La paradoja de la navegación afirma que una mayor precisión en la navegación puede dar lugar a un mayor riesgo de colisión . En el caso de los barcos y las aeronaves , la llegada del sistema de posicionamiento global (GPS) ha permitido a las embarcaciones seguir rutas de navegación con tanta precisión (a menudo del orden de más o menos 2 m ) que, sin una mejor distribución de rutas, coordinación entre embarcaciones vecinas y procedimientos para evitar colisiones, ha aumentado la probabilidad de que dos embarcaciones ocupen el mismo espacio en la línea de distancia más corta entre dos puntos de navegación.
Robert E. Machol , [1] ingeniero estadounidense que trabajó con la FAA , atribuye el término "paradoja de la navegación" a Peter G. Reich, quien escribió en 1964, [2] y 1966, [3] quien reconoció que "en algunos casos, el aumento de la precisión de la navegación aumenta el riesgo de colisión". Además, señala que "si el mantenimiento de la posición vertical es descuidado, entonces, si se pierde la separación longitudinal y lateral, los aviones probablemente pasarán por encima y por debajo de cada uno. Esta es la 'paradoja de la navegación' mencionada anteriormente".
Russ Paielli escribió un modelo informático que simulaba una colisión en el aire de 1300 km2 (500 mi2 ) centrado en Denver, Colorado . [4] Paielli [4] señala que las aeronaves que vuelan a altitudes aleatorias tienen cinco veces menos colisiones que las que obedecen reglas de altitud de crucero discretas, como las reglas de altitud de crucero hemisférica requeridas internacionalmente. Con el mismo error vertical, la regla de altitud de crucero lineal del prototipo probada produjo 33,8 colisiones en el aire menos que las reglas de altitud de crucero hemisférica .
La regla de altitud de crucero del altímetro y la brújula, atribuida por Patlovany a "un pionero australiano de la seguridad de la aviación no reconocido" en 1928, propone prever una brújula con el norte arriba (es decir, con una rosa fija) y un altímetro uno al lado del otro; al seleccionar una altitud tal que la manecilla grande (100 pies) del altímetro y la aguja de la brújula apunten en paralelo, se proporcionarían 100 pies de separación vertical por cada 36 grados de desviación del rumbo. Las aeronaves solo compartirían exactamente la misma altitud si volaran exactamente en el mismo rumbo; e incluso en este caso, tendrían múltiples altitudes a intervalos de 360 pies para elegir. A pesar de los claros beneficios de seguridad en la simulación, [5] la ACCAR no ha sido ampliamente adoptada. En aeronaves con indicadores de rumbo modernos (en los que la rosa de la brújula gira bajo un indicador fijo en la posición de las 12 en punto), la regla es menos fácil de aplicar ya que la correlación visual es menos intuitiva.
El modelo de Paielli, realizado en 2000, corroboró un modelo anterior de 1997 de Patlovany [5] que mostraba que un error de altitud cero por parte de los pilotos que obedecían las reglas de altitud de crucero hemisférica daba como resultado seis veces más colisiones en el aire que una altitud de crucero aleatoria. De manera similar, la prueba del modelo informático de Patlovany de la Regla de altitud de crucero del altímetro y la brújula (ACCAR) con un error de altitud de pilotaje cero (una regla de altitud de crucero lineal similar a la recomendada por Paielli), dio como resultado aproximadamente el 60% de las colisiones en el aire contadas a partir del incumplimiento de la altitud aleatoria, o 10 veces menos colisiones que las reglas de altitud de crucero hemisférica aceptadas internacionalmente. En otras palabras, la alternativa ACCAR de Patlovany y la regla de altitud de crucero lineal de Paielli reducirían las colisiones en el aire de crucero entre 10 y 33 veces, en comparación con las reglas de altitud de crucero hemisférica actualmente reconocidas y requeridas internacionalmente, que institucionalizan la paradoja de la navegación a nivel mundial.
La alternativa de ACCAR a las reglas de altitud de crucero hemisférica, si se hubiera adoptado en 1997, podría haber eliminado la paradoja de navegación en todas las altitudes y podría haber salvado 342 vidas en más de 30 colisiones en el aire (hasta noviembre de 2006) ya que el análisis de riesgo de Patlovany demuestra que las regulaciones actuales aumentan el riesgo de una colisión en el aire en proporción directa al cumplimiento del piloto. [6] La colisión de Namibia en 1997, el casi accidente japonés en 2001 , la colisión de Überlingen en Alemania en 2002 y la colisión del Amazonas en 2006, [7] son todos ejemplos en los que errores humanos o de hardware condenaron a pilotos con altitud precisa a morir por la paradoja de navegación diseñada en las reglas de altitud de crucero actuales. El sistema actual, como lo describe Paielli, señaló como ejemplos de otros sistemas críticos de seguridad, las plantas de energía nuclear y los ascensores están diseñados para ser pasivamente seguros y tolerantes a fallas. La paradoja de la navegación describe un sistema de seguridad en caso de colisión en el aire que, por diseño, no puede tolerar una sola falla en el desempeño humano o en el hardware electrónico.
Para mitigar el problema descrito, muchos recomiendan, como está legalmente permitido en un espacio aéreo autorizado muy limitado, que los aviones vuelen a una o dos millas de distancia del centro de la vía aérea (hacia el lado derecho), eliminando así el problema solo en el escenario de colisión frontal. Los "Procedimientos para la navegación aérea - Manual de gestión del tránsito aéreo" de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) autorizan el desplazamiento lateral solo en el espacio aéreo oceánico y remoto de todo el mundo. [8] Sin embargo, esta solución alternativa para el caso particular de una amenaza de colisión frontal en una vía aérea asignada común no aborda la paradoja de la navegación en general, y no aborda específicamente la intolerancia inherente a las fallas de seguridad del sistema diseñada inadvertidamente en las regulaciones internacionales de seguridad del tránsito aéreo. [4] Para ser más específicos, en los casos de rutas de vuelo que se cruzan donde una de las aeronaves no está en una aerovía (por ejemplo, volando bajo una autorización "directa" o una autorización de desvío temporal por amenazas meteorológicas), o donde los vuelos de aeronaves que se cruzan se realizan en aerovías que se cruzan deliberadamente, estas amenazas más generales no reciben protección por volar una o dos millas a la derecha del centro de la aerovía. Las rutas de vuelo que se cruzan aún deben cruzarse en algún lugar. Al igual que con la colisión en el aire sobre Alemania , un desplazamiento a la derecha de una aerovía simplemente habría cambiado el punto de impacto en una o dos millas de distancia de donde realmente ocurrió la intersección. De las 342 muertes desde 1997 hasta ahora causadas por la falta de una regla de altitud de crucero lineal (como ACCAR), solo la colisión frontal sobre el Amazonas podría haberse evitado si alguno de los pilotos hubiera estado volando un desplazamiento a la derecha de la línea central de la aerovía. En cambio, el ACCAR separa sistemáticamente el tráfico en conflicto en todo el espacio aéreo, a todas las altitudes y en cualquier rumbo, ya sea sobre el medio del océano o sobre un espacio aéreo continental de alta densidad con interfaz multinacional. Nada en el diseño del sistema de Mínimas de Separación Vertical Reducida (RVSM) aborda la vulnerabilidad inherente del sistema de tráfico aéreo a fallas esperadas en el hardware y en el desempeño humano, como ocurrió en los accidentes de Namibia, Alemania, Amazonas y Japón. [5]