¿Cómo se separan las aeronaves en un entorno sin radar?

Para el espacio aéreo oceánico, los vuelos proceden a lo largo de rutas y altitudes especificadas en su plan de vuelo archivado. A partir de ahí, una vez que abandonan el espacio aéreo controlado por radar, se envían informes por radio a ATC, que se asegura de que las aeronaves se separen adecuadamente si un vuelo necesita cambiar su rumbo o altitud. Consulte el artículo de wiki sobre las vías del Atlántico Norte, que ofrece una buena descripción general del sistema de vías. Específicamente:

Antes de la salida, los despachadores de vuelo/oficiales de operaciones de vuelo de la aerolínea determinarán la mejor ruta en función del destino, el peso de la aeronave, el tipo de aeronave, los vientos predominantes y los cargos de ruta del Control de tráfico aéreo. Luego, la aeronave se comunicará con el controlador del Centro Oceánico antes de ingresar al espacio aéreo oceánico y solicitará la pista con la hora estimada de llegada al punto de entrada. Los controladores oceánicos luego calculan las distancias de separación requeridas entre las aeronaves y emiten autorizaciones a los pilotos. Puede ser que la ruta no esté disponible a esa altitud oa esa hora, por lo que se le asignará una ruta o altitud alternativa. Los aviones no pueden cambiar el rumbo o la altitud asignados sin permiso.

y

Existen planes de contingencia dentro del sistema North Atlantic Track para dar cuenta de cualquier problema operativo que ocurra. Por ejemplo, si una aeronave ya no puede mantener la velocidad o la altitud que se le asignó, la aeronave puede salirse de la ruta de la derrota y volar en paralelo a su derrota, pero lejos de otras aeronaves. Además, los pilotos en las rutas del Atlántico Norte deben informar al control de tráfico aéreo de cualquier desviación de altitud o velocidad necesaria para evitar el clima, como tormentas eléctricas o turbulencia.

Voy a dejar el "qué sucede cuando las cosas se rompen" a otra persona.

Estás haciendo dos preguntas muy diferentes, pero relacionadas:

• ¿Cómo se proporciona la separación en el espacio aéreo de procedimiento? (es decir, espacio aéreo donde no existe vigilancia)

• ¿Cuáles son los procedimientos de emergencia cuando falla un sistema de vigilancia?

Los abordaré en ese orden.

Hay tres tipos principales de separación: separación vertical, separación horizontal y separación en las inmediaciones del aeródromo. Voy a suponer que no está preguntando sobre la separación en las cercanías de un aeródromo. Podemos dividir la separación horizontal en tres partes: separación lateral, separación longitudinal y separación por radar. Obviamente, la separación por radar no se aplica en el espacio aéreo de procedimiento.

Común para todos los tipos de separación, cuando se utilizan en el espacio aéreo de procedimientos, es que se basan en informes de posición realizados por los pilotos. Cuando no disponemos de transpondedores para retransmitir la posición y nivel de los vuelos, los pilotos tienen que indicarnos manualmente dónde se encuentran.

La separación vertical es bastante sencilla. Es muy fácil de aplicar y, a menudo, preferimos la separación vertical (incluso en el espacio aéreo con radar), simplemente porque es muy fácil. La separación vertical se obtiene requiriendo que las aeronaves operen a diferentes niveles expresados ​​en términos de niveles de vuelo o altitudes. En la mayoría de las áreas hoy en día, 1000 pies es la separación vertical mínima. 2000 pies todavía se usa como mínimo en algunos lugares. Para obtener más detalles, debe investigar los mínimos de separación vertical reducidos (RVSM).

La separación lateral se obtiene al requerir que las aeronaves vuelen en diferentes rutas o en diferentes ubicaciones geográficas, según lo determinen las observaciones visuales, el uso de ayudas para la navegación o el equipo RNAV. La idea es que si dos aviones vuelan en dos lugares diferentes, entonces no colisionarán.
Un ejemplo de aplicación de la separación lateral es dos aeronaves que vuelan en dos radiales diferentes del mismo VOR (radiobaliza). Si las aeronaves se establecen en radiales que divergen al menos 15 grados y al menos una aeronave está a 15 NM o más del VOR, están separadas, por definición, independientemente de la distancia real entre ellas.
Otro ejemplo común son los procedimientos de aproximación y los diferentes patrones de espera. Ciertos procedimientos están diseñados de manera que aseguran una separación suficiente. Por ejemplo, un procedimiento de aproximación NDB podría separarse de un patrón de espera cercano. Una vez más, no nos importa la distancia real entre las aeronaves: los dos procedimientos están separados, por definición, si así es como están diseñados.

La Separación Longitudinal se utiliza para aeronaves al mismo nivel, que vuelan en las mismas derrotas, recíprocas o cruzadas. La separación longitudinal se basa en el tiempo o la distancia . Por ejemplo, dos aviones que siguen la misma ruta están separados si hay 15 minutos entre ellos. Es decir, si la aeronave A notifica el punto de sobrevuelo XYZ a las 09:12 y la aeronave B notifica el punto de sobrevuelo XYZ a las 09:30, se separan.
Ahora, 15 minutos es mucho tiempo y se puede reducir en ciertas circunstancias, pero este es el tipo de reglas que tenemos que seguir en el espacio aéreo de procedimiento (cuando no se puede usar la separación vertical). Puede haber cien millas entre dos aviones con 14 minutos entre ellos, pero no están separados.
También puede basar la separación longitudinal en la distancia, si dos aeronaves están operando directamente hacia o desde el mismo DME (equipo de medición de distancia). En este caso, la separación mínima es de 20 NM (y puede reducirse en algunos casos).
Además de las dos reglas anteriores (15 minutos o 20 NM), hay muchas, muchas reglas sobre cruce de derrotas, derrotas recíprocas, separación durante los cambios de nivel, separación entre aeronaves con diferentes velocidades, etc. Común para todos ellos es que los pilotos tendrán que informar de su posición, y luego el controlador tiene que aplicar la separación de acuerdo con las reglas.

Eso resume los métodos de separación y los mínimos en el espacio aéreo de procedimiento. Ahora, para su segunda pregunta: ¿qué pasa si el espacio aéreo de radar de repente se convierte en espacio aéreo de procedimiento como resultado de una falla del sistema?

No hace falta decir que esto es extremadamente raro. Los sistemas son muy confiables y hay respaldos y respaldos de respaldos. Aparte de eso:

Lo primero que debe darse cuenta es que esto probablemente se consideraría una situación de emergencia, lo que significa que no se aplican las reglas y regulaciones normales. Muchos pilotos no se dan cuenta de esto, pero la palabra "mayday" en realidad no está reservada solo para uso de los pilotos. Es probable que escuche una transmisión de la unidad ATC que suene algo así como " Mayday, mayday, mayday, todas las estaciones, el servicio de radar terminó debido a una falla del equipo, deje de transmitir, espere más instrucciones ". En este punto, debe asegurarse de que el volumen de su TCAS esté subido...

Sin embargo, es importante recordar que los controladores están capacitados para manejar situaciones como esta. Los procedimientos locales son diferentes, pero los controladores intentarán establecer una separación de procedimientos o transferir el tráfico a unidades adyacentes, si tienen un radar disponible. Incluso cuando el sistema falla, el controlador tendrá alguna forma (además de la memoria) para realizar un seguimiento de todos los vuelos en su espacio aéreo. Esto podría ser tiras de vuelo físicas o un equivalente electrónico.

Probablemente lo primero que haremos sea intentar establecer una separación lateral y/o vertical. La idea es que, si todos los aviones vuelan en diferentes lugares o en diferentes niveles, no colisionarán. Se nos permite usar la mitad de la separación vertical mínima normal (es decir, 500 pies) en emergencias, y esto esencialmente duplica el número de niveles separados verticalmente disponibles. No se sorprenda si se le indica que vuele en el nivel de vuelo 375.

Lo que suceda a continuación depende completamente de los detalles de la interrupción. El tráfico hacia las áreas afectadas se mantendrá en tierra o se desviará, y las unidades ATC adyacentes con cobertura de radar ayudarán en la evacuación del espacio aéreo, que probablemente permanecerá vacío hasta que se resuelva la situación. Los controladores que operan en el espacio aéreo de radar probablemente no estén certificados para proporcionar separación de procedimiento, por lo que una vez que se evacua el espacio aéreo, permanecerá vacío hasta que el sistema vuelva a funcionar; no se puede simplemente cambiar al espacio aéreo de procedimiento y reanudar las operaciones normales.

Cuando las pantallas se oscurecen, el ATC muestra las tiras de progreso del vuelo (y posiblemente los barcos camaroneros u otros sustitutos de los aviones para colocarlos en un mapa y empujar) y usa el poder del cerebro para sustituir la computadora y el radar. Echa un vistazo a uno de mis favoritos "¿Decir otra vez?" columnas en AvWeb que habla un poco al respecto (y puede encontrar mucho más si busca en los archivos).

En términos generales, hay algunas implicaciones para las operaciones que no son de radar, tanto de rutina como "cuando las cosas se rompen", la mayoría de las cuales son concesiones a la seguridad. Lo que sentirán la mayoría de los pilotos, y el mayor elemento de seguridad, es que "las rutas RNAV aleatorias solo pueden aprobarse en un entorno de radar" (encontrará esa gema en el AIM, pero la traducción es esta: "¿GPS Direct? USTED ¡NO PUEDE HABER!").

Para facilitar la separación en un entorno sin radar, los controladores lo arrojarán a usted (y a todos los demás vuelos IFR) en las vías aéreas, a altitudes IFR estándar, muy probablemente con una velocidad aerodinámica específica, y lo enrutarán de ayuda a la navegación a- ayuda a la navegación
La idea aquí es simple: "Tienes que juntarlos para mantenerlos separados": al garantizar que todos los vuelos se realicen en vías aéreas conocidas, a altitudes conocidas y a velocidades conocidas, los controladores tienen una buena idea de quién está en qué lugar de su espacio aéreo. Complementarán esta imagen mental pidiéndoles a los pilotos que informen sobre el cruce de ciertos puntos fijos (intersecciones/radiales), para que sepan exactamente dónde está ese vuelo cuando hagan su informe (lo que les ayudará a tener en cuenta los vientos en altura y les dará una idea de cuál es la velocidad respecto al suelo del vuelo además de la velocidad aerodinámica que

Todo lo anterior proporciona separación IFR a IFR, que es lo que le preocupa al controlador. La separación IFR a VFR (que normalmente se complementa con radar) se vuelve responsabilidad de los pilotos ("Ver y evitar"); esto significa que es en gran medida un factor de altitud (esa diferencia de 500 pies entre las altitudes de crucero IFR y VFR y las los requisitos de limpieza de nubes deberían comenzar a parecer bastante importantes en este momento).

La separación de aeronaves ATC se basa en la suposición de que no hay radar mediante informes de posición en el camino. En los puntos de notificación obligatoria ( triángulo negro en las cartas en ruta), una aeronave IFR (a menos que esté identificada por radar) debe informar (ver 5-3-2 del AIM ):

(a) Identificación;

(b) Posición;

(c) Tiempo;

(d) Altitud o nivel de vuelo (incluya la altitud o el nivel de vuelo reales cuando se opere con una autorización que especifique VFR-on-top);

(e) Tipo de plan de vuelo (no requerido en los informes de posición IFR hechos directamente a los ARTCC o al control de aproximación);

f) hora estimada de llegada estimada y nombre del próximo punto de notificación;

(g) El nombre únicamente del siguiente punto de notificación a lo largo de la ruta de vuelo; y

(h) Observaciones pertinentes.

ATC usa la posición y ETA para mantener las aeronaves separadas. La mayor parte de los EE. UU. está cubierta por radar, pero partes remotas de Alaska y Oceanía todavía usan informes de posición. Si el radar ATC no funciona (algo raro), el sistema vuelve a los informes de posición.

En el futuro, ADS-B permite que las aeronaves autotransmitan su posición. Una red de receptores ADS-B terrestres y satelitales puede generar una imagen del tráfico.