Programa ADS de Eurocontrol
A finales de 1998 se aprobó la primera fase del Programa ADS de EUROCONTROL. Dicho programa incluye todas las acciones necesarias para lograr la implantación inicial y el uso operacional del ADS en Europa. El programa, que está incluido dentro de los19 más importantes de la Agencia, es necesario para alcanzar los objetivos definidos dentro de la estrategia ATM 2000+ y tiene como pilar fundamental la coordinación y el intercambio de recursos entre diferentes estados.
Los objetivos del programa se resumen así:
“El primer objetivo del Programa ADS es determinar si el ADS, tanto como medio único como junto a otras fuentes de vigilancia, puede satisfacer los requisitos operacionales impuestos para la vigilancia en el medio o largo plazo. En paralelo a esto debe establecerse si el ADS como concepto, así como las diferentes tecnologías candidatas para implantar el ADS-B y el ADS-C son seguras y económicamente rentables en el espacio aéreo de la CEAC (si bien por el momento los trabajos se centran en ADS-B más que en ADS-C).
El segundo objetivo del Programa, sujeto a los resultados del pertinente “business case”, es la implantación local de sistemas operacionales (desarrollo de la infraestructura ADS en la CEAC, por ejemplo) y el mantenimiento y tareas de soporte a dichos sistemas.”
A la hora de especificar los objetivos del programa se buscaba alcanzar los siguientes beneficios:
- Cubrir los agujeros que la vigilancia radar deja en áreas continentales.
- Aportar cobertura de vigilancia en aquellas áreas en las que la vigilancia basada en estaciones terrenas es o bien cara o imposible.
- Aportar información de vigilancia derivada de la propia aeronave.
- Crear la redundancia necesaria, lo que asegura la posibilidad de adaptarse a requisitos de vigilancia variables.
- Comprobación mutua de la integridad de los sensores de vigilancia existentes, lo que asegurará la integridad del sistema global de vigilancia y permitirá alcanzar la madurez de las tecnologías ADS de nueva aplicación.
- Mejora del conocimiento de la situación del tráfico a bordo a través del empleo del CDTI (Cockpit Display of Traffic Information), posibilitado por el empleo del ADS-B para vigilancia aire-aire y el enlace ascendente de datos sobre información del tráfico.
- Soporte al concepto de Empleo Flexible del Espacio Aéreo (FUA, Flexible Use of Airspace) a través de la provisión de cobertura de vigilancia en todo el espacio aéreo de la CEAC.
En este sentido, dentro de las tareas del Grupo de Simulación ADS se está investigando el comportamiento de diversas tecnologías sometidas a condiciones variadas para ganar confianza en sus prestaciones. Las metas del Grupo de Simulación ADS de EUROCONTROL son:
- Investigar las prestaciones de sistemas candidatos a soportar el ADS.
- Recomendar mejoras, modificaciones y acciones de implantación que posibiliten un despliegue con éxito de los sistemas ADS.
- Contribuir a otras actividades del Programa ADS, incluyendo las evaluaciones de la seguridad y de la tecnología.
- Contribuir a la toma de decisiones sobre las tecnologías ADS.
Como se observa, las simulaciones son complementarias de otras actividades de evaluación, tales como ensayos en vuelo y pruebas de los equipos, estando todas ellas estrechamente coordinadas. EUROCONTROL también coopera estrechamente con el proyecto Safeflight 21 anteriormente mencionado.
NEAN/NEAP/NUP
Los prototipos de VDL Modo 4, se han probado en diversos proyectos tales como el NEAN (North European ADS-B Network (NEAN) y el NEAP, NEAN Applications Project, ambos promovidos por la Comisión Europea.
El proyecto NEAN (1995-1998) implicaba la implantación de una infraestructura de prueba de equipos STDMA, incluyendo estaciones de tierra, aeronaves y vehículos moviéndose en el aeródromo. La infraestructura de pruebas se extendía por Dinamarca, Alemania y Suecia. Los principales miembros eran Lufthansa, Scandinavian Airways System (SAS) y las autoridades de aviación civil alemana, sueca y danesa.
Para lograr este objetivo se estableció un sistema experimental, desarrollado como prototipo, el cual incluía una red de estaciones de tierra en tres países (Alemania, Dinamarca y Suecia) y sistemas de aviónica instalados tanto en aeronaves como en vehículos terrestres del aeropuerto. Así, en el proyecto se instalaron equipos STDMA y pantallas de cabina en aeronaves tales como Fokker 28, DC9 y 747
Además, el sistema también incluía actividades de certificación y validación. En total, el sistema experimental consistía en:
- 15 estaciones de tierra interconectadas.
- 16 aeronaves equipadas con transpondedores.
- 30 vehículos terrestres equipados con transpondedores GNSS.
Se destaca que el elemento clave de todo este sistema experimental se encontraba en el transpondedor GNSS empleando STDMA (VDL Modo 4).
Con todo esto se pretendía mostrar la viabilidad de la aplicación de los nuevos conceptos en el Core Area. Así, se transmitieron los siguientes datos a/desde usuarios móviles:
- Informes ADS-B
- Correcciones diferenciales GPS e información de integridad.
- Datos TIS-B (para vehículos equipados con CDTI)
- Mensajes de comunicación de formato libre, empleados para la transferencia de mensajes ATIS y PDC a otras aplicaciones (para vehículos equipados con CDTI).
Por su parte, el NEAP (1997 – 1998) tenía como objetivos desarrollar, probar y evaluar las aplicaciones para el usuario y los servicios basados en un concepto integrado del sistema CNS. Así, el NEAP aprovechó la infraestructura existente del NEAN basada en ADS-B y STDMA para analizar las siguiente:
- Conocimiento de la situación tanto en tierra como abordo (CDTI).
- Vigilancia de movimientos en superficie e incursiones en pista.
- ATIS-Radiodifundido.
- TIS-Radiodifundido.
- Aproximaciones basadas en DGNSS.
Se destaca que, si bien las actividades de prueba del equipo VDL Modo 4 están bastante extendidas (son las actividades ADS-B más comunes de las llevadas a cabo), el equipo empleado para las mismas es más simple que el descrito en las SARPs.
CDTI en un B747 de lufthansa
A raíz de los resultados obtenidos con el NEAN y el NEAP, se inició en 1999 una extensión conocida como NUP (NEAN Update Programme), que incluye una transición de la infraestructura del NEAN hacia equipos que sean compatibles con las SARPS del VDL Modo 4. Así, mientras que el NEAN buscaba establecer los potenciales beneficios, las tecnologías necesarias y los procedimientos operacionales del ADS-B, el proyecto NUP busca la introducción operacional del ADS-B.
La base del NUP es el empleo de aplicaciones basadas en ADS-B y tecnología de radiodifusión de datos. El principal objetivo del NUP es “establecer una red europea ADS-B basada en estándares mundiales con aplicaciones y equipos certificables, de modo que soporte la puesta en operación de nuevos conceptos ATM”. Las aplicaciones comenzarán con servicios similares al radar y llegarán a ofrecer el uso integrado del ADS-B tanto en tierra como a bordo.
El proyecto se ordena de acuerdo al modelo cooperativo ya empleado en los proyectos precedentes, de ahí que colaboren representantes de líneas aéreas, aeropuertos, industria y gestores ATM. Los principales participantes son las autoridades de aviación de Suecia, Alemania, Dinamarca e Islandia, SAS, Lufthansa, Aerospatiale, Airbus, STNA y CENA.
Por razones prácticas el proyecto se dividió en dos fases, I y II. La primera fase se dedicó sobre todo a sentar las bases para el sistema operacional y a desarrollar las especificaciones y equipos, así como a preparar los marcos de certificación y regulación, todo ello a partir de la tecnología VDL Modo 4. La fase II, recientemente comenzada, continuará los desarrollos técnicos y operacionales así como las aplicaciones de validación en el contexto del desarrollo ATM europeo. Esto se conseguirá mediante ensayos prácticos, simulaciones y análisis de la información recogida.
Como ya se comentó, cada estación terrestre NEAN incluye receptores GNSS diferenciales para el enlace ascendente de las señales de aumentación. Mediante el empleo de una red terrena, la integridad de las señales de aumentación puede ser drásticamente incrementada. Por tanto, la actualización del NEAN con funciones de seguimiento de la integridad GNSS y de alerta constituye por sí misma la base de un sistema de aumentación GNSS. La actualización del NEAN consistiría entonces en estaciones de seguimiento de la integridad, receptores GNSS mejorados, sistemas de predicción de la disponibilidad del satélite y funciones de alerta en caso de fallo.
Mediante la combinación de la información de vigilancia ADS con servicios de comunicación convencionales, por ejemplo, la eficiencia de la misma aumentará significativamente debido a la disminución del exceso de encaminamiento de los mensajes. Además, el VDL Modo 4 es completamente compatible con la ATN, por lo que dicha red podrá ser integrada dentro de la infraestructura actualizada del NEAN.
La presencia de datos ADS-B precisos y con sello de tiempo permite que diferentes funciones de planificación del sistema de navegación compartan la misma información. Está previsto que ASDs (Air Situation Displays) se instalen tanto en aeropuertos como en el CFMU, centros de operaciones de SAS y Lufthansa y en diferentes centros ATC de Dinamarca, Suecia y Alemania.
Finalmente, los resultados esperados de este proyecto son: