CONTROL DE TRAFICO AEREO.

Un sistema (300) de control de tráfico aéreo, para su uso por un controlador humano que controla una pluralidad de aeronaves (200) que se mantienen separadas verticalmente en un circuito de espera por encima de un nivel de circuito de espera mínimo,

comprendiendo el sistema al menos un procesador (382, 1082), y un dispositivo (312, 314) de visualización para el controlador humano, controlados por dicho al menos un procesador; que comprende además:

medios (106) para introducir periódicamente un valor representativo de condiciones de presión de aire terrestres locales;

medios (102) para introducir periódicamente una lectura de nivel de vuelo de aeronave que representa una altitud definida por una presión de aire de referencia medida en la aeronave;

medios (382, 1082) para generar de manera periódica una visualización en dicho dispositivo de visualización que comprende una pluralidad de niveles de vuelo dispuestos verticalmente;

medios (382, 1082) para indicar en dicha visualización dicha pluralidad de aeronaves, dispuestas en una lista vertical clasificada por nivel (070, 080) de vuelo;

estando dispuesto dicho al menos un procesador (382, 1082), en la recepción de un nuevo dicho valor, para predeterminar dicho nivel de circuito de espera mínimo y para variar dicha visualización para indicar cambios en dicho nivel de circuito de espera mínimo

Control de tráfico aéreo.

La presente invención se refiere a sistemas computerizados para ayudar al control de tráfico aéreo, y particularmente a sistemas que proporcionan interfaces de usuario para ayudar a los controladores a visualizar y controlar aeronaves en un circuito de espera vertical.

El control de tráfico aéreo implica personal humano que se comunica con los pilotos de una pluralidad de aeronaves, dándoles instrucciones sobre rutas para evitar colisiones. Las aeronaves generalmente presentan "planes de vuelo" que indican sus rutas antes de volar, y a partir de éstos, los controladores tienen cierta información inicial sobre la presencia probable de aeronaves, pero los planes de vuelo están sujetos inherentemente a variación (debido, por ejemplo, a retrasos en despegues; cambios de velocidad debido a viento de frente o viento de cola; y modificaciones permitidas de la trayectoria por el piloto). En sectores con mucho tráfico (normalmente, los que están cerca de los aeropuertos) es necesario el control activo de la aeronave por parte de los controladores.

A los controladores se les suministran datos sobre la posición de la aeronave (desde unidades de radar) y piden información tal como altitud, rumbo y velocidad. Dan instrucciones a los pilotos por radio para que mantengan sus rumbos, alteren sus rumbos, de manera predeterminada, o mantengan o alteren sus altitudes (por ejemplo, asciendan hasta una determinada altitud o desciendan hasta una determinada altitud) para mantener una separación mínima segura entre aeronaves y, por tanto, para evitar el riesgo de colisiones. Las colisiones son extremadamente infrecuentes, incluso en las áreas con más tráfico, debido a la monitorización y el control de las aeronaves continuos por parte de los controladores de tráfico aéreo, para los que la seguridad es, necesariamente, el criterio más importante.

Por otro lado, con el crecimiento continuo del transporte aéreo, debido a un comercio globalizado en aumento, es importante maximizar el rendimiento de la aeronave (en la medida en que sea compatible con la seguridad). El aumento adicional del rendimiento con los sistemas de control de tráfico aéreo existentes es cada vez más difícil. Es difícil para los controladores de tráfico aéreo monitorizar las posiciones y rumbos de demasiadas aeronaves a la vez con los equipos convencionales, y los controladores humanos necesariamente cometen errores en cuanto a la precaución a la hora de separar aeronaves.

Las aeronaves generalmente miden su altitud usando un altímetro de presión (o barométrico). La presión barométrica cae aproximadamente 1 milibar por cada 28 pies (8,4 metros) de ascenso. Por tanto, si se conoce una presión de referencia a alguna altitud de referencia, una aeronave puede calcular su altura por encima de esa altitud de referencia determinando la caída de presión entre la presión medida por la aeronave y la presión de referencia.

La presión del aire en cualquier lugar varía a lo largo del tiempo, y la presión del aire varía de un lugar a otro. Por consiguiente, la lectura de presión tomada por una aeronave no puede convertirse de manera inequívoca en una lectura de altitud sin conocer la presión de referencia local actual (a una altitud de referencia).

Para aeronaves en tránsito, convencionalmente se hace referencia a "niveles de vuelo" en lugar de a altitudes. Un nivel de vuelo corresponde a la altitud (expresada en unidades de cientos de pies) por encima del nivel del mar que la aeronave ocuparía, basándose en su lectura de altímetro, respecto a una presión de referencia de 1013 milibares. Si la presión instantánea al nivel del mar es de 1013 milibares, entonces el nivel de vuelo corresponde a la altitud real. Por tanto, los niveles de vuelo forman superficies isobáricas concéntricas espaciadas entre sí como las capas de una cebolla, y un controlador de vuelo puede separar las aeronaves en un área especificando que ocupan diferentes niveles de vuelo.

Por otro lado, las aeronaves que están descendiendo o ascendiendo necesitan conocer su altitud o altura real respecto a la superficie local, y por tanto necesitan tener en cuenta la presión barométrica local actual. Por tanto, se suministra a tales aeronaves, desde el terreno, una medición de presión de referencia local. Ésta puede ser la presión al nivel del terreno, o la presión al nivel del mar. Ambas se usan en diferentes aplicaciones, pero la presión al nivel del terreno (denominada medición de "QNH") se usa ampliamente para aeronaves civiles. En Londres, donde hay varios aeropuertos civiles internacionales, la media de las presiones actuales en los diferentes aeropuertos se suministra como la medición de QNH para todos los aeropuertos.

A medida que una aeronave asciende a través de una altitud de transición tras el despegue, la tripulación de vuelo cambia el ajuste de referencia del altímetro del ajuste de QNH local al ajuste de 1013 mbar estándar, y a continuación opera por referencia a niveles de vuelo en lugar de a la altitud local. Asimismo, al descender, a una altitud de transición la tripulación de la aeronave altera su ajuste de presión de referencia de su altímetro de 1013 al QNH local, que se difunde en un canal de radio local. A continuación, la aeronave informa de ello y opera basándose en la altitud local en lugar de en el nivel de vuelo.

Una herramienta usada para el control de tráfico aéreo es un circuito de espera vertical. En aeropuertos con mucho tráfico, puede ser necesario para mantener a una aeronave temporalmente en espera antes de que pueda aterrizar. Por tanto, un área de espacio aéreo próxima al aeropuerto puede designarse como un circuito de espera. El controlador de tráfico aéreo tiene, en cualquier momento, varias aeronaves en el circuito de espera de las que algunas están en un patrón de espera, otras están entrando en el espacio aéreo y otras están saliendo del espacio aéreo. De manera adicional, se dará instrucciones a algunas aeronaves para que desciendan desde el circuito de espera para aterrizar: para las aeronaves mantenidas en el circuito de espera antes del aterrizaje, el controlador de tráfico aéreo habitualmente "escalonará" las aeronaves desde abajo; es decir, dará instrucciones a la que esté más bajo en el circuito de espera de que aterrice, a continuación descenderá a las restantes aeronaves dentro del circuito de espera para que ocupen los niveles no ocupados (en una disposición primero en entrar, primero en salir como en un conducto).

En un circuito de espera vertical, normalmente se mantiene a las aeronaves bien separadas asignando a cada una un nivel de vuelo diferente. Los procedimientos estándar requieren una separación de 1000 pies (304,8 m) entre aeronaves en un circuito de espera. El hecho de que dos aeronaves ocupen el mismo nivel de vuelo no significa necesariamente que vayan a acercarse entre sí, puesto que pueden estar separadas lateralmente (es decir, en acimut). No obstante, la separación vertical, cuando es posible, conduce a una mayor seguridad y requiere una gestión menos activa por parte del controlador de tráfico aéreo.

Convencionalmente, en el pasado, los controladores de tráfico aéreo han utilizado tiras de papel, representando, cada una, una aeronave, que pueden disponerse en una lista ordenada como una herramienta para gestionar las aeronaves. Más recientemente, el presente solicitante ha introducido herramientas de visualización para crear una visualización por ordenador en una estación de trabajo de controlador que, hasta cierto punto, automatiza las tiras de papel, visualizando en un circuito de espera vertical una lista de las aeronaves que está controlando un controlador de tráfico aéreo.

Además de las aeronaves que se añaden al circuito de espera porque están esperando para aterrizar, el controlador necesita ser consciente de cualquier otra aeronave en la proximidad, o que pueda entrar en la proximidad. El presente solicitante ha proporcionado un programa de "lista de circuito de espera vertical" que detecta la posición horizontal (es decir, acimutal) de la aeronave y la añade a un circuito de espera asociado con un aeropuerto cuando están dentro de un volumen predeterminado de espacio aéreo y en el que sus planes de vuelo indican ese aeropuerto como su destino. El controlador puede añadir también manualmente una aeronave a la lista de circuito de espera vertical, por ejemplo, cuando piense que en el futuro va a entrar en el volumen predeterminado. La lista de circuito de espera se visualiza en orden de altura.

La monitorización por radar de aeronaves se ha mejorado recientemente...

1. Un sistema (300) de control de tráfico aéreo, para su uso por un controlador humano que controla una pluralidad de aeronaves (200) que se mantienen separadas verticalmente en un circuito de espera por encima de un nivel de circuito de espera mínimo, comprendiendo el sistema al menos un procesador (382, 1082), y un dispositivo (312, 314) de visualización para el controlador humano, controlados por dicho al menos un procesador; que comprende además:

medios (106) para introducir periódicamente un valor representativo de condiciones de presión de aire terrestres locales;

medios (102) para introducir periódicamente una lectura de nivel de vuelo de aeronave que representa una altitud definida por una presión de aire de referencia medida en la aeronave;

medios (382, 1082) para generar de manera periódica una visualización en dicho dispositivo de visualización que comprende una pluralidad de niveles de vuelo dispuestos verticalmente;

medios (382, 1082) para indicar en dicha visualización dicha pluralidad de aeronaves, dispuestas en una lista vertical clasificada por nivel (070, 080) de vuelo;

estando dispuesto dicho al menos un procesador (382, 1082), en la recepción de un nuevo dicho valor, para predeterminar dicho nivel de circuito de espera mínimo y para variar dicha visualización para indicar cambios en dicho nivel de circuito de espera mínimo.

2. Un sistema según la reivindicación 1, en el que dicha pluralidad de niveles de vuelo visualizados se visualizan como una pluralidad de ranuras (3142a, 3142b) cada una para alojar una aeronave separada de sus vecinas por un espaciamiento de altura mínimo.

3. Un sistema según la reivindicación 2, en el que dichas ranuras (3142a, 3142b) definen un espaciamiento de altura de 1000 pies (304,8 m).

4. Un sistema según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el que al menos dicha una ranura más baja por encima de dicho nivel mínimo se representa visualmente de manera diferente a otras dichas ranuras en dicha visualización.

5. Un sistema según la reivindicación 4, en el que dicha al menos una ranura más baja se representa visualmente de manera diferente estando separada de las que están por encima de ella, visualizando una línea horizontal entre ellas.

6. Un sistema según la reivindicación 1, en el que dicho procesador (382) se dispone para variar dicho nivel de circuito de espera mínimo para mantenerlo por encima de una altitud de transición a la que la aeronave cambia entre mediciones de altitud determinadas según datos de presión de aire locales y niveles de altura determinados según dicha presión de aire de referencia.

7. Un sistema según la reivindicación 6, en el que dicho procesador (382) se dispone para mantener dicho nivel de circuito de espera mínimo al menos 1000 pies (304,8 m) por encima de dicha altitud de transición.

8. Un sistema según cualquier reivindicación anterior, que comprende además al menos una estación (102) de radar equipada con un transpondedor (103a, 103b) para interrogar a cada una de dichas aeronaves (200) por su nivel de vuelo para proporcionar dichas lecturas de nivel de vuelo.

9. Un sistema según cualquier reivindicación anterior, que comprende además al menos un barómetro terrestre dispuesto de manera periódica para generar dicho valor.