¿Por qué mi vuelo transatlántico se salió del gran círculo?

La mayoría de los vuelos a través del Atlántico no vuelan rutas circulares máximas directas; utilizan el sistema North Atlantic Track , que es una serie de "carriles", por lo general separados por 60 Nm, como uno de esos lugares de carreras de tragamonedas con 6 u 8 carriles de autos. Casi todos los que pueden hacer el viaje sin escalas estarán en las pistas a diferentes altitudes. Frente a cada costa hay una serie de arreglos de puntos de entrada fijos llamados Puntos de entrada oceánicos como puntos de salto o salto.

La posición norte/sur y la ruta precisa de las pistas se establece cada día, con el enfoque en "un flujo hacia el oeste que sale de Europa por la mañana y un flujo hacia el este que sale de América del Norte por la tarde". (ICAO Doc 007) Las pistas se mueven hacia arriba y hacia abajo para aprovechar los vientos o el clima, especialmente las corrientes en chorro.

Las corrientes en chorro fluyen a lo largo de los límites de las masas de aire en la parte superior de la troposfera y cambian constantemente a medida que se mueven las masas de aire. Las pistas se configuran para intentar aprovecharlas o evitarlas según sean favorables o no (así como otros sistemas meteorológicos).

¿Se puede programar un piloto automático para seguir una ruta dictada por un pronóstico de vientos en altura?

Sí, pero la pregunta es cómo se hace, y en estos días es mejor pensar en él no solo como el piloto automático, sino como un Sistema de gestión de vuelo (FMS).

En el caso del sistema North Atlantic Track explicado por John K, los waypoints que definen la ruta que debe tomar un avión están definidos por latitud y longitud.

En mi día (viejo pedo-retirado en 1999) los valores de latitud/longitud del waypoint se nos leían por radio, y los ingresábamos en el sistema de navegación inercial (en realidad 3 de ellos) que luego controlaba el piloto automático; votaron así para hablar.

En estos días, hay mejores formas de obtener la ruta asignada en el FMS y, con suerte, alguien familiarizado con ellas puede explicarlas.

El punto es, sin embargo, que el FMS no está mirando el pronóstico de los vientos en altura y decidiendo la ruta, simplemente está volando una ruta dada por algún medio que ha sido ordenado por una instalación de control en tierra para aprovechar los vientos.

Ahora, ¿podría programarse un FMS para recibir el pronóstico de vientos en altura y decidir a partir de ahí la mejor ruta? Probablemente sí, pero cuando agrega las complicaciones de la separación de todos los demás aviones que hacen lo mismo, no creo que estemos allí todavía. En otras palabras, el ATC automatizado todavía está en camino, por decir lo menos.

El Espacio Aéreo de Alto Nivel del Atlántico Norte (NAT-HLA) es un espacio aéreo de uso especial en el que se publican todos los días, dos veces al día, una serie de rutas optimizadas denominadas OTS (Organizated Track System). Este espacio aéreo es único por tener un flujo de tráfico en gran parte unidireccional, y los puntos de ruta que se seguirán sobre el océano no son fijos. Su suposición "siguiendo la corriente en chorro" es parte de la respuesta y los siguientes 2 extractos de ICAO NAT-HLA Doc. 007 debería servir efectivamente como una respuesta más completa a esa pregunta.

2.1.1 Como resultado de la demanda de pasajeros, las diferencias horarias y las restricciones de ruido de los aeropuertos, gran parte del tráfico aéreo del Atlántico Norte (NAT) contribuye a dos flujos alternos principales: un flujo hacia el oeste que sale de Europa por la mañana y un flujo hacia el este que sale del Norte. América en la noche [...]

2.2.1 El OACC apropiado construye el OTS después de la determinación de las trayectorias de tiempo mínimo básico; con la debida consideración de las rutas preferidas de las aerolíneas y teniendo en cuenta las restricciones del espacio aéreo, tales como áreas de peligro y reservas de espacio aéreo militar. La OTS nocturna es producida por Gander OACC y la OTS diurna por Shanwick OACC (Prestwick) [...]

Las rutas realmente voladas son creadas por la empresa Flight Dispatcher y proporcionadas a la tripulación de vuelo como un "Plan de vuelo operativo" u OFP en papel o formato digital. Este plan a veces se denomina plan de combustible porque determina el combustible mínimo legal requerido. La mayoría de las veces representa la ruta más eficiente en combustible, pero también se puede configurar para rutas eficientes en el tiempo o rutas configuradas manualmente por el despachador, etc. Los cargos por sobrevuelo (tarifas) también se tienen en cuenta en la optimización de costos. Especialmente para vuelos más largos, se lleva a cabo una 'búsqueda de ruta' ya que puede haber muchas opciones de ruta disponibles y una elección efectiva puede resultar en un gran ahorro de costos.

La ruta del vuelo planificado y otros detalles se envían al FMC (computadora de gestión de vuelo) a bordo, ya sea manualmente por los pilotos en el caso de un plan de vuelo en papel o, el plan puede ser enlazado por la oficina de Despacho utilizando medios electrónicos y verificado , aceptado y activado por los pilotos en la cabina con solo presionar un botón. Hoy existe la capacidad de que los pilotos acepten sugerencias de cambio de ruta por parte de Flight Dispatch mientras están en ruta en tiempo real gracias al monitoreo en tiempo real del progreso del vuelo y las condiciones climáticas/viento y sujeto a la autorización del ATC.

En el estado actual de la técnica, y con capacidades de enlace de datos cada vez más confiables, el trabajo duro de la planificación óptima del vuelo se deja en manos de un despachador de vuelos especializado y un sofisticado software de planificación de vuelos. Comparativamente, el FMC a bordo puede realizar una optimización rudimentaria con respecto a los vientos en altura, ya que solo conoce el pronóstico de viento limitado proporcionado por el piloto o enviado desde Flight Dispatch. El combo Autopilot/FMC puede volar una ruta determinada, pero no puede crear esa ruta .

Y sí, el modo normal del sistema de vuelo automático es acoplar el piloto automático al plan de vuelo cargado en el FMC, de hecho, esta es la forma en que se realiza la mayor parte de la navegación en los aviones de hoy.

Finalmente, algunos puntos sobre el vuelo GC:

• La 'distancia mínima' (= Gran Círculo) es uno de los muchos factores de los que depende la planificación del vuelo.
• La funcionalidad de navegación interna del FMC es tal que encadena y vuela cada segmento entre puntos de referencia como un gran círculo.
• Si ATC pudiera permitir enrutamiento libre, 'punto a punto' desde la salida directa al destino, sería una pista GC todo el camino.
• Lo que también nos obstaculiza es el hecho de que tenemos que seguir a las Aerolíneas, y tradicionalmente, las Aerolíneas iban de radiobaliza en radiobaliza, y las balizas se ubicaban en aeródromos y pueblos/ciudades y rara vez coincidían con el GC.
• Los vuelos sobre los océanos y otras áreas remotas pueden tener una mejor oportunidad de ajustarse más a la GC correspondiente.
• ATC ya nos autoriza para rutas "directas" a nivel táctico, en tiempo real. ¡Su preocupación por un mundo verde es la misma que la nuestra!
• A pesar de ser un área oceánica, los vuelos NAT son más rígidos en cuanto a mantener la ruta planificada (no GC) y no pueden aceptar muchas solicitudes de rutas directas debido a la naturaleza de la operación, dictada a su vez por el gran volumen de el tráfico y es sobre todo el flujo unidireccional.
• Los planes de vuelo de hoy pueden incluso darnos sutilezas como un índice de gran círculo o GCI que nos dice en forma de porcentaje cuánta distancia más estamos volando en comparación con el GC directo (aunque esta información puede no ser de mucha utilidad práctica a la luz de los más sofisticados optimización mencionada anteriormente).