pérdidas y daños a las aeronaves. Los sistemas NextGen también pueden aumentar la productividad del controlador y del piloto, como con las comunicaciones de datos . [24]
Se estima que las mejoras de NextGen ahorrarán 2.800 millones de galones de combustible hasta 2030 [24] y reducirán las emisiones de carbono en más de 650 millones de toneladas métricas entre 2020 y 2040. [25] Los cambios implementados han producido unos beneficios estimados en 10.900 millones de dólares entre 2010 y 2023. [26]
A medida que se fue formando el concepto de NextGen, la FAA planificó su implementación. La agencia trabajó con la industria para identificar capacidades que aprovecharan el equipamiento existente de las aeronaves. [14] Esta estrategia permitió a los usuarios del espacio aéreo obtener beneficios tempranos mientras que NextGen se mantenía en el camino correcto para lograr el objetivo a largo plazo de la FAA de operaciones basadas en trayectorias (TBO).
A continuación, la FAA comenzó a reemplazar su infraestructura. Basándose en las lecciones aprendidas anteriormente, la agencia determinó que la mejor manera de mejorar sus servicios era comenzar con una nueva infraestructura que pudiera incorporar las últimas tecnologías y capacidades avanzadas en lugar de agregar mejoras puntuales a una infraestructura obsoleta que no podía lograr una transformación más amplia.
Los programas de la FAA para la Modernización de la Automatización en Ruta (ERAM) y la Modernización y Reemplazo de la Automatización de Terminales (TAMR) son piezas fundamentales sobre las que la FAA podría construir la visión NextGen. Estos programas respaldan los objetivos de NextGen con arquitecturas de software modernas que sirven como plataforma para nuevas capacidades para los controladores y gerentes de tráfico aéreo.
La FAA utiliza un modelo ampliamente aceptado para construir sistemas de automatización a gran escala. Los ciclos de vida de los programas son continuos con un cronograma planificado de actualizaciones tecnológicas. Por ejemplo, la FAA terminó de instalar el hardware original para ERAM en 2008 y completó la aceptación del software y el programa en 2015. En 2016, la agencia actualizó la tecnología de todos los componentes principales del sistema que se estaban volviendo obsoletos. Este enfoque es común para mantener el último nivel de tecnología.
Además de los sistemas básicos, la FAA identificó sistemas facilitadores clave que mejoran las comunicaciones, la navegación, la vigilancia, la automatización del flujo de tráfico, el intercambio de información y los sistemas meteorológicos. Se prevé que la integración de estos sistemas transformará la gestión del tráfico aéreo para seguir el ritmo de las crecientes necesidades de una combinación cada vez más diversa de usuarios del sistema de transporte aéreo sin sacrificar la seguridad.
La integración es necesaria para lograr el TBO, que es un método de planificación y gestión estratégica del tráfico aéreo de un aeropuerto a otro para lograr un rendimiento óptimo mediante el uso de la capacidad de la aeronave para volar rutas precisas, midiendo el flujo de tráfico utilizando el tiempo en lugar de la distancia y un intercambio de información más rápido entre pilotos, despachadores de vuelo, controladores y gerentes. [27]
Con TBO, la FAA y los operadores tendrán un mejor conocimiento de dónde y cuándo se espera que esté una aeronave durante su vuelo. [28] Esta información se compartirá entre los sistemas de automatización aéreos y terrestres y se utilizará para evaluar mejor cómo equilibrar la demanda y la capacidad, y minimizar las consecuencias de las interrupciones debido al clima o a cortes en el sistema o las instalaciones. Los principales beneficios de TBO son una mayor eficiencia de vuelo y un mayor rendimiento, previsibilidad y flexibilidad del operador. Sus áreas operativas iniciales son el Corredor Noreste, la Región del Atlántico Medio, la Región Montañosa del Noroeste y el Suroeste. TBO se expandió al Sureste en 2023.
NextGen es un sistema complejo y a gran escala de sistemas implementados a lo largo de décadas. Los sistemas siempre se encuentran en diversas etapas de gestión del ciclo de vida, desde la investigación hasta las actualizaciones técnicas. Los informes de planificación de la FAA se utilizan para trazar un mapa de la evolución desde el antiguo Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS) hasta NextGen. Para gestionar NextGen con horizontes de financiación a corto plazo, la FAA implementó mejoras en incrementos más pequeños con más segmentos del programa para garantizar la asequibilidad.
La FAA está utilizando el conocimiento adquirido desde 2011, cuando publicó el concepto de operaciones a medio plazo de NextGen. Trabajando en estrecha colaboración con las partes interesadas, la FAA invirtió en investigación y trabajo previo a la implementación para determinar la viabilidad de conceptos avanzados y sus beneficios asociados. [2] La comunidad de la aviación comprendió que muchos de los conceptos, pero no todos, producirían casos de negocio positivos una vez que se pusieran en marcha las investigaciones y el trabajo previo a la implementación, y que algunos objetivos serían reemplazados por otros conceptos en un entorno de aviación en evolución. La FAA refinó el camino que los planificadores de NextGen imaginaron con algunos ajustes, eliminando algunos conceptos que eran de alto costo, alto riesgo o de bajo beneficio según la investigación y la retroalimentación de la industria.
Seis conceptos que planteaban un riesgo técnico demasiado alto (por ejemplo, aquellos para los que no había una solución técnica disponible) se pospusieron más allá de 2030. Algunos conceptos que requerían más investigación para reunir evidencia de los beneficios operativos percibidos también se pospusieron para su implementación en los segmentos posteriores de NextGen. [2]
La FAA había programado la implementación inicial de todos los principales sistemas planificados para 2025, pero no la integración total necesaria para brindar el conjunto completo de beneficios previstos de NextGen. La agencia ahora espera terminar todos los componentes principales de NextGen para 2030. [29] [30] [31] [32] Los beneficios se acumularán a través de aplicaciones avanzadas a nivel empresarial, más equipamiento para aeronaves y la adopción total de TBO por parte de la fuerza laboral. [2]
NextGen se describe generalmente como un cambio de un sistema terrestre de control del tráfico aéreo a un sistema satelital de gestión del tráfico aéreo. Abarca muchas tecnologías, políticas y procedimientos, y los cambios se implementan después de pruebas de seguridad exhaustivas. Está compuesto por varios elementos que brindan beneficios individuales y colectivos para transformar el sistema de transporte aéreo.
Las comunicaciones por enlace de datos entre el controlador y el piloto, también conocidas como comunicaciones de datos (Data Comm), utilizan mensajes digitales escritos para complementar las comunicaciones de voz entre los controladores de tráfico aéreo y los pilotos. A diferencia de los mensajes de voz, los mensajes de Data Comm enviados por los controladores se entregan únicamente a la aeronave de destino, lo que elimina la posibilidad de que otro piloto actúe siguiendo instrucciones para otra aeronave con un indicativo de llamada similar. Evita la posibilidad de mensajes malinterpretados debido a conversaciones de radio intensas o variaciones en la forma de hablar de las personas, y puede ser una copia de seguridad si un micrófono falla. También preserva el ancho de banda de radio cuando la comunicación por voz es necesaria o preferida. [33]
Mediante Data Comm, los controladores de tráfico aéreo de la torre pueden enviar a los pilotos de aeronaves equipadas instrucciones de autorización de salida para que las lean, las acepten y las carguen en su sistema de gestión de vuelo con solo pulsar un botón. Los mensajes también se envían a los despachadores de vuelo , lo que permite que todos tengan una información compartida para reaccionar más rápidamente ante circunstancias cambiantes, como tormentas eléctricas que se aproximan.
La comunicación de datos permite ahorrar tiempo a las aeronaves en la espera para despegar, en particular cuando cambian las rutas, lo que reduce el consumo de combustible y las emisiones de escape del motor. Reduce las posibilidades de demoras o cancelaciones cuando el clima afecta la ruta de vuelo. Los pilotos y controladores también pueden dedicar más tiempo a otras tareas críticas, lo que mejora la seguridad. [34] [35] [36] [37 ] [38 ] [ 39] [ 40 ] [41] [42] [43] [44]
La primera parte del programa para 55 aeropuertos, el servicio de torre, finalizó en 2016 más de dos años antes de lo previsto. Con base en el éxito inicial, las aerolíneas solicitaron y la FAA aprobó en 2017 que siete aeropuertos más recibieran servicio de torre para completarse en 2019. El primero de estos aeropuertos completado fue Joint Base Andrews en noviembre de 2017. [45] El aeropuerto final fue Van Nuys, que se completó en agosto de 2018. [46] En 2020, Cincinnati, Jacksonville y Palm Beach fueron autorizados a convertirse en los próximos tres aeropuertos aprobados para operar Data Comm. [47] Cincinnati comenzó a operar en 2021, y Jacksonville y Palm Beach comenzaron en 2022.
Data Comm ofrece más beneficios a las aerolíneas y a los pasajeros cuando los aviones están en vuelo. Hay varios mensajes disponibles para los controladores de tráfico aéreo, incluida la capacidad de redirigir varias aeronaves. Los servicios iniciales de Data Comm para vuelos a gran altitud comenzaron en noviembre de 2019. Está funcionando en los centros de control de tráfico aéreo de Atlanta, Chicago, Denver, Houston, Indianápolis, Kansas City, Miami, Minneapolis, Oakland, Salt Lake City, Seattle y Washington. Está previsto que los servicios iniciales y completos en ruta, que aportan una gama más amplia de mensajes que los iniciales, se completen en todos los centros en 2027. [48] [49]
La comunicación por voz siempre será parte del control del tráfico aéreo. En situaciones críticas, sigue siendo la forma principal de interacción entre el controlador y el piloto. Sin embargo, para las comunicaciones rutinarias entre pilotos y controladores, se prefiere la comunicación por datos, ya que aumenta la eficiencia y la capacidad del espacio aéreo. Se espera que la comunicación por datos ahorre a los operadores más de 10 mil millones de dólares durante el ciclo de vida de 30 años del programa y a la FAA alrededor de mil millones de dólares en costos operativos futuros. [45]
La navegación basada en el rendimiento (PBN) es una forma de desplazarse por el espacio aéreo basada en reglas de vuelo instrumental que varía según el equipamiento, las ayudas a la navegación y la formación del piloto. Los estándares de rendimiento para determinados espacios aéreos se transmiten a los pilotos a través de especificaciones de navegación publicadas por la FAA que identifican la aviónica de la aeronave y la elección de ayudas a la navegación terrestres o satelitales que se pueden utilizar para cumplir con los requisitos de rendimiento.
La PBN comprende la navegación de área (RNAV) y la performance de navegación requerida (RNP). Con RNAV, las aeronaves equipadas vuelan por cualquier ruta deseada dentro de la cobertura de ayudas a la navegación terrestres o espaciales, dentro de la capacidad del equipo de la aeronave, o ambas. RNP es una forma avanzada de RNAV. Las aeronaves deben estar equipadas para monitorear el desempeño de navegación a bordo y alertar a los pilotos entrenados para usarlo si no se cumple un requisito durante una operación. Las aeronaves pueden operar de manera segura cerca de terrenos montañosos o en espacios aéreos congestionados mediante el uso de procedimientos RNP.
La PBN utiliza principalmente tecnología habilitada por satélite y crea rutas de vuelo 3-D precisas, repetibles y predecibles libres de las limitaciones impuestas anteriormente por la ubicación de las ayudas a la navegación basadas en tierra. Una nueva estructura de ruta hace posible rutas más rectas para una mayor eficiencia, y más rutas pueden caber en el mismo espacio aéreo, lo que aumenta la capacidad. De 2009 a 2016, los procedimientos PBN disponibles casi se triplicaron en los aeropuertos de todo el país. Al 16 de mayo de 2024, la FAA ha publicado 9,886 procedimientos PBN y 446 rutas PBN. [50] [51] [52] Estos consisten en salidas por instrumentos estándar RNAV , rutas T (1,200 pies sobre la superficie a 18,000 pies de altitud), rutas Q (18,000–45,000 pies de altitud), llegadas a terminales estándar RNAV (STAR), aproximaciones RNAV (GPS) y aproximaciones RNP. [50] [51] De los aeropuertos que publican procedimientos de aproximación por instrumentos , el 96 por ciento publica procedimientos de aproximación PBN y el 31 por ciento utiliza únicamente procedimientos de aproximación PBN.
Los procedimientos RNAV STAR pueden proporcionar una aproximación de descenso continuo , también conocido como descenso de perfil optimizado, desde la altitud de crucero para ahorrar combustible, reducir las emisiones y disminuir el ruido. [53] La FAA ha publicado procedimientos RNAV STAR en 128 aeropuertos con esta capacidad que permiten a las aeronaves volar más cerca del aeropuerto a una altitud más eficiente en términos de combustible antes de descender. [54] Desde la parte superior del descenso hasta el aterrizaje, la aeronave tiene segmentos de nivelación mínimos y los pilotos pueden evitar el uso de frenos de velocidad y ajustar con frecuencia la palanca de empuje, lo que también ahorra combustible. [55] [56] Estos procedimientos se pueden volar cuando estén disponibles y cuando a los pilotos se les permita usarlos.
Gracias al Sistema de Aumento de Área Amplia , los pilotos con capacidad para aterrizar con instrumentos pueden utilizar el GPS en aeropuertos en los que antes era imposible hacerlo. [57] En un aeropuerto en el que un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS) terrestre puede estar fuera de servicio, los procedimientos de aproximación PBN sirven como respaldo. La FAA rara vez, o nunca, instalará un nuevo ILS, optando en su lugar por procedimientos de aproximación PBN, que ahorran dinero. La FAA está reduciendo la infraestructura de navegación terrestre, que seguirá siendo una alternativa en caso de interrupciones del servicio satelital. [50] La red operativa mínima VOR y el equipo de medición de distancia NextGen proporcionarán resiliencia a la navegación. [58]
En respuesta a las recomendaciones de la comunidad de aviación a través del Grupo de Trabajo de Implementación de Medio Término NextGen de RTCA, la FAA comenzó a integrar procedimientos PBN para mejorar el flujo de tráfico aéreo para 11 metrópolis, que son áreas metropolitanas donde el espacio aéreo abarrotado satisface las necesidades de múltiples aeropuertos. [59] A través de la colaboración con el Comité Asesor de NextGen, la FAA completó sus proyectos en Atlanta, Charlotte, Cleveland-Detroit, [60] Denver, [61] Houston, [62 ] Las Vegas, [63] el norte de California, el norte de Texas, el centro sur de Florida, [64] el sur de California y Washington, DC. [65] Además, la FAA rediseñó el espacio aéreo incorporando PBN para 29 aeropuertos concurridos que no cumplían con los criterios del programa Metroplex. [54]
Los procedimientos PBN también redujeron los estándares de separación oceánica lateral y longitudinalmente de 100 a 30 millas náuticas. [51] PBN mejoró los estándares de separación lateral para aproximaciones en aeropuertos con pistas paralelas muy espaciadas de 4300 pies a 3600 pies en 2013, [66] y un estándar de operaciones de espaciamiento lateral equivalente habilitado a través de PBN brinda flexibilidad en algunos aeropuertos para manejar más salidas. [51] [67]
Un cambio de reglas en 2015 permitió a los pilotos utilizar un procedimiento de aproximación PBN para tomar una ruta más corta hacia la pista con mayor frecuencia. Las aeronaves pueden aterrizar de manera segura y eficiente durante operaciones simultáneas en ciertos aeropuertos con pistas paralelas sin recibir instrucciones de los controladores de tránsito aéreo que las monitorean por radar . [68] La FAA implementó un estándar nacional en 2016 para esta capacidad, que se conoce como Establecido en RNP. [69]
La FAA aspira a que la PBN se utilice como base para las operaciones diarias en todo el Sistema Nacional del Espacio Aéreo, empleando el procedimiento adecuado para satisfacer la necesidad. En algunos casos, como en el caso de las metrópolis, esto incluirá un patrón de navegación altamente estructurado, pero flexible. [2] [70]
La tecnología Automatic Dependent Surveillance–Broadcast (ADS-B) supone un gran cambio en el seguimiento de vuelos. En lugar de utilizar un radar terrestre para recibir la posición, la velocidad y la dirección de la aeronave cada cinco a doce segundos, las aeronaves equipadas con transpondedores GPS más modernos determinan esta información y la envían automáticamente una vez por segundo al control del tráfico aéreo. La ADS-B depende de una señal satelital precisa para obtener datos de posición. Siempre está transmitiendo y no requiere la intervención del operador. Por primera vez, los pilotos y los controladores de tráfico aéreo pueden ver la misma visualización en tiempo real del tráfico aéreo, lo que mejora el conocimiento de la situación para una mayor seguridad.
La FAA completó la instalación de una nueva infraestructura de radio terrestre en 2014, y la cobertura está disponible en los 50 estados, Guam, Puerto Rico, el Golfo de México y el área frente a ambas costas. La integración de ADS-B en plataformas de automatización en ruta y terminal se completó en 2019. [71] Desde el 1 de enero de 2020, se exige que las aeronaves que vuelan en una gran parte del espacio aéreo controlado estén equipadas con ADS-B Out.
La FAA está evaluando servicios de vigilancia ADS-B basados en el espacio para el espacio aéreo oceánico como parte de un proyecto llamado Advanced Surveillance Enhanced Procedural Separation. [72] [73] Pasar del sistema actual de estaciones terrestres ADS-B a radios alojadas en satélites ofrece la posibilidad de reducir los estándares de separación. [74] [75] [76] La FAA comenzó a utilizar ADS-B para un estándar de separación de 3 millas náuticas (nm) reducido de 5 nm en 2020 en parte del espacio aéreo en ruta por debajo de los 23.000 pies. [77]
Incluso con las capacidades que ofrece el ADS-B a través de la tecnología satelital, el radar de vigilancia sigue siendo relevante y se utilizará como complemento y, en última instancia, como respaldo del ADS-B en caso de interrupción del servicio. [78]
Con ADS-B Out, la cobertura de vigilancia aumenta porque las estaciones terrestres se pueden ubicar donde las obstrucciones o limitaciones físicas no permiten el radar. El tiempo y la posición previstos para el futuro de las aeronaves serán más precisos para un vuelo y un flujo de tráfico óptimos. Las aerolíneas que vuelan rutas sobre el Golfo de México o rutas en alta mar sin cobertura de radar pueden usar ADS-B para seguir rutas más eficientes y desviarse con menos frecuencia debido al clima. [79] [80]
En los aeropuertos más activos del país, ADS-B Out es parte del Equipo de Detección de Superficie del Aeropuerto, Modelo X, en 35 sitios y de la Capacidad de Vigilancia de Superficie del Aeropuerto en nueve sitios. [81] Los controladores pueden rastrear el movimiento en superficie de aeronaves y vehículos terrestres del aeropuerto, lo que ayuda a reducir el riesgo de conflictos en las calles de rodaje e incursiones en la pista. [82]
Otro sistema de vigilancia terrestre que utiliza ADS-B es el de Multilateración de Área Amplia (WAM), que se puede instalar en lugares donde el radar es limitado o no se puede utilizar. Funciona en muchos aeropuertos de las montañas de Colorado; Juneau , Alaska; Charlotte , Carolina del Norte; y en la instalación de Control de Aproximación por Radar de la Terminal del Sur de California. Se planean servicios WAM adicionales para las áreas metropolitanas de Atlanta y Nueva York. [83] [84]
Debido a la actualización de posición más frecuente y la cobertura en áreas sin radar, ADS-B Out ayuda a realizar misiones de búsqueda y rescate que salvan vidas. [85] [86] [87]
Los operadores que eligen equipar sus aeronaves para recibir señales ADS-B para ADS-B In pueden obtener muchos otros beneficios y es donde la industria obtiene el mayor valor por invertir en ADS-B Out. [88] [89] [90]
Traffic Information Services-Broadcast es un servicio gratuito para pilotos que envía informes de posición de tráfico relevantes a aeronaves equipadas adecuadamente para mejorar la seguridad. [91] Flight Information Services-Broadcast es otro servicio gratuito que entrega información aeronáutica y meteorológica a los pilotos para aumentar la seguridad y la eficiencia. [92]
El sistema de alerta de tráfico ADS-B ofrece a las aeronaves de aviación general una capacidad de alerta de bajo costo para prevenir colisiones de aeronaves. [93] El sistema de prevención de colisiones aerotransportadas X más avanzado [94] permitirá el acceso a pistas con poca separación en casi todas las condiciones climáticas, la gestión de intervalos en la cabina de vuelo (IM) y la separación similar a las operaciones visuales tradicionales con menos alertas molestas. La FAA prevé que el ACAS X reemplazará al sistema de alerta de tráfico y prevención de colisiones. [95] [96] [97] [98]
Los procedimientos en pista (ITP) reducen la separación entre aeronaves durante los vuelos oceánicos y están permitidos para aeronaves equipadas con ITP en todo el espacio aéreo oceánico administrado por los centros de ruta de Anchorage, Nueva York y Oakland. [99] Las aeronaves equipadas con ADS-B con software ITP pueden volar con mayor frecuencia a niveles de vuelo menos turbulentos o con mayor eficiencia de combustible. [100] Los estándares de equipamiento están completos y listos para que los fabricantes produzcan la aviónica necesaria. [101]
La FAA está desarrollando aplicaciones IM que utilizan ADS-B In para secuenciar y espaciar pares de aeronaves. El espaciado preciso de IM permite trayectorias de vuelo más eficientes en espacios aéreos congestionados y maximiza el uso del espacio aéreo y del aeropuerto. Las capacidades mejoradas de control del tráfico aéreo para operaciones de aproximación a pistas paralelas con poco espacio entre ellas también pueden verse asistidas por ADS-B In, que está integrado con el sistema de automatización de la terminal.
La primera fase terrestre comenzó a operar en el Centro de Control de Tráfico Aéreo de Rutas de Albuquerque en 2014. [102] En 2017, la FAA apoyó una evaluación de la NASA de la aviónica y los procedimientos prototipo. La FAA patrocinó una demostración de operaciones de IM utilizando aviónica prototipo en pistas paralelas muy espaciadas en el Aeropuerto Internacional de San Francisco en 2019. Estas demostraciones de vuelo demostraron que es posible un espaciado preciso en entornos del mundo real. [103] [104] La FAA completó los estándares de IM y los fabricantes pueden producir la aviónica necesaria. [105]
La FAA trabajó con American Airlines y ACSS para instalar aviónica ADS-B In que permite la mensajería instantánea en la flota de aviones Airbus A321 de la aerolínea. [106] La aviónica permitió las operaciones iniciales de mensajería instantánea en el espacio aéreo en ruta de Albuquerque a partir de 2022. [107] Las operaciones se utilizarán para recopilar datos sobre los beneficios para compartir con la comunidad de la aviación y motivar a otras compañías aéreas a equiparse para ADS-B In.
Otra aplicación es la separación visual asistida (CAVS) con pantalla de información de tráfico (CDTI) en la cabina de mando, que utilizan las compañías aéreas para mejorar el conocimiento de la situación del tráfico. Permite a la tripulación de vuelo continuar un procedimiento de aterrizaje visual utilizando la pantalla electrónica para mantener la separación si el piloto pierde de vista el tráfico debido a una visibilidad reducida. Se espera que reduzca los intentos de aproximación frustrada debido a que el tráfico vuela demasiado cerca en la aproximación final, lo que ahorra tiempo y distancia de vuelo. [108] Las normas están completas y listas para que los fabricantes produzcan la aviónica necesaria. [109]
La separación asistida por CDTI en la aproximación (CAS-A) es el tercer tipo de aplicación que utiliza ADS-B In. Es similar al CAVS, excepto que los pilotos no necesitan ver la aeronave que tienen delante a través de la ventana. Los pilotos también pueden continuar volando con umbrales de techo más bajos y con un espaciamiento reducido a lo largo de la trayectoria de aproximación durante ciertas condiciones climáticas para permitir un mayor rendimiento.
Al igual que con IM, CAVS y CAS-A se instalaron en la flota de aviones Airbus A321 de American Airlines, y la aerolínea planea compartir sus datos con la comunidad de la aviación. La aerolínea comenzó a operar CAVS en mayo de 2021. [110] Una cuarta aplicación que la aerolínea ha probado ayudará a evitar la turbulencia de estela. El indicador de trayectoria vertical proporciona a los pilotos en cola la trayectoria vertical de la aeronave líder a través de una pantalla de guía ADS-B. [111] A través de la prueba de las capacidades ADS-B In, American Airlines está interesada en equipar más de sus aviones para ADS-B In. [112]
Aunque se puede utilizar sin él, una aplicación desarrollada por la NASA llamada Traffic Aware Strategic Aircrew Requests (TASAR) [113] podría beneficiarse de los aviones equipados con ADS-B In. TASAR sugiere una nueva ruta o cambio de altitud para ahorrar tiempo o combustible, y ADS-B In puede ayudar al permitir que el software determine qué solicitudes probablemente serán aprobadas por el control del tráfico aéreo debido al tráfico cercano. Un estudio de la NASA sobre los vuelos de Alaska Airlines proyectó que la aerolínea ahorraría más de 1 millón de galones de combustible, más de 110.000 minutos de tiempo de vuelo y 5,2 millones de dólares anuales. [114] [115] [116]
La automatización en ruta controla las pantallas de visualización que utilizan los controladores de tráfico aéreo para gestionar y separar de forma segura las aeronaves en altitudes de crucero. La automatización de terminales permite a los controladores gestionar el tráfico aéreo de forma inmediata en los principales aeropuertos. Se utiliza para separar y secuenciar aeronaves, alertas de conflicto y de evitación del terreno, avisos meteorológicos y vectorización por radar para el tráfico que sale y llega. [117]
La plataforma de Modernización de la Automatización en Ruta (ERAM) de la FAA reemplazó al sistema Host heredado para el control del tráfico aéreo en ruta en 2015. [118] [119] Se está llevando a cabo un programa de mantenimiento y mejora que se completará en 2026. Los controladores en ruta ahora pueden rastrear hasta 1.900 aeronaves a la vez, en comparación con el límite anterior de 1.100. La cobertura se extiende más allá de los límites de las instalaciones, lo que permite a los controladores manejar el tráfico de manera más eficiente. Esta cobertura es posible porque ERAM puede procesar datos de 64 radares en lugar de 24.
Para los pilotos, ERAM aumenta la flexibilidad de las rutas en caso de congestión, condiciones meteorológicas y otras restricciones. La gestión del tráfico aéreo en tiempo real y el intercambio de información sobre restricciones de vuelo mejoran la capacidad de las aerolíneas para planificar vuelos con cambios mínimos. La reducción de la vectorización y la mayor cobertura de radar dan como resultado vuelos más fluidos, rápidos y rentables.
El modelado de trayectorias es más preciso, lo que permite un uso máximo del espacio aéreo, una mejor detección de conflictos y una mejor toma de decisiones. Dos canales funcionalmente idénticos con redundancia dual eliminan un único punto de falla. ERAM también proporciona una interfaz fácil de usar con pantallas personalizables. Revoluciona el entrenamiento de controladores con un sistema realista de alta fidelidad que desafía las prácticas de desarrollo con enfoques complejos, maniobras y escenarios de piloto simulados que no estaban disponibles con Host. [120]
El Sistema de Reemplazo de Automatización de Terminales Estándar (STARS) del programa de Modernización y Reemplazo de Automatización de Terminales reemplazó al antiguo Sistema de Terminal de Radar Automatizado. La instalación se completó en 2021 y está funcionando en más de 200 instalaciones de control de aproximación por radar de terminales de la FAA y el Departamento de Defensa (DoD), y en más de 600 instalaciones de torres de control de tráfico aéreo de la FAA y el DoD. [121] STARS mantiene la seguridad al tiempo que aumenta la rentabilidad en las instalaciones de terminales en todo el Sistema Nacional del Espacio Aéreo. Proporciona características y funcionalidades avanzadas para los controladores, como una pantalla LED de panel plano de última generación y la capacidad de guardar las preferencias de la estación de trabajo del controlador. También es más fácil de mantener para los técnicos.
Aunque ERAM y STARS no son programas NextGen en sí mismos, sientan las bases para habilitar capacidades NextGen críticas en el espacio aéreo terminal y en ruta. [122]
Los controladores de tránsito aéreo utilizan estos sistemas de soporte de decisiones (DSS) de la FAA para optimizar el flujo de tráfico en el Sistema Nacional de Espacio Aéreo (NAS) y son fundamentales para el objetivo de la FAA de realizar operaciones basadas en trayectorias:
El TFMS es el principal sistema de automatización utilizado por el Centro de Comando del Sistema de Control de Tráfico Aéreo y las unidades de gestión de tráfico a nivel nacional para regular el flujo de tráfico aéreo, gestionar el rendimiento y planificar la demanda futura de tráfico aéreo. [123] Las 31 herramientas del TFMS intercambian información y dan soporte a otros DSS a través de la Gestión de Información de Todo el Sistema (SWIM). La FAA implementó una actualización de software del TFMS en 82 sitios en 2016 y completó una actualización de hardware en esos sitios en 2018. La FAA continúa desarrollando conceptos futuros para las capacidades de modelado y predicción del TFMS. [124] El Servicio de Gestión de Flujo y Datos (FMDS) es el reemplazo planificado para el TFMS, con una operación inicial programada para 2029. Se espera que el FMDS mejore la integración de datos, aumente el intercambio de datos y administre el mayor volumen de datos NAS producidos continuamente.
TBFM permite a las unidades de gestión del tráfico programar y optimizar la carga de llegadas a los principales aeropuertos. Está operativo en 20 centros de ruta, 28 TRACON y 54 torres de aeropuerto. Sus herramientas, como la medición extendida y la capacidad integrada de salidas y llegadas, ayudan a los controladores a secuenciar el tráfico en función del tiempo en lugar de la distancia. Los datos de ruta y procedimiento de Performance Based Navigation ayudan a mejorar los tiempos de llegada previstos. La herramienta de capacidad integrada de salidas y llegadas se implementó en el sexto y último sitio en junio de 2022.
Una futura herramienta TBFM, la secuenciación y el espaciado de terminales, ampliará la capacidad de medición en el espacio aéreo terminal. Fue desarrollada por la NASA y entregada a la FAA en 2014. [125] Otra capacidad en desarrollo es la predicción de trayectorias mediante aprendizaje automático que se utiliza para proyectar la ubicación de las aeronaves mediante modelos de rendimiento de aeronaves. Hasta 2027, TBFM se actualizará para cumplir con los requisitos de seguridad.
En 2016, la FAA otorgó a Lockheed Martin un contrato de 344 millones de dólares para desarrollar e implementar TFDM, que es un nuevo sistema para la gestión de superficies. Apoya la toma de decisiones en tierra del aeropuerto mediante la integración de información de vuelo, vigilancia de superficie y gestión del tráfico mediante SWIM. Las herramientas de TFDM consisten en franjas electrónicas de progreso de vuelo , gestión de colas de salida, gestión de superficie y conocimiento de la situación de superficie. La implementación de datos electrónicos de vuelo y la integración de TBFM y TFMS a través de SWIM permitirán a TFDM consolidar algunos sistemas que anteriormente eran independientes. [124]
La FAA comenzó la implementación temprana de la herramienta de visualización de superficie en 2014 y las fichas de vuelo electrónicas en 2015. [126] [127] La FAA y la NASA en 2021 terminaron la investigación y las pruebas de una capacidad de programación de superficie que calcula los retrocesos de las puertas en los aeropuertos centrales concurridos para que cada avión pueda rodar directamente a la pista y despegar. [128] El TFDM se implementará en dos configuraciones. La configuración A tiene plena funcionalidad y Charlotte comenzó a operar en mayo de 2024, el primero de 27 aeropuertos grandes y de alta densidad. La configuración B ha mejorado los datos de vuelo electrónicos y las fichas de vuelo electrónicas. Cleveland comenzó a operar con estas capacidades en octubre de 2022. Otros 21 sitios están programados para recibir esta configuración. La implementación en todas las ubicaciones está prevista para completarse en julio de 2029. [129]
Las tecnologías avanzadas y los procedimientos oceánicos (ATOP) reemplazaron los sistemas y procedimientos de control del tráfico aéreo oceánico existentes. ATOP integra completamente el procesamiento de datos de vuelo y radar, detecta conflictos entre aeronaves, proporciona comunicaciones y vigilancia por enlace de datos satelitales, elimina las fichas de vuelo en papel y automatiza los procesos manuales.
ATOP moderniza por completo la automatización del control del tráfico aéreo oceánico y permite a los operadores de vuelo aprovechar aún más las inversiones en comunicaciones digitales en la cabina de mando. La FAA reduce los procesos manuales intensivos que limitan la capacidad de los controladores para gestionar de forma segura las solicitudes de las aerolíneas de rutas o altitudes más eficientes en rutas oceánicas largas. La FAA puede cumplir con los compromisos internacionales de reducción de los estándares de separación de aeronaves, lo que aumenta la capacidad y la eficiencia de los vuelos.
ATOP se utiliza en los tres centros de control de tráfico en ruta oceánicos, que se encuentran en Anchorage, Nueva York y Oakland. [130] [131] Después de la primera actualización tecnológica en 2009, la segunda actualización de ATOP se completó en estos centros en 2020, que tiene como objetivo respaldar el sistema hasta 2028. Un programa de mejora iniciado en 2018 comprende cinco capacidades a gran escala. La implementación comenzó en 2021 y continuará hasta 2025 en cuatro versiones de software anuales. [132] Estos cambios tienen como objetivo optimizar las trayectorias de vuelo, disminuir la carga de trabajo del controlador, reducir los costos y mejorar la seguridad del sistema.
Tradicionalmente, la FAA compartía información utilizando una variedad de tecnologías, incluidas la radio, el teléfono, Internet y conexiones dedicadas. Sin embargo, la agencia aprovechó las nuevas tecnologías de gestión de la información para mejorar la entrega y el contenido de la información. [133] En 2007, la FAA estableció el programa SWIM para implementar un conjunto de principios de tecnología de la información en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS) y brindar a los usuarios información relevante y de fácil comprensión. [134] SWIM facilita los requisitos de intercambio de datos de NextGen, y actúa como la columna vertebral del intercambio de datos digitales.
Esta plataforma ofrece un único punto de acceso para datos aeronáuticos, de flujo de vuelo y tráfico, de vigilancia y meteorológicos. Los productores pueden publicar los datos una sola vez y los consumidores aprobados pueden acceder a la información necesaria a través de una única conexión en lugar de conectar dos sistemas con conexiones de red fijas e interfaces de datos de nivel de aplicación punto a punto personalizadas. El nuevo formato apoya la colaboración dentro de las comunidades de aviación nacionales e internacionales. [135]
En 2015, el programa SWIM completó su primer segmento, que estableció una infraestructura común y puntos de conexión en todos los centros de control de tráfico en ruta. El segundo segmento del programa comenzó en 2016. Estableció una arquitectura orientada a servicios (compuesta por productores, consumidores y un registro) y conectó programas NAS, como el Sistema de Gestión del Flujo de Tráfico, para proporcionar grandes fuentes de datos para los consumidores. Posteriormente se implementaron varias mejoras (monitoreo de servicios empresariales, [136] gestión de identidad y acceso, [137] servicio de referencia común NAS, [138] Sistema de distribución de datos de terminales SWIM [139] y Servicio de publicación de datos de vuelo SWIM [140] ), y SWIM continúa agregando proveedores y consumidores de contenido de gestión de tráfico aéreo NAS.
A partir de 2023, 15 programas de la FAA y varias organizaciones externas, incluidas aerolíneas, proporcionan datos para 100 servicios enviados a través de la red SWIM. De los aproximadamente 800 consumidores registrados, alrededor de 400 son usuarios activos. [141] En 2019 se estableció un sistema de distribución en la nube para simplificar la forma en que los usuarios pueden acceder a la información. [142] En 2021, se inició el portal SWIM Industry-FAA Team, que actualiza y mejora el Servicio de distribución en la nube de SWIM. [143]
La configuración revisada de SWIM reduce los costos, puede aumentar la eficiencia operativa y abre la posibilidad de crear nuevos servicios para la comunidad de la aviación. El intercambio de datos entre pilotos, personal de operaciones de vuelo, controladores y administradores de tráfico aéreo será esencial para lograr un objetivo de NextGen de operaciones basadas en trayectorias. [144]
Las aerolíneas y los aeropuertos informan que utilizan los datos de la FAA para mejorar las operaciones. El uso más extendido de los datos SWIM fue para mejorar el conocimiento de las condiciones operativas y el estado de los vuelos, especialmente en la superficie del aeropuerto y en situaciones en las que las aeronaves pasan del contacto con un centro de control de tráfico aéreo al siguiente. El uso más dinámico de los datos de vigilancia en tiempo real fuera de la FAA puede ser la prestación de servicios de seguimiento de vuelos al público que viaja y a las empresas de aviación. A través de navegadores web y aplicaciones móviles, los suscriptores del servicio pueden acceder a información actualizada sobre el estado y los retrasos de los vuelos y del aeropuerto. [133]
La transmisión de la información necesaria para llevar a cabo operaciones aeroportuarias eficientes en la superficie en los próximos años será posible gracias al Sistema de Comunicación Aeronáutica Móvil para Aeropuertos (AeroMACS). El sistema utiliza tecnología de banda ancha inalámbrica que respalda la creciente necesidad de comunicaciones de datos e intercambio de información en la superficie del aeropuerto para aplicaciones fijas y móviles, tanto ahora como en el futuro. [145]
Además de mejorar la capacidad, el envejecimiento de la infraestructura de comunicaciones de los aeropuertos requiere un control, mantenimiento, reparación o sustitución más amplios y costosos. La construcción de aeropuertos y las interrupciones inesperadas de los equipos también requieren alternativas de comunicaciones temporales, y AeroMACS también podría servir como respaldo. El sistema se implementó en 2017 en el marco del programa Airport Surface Surveillance Capability de la FAA. [146] A diciembre de 2020, más de 50 aeropuertos en casi 15 países utilizan AeroMACS. Podría llevar hasta 20 años implementar la tecnología en más de 40.000 aeropuertos en todo el mundo. [147]
El programa NextGen Weather de la FAA ofrece productos meteorológicos para la aviación que respaldan la gestión del tráfico aéreo durante fenómenos meteorológicos, lo que ayuda a mejorar la seguridad de la aviación y minimizar los retrasos de los pasajeros. La principal causa de los retrasos del tráfico aéreo del Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS) es el clima, que fue responsable del 75 por ciento de los retrasos que afectaron al sistema de más de 15 minutos desde junio de 2017 hasta mayo de 2022. [148] [149] Con predicciones meteorológicas más precisas y oportunas, los aeropuertos y las aerolíneas podrían evitar hasta dos tercios de los retrasos y cancelaciones relacionados con el clima. [150]
El clima de aviación se compone de la observación, el procesamiento y la difusión de información. Los sistemas meteorológicos NextGen constan del procesador meteorológico NextGen (NWP) para generar productos meteorológicos avanzados específicos para la aviación y de los servicios de soporte comunes para el clima (CSS-Wx) para la difusión de estos productos, ambos programados para comenzar a operar en el NAS en 2024.
El programa NWP establece una plataforma común de procesamiento meteorológico para reemplazar los sistemas de procesadores meteorológicos de la FAA y ofrece nuevas capacidades. El NWP totalmente automatizado identificará los peligros de seguridad en los aeropuertos y en el espacio aéreo a altitud de crucero. Apoyará la gestión estratégica del flujo de tráfico, incluida la información meteorológica traducida necesaria para predecir el bloqueo de rutas y las limitaciones de capacidad del espacio aéreo con hasta ocho horas de anticipación. NWP utilizará algoritmos avanzados para crear información meteorológica actual y prevista específica para la aviación con datos de los radares y sensores de la FAA y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), y modelos de pronóstico de la NOAA. Parte del NWP, la Pantalla meteorológica para la aviación consolida las pantallas actuales del Procesador meteorológico y de radar, el Sistema meteorológico integrado de terminales y el Sistema meteorológico integrado de corredores. La Pantalla meteorológica para la aviación proporcionará información meteorológica consistente de un vistazo para los controladores en ruta y en la terminal, e incluye productos meteorológicos de NWP y NOAA. [151]
CSS-Wx será el único productor de datos, productos e imágenes meteorológicas dentro del NAS, utilizando la difusión meteorológica basada en estándares a través de la Gestión de Información de Todo el Sistema. Consolidará y permitirá el desmantelamiento de los sistemas de difusión meteorológica heredados. También ofrece productos meteorológicos NWP y NOAA, y otras fuentes meteorológicas para la integración en sistemas de apoyo a la toma de decisiones de tráfico aéreo, mejorando la calidad de las decisiones de gestión del tráfico y aumentando la productividad del controlador durante condiciones meteorológicas severas. Los consumidores de información de CSS-Wx incluirán controladores y gerentes de tráfico aéreo, operadores de aviación comercial y general, y el público que vuela. [152]
El equipo de investigadores de Tecnología meteorológica en la cabina de mando de la FAA son expertos en los problemas que presenta la forma en que se muestra el tiempo en las cabinas de mando de la aviación general . [153] Su principal objetivo de investigación es fomentar mejoras en la forma en que se muestra la información meteorológica a los pilotos para que puedan interpretarla de manera consistente y precisa, comprender sus limitaciones y usarla para evitar el mal tiempo. [154] [155]
La eficiencia de las operaciones en pistas múltiples (MRO), en particular las que están muy próximas entre sí, se ha visto limitada por los riesgos de seguridad, incluidas las colisiones y la turbulencia de estela con aeronaves cercanas. Los avances en MRO mejoran el acceso a pistas paralelas muy próximas entre sí para permitir más operaciones de salida y llegada en condiciones meteorológicas instrumentales , lo que aumenta la eficiencia y la capacidad a la vez que reduce los retrasos en los vuelos. Los avances permiten el uso de aproximaciones simultáneas en condiciones de baja visibilidad, disminuyen la separación en las aproximaciones a pistas con requisitos de espaciamiento más estrictos y reducen los efectos de la turbulencia de estela que conduce a una mayor separación. [156] [157]
Las normas revisadas de separación de estelas, conocidas como recategorización de estelas o wake recat, se redujeron en 14 instalaciones de control de aproximación por radar de terminales y 28 aeropuertos en todo Estados Unidos. [133] [158] En Indianápolis, las aerolíneas ahorran más de 2 millones de dólares al año en costos operativos con la recategorización de estelas. En Filadelfia, las aerolíneas ahorran alrededor de 800.000 dólares al año. [156]
La fase 1 de la turbulencia de estela reemplazó un estándar basado en el peso con nuevas categorías de tamaño basadas de manera más óptima en las características de turbulencia de estela de la aeronave. La fase 1.5 perfeccionó la fase 1 con más reducciones en la separación. [159] La fase 2 definió estándares de separación por turbulencia de estela por pares entre 123 tipos de aeronaves que conforman el 99 por ciento de las operaciones globales en 32 aeropuertos de los EE. UU. Luego, las operaciones de control del tráfico aéreo pueden implementar categorías de turbulencia de estela personalizadas que están optimizadas para maximizar el beneficio para una flota de aeropuerto.
Las fases 1 y 1.5 se implementaron en 31 aeropuertos. La turbulencia de estela consolidada (CWT) tenía como objetivo utilizar el mejor conjunto de estándares de separación derivados de estas fases. La FAA terminó de convertir los estándares heredados de las dos fases en estándares CWT en 19 instalaciones de control de aproximación por radar terminal (TRACON) en 2022. [160] [161] La última fase de la turbulencia de estela será desarrollar mejoras dinámicas de separación de estela para los sistemas de apoyo a la toma de decisiones que tengan en cuenta el viento.
La FAA continúa evaluando los procedimientos en aeropuertos con pistas muy espaciadas. [162] Después de determinar que la separación lateral de la pista se puede reducir de forma segura, la FAA revisó el estándar de separación de 4300 pies a 3600 pies para llegadas independientes en agosto de 2013. Para pistas independientes, las aeronaves pueden aproximarse sin tener que mantener una separación diagonal escalonada requerida por las operaciones dependientes. Se incluyeron revisiones adicionales a las operaciones paralelas muy espaciadas en la actualización de noviembre de 2015 de la Orden 7110.65 de la FAA , Control de Tráfico Aéreo.
Las revisiones reducen los requisitos de separación lateral a 3.900 pies para aproximaciones independientes triples y 3.000 pies para aproximaciones independientes duales desfasadas sin requerir un radar de alta tasa de actualización o vigilancia dependiente automática por radiodifusión. Para aproximaciones dependientes duales, el requisito de espaciamiento entre pistas sigue siendo de 2.500 pies, pero el espaciamiento diagonal se reduce de 1,5 millas náuticas (mn) a 1 mn.
La Orden 7110.308C de la FAA identifica aeropuertos específicos (Boston, Cleveland, Memphis, Newark, Filadelfia, Seattle, San Francisco y St. Louis) con pistas espaciadas a menos de 2500 pies entre sí que pueden reducir el espaciamiento escalonado entre aeronaves en aproximaciones paralelas de 1,5 nm a 1 nm. [163]
Las operaciones paralelas independientes duales comenzaron a operar en Atlanta en 2014. Las operaciones paralelas dependientes a 1 mn para pistas separadas entre sí por menos de 2500 pies a 3600 pies comenzaron a operar en Dallas-Love Field, Memphis, Minneapolis-St. Paul, Nueva York-JFK, Portland, Raleigh-Durham y Seattle en 2016, y en San Francisco en 2017. Las operaciones paralelas independientes triples comenzaron en Atlanta y Washington-Dulles en 2017. Las operaciones paralelas independientes duales con compensación comenzaron a operar en Detroit en 2015 y en Chicago-O'Hare en 2016. Las operaciones paralelas dependientes para pistas separadas por más de 3600 pies comenzaron a operar en Cincinnati/Northern Kentucky, Louisville, Memphis y Phoenix en 2017. No se planean más cambios.
La ayuda de visualización de pistas convergentes es una herramienta de automatización utilizada por los controladores de tráfico aéreo para gestionar la secuencia de flujos de llegada en pistas convergentes o que se cruzan. [164] Está operativa en Boston, Chicago O'Hare, Denver, Las Vegas, Memphis, Minneapolis-St. Paul, Newark, Phoenix y Filadelfia, y mejora el rendimiento de un aeropuerto en determinadas condiciones. [165]
En mayo de 2011 se implementó por primera vez en Minneapolis-St. Paul una herramienta de eficiencia de separación denominada Alerta Automatizada de Proximidad de Terminal, que ahora se encuentra desplegada en 14 instalaciones TRACON en todo el país. Informa mejor a los controladores de tráfico aéreo sobre los espacios libres, de modo que puedan indicar a los pilotos que ajusten su velocidad o los dirijan hacia una ruta más corta hacia la pista. Durante su primer año de uso, el número de intentos de aproximación frustrada disminuyó en un 23 por ciento en los vuelos con destino a Minneapolis-St. Paul. El exceso de tiempo de vuelo debido a intentos de aproximación frustrada disminuyó en un 19 por ciento. [166] [167]
La FAA ofrece varias capacidades opcionales para los operadores que necesitan acceder a un aeropuerto cuando el techo de nubes está a menos de 200 pies sobre la pista o la visibilidad es inferior a media milla. Estas capacidades ayudan a lograr los objetivos de NextGen de aumentar de forma segura el acceso, la eficiencia y el rendimiento en muchos aeropuertos cuando la baja visibilidad es el factor limitante.
Las Operaciones de Baja Visibilidad Ampliadas (ELVO, por sus siglas en inglés) son un programa de infraestructura de bajo costo para reducir los techos mínimos y el alcance visual en la pista mediante una combinación de equipos terrestres y procedimientos de navegación. La mayoría de las mejoras de ELVO son resultado de la Orden 8400.13 de la FAA. [168] [169]
Se aprobaron las pantallas de visualización frontal (HUD) para su uso en aproximaciones de precisión a fin de reducir las alturas mínimas de decisión para aterrizar. El uso de una HUD calificada al volar hacia una instalación adecuada de un sistema de aterrizaje por instrumentos reducirá la visibilidad de alcance visual de la pista requerida para la aproximación.
Después de una reducción de los requisitos mínimos de alcance visual en la pista, una evaluación de la FAA mostró que el acceso al aeropuerto durante condiciones de baja visibilidad mejoró de dos maneras: casi un 6 por ciento menos de períodos sin acceso y un 17 por ciento más de vuelos pudieron aterrizar. [133]
La FAA permite el uso de un sistema de visión de vuelo mejorado (EFVS) en lugar de la visión natural para realizar un procedimiento de aterrizaje por instrumentos en condiciones de baja visibilidad. [170] [171] El EFVS utiliza tecnologías de sensores para dar a los pilotos una imagen virtual clara y en tiempo real de la vista fuera de la aeronave, independientemente de la cobertura de nubes y las condiciones de visibilidad. Los pilotos pueden identificar referencias visuales necesarias que serían imposibles sin él. Proporciona acceso que de otro modo estaría denegado debido a la baja visibilidad. Un sistema de guía de visión sintética combina la tecnología de visualización de guía de vuelo con monitores de garantía de posición de alta precisión para proporcionar una representación continua y correcta de la escena externa y la pista. Puede ayudar a la transición de un piloto a referencias de visión natural.
Otro proyecto de NextGen es el Sistema de Aterrizaje con Aumento Basado en Tierra (GBAS). Utiliza GPS para dar soporte a todas las categorías de aproximación de precisión. Newark y Houston operan sistemas GBAS no federales aprobados para operaciones a una altura de hasta 200 pies sobre la pista. [172]
Se han demostrado las primeras llegadas personalizadas para determinadas aeronaves que vuelan a Los Ángeles, Miami y San Francisco. Estas llegadas son rutas fijas y planificadas para aeronaves que se aproximan a los aeropuertos desde el espacio aéreo oceánico y que se comunican a través de un enlace de datos desde el controlador de tráfico aéreo. Limitan la orientación vectorial y minimizan el tiempo que la aeronave pasa manteniendo el vuelo nivelado durante el descenso, lo que reduce el consumo de combustible, las emisiones de escape de la aeronave y el tiempo de vuelo. Se diferencian de los descensos de perfil optimizados de Performance Based Navigation porque se ajustan a las características de un número limitado de tipos de aeronaves equipadas con el Future Air Navigation System . [24] [173] [174]
El programa del Sistema de Información Geográfica (GIS) de la Oficina de Aeropuertos de la FAA proporciona datos para gestionar la información aeronáutica y la implementación de NextGen. [175] El GIS identifica la ubicación geográfica y las características de las características o límites naturales o construidos en la superficie de la Tierra. Los datos del aeropuerto se utilizan para desarrollar e implementar análisis de obstrucciones, avisos a misiones aéreas más precisos y funcionalidad de mapa móvil del aeropuerto en la cabina de vuelo, y procedimientos de navegación basada en el rendimiento, incluidos los sistemas de aumento de área amplia / rendimiento del localizador con aproximaciones de guía vertical. [176]
La FAA está evaluando la tecnología de torres remotas como una alternativa potencialmente rentable a las torres de contratos federales tradicionales. [177] La tecnología de torres remotas puede permitir el tráfico aéreo controlado para aeropuertos pequeños sin una torre física o que necesitan reemplazar una torre antigua.
Los controladores del sitio remoto pueden monitorear y separar el tráfico al ver la escena en el aeropuerto equipado con cámaras de video panorámicas en color con funciones de movimiento horizontal, vertical y zoom y visión nocturna. La identificación automática y la información relevante de la aeronave también se pueden mostrar en monitores de video. La FAA comenzó a construir un banco de pruebas en el Centro Técnico William J. Hughes y el Aeropuerto Internacional de Atlantic City en 2023 para comprender mejor las capacidades completas de un sistema de torre remota. La finalización está prevista para 2024.
En el Aeropuerto Ejecutivo de Leesburg en Virginia, la FAA había autorizado a los servicios de control de tráfico aéreo a utilizar este sistema como sitio de prueba [178] hasta que el proveedor decidió finalizar el proyecto en 2023. [179] La otra torre en pruebas permanece en el Aeropuerto Regional del Norte de Colorado cerca de Fort Collins/Loveland, [180] pero es posible que el sistema deba evaluarse en el Centro Técnico de la FAA antes de recibir la aprobación. [181]
La visión ambiental de la FAA es desarrollar y operar un sistema que proteja el medio ambiente y al mismo tiempo permita un crecimiento sostenido de la aviación. La Oficina de Investigación y Desarrollo Ambiental y Energético de la FAA está trabajando para reducir la contaminación del aire y del agua, las emisiones de dióxido de carbono que pueden afectar el clima y el ruido que puede molestar a los residentes cerca de los aeropuertos. La tecnología de fuselaje y motores de aeronaves , los combustibles alternativos , la modernización de la gestión del tráfico aéreo y las mejoras operativas, la mejora del conocimiento científico y la modelización integrada, y las políticas, los estándares ambientales y las medidas basadas en el mercado contribuirán a cumplir casi todos estos objetivos. El ruido y las emisiones serán los principales problemas ambientales para la capacidad y la flexibilidad del Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS, por sus siglas en inglés) a menos que se gestionen y mitiguen de manera efectiva. [182]
Un estudio de la FAA realizado en 2015 mostró que desde 1975, el número de personas que vuelan en los Estados Unidos aumentó de aproximadamente 200 millones a aproximadamente 800 millones, pero el número de personas expuestas a un ruido significativo de aeronaves había disminuido de aproximadamente 7 millones a casi 340.000. [183] Incluso con esta disminución, la preocupación de la comunidad con respecto al ruido de las aeronaves está aumentando. La FAA tiene como objetivo minimizar el impacto del ruido en las áreas residenciales sin comprometer la seguridad. El objetivo de la agencia era reducir el número de personas alrededor de los aeropuertos expuestas a un nivel de sonido de aeronave promedio día-noche de 65 decibeles a menos de 300.000 para 2018. [184] Una forma en que la agencia planeó lograr ese objetivo fue mediante la adopción de un nuevo estándar de ruido para ciertos aviones a reacción subsónicos recientemente certificados y aviones grandes de categoría de transporte subsónico. [25] [185]
La encuesta sobre el entorno de los vecindarios de la FAA, la más grande de su tipo, sobre la exposición al ruido de las aeronaves y sus efectos en las comunidades cercanas a los aeropuertos se completó en 2016. [186] Los resultados mostraron que considerablemente más personas se sienten molestas por el ruido de las aeronaves independientemente del nivel. [187] La FAA utilizará esos resultados y otras investigaciones en curso para reevaluar los criterios para definir la importancia según la Ley Nacional de Política Ambiental y las pautas federales de uso de la tierra. Además, la FAA ha investigado otras áreas afectadas, como los trastornos del sueño, la salud cardiovascular y el aprendizaje de los niños. [188] La FAA también está examinando los posibles efectos del ruido de las nuevas aeronaves en la NAS, como los sistemas de aeronaves no tripuladas y los aviones supersónicos. [189]
El programa de reducción continua de energía, emisiones y ruido (CLEEN, por sus siglas en inglés) es una asociación público-privada en el marco de NextGen para acelerar el desarrollo y la implementación comercial de tecnologías más eficientes y combustibles alternativos sostenibles. [190] El primer acuerdo de cinco años con los fabricantes produjo tecnologías de motores a reacción, alas y aerodinámica; sistemas de automatización y gestión de vuelo; combustibles; y materiales de 2010 a 2015. Un resultado de este esfuerzo es el combustor Twin Annular Premixing Swirler II de General Electric , que reduce las emisiones de óxido de nitrógeno en más del 60 por ciento en comparación con el estándar de óxido de nitrógeno de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) adoptado en 2004. Un segundo acuerdo de cinco años iniciado en 2015 tenía como objetivo reducir los niveles de ruido acumulativos, reducir el consumo de combustible, reducir las emisiones de óxido de nitrógeno y acelerar la comercialización de combustibles alternativos para aviones. [191] Se estima que ambas fases ahorrarán a la industria de la aviación 36.400 millones de galones de combustible para 2050, reduciendo los costos de las aerolíneas en 72.800 millones de dólares y disminuyendo las emisiones de dióxido de carbono en 424 millones de toneladas métricas. [192]
En 2021 se inició una tercera fase de cinco años de CLEEN. La FAA otorgó más de 100 millones de dólares a seis empresas para ayudar a desarrollar tecnologías que reduzcan el uso de combustible, las emisiones y el ruido. Los objetivos son reducir las emisiones de dióxido de carbono mejorando la eficiencia del combustible al menos un 20 por ciento por debajo de la norma pertinente de la OACI, reducir las emisiones de óxido de nitrógeno en un 70 por ciento en relación con la norma más reciente de la OACI, reducir las emisiones de partículas por debajo de la norma de la OACI y reducir el ruido en 25 dB acumulativos en relación con la norma de la Etapa 5 de la FAA. [193]
Desde 2009, ASTM International aprobó cinco formas de producir combustible alternativo sostenible para aviones que no requieren modificaciones en las aeronaves ni en los motores, y se están desarrollando, probando y evaluando más. [194] [195] Los esfuerzos de la FAA ayudaron a United Airlines a utilizar un combustible alternativo para aviones elaborado a partir de ésteres hidroprocesados y ácidos grasos para sus operaciones diarias en Los Ángeles a partir de 2016. [196] En 2021, la aerolínea voló un Boeing 737 Max 8 con uno de sus motores funcionando con combustible de aviación 100 por ciento alternativo. [197] El objetivo a corto plazo es producir 3 mil millones de galones de combustible alternativo sostenible para la aviación para 2030, y el objetivo final es casi 35 mil millones de galones para 2050, suficiente para satisfacer las necesidades de toda la industria. [198]
Más de 222.000 aviones de aviación general con motor de pistón registrados pueden operar con gasolina de aviación con plomo , el único combustible de transporte restante en los Estados Unidos que contiene plomo . [199] La FAA y la Piston Aviation Fuels Initiative han estado investigando una alternativa de combustible sin plomo aceptable. [200] [201] La FAA aprobó el primer combustible sin plomo que se puede utilizar para todos los aviones con motor de pistón el 1 de septiembre de 2022. [202] El objetivo es tener solo combustible de aviación sin plomo disponible para fines de 2030.
La FAA utiliza la Herramienta de Diseño Ambiental de la Aviación para evaluar el efecto ambiental de las acciones federales en los aeropuertos, así como en el tráfico aéreo, el espacio aéreo y los procedimientos de aviación. Junto con otras agencias federales y Transport Canada , la FAA financia el Centro de Sostenibilidad de la Aviación, que contribuye al desarrollo de estándares internacionales de emisiones y ruido de la aviación. En 2016, Estados Unidos y 22 países llegaron a un acuerdo sobre un primer estándar global de dióxido de carbono para aeronaves para alentar la integración de tecnologías más eficientes en el consumo de combustible en los diseños de aeronaves. [203] En 2020, el consejo de la OACI adoptó una nueva medida ambiental de emisiones de partículas no volátiles. [204] Reemplaza el "número de humo" de la década de 1970, una cifra que describe la visibilidad de las emisiones, con una medida mucho más precisa de las partículas de emisiones.
El programa de seguridad de la FAA se rige por su Sistema de Gestión de Seguridad , un enfoque que abarca a toda la agencia y que dirige la gestión de las iniciativas NextGen. Las capacidades NextGen deben mantener operaciones seguras en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS), y la FAA tiene muchos procesos para garantizar que los vuelos sigan siendo seguros. [205] [206]
La naturaleza interconectada de NextGen presenta desafíos de seguridad complejos que requieren un camino integrado para la gestión de riesgos de seguridad . La gestión integrada de riesgos de seguridad explora el riesgo de seguridad desde un marco empresarial NAS para identificar posibles brechas de seguridad inherentes a las capacidades de NextGen. Identifica problemas de seguridad mediante la evaluación del riesgo en los límites de la organización, el sistema y el programa, y se basa en la colaboración de toda la FAA para capturar la información de seguridad más relevante para ayudar en la toma de decisiones.
Los organismos de control de la aviación solían medir la seguridad por la cantidad de accidentes. Con el tiempo, los accidentes de aviación comercial se volvieron tan poco frecuentes que la FAA comenzó a medir los posibles precursores de los accidentes. La pérdida de un margen seguro de separación entre aeronaves se convirtió en la medida de riesgo que la FAA rastreaba y notificaba. La proximidad es un indicador válido, pero es una imagen incompleta y no brinda información sobre los factores causales de los accidentes. La gestión de la seguridad del sistema es una cartera de iniciativas de NextGen para desarrollar e implementar políticas, procesos y herramientas analíticas que la FAA y la industria utilizan para garantizar la seguridad del NAS. El objetivo es asegurarse de que los cambios introducidos con las capacidades de NextGen mantengan o mejoren la seguridad al tiempo que brindan beneficios de capacidad y eficiencia a los usuarios del NAS.
Los procesos mejorados de análisis de riesgos y las nuevas herramientas de inteligencia de seguridad ayudan a los analistas de seguridad a ir más allá del examen de los datos de accidentes pasados para detectar riesgos e implementar estrategias para prevenir accidentes. El programa de Transformación de la Gestión de la Seguridad del Sistema permite que los análisis de seguridad determinen cómo las mejoras operativas en todo el NAS afectarán la seguridad y evaluar las posibles formas de reducir el riesgo de seguridad. Consta de tres herramientas: Capacidad de investigación de anomalías en la superficie del aeropuerto, Modelo de evaluación de seguridad integrado [207] y Kit de herramientas de información de seguridad para análisis y presentación de informes.
El Análisis y el Intercambio de Información sobre Seguridad Aérea (ASIAS) [208] [209] proporciona una plataforma para mejorar la infraestructura de medición del desempeño de seguridad. [210] La participación en la iniciativa colaborativa abarca a muchos grupos, incluidas 45 aerolíneas que proporcionan sus datos para análisis. [211] ASIAS ha crecido para involucrar a otros operadores desde su fundación en 2007. [212]
El Equipo de Seguridad de la Aviación Comercial (CAST) , compuesto por aerolíneas, fabricantes, reguladores de asociaciones industriales, sindicatos y controladores de tráfico aéreo, ayudó a reducir el riesgo de fatalidad en la aviación comercial en los Estados Unidos en un 83 por ciento entre 1998 y 2007. [213] Con la ayuda de estas nuevas iniciativas, el último objetivo del equipo es reducir aún más el riesgo de fatalidad comercial en los EE. UU. en un 50 por ciento entre 2010 y 2025. [214] El plan CAST comprende 96 mejoras destinadas a mejorar la seguridad en una amplia variedad de operaciones. [206] [215]
La modernización de NextGen involucra a la fuerza laboral de la FAA y a la industria, a las asociaciones entre agencias e internacionales. La FAA continúa fortaleciendo las relaciones con su fuerza laboral y sus socios sindicales para garantizar que todos tengan las habilidades necesarias para operar el futuro Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS). [216] [217]
La capacitación evolucionará para garantizar que la fuerza laboral de la NAS comprenda y asuma los conceptos operativos cambiantes y sus efectos en la forma en que se brindan los servicios. La capacitación recurrente en control del tráfico aéreo deberá evolucionar desde un enfoque en la manipulación de la automatización a uno que garantice que todos los participantes en la NAS comprendan los conceptos operativos cambiantes y sus implicaciones en la forma en que se brindan los servicios. El proceso requiere la participación y la apropiación de toda la fuerza laboral de la aviación, incluidos los pilotos, controladores, inspectores, reguladores, ingenieros, técnicos y gerentes de programas. La FAA se centra en proporcionar a su fuerza laboral las habilidades de liderazgo, técnicas y funcionales para realizar una transición y gestionar de manera segura y productiva las necesidades de la futura NAS. Esta transformación incluye el desarrollo del liderazgo, la identificación y el desarrollo de habilidades y la atracción de talento. [2] [216]
A través del Comité Asesor NextGen (NAC), la FAA y la industria han colaborado para identificar y ofrecer las capacidades que más les importan a los clientes. [218] La FAA formó el NAC en 2010 para trabajar con las partes interesadas de la industria, establecer prioridades y ofrecer beneficios. Dirigido por ejecutivos de aerolíneas y otros miembros de la comunidad de la aviación con un conocimiento profundo de los desafíos y oportunidades compartidos, el NAC lleva a cabo sus actividades en público para que las deliberaciones y los hallazgos sean transparentes.
En 2014, el NAC desarrolló un plan de implementación trienal conjunto para brindar nuevas capacidades con beneficios a corto plazo a los aeropuertos de todo el país. El proceso de desarrollo y seguimiento de este plan proporcionó a todas las partes una mejor comprensión sobre las decisiones de planificación y ha reforzado la confianza y la cooperación entre todas las partes. Este plan colaborativo, entregado al Congreso en octubre de 2014 y actualizado anualmente desde entonces, describe los hitos para brindar beneficios en un período de 1 a 3 años. Las primeras capacidades de alta preparación fueron mejoras en las comunicaciones de datos, la navegación basada en el rendimiento, la mejora de las operaciones en múltiples pistas y las operaciones de superficie. Al final del año fiscal 2017, la FAA había completado 157 compromisos en estas áreas. [219] [ 220] [221] [222] En 2017 se estableció una quinta área de enfoque, el Corredor Noreste, para mejorar las operaciones en el espacio aéreo entre Washington, DC y Boston. Los compromisos para todas las áreas de enfoque se encuentran en el plan de implementación conjunto 2019-2021. [223] Desde enero de 2019 hasta marzo de 2020, la FAA completó 87 de los 88 compromisos. [224] Las fechas de los hitos restantes se extendieron más allá de 2022 debido a retrasos en el programa relacionados con la pandemia de COVID-19 .
Además del NAC, el Comité Asesor de Aviación Avanzada, establecido en 2018 como el Comité Asesor de Drones, y el Comité Asesor de Investigación, Ingeniería y Desarrollo también aportan participación federal en la modernización del espacio aéreo. Más allá de los comités asesores federales, la FAA tiene asociaciones con universidades y la industria a través de comunidades de interés [225] y centros de investigación y desarrollo financiados por el gobierno federal . [226]
La FAA estableció la Oficina de Planificación Interinstitucional (IPO) en mayo de 2014, y desde entonces renombró la Rama de Promoción y Difusión de Partes Interesadas de NextGen, para coordinar acciones en todo el gobierno federal. La FAA trabaja principalmente con el Departamento de Transporte , la Junta Nacional de Seguridad del Transporte , la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio , el Departamento de Defensa , el Departamento de Seguridad Nacional , el Departamento del Interior , el Departamento de Comercio y el Consejo Asesor sobre Preservación Histórica para compartir información y coordinar políticas. [227] [228] [229] La ciberseguridad de la aviación, los sistemas de aeronaves no tripuladas y el clima de NextGen son algunas de las áreas de enfoque.
La colaboración con la comunidad de aviación internacional a través de asociaciones y armonización regulatoria es la base de la iniciativa de liderazgo global de la FAA. [230] La Rama Internacional NextGen se centra en coordinar y compartir información con socios globales. [231] [232] Su objetivo final es apoyar la interoperabilidad y armonización fluidas y proporcionar un mecanismo para hacer que los sistemas de gestión del tráfico aéreo sean más seguros y eficientes para los proveedores de servicios de navegación aérea y los usuarios del espacio aéreo. La FAA tiene acuerdos internacionales con la Unión Europea , Japón y Singapur para la investigación y el desarrollo conjuntos de futuros sistemas de tráfico aéreo. La Rama Internacional NextGen también participa con la Agencia de Desarrollo Comercial de los Estados Unidos y el Departamento de Comercio en sus acuerdos con China , Brasil e Indonesia .
En 2023, la FAA, la Radio Aeronáutica de Tailandia, la Autoridad de Aviación Civil de Singapur , la Oficina de Aviación Civil de Japón y Boeing firmaron una declaración de intenciones sobre operaciones basadas en trayectorias multirregionales (MR TBO), lo que demuestra su compromiso de implementar TBO en todo el mundo. La FAA y sus socios de MR TBO también completaron una demostración de vuelo en vivo de seis días de MR TBO. Esta nueva forma de gestionar el espacio aéreo podría reducir el consumo de combustible y las emisiones de carbono hasta en un 10 por ciento. [233]
La Ley de Reautorización de la Visión 100: Siglo de la Aviación de 2003 incluyó la idea de que todas las formas de aviación se adaptarían a la modernización del Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS). [234] Como el crecimiento de las formas no tradicionales de aviación se ha disparado desde entonces, la Administración Federal de Aviación (FAA) ha tomado medidas para dar cabida a nuevos operadores mediante el desarrollo de conceptos de gestión del tráfico y la evaluación de tecnologías para incorporar de forma segura sistemas de aeronaves no tripuladas, naves espaciales y otras aeronaves emergentes al NAS sin interrumpir el tráfico existente.
Un vehículo aéreo no tripulado , comúnmente conocido como dron, es pilotado por un piloto en tierra o de forma autónoma. Un sistema de aeronave no tripulada (UAS) incluye el equipo (por ejemplo, enlaces de comunicaciones para controlar la aeronave) necesario para operar la aeronave de manera segura y eficiente. Las aeronaves no tripuladas se clasifican en cinco grupos por tamaño y varían en peso de despegue, altitud operativa y velocidad. Tienen una variedad de aplicaciones , incluido el transporte de carga y pasajeros.
La FAA desarrolla políticas, procedimientos y normas con las partes interesadas para permitir la operación segura de los UAS. Desde el primer certificado de aeronavegabilidad emitido por la FAA para una aeronave no tripulada civil en 2005 hasta el logro más reciente de aprobar vuelos comerciales con drones sin observadores visuales en el espacio aéreo del área de Dallas en 2024, [235] la FAA alcanzó diferentes hitos hacia la integración de los UAS en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS) a medida que la industria maduraba. [236]
En 2013, la agencia publicó la primera edición de la Hoja de Ruta de Integración de Sistemas de Aeronaves Civiles No Tripuladas en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo [237] y aprobó las operaciones de UAS sobre personas. [238] El mismo año, la FAA anunció la selección de estas seis entidades públicas para desarrollar sitios de investigación y prueba de UAS: la Universidad de Alaska, el Estado de Nevada, el Aeropuerto Internacional Griffiss en Nueva York, el Departamento de Comercio de Dakota del Norte, la Universidad de Texas A&M y Virginia Tech. [239] Otro documento de la FAA para abordar la adaptación al crecimiento continuo en el alcance del NAS es el Concepto de Operaciones de Gestión del Tráfico de UAS, que se publicó por primera vez en 2018 y se actualizó en 2020. [239]
El Comité Asesor de Drones, posteriormente rebautizado como Comité Asesor de Aviación Avanzada, se estableció en 2018 para mejorar la seguridad y la eficiencia de la integración de tecnologías de aviación avanzadas en el NAS. [240] Incluye una variedad de partes interesadas de la comunidad de la aviación que brindan asesoramiento y recomendaciones independientes al Departamento de Transporte y la FAA, y responden a las tareas de la FAA.
La movilidad aérea avanzada (AAM, por sus siglas en inglés) es otro sector no tradicional de la industria aeroespacial que está cobrando impulso. En 2021, la inversión en AAM alcanzó un récord de más de 7 mil millones de dólares. [241] En agosto de 2022, la FAA estableció las reglas que regirán las operaciones de AAM. [242]
El objetivo de la AAM es integrar de manera segura y eficiente nuevas aeronaves altamente automatizadas o totalmente automatizadas en el NAS y el ecosistema de la aviación, con o sin piloto a bordo, mientras vuelan a altitudes entre 2000 y 5000 pies sobre el nivel medio del mar. [243] Estas aeronaves pueden transportar personas y carga entre lugares con servicio de transporte aéreo limitado o nulo en áreas urbanas, suburbanas y regionales. La FAA está a cargo de certificar nuevas tecnologías y aeronaves que desarrolla la industria junto con los pilotos que las vuelan. [242] [244] La infraestructura para el despegue y el aterrizaje, cómo operarán en el NAS y la participación de la comunidad son otras facetas de la participación de la FAA.
La movilidad aérea urbana (UAM, por sus siglas en inglés) es una categoría de AAM que abarca principalmente aeronaves eléctricas de despegue y aterrizaje verticales que cumplen funciones como taxis aéreos, ambulancias aéreas y vehículos de reparto de pequeñas mercancías en las ciudades y sus alrededores. Los motores alimentados por batería de las aeronaves UAM pueden proporcionar estos servicios sin el consumo de combustible, las emisiones de escape y el ruido de los motores de turbina o de pistón de los helicópteros y las aeronaves de ala fija. [245] [246]
La FAA publicó su primer Concepto de Operaciones UAM en 2020 y emitió una actualización en 2023. [242] [247] La agencia también completó la arquitectura conceptual inicial de sistemas, el plan de evaluación técnica y el informe de análisis de variación operativa en 2022. En 2023, la FAA firmó un acuerdo con AFWERX, una parte de la Fuerza Aérea de EE. UU., en un esfuerzo por integrar de manera segura las aeronaves AAM en el NAS. [248]
Se espera que las operaciones de AAM comiencen en parte en 2025 y en su totalidad en 2028. [249]
Las industrias de UAS y AAM quieren operar con pilotos remotos o sin pilotos mediante mayores grados de autonomía a medida que maduren, y la FAA evaluará este tipo de aeronaves y tecnologías relacionadas. La FAA planea permitir operaciones más complejas que involucren drones y aeronaves AAM.
La integración de los UAS en el NAS está evolucionando hasta el punto en que el piloto ya no necesita mantener la aeronave a la vista, lo que abre la posibilidad de operaciones pilotadas de forma remota. [250] [251] La FAA está evaluando operaciones más allá de la línea de visión para varios drones de más de 55 libras que vuelen a más de 400 pies y aprobó vuelos más allá de la línea de visión para tres empresas en 2023, lo que abre nuevas oportunidades para los operadores de drones, ya que sus aeronaves pueden viajar distancias más largas. [252] Las demostraciones de vuelo en vivo ayudarán a informar a las partes interesadas sobre las necesidades de servicios de comunicación, navegación y vigilancia entre los usuarios. [253]
La FAA está desarrollando un sistema de gestión del tráfico utilizando proveedores externos de servicios para UAS, AAM y aeronaves en el espacio aéreo superior para complementar los servicios de tráfico aéreo convencionales de la FAA. El objetivo es tener un entorno de información totalmente integrado en todo el NAS. [254] La forma en que se gestionan las operaciones de aeronaves no tradicionales generalmente depende de qué tan alto vuelan.
Los drones en el espacio aéreo hasta 400 pies sobre el nivel del suelo pueden operar bajo la gestión del tráfico de UAS (UTM), donde cumplen con los requisitos de rendimiento establecidos y se separan cooperativamente a través del conocimiento de la situación compartida. El monitoreo de cultivos, el apoyo a la lucha contra incendios y la entrega de paquetes a corta distancia son ejemplos de las operaciones que podrían ocurrir en este espacio aéreo al que no prestan servicio los servicios de tráfico aéreo tradicionales. [255]
El programa de capacidades integradas de UTM de la FAA establece los conceptos, requisitos y casos de uso asociados con UTM y el sistema de gestión de información de vuelo (FIMS) para gestionar de forma segura las operaciones de UAS. Este sistema funciona principalmente a través del intercambio de intenciones de vuelo y restricciones del espacio aéreo entre operadores y entre operadores y la FAA.
El FIMS proporciona a la FAA acceso a los datos UTM. [256] Apoyará el ritmo creciente de acceso de los UAS al espacio aéreo y eliminará la necesidad de exenciones. El programa también seguirá desarrollando estándares continuos para expandir la investigación sobre prevención de colisiones y los requisitos para una nueva categoría de usuarios en el entorno UTM para garantizar que los sistemas futuros interoperarán dentro del NAS.
La FAA, la NASA y sus socios demostraron en 2019 cómo este tipo de sistema puede funcionar en el futuro en un programa piloto para formar las bases de un sistema de gestión del tráfico de UAS. [257]
En el espacio aéreo de hasta 60.000 pies sobre el nivel medio del mar (MSL), los UAS reciben servicios de tráfico aéreo tradicionales cuando es necesario. Hasta los 18.000 pies sobre el nivel medio del mar (MSL), los operadores observan una combinación de reglas de vuelo visual e instrumental. Algunos ejemplos de usos en este espacio aéreo incluyen la supervisión e inspección de emergencias. A partir de los 18.000 pies sobre el nivel medio del mar, las operaciones de UAS, como la entrega de cargas de gran tamaño, la seguridad fronteriza y la supervisión meteorológica, funcionan únicamente bajo reglas de vuelo instrumental. La FAA analizó los vuelos de UAS en el espacio aéreo controlado y descubrió que puede gestionar la demanda utilizando la automatización existente.
Las aeronaves que vuelan por encima de los 60.000 pies sobre el nivel del mar se separan de manera cooperativa gracias a un conocimiento situacional compartido. La coordinación con los proveedores de servicios de navegación aérea es limitada para estos vuelos, algunos de los cuales pueden ser operaciones de larga duración que respalden servicios de Internet o investigaciones. [258] Los dirigibles y las aeronaves hipersónicas son ejemplos de lo que podría ocupar estas altitudes. [259]
Los vuelos a estas altitudes han sido escasos porque las aeronaves tradicionales no están diseñadas para ascender tan alto. Con el aumento previsto de la demanda de operaciones en el espacio aéreo superior tripuladas y no tripuladas, la FAA desarrolló un concepto de operaciones para vuelos seguros y eficientes por encima de los 60.000 pies sobre el nivel del mar. En él se describe la planificación de los vuelos del operador, la interacción con el control del tráfico aéreo y la gestión de contingencias. [260]
La FAA está trabajando de diversas maneras para ayudar a integrar aviones no tripulados en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo.
DroneZone es el sitio web oficial de la FAA para gestionar los servicios de drones, incluido el registro de sistemas de aeronaves no tripuladas (UAS) de pequeño tamaño. [261] DroneZone facilita la recopilación y el procesamiento de autorizaciones y exenciones de espacio aéreo, exenciones operativas y la notificación de accidentes. Es un punto de partida útil para los pilotos de drones con diversos recursos para garantizar el uso responsable de los mismos. [262] La FAA espera desarrollar otros productos y mejorar el sitio web, por ejemplo, proporcionando un único punto de acceso para todos los módulos de DroneZone utilizados por la comunidad de UAS. [263]
Como una forma de intercambio de datos de UAS, la FAA creó la Capacidad de Autorización y Notificación de Baja Altitud (LAANC), que automatiza la forma en que la FAA aprueba a los pilotos recreativos para volar UAS pequeños en espacio aéreo controlado. [264]
El LAANC, que se puso en funcionamiento por primera vez como prototipo en 2017, simplifica y amplía el acceso al espacio aéreo controlado a 400 pies o menos, aumenta la conciencia de dónde pueden volar los pilotos de drones e informa a los controladores de tráfico aéreo de dónde y cuándo están operando los drones. En 2022, la FAA emitió su millonésima autorización a los pilotos de drones. [265]
La FAA estableció altitudes en las que y por debajo de las cuales se puede otorgar autorización automática a los UAS. LAANC permite a la FAA y a las empresas aprobadas por la FAA compartir datos sobre restricciones del espacio aéreo y solicitudes de los pilotos. Las empresas son conocidas como proveedores de servicios UAS y desarrollan aplicaciones de escritorio y móviles para proporcionar acceso a LAANC a los pilotos de drones.
La FAA incorpora capacidades anualmente. A medida que se desarrollen los requisitos y las reglas operativas, la FAA implementará actualizaciones para mejorar las operaciones. En 2022 se implementó un servicio común de registro y monitoreo para LAANC. Para mantener la continuidad de los servicios, la FAA migró las plataformas DroneZone y LAANC al ecosistema de servicios en la nube de la FAA a través del programa de capacidades del ecosistema UAS en 2023.
El sistema anticolisión aerotransportado X (ACAS X) tiene la flexibilidad de ser utilizado por nuevas clases de usuarios. Puede reducir alertas innecesarias, seleccionar fuentes de vigilancia alternativas y habilitar procedimientos y operaciones en el espacio aéreo en el futuro. [266] El programa ACAS se divide en diferentes subconjuntos para múltiples tipos de aeronaves, incluidos ACAS sXu para UAS pequeños y ACAS Xr para helicópteros .
El ACAS sXu es una tecnología modular, ajustable y escalable para detectar y evitar el tráfico. El ACAS Xr amplía la capacidad del sistema de prevención de colisiones con una lógica de alerta optimizada que tiene en cuenta las características de vuelo únicas de los helicópteros. [267] La FAA trabajará con la RTCA para desarrollar estándares mínimos de rendimiento operativo para ambas versiones. [268] [269]
La regla de identificación remota requiere que la mayoría de los drones que operan en el espacio aéreo de EE. UU. tengan una capacidad de identificación remota y transmitan información como la ubicación del dron y la estación de control o el lugar de despegue antes del 16 de marzo de 2024. [270] [271] La identificación remota ayuda a la FAA, otras agencias federales y agencias de aplicación de la ley a encontrar la estación de control cuando un dron parece estar volando de manera insegura o está donde no está permitido volar. [272]
La identificación remota de drones permite la seguridad y protección necesarias para operaciones con drones más complejas. Los servicios de apoyo de la FAA para la identificación remota siguen un modelo de intercambio de datos con usuarios internos y otras agencias gubernamentales similar al LAANC llamado DISCVR, o información sobre drones para seguridad, cumplimiento, verificación e informes.
DISCVR proporcionará capacidades para recibir, correlacionar, recuperar y distribuir información completa y oportuna sobre UAS al personal autorizado de la FAA y a los socios de seguridad federales mediante información de identificación remota. Los servicios de apoyo incluyen autenticación y autorización de usuarios, registro y monitoreo de servicios y gestión de datos geoespaciales.
Un informe de la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los Estados Unidos ha indicado que la capacidad no está en todo su potencial porque los organismos encargados de hacer cumplir la ley no la conocen ni saben cómo podría ayudarles. [273]
Las operaciones espaciales siguen aumentando. En 2023, la FAA gestionó de forma segura 117 lanzamientos espaciales con licencia comercial y siete reingresos. [274] La FAA está buscando formas de mejorar la gestión de las operaciones espaciales para hacer frente a su aumento actual y previsto.
Para garantizar la seguridad durante las operaciones espaciales comerciales , la FAA bloquea el espacio aéreo durante períodos prolongados. [275] Con 14 puertos espaciales comerciales autorizados por la FAA ubicados en todo el país, restricciones complicadas afectan a un número cada vez mayor de usuarios de NAS. [276] El objetivo de la FAA es maximizar de manera segura la disponibilidad del espacio aéreo para apoyar las operaciones espaciales y, al mismo tiempo, minimizar los efectos negativos sobre otras partes interesadas de NAS.
La FAA está incorporando el Integrador de Datos Espaciales (SDI), que es una herramienta automatizada que entrega información de telemetría relacionada con las naves espaciales al Centro de Comando del Sistema de Control de Tráfico Aéreo de la FAA. [277] La FAA implementó un prototipo operativo SDI para monitorear la ubicación y el estado del vehículo de lanzamiento y reentrada casi en tiempo real. SDI transfiere automáticamente los datos al Sistema de Gestión del Flujo de Tráfico, un sistema de apoyo a la toma de decisiones de la FAA.
Se espera que el prototipo aumente la eficiencia y la seguridad generales de la gestión del tráfico aéreo al conocer la ubicación de la nave espacial del operador, su trayectoria, los desechos potenciales o reales y su regreso a la Tierra, al tiempo que reduce el trabajo manual durante las operaciones espaciales.
El SDI puede acortar a la mitad la duración de los cierres del espacio aéreo, de un promedio de más de cuatro horas por lanzamiento a más de dos horas. La reducción de los cierres del espacio aéreo reducirá los desvíos que causan retrasos en los vuelos y aumentan el consumo de combustible. [278] Se espera que el uso del SDI aumente a medida que crezcan las asociaciones con operadores espaciales comerciales. A partir de 2024, la FAA recibirá datos de vuelos de lanzamiento y reingreso de vehículos espaciales de tres empresas a través del SDI. [279] Según el cronograma actual, la implementación de la herramienta final se completará en 2032. [280]
En un esfuerzo similar al SDI, el proyecto de Volumen de Riesgo de Capacidades de Integración Espacial de la FAA ayudará a personalizar y minimizar las restricciones del espacio aéreo durante las operaciones espaciales. La FAA podrá gestionar el espacio aéreo de forma más dinámica, lo que dará como resultado menos espacio aéreo bloqueado antes y durante el lanzamiento y el reingreso, y reducirá la duración del espacio aéreo cerrado para otros usuarios de NAS a medida que avanza la misión.
Un equipo dirigido por la FAA demostró un enfoque público-privado para la integración espacial que aprovecha las áreas de riesgo generadas dinámicamente. En 2021, SpaceX participó con la FAA en beneficio de la seguridad pública. La empresa acordó utilizar un prototipo de software de gestión y riesgo de peligros para generar volúmenes de peligros de escombros utilizando datos en vivo durante una misión de lanzamiento abortada en vuelo desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. [281]
Un sistema de modernización de automatización en ruta en el banco de pruebas NextGen de Florida recibió y mostró los volúmenes de riesgo que SpaceX produjo utilizando el software. La demostración demostró que la FAA tiene una forma viable de integrar de manera segura y eficiente las operaciones de los vehículos espaciales en el NAS, al tiempo que satisface las necesidades de otras partes interesadas y usuarios, como las aerolíneas.
NextGen está en vías de completarse, pero la FAA ha tenido que hacer frente a múltiples problemas para lograrlo. En muchos casos, los sistemas básicos se instalan tanto en aeronaves como en tierra. La interoperabilidad de los sistemas aéreos y terrestres, junto con la necesidad de sincronizar el equipamiento y otras inversiones de la industria con los programas de la FAA, ha sido un desafío primordial. Es necesario desarrollar normas, reglamentos y procedimientos. La planificación de la ejecución del programa debe tener en cuenta los costos, el cronograma y el desempeño técnico. La aceptación y el apoyo de las partes interesadas en áreas como el equipamiento y el uso de nuevas capacidades deben ser constantes, y todos los involucrados (la industria, las agencias federales, los socios gubernamentales y el Congreso) deben seguir el mismo camino. [282]
Los cierres gubernamentales, las suspensiones de empleo, el secuestro y la falta de una reautorización a largo plazo dificultaron la planificación y la ejecución de los esfuerzos de modernización. [283] [284] Las asignaciones anuales inconsistentes perjudicaron la planificación a largo plazo. Una agencia gubernamental federal grande y compleja y asignaciones impredecibles, en el mejor de los casos, solo producirán cambios esporádicos e incrementales. [285]
Las estimaciones de costos totales de NextGen aumentaron desde el año fiscal 2004. La estimación del caso de negocios de la FAA para 2016 proyectó el costo de la agencia hasta 2030 en $20,6 mil millones, $2,6 mil millones más de lo que anticipó en 2012 y dentro del rango del costo de 2007 de la Oficina Conjunta de Planificación y Desarrollo de $15 mil millones a $22 mil millones. [286]
Utilizando categorías presupuestarias estándar, los costos proyectados consistieron en gastos de capital del presupuesto de instalaciones y equipos de la agencia por $16 mil millones, investigación y otros gastos en la línea presupuestaria de investigación y desarrollo de la agencia por $1,5 mil millones, y gastos operativos por $3,1 mil millones. De ese total, $5,8 mil millones se habían invertido hasta 2014.
Se proyectó que el gasto de 2015 a 2030 sería de 14.800 millones de dólares. El costo total estimado de equipamiento para aeronaves comerciales de 2015 a 2030 fue de 4.900 millones de dólares, una disminución de 500 millones de dólares según lo informado en el Business Case for NextGen de 2014. El costo estimado de equipamiento para aeronaves de aviación general (jet, turbohélice y motor de pistón) hasta 2030 se mantuvo constante en 8.900 millones de dólares. [24] A partir de 2022, el gobierno de los EE. UU. ha gastado más de 14.000 millones de dólares en NextGen. Se espera que el costo para el gobierno federal y la industria sea de al menos 35.000 millones de dólares hasta 2030. [287]
Para gestionar NextGen con horizontes de financiación a corto plazo, la FAA implementó mejoras en incrementos más pequeños con más segmentos del programa para garantizar la asequibilidad. El Inspector General del Departamento de Transporte tenía inquietudes con la práctica de la FAA de dividir sus programas en múltiples segmentos y financiar cada segmento durante un período de tiempo determinado o una cantidad de hitos porque puede ocultar los costos finales. [288]
La FAA gestiona tres "versiones" del Sistema Nacional del Espacio Aéreo: el sistema heredado, NextGen, y el plan de modernización que seguirá a NextGen. Estar en esa posición exige recursos, ya que aumentan las demandas de mantenimiento y modernización, pero la financiación sigue siendo la misma. [289]
Para aumentar el equipamiento, la FAA utilizó una combinación de reglas cuando fue necesario, como con la Vigilancia Dependiente Automática-Difusión (ADS-B), e incentivos cuando fue beneficioso, por ejemplo con las Comunicaciones de Datos (Data Comm), para lograr niveles de equipamiento que respaldaran el caso comercial del sistema en adquisición.
Gracias a un incentivo de la FAA y al gasto de la industria, el programa Data Comm superó su objetivo de equipar 1.900 aeronaves de transporte aéreo nacional para 2019. A enero de 2023, un total de 9.184 aeronaves en servicio tenían aviónica Data Comm, lo que superó el objetivo de la FAA de equipar 3.800 aeronaves para fines de 2023. Ninguna aeronave regional estaba equipada para Data Comm a enero de 2023. A septiembre de 2022, casi todas las aeronaves de transporte aéreo estaban equipadas para operaciones de navegación de área y algunos procedimientos de rendimiento de navegación requerido (RNP), pero las tasas de equipamiento oscilaban entre el 78 y el 88 por ciento para otros tipos de procedimientos RNP. Al 1 de enero de 2024, un total de 157.604 aeronaves estadounidenses estaban equipadas adecuadamente para ADS-B, lo que representa más del 70 por ciento de las aeronaves registradas en Estados Unidos. Aproximadamente el 60 por ciento de las aeronaves están equipadas con ADS-B In opcional. [290] [291]
Para lograr los beneficios completos de las operaciones basadas en trayectoria, los usuarios deben equiparse con la aviónica requerida, incluyendo navegación basada en desempeño, comunicación de datos y ADS-B In, y la industria está de acuerdo en el valor de equiparse a pesar de los costos. [292] La FAA y el Comité Asesor de NextGen se asociaron para crear una lista de capacidades mínimas que cubre comunicaciones, navegación, vigilancia y resiliencia. La lista sirve como guía de las capacidades mínimas recomendadas para las aeronaves y el equipo asociado necesario para obtener el máximo beneficio de las inversiones y mejoras operativas de NextGen. [293]
La implementación de operaciones basadas en trayectorias requerirá cambios culturales entre los controladores de tránsito aéreo y la industria. Será necesario realizar cambios en la capacitación y otros factores humanos para los controladores de tránsito aéreo, los pilotos, los administradores del flujo de tránsito y los despachadores. [294] La industria deberá trabajar en estrecha colaboración con la FAA a medida que la agencia avanza hacia esta nueva forma de gestión del tránsito aéreo. Para maximizar el rendimiento, las aerolíneas y otros tienen que acordar que el rendimiento y la previsibilidad son las métricas principales que la FAA utilizará para juzgar la efectividad del sistema. Esto podría ser diferente de, o incluso en algunos casos contrario a, las métricas tradicionales de eficiencia de vuelo utilizadas por las aerolíneas, incluyendo demoras reducidas, millas de ruta reducidas y consumo reducido de combustible. [282]
Para lograr todos los beneficios de NextGen es necesaria la integración operativa de todas las capacidades aire-tierra. Debido a la naturaleza integrada de NextGen, muchos de sus sistemas componentes dependen mutuamente de uno o más sistemas. Por ejemplo, la gestión basada en el tiempo funciona mejor cuando las aeronaves pueden realizar los procedimientos de navegación adecuados. La FAA implementa sistemas a través de segmentos que la comunidad de partes interesadas acuerda que son útiles y que equilibran los costos y los beneficios. La FAA espera completar la implementación de todos los principales sistemas planificados para 2030, pero no la integración total necesaria para brindar todos los beneficios previstos de NextGen. [282] [295]
La FAA está buscando formas de integrar de manera segura y eficiente drones, aeronaves de movilidad aérea avanzada, naves espaciales comerciales y otras aeronaves futuras en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS, por sus siglas en inglés) con un efecto mínimo en otros usuarios del NAS. [296] Este esfuerzo implica determinar el soporte de automatización y seguridad requeridos, así como las capacidades de comunicaciones, navegación y vigilancia que dan cuenta de las características de rendimiento únicas de las aeronaves no tradicionales. Se espera que las tecnologías NextGen faciliten esta integración. [2]
Las comunidades cercanas a los aeropuertos están preocupadas por el ruido. La Navegación Basada en el Rendimiento (PBN) ha creado una ruta concentrada de vuelos en ciudades de todo Estados Unidos. Las nuevas rutas a menudo reducen la cantidad de personas expuestas al ruido, pero quienes lo experimentan lo escuchan de manera mucho más constante. [297] [298] Los efectos del ruido en la salud, el bienestar y la producción económica están bien documentados. [299] La exposición excesiva al ruido puede provocar dificultades de aprendizaje en los niños, [300] [301] disminución de la salud cardiovascular [302] y degradación de la calidad de vida. [299]
El Congreso creó una coalición para estudiar los problemas relacionados con el ruido. [303] Un informe de la Oficina de Responsabilidad Gubernamental sobre los impactos ambientales en los aeropuertos indicó que los cambios en las rutas de vuelo de NextGen afectarían a algunas comunidades que anteriormente no se veían afectadas o se veían mínimamente afectadas por el ruido de las aeronaves y las expondrían a mayores niveles de ruido. [304] Estos niveles podrían generar la necesidad de realizar evaluaciones ambientales, así como generar inquietudes en la comunidad. El informe concluyó que abordar los efectos ambientales puede retrasar la implementación de cambios operativos e indicó que una forma sistemática de abordar estos efectos y las inquietudes de la comunidad resultantes puede ayudar a reducir tales demoras.
En lo que respecta al ruido, la FAA renovó su enfoque para informar a la comunidad y solicitar la opinión de los usuarios de la aviación y de los ciudadanos al desarrollar procedimientos de navegación. [305] [306] La FAA ha seguido tradicionalmente el proceso de la Ley Nacional de Política Ambiental (NEPA) al diseñar e implementar procedimientos. Sin embargo, en los últimos años, ha sido necesaria una mayor participación de la comunidad, especialmente cuando se modifican las rutas de vuelo debido a los nuevos procedimientos PBN. La FAA dijo que aumentó su participación pública para educar a las comunidades sobre cómo la agencia desarrolla procedimientos y mide el ruido y escuchó las preocupaciones de los residentes. [307] La FAA también trabaja con aeropuertos, aerolíneas y funcionarios de la comunidad para determinar cómo la agencia puede equilibrar mejor la búsqueda de rutas de vuelo más seguras y eficientes de la FAA con las necesidades de las comunidades cercanas. [51] [308]
La ciberseguridad plantea desafíos a la FAA en al menos tres áreas: proteger los sistemas de información de control del tráfico aéreo, proteger la aviónica de las aeronaves que operan y guían a las aeronaves, y determinar los roles y responsabilidades en materia de ciberseguridad entre las distintas oficinas de la FAA. [309] La División de Colaboración de las Partes Interesadas de la FAA participó en el Equipo Interagencial Central Cibernético (ICCT, por sus siglas en inglés) dirigido conjuntamente por la FAA, el Departamento de Defensa y el Departamento de Seguridad Nacional para promover la colaboración y el liderazgo del gobierno federal en materia de ciberseguridad de la aviación. Aplica la experiencia, las tecnologías y las herramientas de ciberseguridad de las agencias asociadas para obtener beneficios compartidos, e identifica y evalúa las vulnerabilidades de ciberseguridad en la aviación y las formas de reducirlas.
La Oficina de Planificación Interinstitucional, predecesora de la División de Colaboración de las Partes Interesadas, también estableció dos subequipos de la ICCT (Ejercicios Cibernéticos e Investigación y Desarrollo Cibernéticos) para garantizar que los ejercicios e investigaciones sobre ciberseguridad entre agencias rindan los mayores beneficios. [310] Los ejercicios de Cyber Guard ponen de relieve las deficiencias en la orientación y la política de ciberseguridad. Para abordar estas deficiencias, la ICCT y la IPO patrocinaron conjuntamente una encuesta sobre orientación, políticas, regulaciones, autoridades y más en materia cibernética con el Departamento de Defensa. [311] La FAA está adoptando una arquitectura de confianza cero para protegerse de los ciberataques a los emisores de credenciales de identidad digital. [312]
La FAA tomó medidas para proteger a su fuerza laboral y limitar la exposición al nuevo coronavirus que causa la COVID-19 , incluido el uso del máximo de teletrabajo. Debido a que la implementación no se puede lograr completamente de manera remota, la pandemia ralentizó el progreso de NextGen. [313]
Los desafíos que plantea un esfuerzo de modernización NAS a gran escala son muchos, lo que genera una buena cantidad de críticas a pesar de las mejores intenciones de la FAA y otras organizaciones involucradas en NextGen.
En mayo de 2017, el Inspector General del Departamento de Transporte de los EE. UU., Calvin Scovel, le dijo al Congreso que, si bien NextGen había avanzado, la implementación completa de todas las capacidades y la materialización de los beneficios aún estaban a años de distancia. [314] [315] [288] De los 156 hitos que la FAA informó como completados hasta marzo de 2017, la mayoría se atribuyeron a la implementación de la recategorización de la estela y las comunicaciones de datos (Data Comm) en las torres de los aeropuertos. Quedaba mucho trabajo por hacer para implementar nuevos procedimientos de Navegación Basada en el Rendimiento (PBN) para capturar eficiencias del espacio aéreo e impulsar las tasas de llegada, desarrollar tecnologías de superficie para mejorar la capacidad en pistas y calles de rodaje concurridas e instalar Data Comm en ruta. [316] [317]
Para seguir avanzando hacia los principales hitos del programa, la FAA necesitaba resolver áreas de riesgo clave que afectaban materialmente la entrega, las capacidades y los beneficios de las prioridades de modernización. Reconociendo estos riesgos con las áreas prioritarias de su Comité Asesor NextGen, la FAA ajustó sus planes y estableció un plan de implementación conjunta de tres años que se actualizaba al comienzo de cada año fiscal para centrarse en capacidades de alto beneficio y alta preparación. La FAA y la industria también acordaron formas de aumentar la comunicación sobre estas cuestiones. [318]
La Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO) informó que la FAA es lenta en la integración de los drones en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo y no tiene una estrategia de integración integral. Los operadores también enfrentan dificultades para realizar operaciones avanzadas porque la FAA no ha sido clara sobre lo que se requiere. [319] La GAO también señaló en 2023 que el progreso de la FAA ha sido desigual y ofreció recomendaciones sobre cómo mejorar la implementación. [320]
Otra preocupación es que el análisis de negocio de la FAA no comunica al Congreso, a las partes interesadas en la aviación o al público viajero la gama de incertidumbre o los factores complejos asociados con la implementación de NextGen, lo que limita la capacidad de la agencia para establecer expectativas realistas sobre los beneficios de NextGen. La FAA trabaja con la industria para evaluar los beneficios potenciales de las tecnologías NextGen y los pasos necesarios para hacerlos realidad. [321]
Desde 2016, la FAA ha analizado los beneficios de más de 10 capacidades en 60 sitios en asociación con la industria de la aviación a través del Equipo de Análisis Conjunto del Comité Asesor de NextGen. Algunas implementaciones de NextGen no producen beneficios mensurables, como la Gestión de Información de Todo el Sistema. [322]
El informe de 2015 "Revisión del sistema de transporte aéreo de próxima generación" del Consejo Nacional de Investigación concluyó que el esfuerzo pone énfasis en la modernización de equipos y sistemas antiguos, un cambio respecto de su visión original que no está claro para todas las partes interesadas. [323]
En un informe de Lou E. Dixon, ex inspector general adjunto principal del Departamento de Transporte para auditoría y evaluación, las principales adquisiciones de la FAA desde la creación de la Organización de Tráfico Aéreo siguen siendo deficientes en rendimiento. El costo de seis programas aumentó en un total de 692 millones de dólares y los retrasos en los cronogramas promediaron 25 meses. La implementación de este enfoque por parte de la FAA condujo a informes poco claros e inconsistentes sobre los costos, cronogramas y beneficios generales del programa. A pesar de las reformas, varios problemas subyacentes y sistémicos (incluidos planes demasiado ambiciosos, requisitos cambiantes, problemas de desarrollo de software, gestión ineficaz de contratos y programas y estimaciones poco confiables de costos y cronogramas) afectan la capacidad de la FAA para introducir nuevas tecnologías y capacidades que son fundamentales para la transición a NextGen. [324] [325]
Durante una reunión con los directores ejecutivos de las aerolíneas poco después de asumir el cargo, el presidente Donald Trump dijo que la administración Obama gastó más de 7 mil millones de dólares para actualizar el sistema y "fracasó totalmente". Sin embargo, el administrador de la FAA, Michael Huerta, dijo en un discurso que NextGen ya había proporcionado 2.7 mil millones de dólares en beneficios y está en camino de proporcionar más de 157 mil millones de dólares más para 2030. Huerta también reconoció que los requisitos de contratación pública han ralentizado la implementación de NextGen. [326] [327] [328] Desde entonces, la FAA ha revisado el valor actual y proyectado de los beneficios. [322] La Oficina del Inspector General del Departamento de Transporte señaló que la FAA tardó en entregar resultados, sobreestimó el valor de los beneficios y que la industria cree que la FAA carece de transparencia. [329]
El informe de 2015 del Consejo Nacional de Investigación "Revisión del sistema de transporte aéreo de próxima generación" explicó que NextGen necesitaba una arquitectura de sistema explícita (además de su arquitectura empresarial existente) para guiar su desarrollo, gestionar el riesgo y hacer frente al cambio. Para crear esta arquitectura, la FAA debería crear una comunidad de arquitectura y también fortalecer su fuerza laboral en varios campos técnicos. El informe también examinó la incorporación de la ciberseguridad, los sistemas de aeronaves no tripuladas y los factores humanos en la arquitectura de NextGen. Por último, el informe consideró los costos y beneficios previstos de NextGen, señalando que las aerolíneas no están motivadas a gastar dinero en NextGen porque reciben pocos beneficios directos y enfrentan incertidumbre en cuanto a los horarios. [330]
La navegación basada en el rendimiento (PBN) con puntos de referencia basados en GPS puede reducir el consumo de combustible, las emisiones y la exposición al ruido para la mayoría de las comunidades, pero las rutas de vuelo consolidadas de la PBN también pueden aumentar la exposición al ruido para las personas que viven bajo esas rutas de vuelo. [331] [332] [333] [334] [335] [336] Muchas localidades incluso escuchan el tráfico aéreo sobre áreas anteriormente tranquilas.
Los cambios en la navegación enfurecieron a los residentes que viven con el aumento de ruido debido al tráfico adicional, y se opusieron a la FAA. [337] [338] [339] [340] Varios municipios presentaron una demanda. Entre las áreas metropolitanas afectadas se encuentran Baltimore, Boston, Charlotte, Los Ángeles, Phoenix, San Diego y Washington, DC. [341] [342] [343] [344] [345] [346] [347] [348] Algunos miembros de la comunidad creen que los esfuerzos para reducir el ruido sobre las casas deberían haberse previsto antes de que los cambios de navegación de NextGen entraran en vigor, y que las decisiones fueron un completo fracaso por parte de la FAA y su ex administrador, Michael Huerta . [349]
Un comité encargado de recomendar formas de reducir el ruido de los aviones en California votó a favor de una nueva ruta de vuelo similar a la que estaba en vigor antes de un cambio de la FAA en marzo de 2015. Mejoraría, pero no eliminaría, las modificaciones de NextGen. [350] Algunos patrones de vuelo no se cambiaron en el área de Washington, DC, después de que la FAA recibiera comentarios de la comunidad, aunque los cambios introducidos por NextGen todavía se consideraban un problema y no alterarán la cantidad de ruido en el área. [351]
Antes de una reunión para discutir la privatización del control del tráfico aéreo, el personal del Comité de Transporte e Infraestructura de la Cámara de Representantes de Estados Unidos envió una carta en mayo de 2017 a los miembros del comité en la que señalaba un legado de 35 años de gestión fallida de la modernización del control del tráfico aéreo, incluido NextGen. La carta decía que la FAA inicialmente describió a NextGen como una transformación fundamental de la forma en que se gestionaría el tráfico aéreo. Sin embargo, en 2015 el Consejo Nacional de Investigación explicó que NextGen, tal como se ejecuta actualmente, no era ampliamente transformador y que es un conjunto de programas para implementar un conjunto de cambios incrementales en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS). [352] [353]
Las críticas a NextGen llevaron a un renovado impulso para reformar el control del tráfico aéreo, apoyado por la Administración Trump, al trasladar esta función del gobierno a una entidad independiente sin fines de lucro administrada por una junta directiva profesional. [354] La privatización fue un esfuerzo para mejorar el ritmo de la modernización del NAS, y cuenta con el apoyo de Airlines for America , la organización comercial de la industria para las principales aerolíneas estadounidenses. Sin embargo, la comunidad de aviación general se resiste porque puede aumentar sus costos de operación. [355] [356] En 2018, el principal defensor de la privatización, el representante Bill Shuster, puso fin a su esfuerzo porque no había suficiente apoyo para ello a pesar del apoyo bipartidista entre los legisladores, la industria y los grupos laborales. [357]
La Ley de Reautorización de la FAA de 2024 establece como fecha de finalización de la Oficina de NextGen de la FAA y del trabajo de esta oficina el 31 de diciembre de 2025. Todos los programas de NextGen inconclusos se transferirán a la nueva Oficina de Modernización del Espacio Aéreo. [358]
Basándose en NextGen y también apoyando las operaciones basadas en trayectorias, la próxima iniciativa de la FAA para la modernización del Sistema Nacional del Espacio Aéreo de EE. UU. se centrará en la información. [359] La FAA publicó "Charting Aviation's Future: Vision for an Info-Centric National Airspace System" en 2022 para comenzar a debatir lo que viene después de NextGen. Esta iniciativa pretende incorporar tecnologías innovadoras en un entorno de información totalmente integrado para todo tipo de operaciones, desde el dron más pequeño hasta la nave espacial más grande. La visión cubre tres áreas: operaciones, infraestructura y gestión integrada de la seguridad.
Este artículo incorpora material de dominio público de Fact Sheet. Administración Federal de Aviación .
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