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Láseres y seguridad aérea.

Los láseres son una de las principales amenazas para la seguridad aérea

En determinadas condiciones, la luz láser u otras luces brillantes (focos, reflectores ) dirigidas a los aviones pueden suponer un peligro. El escenario más probable es cuando una luz láser visible brillante causa distracción o ceguera temporal a un piloto, durante una fase crítica del vuelo, como el aterrizaje o el despegue . Es mucho menos probable, aunque todavía posible, que un rayo visible o invisible pueda causar daño permanente a los ojos de un piloto. Aunque las fuerzas armadas están desarrollando armas láser , son tan especializadas, costosas y controladas que es improbable que los láseres no militares causen daños estructurales a una aeronave.

Apuntar con un láser a una aeronave puede resultar peligroso para los pilotos [1] y ha dado lugar a arrestos, juicios y penas de cárcel. También resulta en llamados a otorgar licencias o prohibir los punteros láser . Algunas jurisdicciones como Nueva Gales del Sur , Australia, han restringido los punteros láser como resultado de múltiples incidentes. [2]

Láseres y luces brillantes.

Además de los láseres, otras luces direccionales brillantes, como reflectores y focos, pueden tener los mismos efectos deslumbradores, que distraen y deslumbran.

Láseres en el espacio aéreo

Los láseres se utilizan en la industria y la investigación, como en la teledetección atmosférica , y como estrellas guía en astronomía de óptica adaptativa . Los láseres y los reflectores se utilizan en el entretenimiento; por ejemplo, en espectáculos al aire libre como el espectáculo nocturno IllumiNations en Epcot de Walt Disney World . Los punteros láser son utilizados por el público en general; a veces se apuntarán accidental o deliberadamente a aeronaves o cerca de ellas.

Los láseres incluso se utilizan, o se propone su uso, con aviones. A los pilotos que se desvían hacia el espacio aéreo no autorizado sobre Washington, DC se les puede advertir que regresen al iluminarlos con láseres rojos y verdes de baja potencia, seguros para los ojos. [3] Se ha probado al menos un sistema que utilizaría láseres en la aproximación final para ayudar a alinear al piloto en la senda de planeo adecuada . La NASA ha probado un sistema de posicionamiento láser aerotransportado en helicóptero. [4] La Administración Federal de Aviación (FAA) ha probado líneas proyectadas con láser en las pistas de aeropuertos para aumentar la visibilidad de las marcas de "mantener corto". [5] Debido a estos usos variados, no es práctico prohibir los láseres en el espacio aéreo.

Peligros principales de los láseres y las luces brillantes

Simulador de vuelo de la FAA que muestra distracción donde la luz no oscurece la visión pero puede distraer al piloto. Intensidad de la luz 0,5 μW/ cm2 ; por ejemplo, un puntero láser legal de 5 mW a 3700 pies (1100 m).
Simulador de vuelo de la FAA que muestra un resplandor velado donde es difícil ver a través de la luz la escena de fondo. Nivel de luz 5,0 μW/ cm2 ; por ejemplo, un puntero láser legal de 5 mW a 370 m (1200 pies).
Simulación de ceguera temporal por flash donde la imagen tarda desde unos segundos hasta unos minutos en desvanecerse, dependiendo de la cantidad de luz que entró en el ojo. Nivel de luz 50 μW/ cm2 ; por ejemplo, un puntero láser legal de 5 mW a 110 m (350 pies).

Las fotos de la derecha parpadean porque la mayoría de los incidentes son de flashes y no de iluminación fija. En caso de iluminaciones accidentales puede haber sólo uno o unos pocos destellos. Incluso en iluminaciones deliberadas, es difícil mantener un láser portátil enfocado en un objetivo en movimiento, por lo que habrá una serie de destellos más largos. [6] Con helicópteros a corta distancia, es posible tener una luz más o menos continua. Los destellos que se muestran exageran enormemente la duración de un destello láser y utilizan luz verde en lugar de luz roja menos visible. Con un avión que viaja a cientos de kilómetros por hora y un tamaño de rayo láser de sólo un metro aproximadamente, la duración del destello se mediría en milésimas de segundo. [6]

Hay algunos temas que los expertos en seguridad aérea coinciden en que no representan un peligro real. Estos incluyen la exposición de los pasajeros a la luz láser, la distracción del piloto durante el crucero u otras fases no críticas del vuelo y los daños causados ​​por el láser a la aeronave. Las principales preocupaciones de los expertos en seguridad se centran en los efectos de los láseres y las luces brillantes sobre los pilotos, especialmente cuando se encuentran en una fase crítica del vuelo: despegue, aproximación, aterrizaje y maniobras de emergencia. [7]

Hay cuatro áreas principales de preocupación. Los tres primeros son efectos visuales que distraen o bloquean temporalmente la visión de los pilotos. Estos efectos sólo son preocupantes cuando el láser emite luz visible.

Los tres efectos visuales anteriores son la principal preocupación de los expertos en aviación. Esto se debe a que podrían ocurrir con láseres de menor potencia que comúnmente están disponibles. La cuarta preocupación, el daño ocular, es mucho menos probable: requeriría equipo especializado que no está fácilmente disponible para el público en general.

Es extremadamente improbable que cualquiera de los cuatro elementos anteriores cause la pérdida de la aeronave.

Analizando el peligro

El peligro exacto en una situación específica depende de varios factores.

Factores de luz brillante

Factores operativos

Factores situacionales

Factores del piloto y la tripulación aérea.

La FAA de EE. UU. ha estudiado algunos de estos factores. [10] Realizaron investigaciones utilizando pilotos en simuladores de vuelo para determinar los efectos de la exposición al láser en el desempeño del piloto; Los resultados se publicaron en agosto de 2003 [11] y junio de 2004. [7]

Ejemplos de cálculos de seguridad láser

Gráfico que ilustra cómo los peligros del puntero láser son más graves cuando el láser está cerca de la aeronave

El gráfico (derecha) ilustra conceptos de seguridad láser. [12] Por ejemplo, muestra que las áreas de mayor preocupación (daño ocular, ceguera repentina y deslumbramiento) ocurren relativamente cerca de la aeronave. El riesgo de distracción cubre la distancia de peligro más larga, pero también presenta la menor preocupación. Las fotografías del gráfico también dan una idea de cómo ve el efecto visual el piloto, a distintas distancias. Aunque las distancias indicadas son exactas, el brillo del láser de hecho disminuye lentamente y, por lo tanto, los efectos disminuyen continuamente a medida que aumenta la distancia.

Además, los efectos más débiles son parte de cualquier efecto más fuerte. Incluso si un láser no causa daño ocular a 25 pies, aún puede causar ceguera, deslumbramiento y distracción.

Para cualquier láser determinado, las distancias relativas que se muestran aquí pueden cambiar. Por ejemplo, un láser infrarrojo puede representar un peligro para los ojos a cientos de pies de distancia, pero no presenta ningún riesgo de ceguera, deslumbramiento o distracción. Por este motivo, cada láser debe analizarse individualmente.

Para dar otro ejemplo, de un láser más potente, del tipo que podría usarse en un espectáculo de láser al aire libre: un láser verde de 6 vatios (532 nm) con una divergencia del haz de 1,1 miliradianes es un peligro para los ojos a unos 1.600 pies (490 metros). ), puede causar ceguera repentina a aproximadamente 8200 pies (1,5 millas /2,5 km), causa un resplandor velado a aproximadamente 36,800 pies (7 millas; 11 km) y es una distracción a aproximadamente 368,000 pies (70 millas; 110 km). [13] [ se necesita una mejor fuente ]

Reducir el peligro

Hay varias formas en que los usuarios, reguladores y pilotos de láser reducen el peligro potencial del uso del láser en exteriores. Estas medidas incluyen:

aplicación de la policía

La policía ha comenzado a utilizar helicópteros para patrullar y buscar personas utilizando láseres para perturbar la aviación. [14]

Medidas de reducción de riesgos para el usuario

Medidas reglamentarias de reducción de riesgos

Medidas de reducción de riesgos para pilotos y tripulaciones aéreas

Reducción activa de peligros (medidas propuestas)

Se han propuesto algunas medidas para proteger a las tripulaciones aéreas, incluidas gafas y filtros de parabrisas. [24] Estos pueden funcionar en teoría (especialmente contra longitudes de onda conocidas) y pueden ser útiles en algunas situaciones, como operaciones militares. [25] Sin embargo, estas medidas pueden no ser adecuadas, prácticas o recomendadas para operaciones aéreas civiles generalizadas.

Regulación y control

La Zona Libre de Láser de la FAA de EE. UU. se extiende horizontalmente 2 NM (3700 m) desde la línea central de todas las pistas (dos líneas oscuras en este diagrama) con extensiones adicionales de 3 NM (5560 m) en cada extremo de una pista. Verticalmente, la LFZ se extiende hasta 2000 pies (610 m) sobre el nivel del suelo.
La Zona de Vuelo Crítico de la FAA de EE. UU. se extiende horizontalmente 10 millas náuticas (19 km) alrededor del aeropuerto y se extiende verticalmente hasta 10,000 pies (3,000 m) sobre el nivel del suelo. La Zona de Vuelo Sensible opcional está designada alrededor del espacio aéreo especial que necesita protección contra la luz brillante.

En los Estados Unidos, las pautas sobre el espacio aéreo con láser se pueden encontrar en la Orden JO 7400.2 de la Administración Federal de Aviación , Capítulo 29 "Operaciones con láser al aire libre", y las pautas sobre el espacio aéreo con luz brillante se encuentran en el Capítulo 30 "Operaciones con luz de alta intensidad". [29]

En el Reino Unido, CAP 736 es la "Guía para el funcionamiento de láseres, reflectores y fuegos artificiales en el espacio aéreo del Reino Unido". [30]

Para todos los usuarios de láser, el documento ANSI Z136.6 brinda orientación para el uso seguro de láseres para exteriores. [15] Si bien este documento tiene derechos de autor de ANSI y es relativamente costoso, se puede ver una muestra de sus recomendaciones en la Política de uso de láseres para exteriores de la NASA . [dieciséis]

Zonas del espacio aéreo

La FAA de EE. UU. ha establecido zonas de espacio aéreo. Estos protegen el área alrededor de los aeropuertos y otros espacios aéreos sensibles de los peligros de la exposición a la luz láser visible, segura pero demasiado brillante:

Para los láseres no visibles (infrarrojos y ultravioleta), la irradiancia en la aeronave debe ser segura para los ojos, por debajo del nivel de exposición máxima permitida para esa longitud de onda. Para los láseres visibles pulsados, la irradiancia en la aeronave debe ser segura para los ojos y debe estar en o por debajo de cualquier zona láser aplicable de la FAA.

En el Reino Unido, existen restricciones en una zona que incluye un círculo de 3 millas náuticas (5,6 km) de radio alrededor de un aeropuerto, además de extensiones desde cada extremo de cada pista. Las zonas de pista son rectángulos de 37 km (20 millas náuticas) de longitud total y 1.000 metros (3.300 pies) de ancho, centrados alrededor de cada pista.

Informes

En Estados Unidos, los operadores de láseres para exteriores deben presentar informes a la FAA con al menos 30 días de antelación, detallando su ubicación y potencia del láser. Está permitido utilizar láseres cuya potencia exceda los límites de estas zonas, si existen otras medidas de control. Por ejemplo, se podrían utilizar observadores para observar aviones y apagar el láser si se detecta un conflicto potencial. La FAA no aprueba ni desaprueba las solicitudes, ya que no tiene la autoridad reguladora para ello, sino que indica si se opone o no. [ cita necesaria ] Si el uso del láser es para un espectáculo o exhibición, se requiere la aprobación del Centro de Dispositivos y Salud Radiológica de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) . Un requisito previo para esta aprobación es una carta de no objeción de la FAA. [ cita requerida ] La actividad láser en un área determinada se comunica a los pilotos antes de su vuelo a través de un NOTAM . [21]

Los operadores de láser del Reino Unido informan sobre las operaciones con láser, reflectores o fuegos artificiales en exteriores con al menos 28 días de anticipación. [30]

Desarrollo regulatorio y de estándares.

Un grupo clave dentro de los EE. UU. que trabaja en seguridad de la aviación y el láser es el Subcomité de Riesgos de Seguridad del Láser G-10T de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE). Está formado por expertos e investigadores en seguridad láser, pilotos y otras partes interesadas que representan a la aviación militar, comercial y privada, y a usuarios de láser. Sus recomendaciones han formado la base de las regulaciones y formularios de láser y luz brillante de la FAA, así como de los estándares adoptados en otros países y por la OACI .

El estándar ANSI Z136.6 es el "Estándar nacional estadounidense para el uso seguro de láseres en exteriores". [15] El comité Z136.6 ha trabajado estrechamente con SAE G-10T y otros, para desarrollar procedimientos de seguridad recomendados para el uso del láser en exteriores.

Historia

Hasta principios de la década de 1990, los incidentes de aviación con láser y luces brillantes eran esporádicos. En Estados Unidos, el Sistema de Informes de Seguridad de la Aviación de la NASA mostró sólo uno o dos incidentes por año. [31] El subcomité SAE G-10T comenzó a reunirse alrededor de 1993 a medida que crecía el número de incidentes. Se sabía o se sospechaba que casi todos los incidentes se debían a pantallas láser exteriores. Casi toda la preocupación giraba en torno a posibles daños oculares; en ese momento, los efectos visuales se consideraban una consecuencia menor.

A finales de 1995, se produjeron varios incidentes de iluminación en Las Vegas debido a las nuevas pantallas láser exteriores. Aunque la FDA había aprobado las pantallas como seguras para la vista debido a su proximidad al aeropuerto, nadie se había dado cuenta de que el riesgo de deslumbramiento y distracción afectaría negativamente a los pilotos. En diciembre de 1995, la FDA emitió una orden de emergencia cerrando los espectáculos de Las Vegas.

Dentro del subcomité SAE G-10T, se consideró la posibilidad de recortar o prohibir los espectáculos de láser. Sin embargo, se hizo evidente que también había un gran número de usuarios de láser que no eran de entretenimiento. La atención se centró en el control de los usuarios de láser conocidos, ya sean espectáculos o la industria/investigación. Se desarrollaron nuevas políticas y procedimientos, como el Capítulo 29 de la FAA 7400.2 y la Circular de asesoramiento 70-1. Aunque continuaron ocurriendo incidentes (de enero de 1996 a julio de 1999, la Región del Pacífico Occidental de la FAA identificó más de 150 incidentes en los que aviones que volaban a baja altura fueron iluminados con láser), [32] la situación parecía estar bajo control.

Luego, a finales de 2004 y principios de 2005, se produjo un aumento significativo en los incidentes reportados relacionados con punteros láser. La ola de incidentes puede haber sido provocada en parte por "imitadores" que leen informes de prensa sobre incidentes con punteros láser. En un caso, David Banach de Nueva Jersey fue acusado en virtud de las leyes antiterroristas federales de la Ley Patriota , después de que supuestamente apuntó con un puntero láser a un avión. [33]

En respuesta a los incidentes, el Servicio de Investigación del Congreso publicó un estudio sobre la "amenaza a la seguridad de la aviación" del láser. [19] Debido a que no existía una ley federal que prohibiera específicamente la iluminación láser deliberada de las aeronaves, el congresista Ric Keller presentó la HR 1400, la "Ley de seguridad de las cabinas de los aviones contra los láseres de 2005". [34] El proyecto de ley fue aprobado por la Cámara y el Senado de Estados Unidos, pero no fue a conferencia y por lo tanto no se convirtió en ley. [35] En 2007, Keller volvió a presentar el proyecto de ley como HR 1615. Aunque fue aprobado por la Cámara en mayo de 2007, el Senado no actuó al respecto antes del final del 110º Congreso y nunca se convirtió en ley. [36]

El 28 de marzo de 2008 tuvo lugar un ataque coordinado utilizando cuatro punteros láser verdes dirigidos a seis aviones que aterrizaban en el aeropuerto de Sydney , en Nueva Gales del Sur , Australia . [37] [38] Como resultado de este ataque y de otros, a mediados de abril de 2008 se propuso una ley en Nueva Gales del Sur para prohibir la posesión de láseres portátiles, incluidos los punteros de aula de baja potencia. [39] [40] El estado australiano de Victoria ha tenido una prohibición similar desde 1998, pero informes de prensa afirman que es fácil comprar láseres sin un permiso. [41]

El 22 de febrero de 2009, una docena de aviones fueron atacados con rayos láser verdes en el aeropuerto internacional de Seattle-Tacoma . [42] Una portavoz de la FAA dijo que hubo 148 ataques con láser contra aviones en los EE. UU. entre el 1 de enero de 2009 y el 23 de febrero de 2009. [43]

Durante las protestas de julio de 2013 contra la presidencia de Mohamed Morsi en Egipto y la posterior celebración de su destitución, miles de manifestantes y juerguistas apuntaron con punteros láser a helicópteros del gobierno. [44] [45]

En febrero de 2016, un vuelo de Virgin Atlantic desde Heathrow al aeropuerto JFK de Nueva York se vio obligado a dar marcha atrás cuando un rayo láser apuntó a la cabina. [46] El incidente llevó a la Asociación de Pilotos de Líneas Aéreas Británicas a pedir que los láseres se clasificaran como armas ofensivas . [47]

En los primeros siete meses de 2018, los pilotos de las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos fueron atacados con puntos láser en múltiples regiones, pero particularmente en Medio Oriente. [48]

En diciembre de 2021, un hombre de Mississippi se enfrenta a cargos federales que incluyen 5 años de prisión y 25.000 dólares en multas por atacar durante meses aviones que volaban hacia el Aeropuerto Internacional de Memphis . [49]

Ver también

Referencias

  1. ^ Seguridad del láser en la aviación
  2. ^ "Nueva Gales del Sur prohíbe los punteros láser". Corporación Australiana de Radiodifusión . 21 de abril de 2008 . Consultado el 17 de septiembre de 2018 .
  3. ^ Video del sistema de advertencia láser del equipo de seguridad de la FAA de la región este (actualizado: 8:26 am ET, 5 de octubre de 2007) Archivado el 6 de octubre de 2006 en Wayback Machine .
  4. ^ Sistemas de posicionamiento láser aerotransportados para helicópteros (HALPS) (marzo de 1990) NASA
  5. ^ Comunicado de prensa de la FAA: La tecnología láser facilitará a los pilotos ver las marcas de la pista Archivado el 13 de abril de 2009 en Wayback Machine .
  6. ^ ab "Seguridad del puntero láser: NUNCA apunte punteros láser a un avión". Hogar . Consultado el 22 de diciembre de 2021 .
  7. ^ Estudio de seguimiento de la FAA de junio de 2004: "Los efectos de la iluminación láser en el rendimiento operativo y visual de los pilotos durante la aproximación final", DOT/FAA/AM-04/9. Archivado el 1 de octubre de 2006 en Wayback Machine .
  8. ^ "Eficacia luminosa en HyperPhysics". Archivado desde el original el 24 de agosto de 2002.
  9. ^ FAA AC-70-1, Tabla 5, muestra estos cálculos, que se resumen aquí utilizando el factor de corrección visual exacto para las longitudes de onda consideradas (la FAA solo proporciona rangos). La luz a 555 nm parece más brillante a la vista, por lo que tiene un VCF del 100 % (1,0). Dado que la luz a 532 nm aparece solo un 88% tan brillante (según la curva de función visual fotópica de eficiencia normalizada CIE para un observador estándar), su VCF es 0,88. La luz a 514 nm tiene un VCF de 0,585 y la luz a 488 nm tiene un VCF de 0,194. Ahora miremos nuestros dos láseres. Tenemos un YAG de 10 vatios que emite 10 vatios de luz de 532 nm. La potencia corregida visualmente es 10W * 0,88VCF = 8,8 vatios corregidos visualmente. El argón de 18 vatios tiene 10 vatios de luz de 514 nm (10 W * 0,585 VCF = 5,85 vatios con corrección visual) más 8 vatios de luz de 488 nm (8 W * 0,194 VCF = 1,55 vatios con corrección visual). Agregue las dos salidas de argón y obtendrá un total de 5,85 + 1,55 = 7,40 vatios corregidos visualmente. Así es como un haz YAG de 10 vatios puede parecer más brillante a la vista que un haz de argón de 18 vatios, siendo iguales todos los demás factores, como la divergencia del haz.
  10. ^ Van B. Nakagawara (abril de 2001). "Punteros láser: sus posibles efectos [sic] en la visión y la seguridad de la aviación DOT/FAA/AM-01/7" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de junio de 2013.
  11. ^ Estudio de la FAA de agosto de 2003: "Los efectos de la iluminación láser en el desempeño operativo y visual de los pilotos que realizan operaciones terminales", DOT/FAA/AM-03/12. Archivado el 16 de septiembre de 2006 en Wayback Machine .
  12. ^ Los efectos y alcances del láser que se muestran en el gráfico se basan en el consenso desarrollado por el grupo asesor de aviación Subcomité de riesgos de seguridad láser SAE G-10T publicado en el documento de práctica recomendada aeroespacial SAE 5293 (ARP5293) "Consideraciones de seguridad para láseres proyectados en el espacio aéreo navegable ". Estas recomendaciones fueron adoptadas por la FAA de EE. UU. y están incorporadas en la Orden JO 7400.2 de la FAA, Capítulo 29 "Operaciones láser al aire libre". Véanse, por ejemplo, los niveles de potencia "libre de láser", "crítico", "sensible" y "zona de vuelo normal" de la FAA (Orden FAA JO 7400.2, párrafo 29-1-5). Las recomendaciones SAE G-10T también fueron adoptadas por ANSI Z136.6, "Uso seguro de láseres en exteriores". Las fotografías del gráfico son de la FAA y demuestran los efectos visuales de la luz láser en un simulador de avión.
  13. ^ Este cálculo se basa en determinar cuándo la irradiancia del láser cae por debajo de los niveles de luz del riesgo ocular nominal ANSI (peligro para los ojos), la zona de vuelo sensible de la FAA (ceguera por destello), la zona de vuelo crítica (deslumbramiento) y la zona libre de láser. (distracción).
  14. ^ BBC: La policía contraataca a la amenaza láser.
  15. ^ abc Norma ANSI Z136.6, "Uso seguro de láseres en exteriores"
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enlaces externos