El vuelo libre es un método de control del tráfico aéreo en desarrollo que no utiliza ningún control centralizado (por ejemplo, controladores de tráfico aéreo). En cambio, partes del espacio aéreo se reservan de forma dinámica y automática de forma distribuida mediante comunicación informática para garantizar la separación requerida entre aeronaves. Este nuevo sistema podría implementarse en el sistema de control de tráfico aéreo de Estados Unidos en la próxima década. [ cita necesaria ] Sin embargo, se discute su impacto potencial en las operaciones del sistema de espacio aéreo nacional . [ cita necesaria ]
El vuelo libre es un nuevo concepto que se está desarrollando para sustituir los actuales métodos 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 de 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 ocurre con 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 necesaria ]
El vuelo libre comenzó como un esfuerzo por volverse menos dependiente del factor humano y más dependiente de la creciente tecnología de su época. A medida que las aerolíneas ampliaron sus flotas en la década de 1960 , aumentaron la necesidad de gestión del tráfico aéreo (ATM). [ cita necesaria ] 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 necesaria ]
En 1968 , la Administración Federal de Aviación emitió la Regla de Aeropuertos de Alta Densidad para reducir el número de aviones en un aeropuerto determinado. [ cita necesaria ] Veinte años antes, Crocker Snow usó cámaras de televisión para localizar su posición cuando volaba un avión. [ cita necesaria ] Envió señales al avión para que pudieran obtener una perspectiva en tercera persona de los alrededores del avión. 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 ocurrieron en la industria del tráfico aéreo fueron las crisis de combustible de la OPEP y la huelga de la Organización de Controladores Profesionales de Tráfico Aéreo (PATCO) de 1982 que resultó en el despido de miles de controladores por parte del presidente Ronald Reagan. Esto demostró cuán vulnerable era el transporte aéreo a las fuerzas económicas. [ cita necesaria ]
Los componentes clave del vuelo libre fueron identificados en 1971 por el director de sistemas de United Airlines, William Cotton, aunque la tecnología para implementarlos no estuvo disponible hasta dentro de dos décadas. [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 capacidades de gestión del tráfico aéreo potencialmente más eficientes mediante un mayor uso de esta capacidad junto con la automatización que permite. [ cita necesaria ]
En 1991, la Organización de Aviación Civil Internacional creó el Panel del Futuro Sistema de Navegación Aérea. El grupo elaboró descripciones de aplicaciones de tecnología basada en satélites y su uso en la gestión del tráfico aéreo. Surgió un papel más importante para la "trayectoria definida por el usuario", que a mediados de la década de 1990 se conoció como "vuelo libre".
Las primeras audiencias sobre la implementación de la libertad de vuelo fueron celebradas en agosto de 1994 por el representante Collin Peterson (demócrata por Minnesota), presidente del subcomité de la Cámara con jurisdicción de investigación 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, contemplaba tres fases; [1] [2] La fase I finalizó a finales de 2002, las demás aún no se han iniciado. En 2001 , la NASA patentó un método y un sistema para una herramienta automatizada que permite a los controladores de tráfico en ruta optimizar dinámicamente las rutas de los aviones.
Las verdaderas aplicaciones de vuelo libre existen sólo a pequeña escala en operaciones seleccionadas del espacio aéreo donde sólo operan los aviones mejor equipados, como en el caso de los aviones comerciales a gran altitud. [ cita necesaria ] Hay muchas versiones de vuelo libre que se están concebiendo para el Sistema de transporte aéreo de próxima generación (NGATS). Se espera que la visión del vuelo libre surja lentamente en los próximos 20 a 30 años a medida que NGATS surja de miles de millones de dólares de desarrollo, pruebas, planificación cuidadosa de la transición, capacitación y despliegue de sistemas terrestres y aéreos por todo tipo de aeronaves. Los elementos clave de NGATS incluyen la transmisión automática de vigilancia dependiente (ADS-B) y lo que se puede esperar que sea una aplicación de información centrada en la red en constante evolución llamada System Wide Information Management System o "SWIM".
Las regiones se dividen en no restringidas, en transición y restringidas.
Hay varios enfoques hacia los que se puede avanzar en el vuelo libre.
En la aproximación en vuelo, la responsabilidad de la separación recae enteramente en los pilotos, que operan en condiciones de autoseparación . El piloto es responsable de detectar y resolver problemas durante el vuelo. Las computadoras ayudarán a la tripulación en este asunto. La información, como 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 del avión.
Los problemas con este método incluyen la garantía completa de la información de vigilancia, la comunicación con diferentes equipos, aeronaves más pequeñas incapaces de transportar 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 aviones que vuelan con diferentes equipos se encuentran, los datos del equipo deberán enviarse al equipo receptor, así como la información normal, como la velocidad. Los aviones más grandes no tendrán problemas con el equipo, pero los aviones más pequeños tendrán problemas para comunicarse entre sí si carecen de un componente esencial. Seguramente, si se tratara de un escenario individual, sería fácil de resolver, pero si estuvieran involucrados varios aviones, la dificultad de encontrar una solución se agrava. Por último, si un sistema falla o el software tiene un error de programación , la aeronave y otras aeronaves volarán a ciegas.
Todos los datos se envían al ATC y el piloto solicita una ruta de vuelo particular. La comunicación será de aeronave a ATC en lugar de de aeronave a aeronave.
En este enfoque, la tripulación aérea no tendrá la experiencia completa de conocimiento de la situación en la aproximación en el aire. La tripulación aérea no podrá manejar las incertidumbres ni ayudar con las incertidumbres en este enfoque. Si una aeronave no sigue la directiva que emite el ATC, la directiva tendrá que volver a emitirse y, a su vez, aumentará la carga de trabajo de los operadores de ATM.
Aproximación de enfoque mixto que es una combinación de aproximación aérea y terrestre. Inicialmente, el AOC envía la ruta a los aviones y al cajero automático. Si a la tripulación aérea no le gusta la ruta, envía los cambios de ruta a ATM y AOC.
La separación de aeronaves se divide en zona protegida y zona de alerta . En la zona más grande, denominada zona de alerta , el sistema informa a la aeronave a través de una de las tres aproximaciones que hay una aeronave en las proximidades. Actúa como bandera y simplemente alerta a la tripulación aérea. 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 entrar en la zona protegida, la tripulación realizará una maniobra evasiva para evitar una colisión.
El sistema de automatización Center- 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, calculará la mejor trayectoria mediante ecuaciones y lógica. Actualmente, CTAS se utiliza a pequeña escala.