Las comunicaciones de enlace de datos controlador-piloto ( CPDLC ), también conocidas como enlace de datos controlador-piloto ( CPDL ), son un método mediante el cual los controladores de tránsito aéreo pueden comunicarse con los pilotos a través de un sistema de enlace de datos .
El método estándar de comunicación entre un controlador de tráfico aéreo y un piloto es la radio de voz, utilizando bandas VHF para comunicación de línea visual o bandas HF para comunicación de larga distancia (como la proporcionada por Shanwick Oceanic Control ).
Uno de los principales problemas de las comunicaciones por radio de voz utilizadas de esta manera es que todos los pilotos que están a cargo de un controlador en particular están sintonizados en la misma frecuencia. Como el número de vuelos que deben manejar los controladores de tráfico aéreo aumenta constantemente (por ejemplo, Shanwick manejó 414.570 vuelos en 2007, un aumento del 5% - o 22.000 vuelos - desde 2006 [1] ), el número de pilotos sintonizados en una estación particular también aumenta. Esto aumenta las posibilidades de que un piloto anule accidentalmente a otro, lo que requiere que se repita la transmisión. Además, cada intercambio entre un controlador y un piloto requiere una cierta cantidad de tiempo para completarse; eventualmente, cuando el número de vuelos que se controlan alcanza un punto de saturación, el controlador no podrá manejar más aeronaves.
Tradicionalmente, este problema se ha solucionado dividiendo un sector de control de tráfico aéreo saturado en dos sectores más pequeños, cada uno con su propio controlador y utilizando cada uno un canal de comunicación de voz diferente. Sin embargo, esta estrategia adolece de dos problemas:
En algunos casos puede que no sea posible o factible dividir aún más una sección.
Se necesita una nueva estrategia para hacer frente a las crecientes demandas del control del tráfico aéreo, y las comunicaciones basadas en enlaces de datos ofrecen una posible estrategia al aumentar la capacidad efectiva del canal de comunicaciones.
La comunicación por enlace de datos entre el controlador y el piloto (CPDLC) es un medio de comunicación entre el controlador y el piloto que utiliza un enlace de datos para la comunicación ATC. En el nivel más alto, el concepto es simple, con énfasis en la participación continua del ser humano en ambos extremos y la flexibilidad de uso.
La aplicación CPDLC proporciona comunicación de datos aire-tierra para el servicio ATC. Esto incluye un conjunto de elementos de mensajes de autorización/información/solicitud que corresponden a la fraseología de voz empleada por los procedimientos de control del tráfico aéreo. El controlador tiene la capacidad de emitir asignaciones de nivel, restricciones de cruce, desviaciones laterales, cambios de ruta y autorizaciones, asignaciones de velocidad, asignaciones de frecuencia de radio y varias solicitudes de información. El piloto tiene la capacidad de responder a mensajes, solicitar autorizaciones e información, informar información y declarar/rescindir una emergencia. Además, el piloto tiene la capacidad de solicitar autorizaciones condicionales (en sentido descendente) e información de una unidad de servicio de tránsito aéreo (ATSU) en sentido descendente. También se proporciona una capacidad de "texto libre" para intercambiar información que no se ajuste a los formatos definidos. Se proporciona una capacidad auxiliar para permitir que un sistema terrestre utilice un enlace de datos para enviar un mensaje CPDLC a otro sistema terrestre.
La secuencia de mensajes entre el controlador y un piloto en relación con una transacción particular (por ejemplo, solicitud y recepción de una autorización) se denomina "diálogo". Puede haber varias secuencias de mensajes en el diálogo, cada una de las cuales se cierra mediante mensajes apropiados, generalmente de reconocimiento o aceptación. El cierre del diálogo no termina necesariamente el vínculo, ya que puede haber varios diálogos entre el controlador y el piloto mientras una aeronave transita por el espacio aéreo de la ATSU.
Todos los intercambios de mensajes CPDLC entre el piloto y el controlador pueden verse como diálogos.
La aplicación CPDLC tiene tres funciones principales:
Las simulaciones realizadas en el Centro Técnico William J. Hughes de la Administración Federal de Aviación han demostrado que el uso de CPDLC significó que "la ocupación del canal de voz se redujo en un 75 por ciento durante operaciones realistas en un espacio aéreo en ruta concurrido. El resultado neto de esta disminución en la ocupación del canal de voz es una mayor seguridad y eficiencia del vuelo a través de comunicaciones más efectivas". [2]
Hay dos implementaciones principales de CPDLC:
Los siguientes Centros de Control de Área (ACC) ofrecen servicios de CPDLC:
Tras las pruebas PETAL I y II (Preliminary Eurocontrol Trial Air Ground Data link) en 1995, incluyendo NEAN ( VDL Modo 4 ), hoy se admiten los servicios ATN ( VDL Modo 2 ) y FANS 1/A.
Más de 40 aerolíneas importantes participan en el programa CPDLC con Maastricht UAC. Los tiempos de respuesta promedio de extremo a extremo (ATC-cabina de mando-ATC) están muy por debajo de los 30 segundos. En 2007 se registraron más de 30.000 LOG-ON, lo que dio lugar a más de 82.000 enlaces ascendentes CPDLC, cada uno de los cuales permitió ahorrar un valioso tiempo de frecuencia.
Se admiten servicios de autorización ATC (ACL), mensajes de comunicación de aeronaves (ACM) y verificación de micrófono (AMC), incluido el enlace ascendente automático del código del transpondedor SSR a la cabina.
El CPDLC probablemente será un facilitador importante para el seguimiento de proyectos como mensajes de monitoreo, enlace ascendente de autorización de ruta, trayectorias 2-4D, aproximaciones de descenso continuo y coordinación de restricciones también.
Todos los despliegues de CPDLC deben estar respaldados por un caso de seguridad aprobado que demuestre que se han cumplido todos los objetivos de seguridad para el espacio aéreo aplicable. EUROCAE ED-120 ( RTCA DO-290) son los requisitos de seguridad y rendimiento (SPR) para el espacio aéreo continental y deben consultarse para conocer los objetivos de seguridad relevantes para el uso de CPDLC en el espacio aéreo continental.
El ED-120 proporciona un análisis de riesgos e identifica los riesgos aplicables a los sistemas que implementan los servicios de ATC que las implementaciones de CPDLC están proporcionando actualmente. Luego, deriva los objetivos de seguridad para dichos sistemas y los requisitos de seguridad que deben cumplir.
Los implementadores de sistemas tanto terrestres como aéreos deben cumplir con estos requisitos de seguridad si sus productos van a ser aprobados y/o certificados para uso operativo. Empresas como AirSatOne ofrecen pruebas FANS 1/A para operadores gubernamentales y de aviación comercial. Estas pruebas FANS 1/A de AirSatOne cumplen con RTCA DO-258A/ED-100A y cumplen con los requisitos de RTCA DO-258A/ED-100A, RTCA DO-306/ED-122 y la Circular de asesoramiento de la FAA AC 20-140C para respaldar la aprobación operativa del equipo.
Los objetivos de seguridad identificados por ED-120/DO-290 incluyen la necesidad de garantizar que los mensajes no se corrompen ni se entregan incorrectamente. Igualmente importante es la necesidad de un marcado de tiempo preciso y el rechazo de mensajes obsoletos. Una consecuencia de estos requisitos es que las implementaciones de CPDLC, tanto en aeronaves como en centros de control del tráfico aéreo, deben tener acceso a un reloj preciso (con una precisión de 1 segundo respecto de la hora UTC ). En el caso de las aeronaves, esto suele proporcionarlo el GPS.