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domingo, 7 de noviembre de 2010

Continue Descent Operation (II)




Este concepto se basa en comunicar al FMS del avión todas las limitaciones conocidas por el servicio ATC de manera que los equipos de a bordo adapten la trayectoria óptima a dichas restricciones. La implantación del CDO sera realmente viable y eficiente cuando se generalice el uso del enlace de datos para el intercambio de información e instrucciones.
En las STAR que están publicadas actualmente ya existen restricciones de altitud y velocidad que el FMS podría ejecutar de forma automática , lo que ocurre normalmente es que estas restricciones medias no son validas para una gran mayoría de escenarios de trafico reales y por tanto son obviadas por los controladores y pilotos.
La idea de las llegadas adaptadas es crear una nueva para cada trafico adecuándola a una situación de futura de forma que se reduzca el numero de intervenciones y su intensidad por parte del Servicio de Control.
En la practica esto supone que las significativas restricciones de velocidad y maniobras actuales a corta distancia del campo (proximidades de los IAF,) deben sustituirse por ajustes menores de velocidad y maniobras que comienzan antes de TOD .
Para realizar esta adaptación son necesarios cambios importantes en los servicios de Control.
Es imprescindible la utilización de secuenciadores automáticos (AMAN) que apoyen la decisiones para resolver un problema de manera anticipada y no visualizado, asegurando además una estrecha coordinación con el resto de sectores alimentadores altos.
Existen diferentes sistemas de automatización en desarrollo y pruebas ATOP, EDA, ERAM, TAATS, OSYRIS
Estos sistemas calculan soluciones económicas que tienen en cuenta las situaciones de trafico, las limitaciones de las aeronaves, las restricciones normales de las STAR., requisitos en materia de horario, y ordenamiento de la secuencia (tráficos pesados y ligeros). Una vez averiguado la ruta y el perfil óptimo para cada avión esta autorización se emite flujo arriba mediante el enlace de datos.
Nueva organización de los sectores del TMA. La llegadas adaptada, o CDO (Continuos Descent Operation) supone adelantar las decisiones para la construcción de la secuencia de aproximación a momentos anteriores a los TOD. El equipo de ATC que construye actualmente la secuencia con los tráficos que tienen en frecuencia debería abandonar esta practica, limitándose a ejecutar una secuencia construida por los sectores anteriores.
En los sectores alimentadores bajos y de aproximación serán necesarias herramientas de vigilancia, nuevos HMI, que permitan comprobar que la secuencia se construye y evoluciona según lo previsto, y que permitan actuar con tiempo cuando sea necesarias correcciones. Las velocidades de maniobra pueden ser muy superiores a las que se consiguen en la actualidad y ni la previsibilidad ni el conocimiento de la situación debe perderse ni por parte del piloto ni por la del controlador.
AENA de momento, además de su campaña publicitaria, se ha limitado a publicar en AIP que los pilotos podrán solicitar una maniobra de descenso continuado en horarios nocturnos y siempre que el trafico lo permita se podrá autorizar. Esto no supone ningún avance con respecto a lo que venia ocurriendo pues en los horarios nocturnos las autorizaciones que se emiten desde el ATC apenas contienen ya restricciones, por lo que los ahorros que se describen en estas noticias son difícilmente reales o bien teóricos.

martes, 2 de noviembre de 2010

Continue Descent Operation (I)





Recientemente AENA ha emitido notas de prensa en relación con la implantación de unos nuevos procedimientos,“verdes”, con el objeto de reducir emisiones y ruidos. El concepto de llegadas adaptadas o a medida “tailored arrivals” surge a principios del año 2004 cuando Boeing, Airservices Australia, Qantas Airways y Air Traffic Alliance (Airbus y Thales) deciden trabajar juntos para mejorar la forma en que se gestionan la dos ultimas fases del vuelo descenso y aproximación. La persona de referencia es Rob Mead ingeniero de Boeing y el concepto operativo desarrollado por OACI recibe el nombre de CDO.
Eurocontrol define las aproximaciones en descenso continuado (CDA) como:
"..es una técnica de operación de la aeronave en la cual la aeronave que llega desciende desde una posición óptima con empuje mínimo, evitando vuelo nivelado, en la medida en que la operación segura lo permita y de acuerdo con los procedimientos publicados y las instrucciones del ATC"
Actualmente.
Las llegadas de las aviones se ajustan a unas trayectorias (horizontales y verticales) predefinidas llamadas STAR. El conjunto de SID (trayectorias de salida) y STAR estructuran el sistema TMA debiendo estar diseñado el conjunto como una solución óptima en condiciones medias.
La realidad introduce modificaciones en las condiciones de funcionamiento del sistema TMA
  • Condiciones de vuelo y tipo de avo
  • Mezcla de trafico
  • Densidades de los diferentes flujos a integrar
  • Campo de viento
  • Fenómenos meteo: CB
  • Programación del Aeropuerto
  • Pistas en servicio
y el Servicio de Control corrige las trayectorias publicadas con modificaciones de rumbo, velocidad y altura al objeto de conseguir una secuencia óptima, basada en un mínimo tiempo de vuelo y máximo aprovechamiento de la pista de arribadas.
En el caso de Barcelona y Madrid Control ordena los flujos en dos secuencias que luego se integran en una única para atender una o dos pistas de arribada.
Para construir la secuencia de arribada, Control modifica las STAR siempre con posterioridad al TOD (Top of descent). En escenarios con trafico esto supone alejar al avión de su trayectoria óptima calculada por el sistema de gestión de vuelo, para los condiciones conocidas.
En España el equipo ATC que atiende el TMA coordina, de forma oral, la construcción la secuencia, en los últimos minutos (5-8min) antes de iniciarse la fase de aproximación. La emisión de instrucciones y la forma en que estas se traducen en el escenario real reflejado por las pantallas de control supone un encadenamiento constante del ciclo:

A lo largo de la iteración se van produciendo sucesivas modificaciones de la secuencia. Esta forma de trabajo se aleja de lo que seria óptimo en términos de previsibilidad lo que se traduce en un aumento de la carga de trabajo de los controladores que ven como el escenario que analizan va cambiando constantemente según la forma de reacción de las tripulaciones y los aviones que manejan.
En términos prácticos bajo una demanda continua y desordenada (real) el sistema de alimentación termina por saturarse siendo necesario recurrir a los circuitos de espera que funcionan como buffer de alimentación de la última fase del vuelo la aproximación (Londres TMA) , o bien a soluciones de circuitos extendidos, aeropuerto de Frankfurt.

lunes, 24 de noviembre de 2008

Merge Point. Una nueva herramienta para los TMA

Esta idea se esta desarrollando en el Centro experimental de eurocontrol y se presento en el 7ºseminario sobre ATM mediante este documento.

El "Merge Point" es un método para "mezclar" flujos de llegada de aviones sin usar instrucciones de rumbo.
Se han llevado a cabo simulaciones para los aeropuertos de Oslo, Roma y Dublin dentro de los proyectos de reorganizacion de sus TMA.
Las conclusiones de estos estudios están expuestos en esta presentación y serian:

  • Menor flexibilidad que el método actual de "lazo abierto con vectores" (Open loop vectors).
  • Incremento la "predictibilidad"
  • Reduce la carga de trabajo y del número comunicaciones.
  • Rendimiento de la pista son similar a los actuales.
  • Mejora perfiles de descenso desde FL100.
  • Mejora el orden del flujo.
  • Se reduce la dispersión de las trayectorias.

El método consiste en crear una serie de tramos ruta circulares y concéntricos separados verticalmente. Su funcionamiento podriamos describirlo como un buffer fisico que recibe flujos de diferentes direcciones y entrega uno unico de salida hacia el "Merge Point".
Según esto los CCA directores únicamente transmiten instrucciones de velocidad y "directo a" el centro de estas circunferencias entregandolos entonces al sector final que los alinea con la pista.

En esta imagen (es ampliable) se puede ver un sistema de "merge point" para atender las pistas paralelas del aeropuerto de Oslo Gardemoen.

Una ventaja evidente es que no se necesitan nuevas tecnologia unicamente es necesario que los aviones que utilizen esta estructuras deben poder navegar con precisión P-RNAV.

Este proyecto enlaza directamente con las llegadas adaptadas o las trayectorias 4D de las que se habla en el proyecto SESAR.

domingo, 23 de noviembre de 2008

MOSAIC


Una respuesta a la teorías economista de los gestores del trafico aéreo europeo.
El proyecto MOSAIC se inicio a raiz de los contactos establecidos entre la TUEM (Trade Union Eurocontrol Maastricht) y el SNCTA (French Union) durante el verano del 2005. En este primeros encuentros todos estuvieron de acuerdo en que había que actuar para mejorar el sistema de ATC pero que esta mejoras no debían perjudicar los intereses profesionales y sociales de los Controladores. La intención de este proyecto era generar alternativas a la mera privatización. Los agentes sociales creían entonces posible aprovechar las estrategias bottom up que e presentes están en el desarrollo del SES y aportar soluciones para la aumentar los rendimientos del Sistema desde los profesionales del control aéreo.
MOSAIC se superpone al FAB EC mas Italia y posiblemente Austria y su propósito final seria una integración importante de todos los ANSP que componen el bloque organizados como un servicio publico de la Unión Europea.
El grupo MOSAIC ha presentado la versión 1.0 del "MOSAIC Frame Work Document"., en el se expone a visión y el compromiso de los sindicatos para crear una solucion integral y viable para el región central de europa, el corazon complejo del sistema ATC europeo.
Recientemente (oct-08) la PRU ha publicado un analisis acerca de los diferentes proyectos FAB en el que se hace mencion a esta iniciativa.

miércoles, 20 de junio de 2007

LLegadas adaptadas II

En el numero 4 (2006) de la revista de OACI he encontrado un articulo de Rob Mead (ingeniero de comunicaciones aeroterrestres de Boeing) donde se explica este concepto ATM.

En la actualidad las llegadas se ajustan inicialmente a una trayectorias predefinidas STAR pero estas trayectorias son modificadas en rumbo, velocidad y altura (niveles y altitud) por el control aereo para separar y ordenar los aviones según una secuencia que se va construyendo en el corto plazo

Estas modificaciones se aplican en siempre con posterioridad a la llegada del avión a su punto de comienzo del descenso TOD (Top of descent) y en escenarios con trafico alejan al avión de su trayectoria optima calculada por el sistema de gestión de vuelo antes de iniciar el descenso.

La consecuencia inmediata es el aumento del consumo de combustible y del nivel de ruido ambos agresores del medio ambiente.

Ademas la expedición de instrucciones cuando el avión se encuentra ya dentro del era terminal significa que el manejo de las aeronaves se alejan de lo que seria optimo en términos de previsibilidad lo que aumenta la carga de trabajo de los controladores que ven como el escenario que manejan va cambiando constantemente según la forma de reacción de las tripulaciones y los aviones que manejan.

Las llegadas adaptadas consistirían en instrucciones emitidas flujo arriba antes de la llegada de la aeronave al TOD, Rob Mead afirma en su articulo que se que una instrucción ,por enlace de datos, antes de ese punto podría equivaler a unos quince intercambios orales dentro del TMA. Si esto fuera cierto las llegadas adaptadas supondrían una reducción drástica de la congestión de las frecuencias orales en cualquier aeropuerto importante.

Este concepto ATM se basa en comunicar al FMS del avión todas las limitaciones conocidas por el servicio ATC de manera que los equipos de a bordo adapten la trayectoria optima a dichas restricciones.

Un ejemplo muy sencillo y que se utiliza a diario es la transmisión de una restricción de nivel en un fijo concreto, la tripulación introduce la restricción y el avión la ejecuta de forma automática iniciando el descenso cuando lo considera oportuno.

En las STAR que están publicadas actualmente ya existen restricciones de altitud y velocidad que el FMS podría ejecutar de forma automática , lo que ocurre normalmente es que estas restricciones estandard no son validas para el escenario de trafico concreto y por tanto son obviadas por los operadores humanos.

La idea de estas llegadas adaptadas es modificar la llegada de cada trafico adecuándola a una situación del trafico previsto en el TMA. Esta estrategia debería reducir el numero de intervenciones por parte del servicio de control para solucionar el problema de la separación y la secuencia.

La generación de la autorización la debe realizar un sistema automático en tierra, pues la búsqueda de una solución a un problema que todavía no se visualiza escapa obviamente a la capacidad del operador ATC. Existen diferentes sistemas de automatización en desarrollo y pruebas.

Estos sistemas calculan soluciones económicas que tienen en cuenta las situaciones de trafico, las limitaciones de las aeronaves, las restricciones normales de las STAR., requisitos en materia de horario, y ordenamiento de la secuencia (tráficos pesados y ligeros). Una vez averiguado la ruta y el perfil optimo para cada avión esta autorización se emite flujo arriba mediante el enlace de datos.

Las pruebas que se están efectuando actualmente se hacen con aeronaves equipadas según el sistema FANS-1/A (Future Air Navegation System).

Articulos relacionados

En Boeing


martes, 19 de junio de 2007

LLegadas adaptadas.


La llegadas "adaptadas" o "de medida" son un concepto de ATM que surge en el año 2004 a partir de un grupo de trabajo constituido por Boeing, Air Services Australia, Qantas Airways y Air traffic Alliance . Actualmente existen tres proyectos coordinados a nivel mundial que exploran esta posibilidad y Boeing esta presente en los tres proyectos.

Proyecto Australiano
Segun se recoge en el numero 19 (may 2007) de Jane´s Airport Review Airways New Zealand prepara nuevos ensayos de maniobras de "llegadas adaptada" . El proyecto se llama "Optimum Arrival Trial" y su objetivo es medir el ahorro potencial de combustible y la reduccion de emisiones de c02 durante la aproximacion al Aeropuerto de Auckland.
Las pruebas se efecutaran Utilizando un B74 de Quantas que ejecutara la maniobra completa de aproximacion segun unas velocidades y unos perfiles de vuelo previamente acordados, con las turbinas ajustadas al ralenti y sin intervencion del control aereo. En el año 2004 tuvo lugar la Fase 1 de este proyecto australiano (70 vuelos) en las aproximaciones a Melbourne y Sydney, en aquella ocasion B74 y A33 recibieron instrucciones electronicas (DataLink, CPDLC) para efectuar descensos optimos y sin instalar equipos nuevos a bordo. La precision en la hora de llegada fue de 30 seg sobre la hora prevista 40 minutos antes.

Proyecto Europeo
Durante el invierno del 2006 se hicieron ensayos el aeropuerto de Schiphol colaborarando LVNL, KLM, Boeing y el centro de control de aerea de Maastricht que se denomino "Continous descent arrival". Estuvieron implicados mas de 190 vuelos cada noches entre las 2300 y las 0500. Durante estos ensayos no se utilizo el enlace de datos (CPDL). El ATC transmitia autorizacines predefinidas para la llegada desde el nivle de crucero a la pista en servicio. El objetivo de estos ensayos era identificar los datos claves a compartir entre compañias, ansp, y aeronaves que pudiesen mejorar las previsones de hora de llegada y salida.

Estas ideas continuan desarrollandose en Holanda dentro de la KDC, una fundacion que incluye a KLM Royal Dutch Airlines, Amsterdam Airport Schiphol (AAS) y el ANSP de los Paises Bajos(LVNL), y que ha firmado un acuerdo de trabajo con Boeing para valorar nuevas ideas en el ATM que permitan absorber el crecimiento de trafico.
La idea general de todos estos proyectos es organizar el trafico corriente arriba de manera que con pequeñas variaciones de velocidad y ruta sea posible ordenar el flujo de arribadas de la manera mas economica posible.

martes, 3 de abril de 2007

Level-Bust. Continua subiendo


Segun informa David Kaminski en el número de finales de marzo 07 de Flight international los incidentes de Level-Bust en el espacio UK se incrementaron un 25% el año pasado. Esto a pesar de los esfuerzos que se hicieron por mejorar la situacion.
La NATS y la CAA llevan un tiempo intentando mejorar este tipo de incidentes pero sus estadisticas muestran que el numero de incidentes, hasta noviembre, el año 06 habia crecido en 100 sobre un total de 400 el año anterior(05).
El grupo regulador de la seguridad en la CAA admite que la mejora en las notificaciones que efectuan las pilotos y controladores puede ser en parte responsable de este crecimiento, a pesar de que calculan que actualmente solo se notifican un 70% de los incidentes.
La mayoria de los "busts" ocurren por debajo de FL120 en los TMA y los informes muestran que el principal factor - presente en uno de cada cinco incidentes - es la mala ejecucion por parte de los pilotos de una instruccion que han colacionado correctamente.
La CAA ha editado un recordatorio donde incide principalmente en las confusiones de indicativos y en el hecho de las transmisiones simultaneas.

http://www.levelbust.com/

martes, 20 de marzo de 2007

ACAS: RA Down Link

En la investigacion del accidente del Lago Constanza los investigadores de la BFU resaltaron en dos aspectos en los que el ACAS puede inducir confusion:

  • Inconsistencia en la aplicacion de los procedimientos ACAS.
  • Contradiccion entre las instrucciones emitidas por el controlador y las generadas por el ACAS.

El primero de estos se ha intentado superar haciendo incapie a las compañias aereas la importancia que tiene que tiene que los pilotos sigan al pie de la letra las instrucciones de los RA, independientemente de las instrucciones emitidas por Econtrol

Respecto al segundo los investigadores sugieren que la OACI deberia iniciar el desarrollo de un sistema que permitiese al controlador recibir el aviso de RA utilizando el radar Modo-S y el sistema ADS .

Eurocontrol puso en marcha un proyecto denominado Feasibility of ACAS Resolution Advisory Downlink Study (FARADS). Las investigaciones llevadas a cabo por este proyecto cifran entre 30 y 100 los RA que se producen diariamente en el espacio aereo europeo.

Cuando en la cabina se recibe un RA

  • El piloto debe maniobrar inmediatamente de acuerdo con el RA.
  • El piloto debe notificar el RA al ATC tan pronto como sea posible. Este hecho define el momento en el que cesa la responsabilidad del controlador en cuanto a la "separacion" entre los traficos.
  • Despues de recibir la notificacion del RA el controlador no debe emitir mas instrucciones al avion afectado.

El problema.

Durante la ejecucion del RA la carga de trabajo en cabina se incrementa rapidamente y como consecuencia

  • Los pilotos se olvidan de notificar al ATC el RA. Se ha estimado que un 25% de los RAs nunca se notifican y otro 25% se hace tarde.
  • Las notificaciones a menudo son extensas, poco estructuradas, incompletas o incorrectas por lo que en muchos casos el ATC requiere aclaraciones.
  • Si el controlador no sabe que el avion esta ejecutando un RA puede emitir instrucciones que aumentan la confusion en cabina tanto si contradicen como si no el RA.

La recepcion del RA en las dependencias ATC deberia mejorar la "conciencia situacional" ,situational awareness, del controlador ante un desvio de una aeronave de la autorizacion.

Beneficios potenciales

  • Reducir la frecuencia de instrucciones contradictorias.
  • Mejorar la conciencia de la situacion del ATC.
  • Actualiza y precisa la informacion acerca las intenciones del trafico en RA disponible para los traficos en las inmediaciones.
  • Mejora la planificacion acerca de la situacion posterior al conflicto.

Posibles desventajas.

  • Sobrecarga de informacion.
  • Distraccion y confusion.
  • Falsas alarmas.
  • Introduce confusion la responsabilidad de la separacion.

Aspectos tecnicos. El tiempo de latencia.

La bajada de la informacion RA hacia el ATC solo tiene sentido si se produce dentro de una ventana de tiempo adecuada. QinetiQ ha medido el tiempo de latencia para la tecnologia actual y se encuentra en 29 segundos (la emision de un RA se produce entre 15 y 35 segundos antes de la violacion de los parametros). Sin embargo utilizando el Modo S o el "extended squiter" se puede trabajar con aproximandamente 8 segundos de latencia lo que supondria que el controlador recibiria el aviso entre 15 y 23 segundos antes de que se produjese la violacion de los parametros ACAS.

Aspectos sindicales.

La IFATCA se opone a la comunicacion del RA. Piden una reduccion del tiempo de latencia hasta los 5 segundos, una limitacion clara de la responsabilidad del controlador ante el RA y una compatibilidad total con los sistemas de seguridad ATC actuales.






El ADS en la pagina del Ministerio de Fomento