Autoseparación

La autoseparación de aeronaves es la capacidad de una aeronave para mantener una separación aceptablemente segura de otras aeronaves sin seguir instrucciones ni guías de un agente de referencia para tal fin, como el control de tráfico aéreo . En su forma más simple, se puede describir mediante el concepto de ver y evitar [ ^{1 ] en} el caso de aeronaves pilotadas por humanos, o de percibir y evitar ^{[ 2 ]} en el caso de aeronaves no pilotadas por humanos (como los UAV ). Sin embargo , debido a varios factores como el clima, las reglas de vuelo instrumental y la complejidad del tráfico aéreo, la capacidad de autoseparación involucra otros elementos y aspectos como las reglas del aire ^{[ 3 ]} , las tecnologías y protocolos de comunicación, la gestión del tráfico aéreo y otros.

Los pilotos de aeronaves modernas no pueden depender únicamente de sus capacidades visuales y habilidades de pilotaje para mantener una separación aceptablemente segura de otras aeronaves; por lo tanto, una proporción considerable de los vuelos contemporáneos se realizan bajo reglas de vuelo instrumental, siendo la responsabilidad de la separación recae en el control de tráfico aéreo (ATC). Sin embargo, dado que el crecimiento del tráfico aéreo a finales del siglo XX y principios del XXI ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} está sobrecargando la capacidad del ATC , y la escasez de pilotos se ha convertido en un problema constante, los investigadores en aviación y transporte aéreo están tratando de proponer mejoras operativas y tecnológicas para hacer frente a esta sobrecarga, una de las cuales es la autoseparación. ^{[ 8 ]}

La autoseparación comenzó a considerarse como un concepto operativo potencialmente factible dentro de la iniciativa Vuelo Libre . ^{[ 9 ]} Su principal habilitador tecnológico es la vigilancia dependiente automática por radiodifusión (ADS-B), en la que las aeronaves transmiten espontáneamente informes periódicos de posición y estado, incluyendo información de posición horizontal absoluta, que no se utiliza como fuente de información para el Sistema de Prevención de Colisiones de Tráfico (TCAS) preexistente. En relación con las implementaciones actuales de TCAS, ^{[ 10 ]} que está destinado únicamente a la prevención de colisiones, la autoseparación requiere un salto en la lógica de procesamiento, la anticipación temporal y cambios de procedimiento. Su viabilidad depende de la confianza en la automatización y su coexistencia con el rol humano en la cabina. Se han realizado algunos estudios para evaluar esta relación, ^{[ 11 ] [ 12 ]} y los resultados muestran que el concepto es bien aceptable desde el punto de vista del piloto sin imponer una carga de trabajo excesiva.

Posteriormente se propuso un enfoque similar, pero menos radical y más implementable, denominado Gestión Distribuida del Tráfico Aéreo-Terrestre (DAG-TM), ^{[ 13 ]} manteniendo el control del tráfico aéreo con un papel significativo, pero permitiendo mayor libertad en el espacio aéreo en ruta. ^{[ 14 ]} Además, se han estudiado otros aspectos relevantes en un contexto más amplio en el proyecto de Vuelo Libre Mediterráneo ^{[ 15 ] [ 16 ]} (MFF), que tuvo como una de sus principales conclusiones que la autoseparación sería beneficiosa en general, pero debería limitarse al espacio aéreo de baja o media densidad . ^{[ 17 ]}

Desde el inicio de la asociación entre la autoseparación y el ADS-B , también se ha asociado con otro concepto técnico llamado Sistema de Asistencia de Separación Aerotransportada ^{[ 18 ]} (ASAS) que, en pocas palabras, realiza la lógica central de la autoseparación y otras aplicaciones relacionadas. Con esta asociación, el concepto de autoseparación de aeronaves en el contexto tecnológico y operativo completo se distingue más claramente de los conceptos básicos de ver y evitar y sentir y evitar ya citados . ASAS fue una suposición en el proyecto MFF y también en estudios posteriores como la serie de Consiglio et al., ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} que profundizó en los aspectos del factor humano y sentó las bases para separar los procesos de gestión de conflictos estratégicos y tácticos en la autoseparación.

Otros proyectos aportaron contribuciones complementarias, como el proyecto Advanced Safe Separation Technologies and Algorithms ^{[ 23 ]} (ASSTAR), que llevó a cabo análisis de rendimiento, seguridad y coste-beneficio para aplicaciones ASAS, incluyendo una versión limitada de auto-separación, con resultados positivos. Basándose en los estudios mencionados y otros, la auto-separación basada en ASAS se ha seleccionado como uno de los objetivos a perseguir en los principales programas de desarrollo en gestión del tráfico aéreo, como Single European Sky ATM Research & Development (SESAR) ^{[ 24 ] [ 25 ]} y el US Next Generation Air Transportation System ^{[ 26 ]} (NextGen), aunque limitado a ciertas condiciones y espacios aéreos.

Más recientemente, el proyecto iFly ^{[ 27 ]} definió un nuevo concepto de operaciones de auto-separación en espacio aéreo de mayor densidad, basado en los trabajos descritos anteriormente, y lo evaluó cuantitativamente utilizando métodos avanzados de simulación estocástica. ^{[ 28 ]} Los resultados obtenidos de estos estudios indican que la auto-separación puede utilizarse de forma segura en un espacio aéreo con el triple de densidad del espacio aéreo europeo en ruta a partir del año 2005, si el nivel de fiabilidad del ADS-B mejora en un factor de cinco o si la fiabilidad del TCAS mejora en el mismo factor.

Algunos de los problemas más relevantes que deben resolverse para la autoseparación son:

• ¿Cómo realizar una transición segura del espacio aéreo controlado al espacio aéreo de autoseparación?
• ¿Cuál es el equilibrio adecuado entre la previsibilidad de la trayectoria y la flexibilidad para lograr una eficiencia práctica y una seguridad aceptable?

Si bien estos temas han sido investigados y se han propuesto algunas soluciones, la complejidad del problema ha impedido alcanzar respuestas definitivas.