El vuelo libre es un método de control del tráfico aéreo en desarrollo que no utiliza un control centralizado (por ejemplo, controladores de tráfico aéreo). En su lugar, partes del espacio aéreo se reservan de forma dinámica y automática de forma distribuida mediante comunicación por ordenador para garantizar la separación necesaria entre aeronaves. Este nuevo sistema podría implementarse en el sistema de control del tráfico aéreo de los EE. UU. en la próxima década. [ cita requerida ] Sin embargo, su posible impacto en las operaciones del sistema de espacio aéreo nacional es objeto de controversia. [ cita requerida ]
El vuelo libre es un nuevo concepto que se está desarrollando para sustituir a los métodos actuales de gestión del tráfico aéreo mediante el uso de la tecnología . El verdadero vuelo libre elimina la necesidad de operadores de control de tráfico aéreo (ATC) al otorgar la responsabilidad al piloto al mando . Esto le da al piloto la capacidad de cambiar la trayectoria en pleno vuelo. Con la ayuda de sistemas informáticos y/o ATC, los pilotos podrán tomar más decisiones sobre la trayectoria de vuelo de forma independiente. Como en la mayoría de los sistemas complejos, se cree que la toma de decisiones distribuida pero cooperativa es más eficiente que el control centralizado caracterizado por el modo actual de gestión del tráfico aéreo. [ cita requerida ]
El vuelo libre comenzó como un esfuerzo por depender menos del factor humano y más de la creciente tecnología de su época. A medida que las aerolíneas expandieron sus flotas en la década de 1960 , aumentaron la necesidad de gestión del tráfico aéreo (ATM). [ cita requerida ] La ATM creó reglas de vuelo por instrumentos (comúnmente conocidas como "IFR") para gestionar el creciente número de aeronaves. Esto ayudó a controlar el tráfico aéreo, pero requirió una cantidad significativa de tiempo, esfuerzo y recursos para mantener el vuelo IFR. [ cita requerida ]
En 1968 , la Administración Federal de Aviación emitió la Regla de Aeropuertos de Alta Densidad para reducir la cantidad de aeronaves en un aeropuerto determinado. [ cita requerida ] Veinte años antes, Crocker Snow utilizó cámaras de televisión para localizar su posición cuando volaba una aeronave. [ cita requerida ] Envió señales a la aeronave para que pudieran obtener una perspectiva en tercera persona de los alrededores de la aeronave. Esta idea funcionó, pero era demasiado costosa y poco práctica. En la década de 1960, los transpondedores eliminaron la necesidad de utilizar cámaras de televisión.
Otros problemas que se dieron en la industria del tráfico aéreo fueron las crisis de combustible de la OPEP y la huelga de la Organización Profesional de Controladores de Tráfico Aéreo (PATCO) de 1982, que dio lugar al despido de miles de controladores por parte del presidente Ronald Reagan. Esto demostró lo vulnerable que era el transporte aéreo a las fuerzas económicas. [ cita requerida ]
Los componentes clave del vuelo libre fueron identificados en 1971 por el gerente de sistemas de United Airlines, William Cotton, aunque la tecnología para implementarlo no estuvo disponible hasta dos décadas después. [1]
En la década de 1970 , el Departamento de Defensa de los EE. UU. implementó el sistema de navegación por satélite GPS y la industria de la aviación vio la oportunidad de utilizar el GPS para lograr capacidades de gestión del tráfico aéreo potencialmente más eficientes a través de un mayor uso de esta capacidad junto con la automatización que permite. [ cita requerida ]
En 1991, la Organización de Aviación Civil Internacional creó el Grupo de expertos sobre el futuro sistema de navegación aérea, que elaboró descripciones de aplicaciones de tecnología basada en satélites y su uso en la gestión del tráfico aéreo. A mediados de los años 1990, la "trayectoria definida por el usuario" adquirió un papel más importante, lo que se conoció como "vuelo libre".
Las primeras audiencias sobre la implementación del vuelo libre fueron celebradas en agosto de 1994 por el representante Collin Peterson (demócrata de Minnesota), presidente del subcomité de la Cámara de Representantes con jurisdicción investigativa sobre la FAA. [1]
En 1995, David Hinson , el administrador de la FAA, organizó un grupo de trabajo para elaborar planes detallados para implementar el vuelo libre. El informe, publicado en octubre de ese año, preveía tres fases; [1] [2] la fase I finalizó a fines de 2002, las otras no se han iniciado. En 2001, la NASA patentó un método y un sistema para una herramienta automatizada que permita a los controladores de tráfico en ruta optimizar las rutas de las aeronaves de manera dinámica. [3]
Las aplicaciones de vuelo libre reales existen sólo a pequeña escala en operaciones de espacio aéreo seleccionadas donde sólo operan las aeronaves mejor equipadas, como a gran altitud por parte de los aviones comerciales. [ cita requerida ] Hay muchas versiones de vuelo libre que se están concibiendo para el Sistema de Transporte Aéreo de Próxima Generación (NGATS). Se espera que la visión del vuelo libre surja lentamente durante los próximos 20 a 30 años a medida que NGATS surja de miles de millones de dólares de desarrollo, pruebas, cuidadosa planificación de la transición, capacitación y despliegue de sistemas terrestres y aéreos por parte de todo tipo de aeronaves. Los elementos clave de NGATS incluyen la transmisión de vigilancia dependiente automática (ADS-B) y lo que se puede esperar que sea una aplicación de información centrada en la red y en constante evolución llamada Sistema de Gestión de Información de Todo el Sistema o "SWIM".
Las regiones se dividen en sin restricciones, de transición y restringidas.
Hay varios enfoques hacia los cuales puede avanzar el vuelo libre.
En la aproximación aérea, la responsabilidad de la separación recae exclusivamente en los pilotos, que operan en condiciones de autoseparación . El piloto es responsable de detectar y resolver los problemas durante el vuelo. Las computadoras ayudarán a la tripulación en esta cuestión. La información, como los informes meteorológicos u otra posición de la aeronave, se envía desde el ATC (o estaciones automatizadas) a la aeronave para que los pilotos puedan decidir el mejor curso de acción a seguir. El sistema de vigilancia puede estar en tierra o a bordo de la aeronave.
Los problemas de este método incluyen la seguridad total de la información de vigilancia, la comunicación con equipos diferentes, aeronaves más pequeñas que no pueden llevar el equipo y la posibilidad de que un sistema funcione mal. Es extremadamente difícil tener una seguridad total de todo el tráfico aéreo. Si dos aeronaves que vuelan con equipos diferentes se encuentran, los datos del equipo tendrán que enviarse al equipo receptor, así como la información normal, como la velocidad. Los aviones más grandes no tendrán problemas con el equipo, pero las aeronaves más pequeñas tendrán problemas para comunicarse entre sí si les falta un componente esencial. Seguramente, si se tratara de un escenario de uno contra uno, sería fácil de resolver, pero si estuvieran involucradas varias aeronaves, la dificultad de encontrar una solución se agrava. Por último, si un sistema falla o el software tiene un error de programación informática , la aeronave y las demás aeronaves volarán a ciegas.
Todos los datos se envían al ATC y el piloto solicita una ruta de vuelo determinada. La comunicación se realizará de aeronave a ATC en lugar de aeronave a aeronave.
En este enfoque, la tripulación no tendrá la experiencia completa de conocimiento de la situación en la aproximación aérea. La tripulación no podrá manejar incertidumbres ni ayudar con las incertidumbres en esta aproximación. Si una aeronave no sigue las directivas emitidas por el ATC, la directiva tendrá que volver a emitirse y, a su vez, aumentará la carga de trabajo de los operadores del ATM.
Enfoque de enfoque mixto, que es una combinación de enfoque aéreo y terrestre. El AOC envía inicialmente la ruta a la aeronave y al ATM. Si a la tripulación no le gusta la ruta, envía los cambios de ruta al ATM y al AOC.
La separación de aeronaves se divide en la zona protegida y la zona de alerta . En la zona más grande, llamada zona de alerta , el sistema informa a la aeronave a través de una de las tres aproximaciones de que una aeronave se encuentra en las proximidades. Actúa como una bandera y simplemente alerta a la tripulación. En la zona protegida, el área debe permanecer estéril de todos los objetos extraños. Es la distancia mínima a la que cualquier cosa puede acercarse. El sistema debe alertar a la tripulación antes de que algo se acerque a él, pero si logra ingresar a la zona protegida, la tripulación realizará una maniobra evasiva para evitar una colisión.
El sistema de automatización TRACON ( CTAS) recibe datos de la trayectoria de la aeronave, el modelo atmosférico, el rendimiento de la aeronave y otros factores contribuyentes. En función de la información que recibe, calcula la mejor trayectoria mediante ecuaciones y lógica. Actualmente, el CTAS se utiliza a pequeña escala.