CONTROL DE TRÁFICO AÉREO.

Esta invención se refiere a sistemas informatizados para asistir al control del tráfico aéreo. El control del tráfico aéreo implica que el personal humano se comunique con los pilotos de una pluralidad de aviones, instruyéndoles acerca de las rutas a fin de evitar colisiones. Los aviones, en general, registran planes de vuelo que indican sus rutas antes de volar y, de éstos, los controladores tienen alguna información inicial acerca de la probable presencia de aviones, pero los planes de vuelo están intrínsecamente sujetos a variaciones (debidas, por ejemplo, a demoras en los despegues; cambios de velocidad debidos a viento en contra o viento a favor; y modificaciones permitidas del itinerario por parte del piloto). En sectores agitados (habitualmente, los cercanos a los aeropuertos) es necesario el control activo del avión por parte de los controladores. Los controladores reciben datos sobre la posición del avión (de unidades de radar) y piden información tal como altitud, destino y velocidad. Instruyen a los pilotos por radio para mantener sus destinos, alterar sus destinos, de manera predeterminada, o mantener o alterar sus altitudes (por ejemplo, para ascender hasta una cierta altitud o descender hasta una cierta altitud) a fin de mantener la mínima separación de seguridad entre los aviones y, de esa manera, evitar el riesgo de colisiones. Las colisiones son extremadamente raras, incluso en las áreas más agitadas, debido a la monitorización y control continuos de los aviones por parte de los controladores del tráfico aéreo, para los cuales la seguridad, necesariamente, es el criterio más importante. Por otra parte, con el continuo crecimiento del transporte aéreo, debido al creciente comercio globalizado, es importante maximizar el rendimiento del avión (en la medida en que esto sea compatible con la seguridad). Aumentar adicionalmente el rendimiento con los sistemas existentes de control del tráfico aéreo es cada vez más difícil. Es difícil que los controladores del tráfico aéreo monitoricen las posiciones y rumbos de demasiados aviones a la vez en equipos convencionales, y los controladores humanos, necesariamente, pecan de cautelosos en aviones individuales. El artículo soporte futuro de herramientas de control de área (FACTS), de Peter Whysall, Segundo Seminario de Gestión de Tráfico Aéreo EE UU / Europa, Orlando, 1 al 4 de diciembre de 1998 (disponible en línea en el siguiente URL) http://atm-seminar-98.eurocontrol.fr/finalpapers/trackl/whysall.pdf, revela una herramienta para controladores de planificación y tácticos, en la cual las interacciones entre pares de aviones se clasifican como aceptables, inciertas o inaceptables. En el caso de interacciones entre aviones que están clasificadas como aceptables, es claro que el controlador no necesita hacer nada, y en el caso de aviones que están clasificados como inaceptables, es claro que necesita hacer algo. Sin embargo, los aviones que están clasificados como inciertos simplemente establecen un enigma para el controlador. Cuanto más generoso es el enfoque para modelizar la incertidumbre, más interacciones entre aviones caen en esta tercera categoría. Lo mismo es verdad del artículo Concepto de funcionamiento y estado del desarrollo del soporte futuro de herramientas de control de área, Andy Price, FAA / Euro Control AP6 TIM, Memphis, EE UU, 19 al 21 de octubre de 1999, que muestra adicionalmente la visualización de cada una de estas tres clases de interacción en un color distinto (rojo para lo inaceptable, verde para lo aceptable y amarillo para lo incierto), disponible en el siguiente URL: http://www.eurocontrol.int/moc-faa-euro/gallery/content/public/papers/TIMS/AP6/tims/tim-memphis/FACTS/facts.ppt El documento WO 2004/102505 describe un dispositivo progresivo de asistencia automática para el control del tráfico aéreo que puede adaptarse a un sistema totalmente automatizado, que comprende un ordenador que está programado para recibir información de planes de vuelo referida a aviones y radares y que es capaz de elaborarla para su presentación a un operador controlador, y de elaborar y exhibir una lista ordenada en el tiempo, es decir, una agenda de controlador, de los conflictos. Dicho dispositivo está configurado para establecer y actualizar una lista de conflictos, es decir, una agenda de ordenador, en base a la información, a fin de comparar la agenda de controlador y la agenda de ordenador en cuanto a pares de aviones, a fin de proporcionar soluciones óptimas para los conflictos. Un objetivo de la presente invención, por lo tanto, es proporcionar sistemas de soporte informatizado para el control del tráfico aéreo que permitan a los operadores humanos aumentar el rendimiento del avión sin un aumento en el riesgo de pérdidas de mínima separación permitida, desde su muy bajo nivel actual. La invención, en diversos aspectos, se define en las reivindicaciones adjuntas al presente documento, con ventajas y características preferidas que serán evidentes a partir de las descripciones y dibujos siguientes. Se ilustrarán ahora las realizaciones de la invención, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: la Figura 1 es un diagrama en bloques que muestra un sistema de control de tráfico aéreo para un sector del espacio aéreo según una realización de la invención; 2   la Figura 2 es un diagrama en bloques que muestra los elementos de una estación de trabajo de controladores tácticos de tráfico aéreo, que forma parte de la Figura 1, la Figura 3 es un diagrama que muestra el software presente en un ordenador anfitrión que forma parte de la Figura 1; la Figura 4 es un diagrama que muestra la posición, trayectoria e incertidumbre de las mismas, de un avión según la realización presente; la Figura 5 es un diagrama que muestra esquemáticamente los datos y rutinas que componen un módulo de predicción de trayectoria que forma parte de la Figura 3; la Figura 6 es un diagrama de proceso que muestra los procesos realizados por el predictor de trayectoria de la Figura 5; la Figura 7 es un diagrama que muestra la geometría de una interacción entre dos aviones en vista de plano; la Figura 8 es un diagrama de flujo que muestra el proceso de detección de conflictos efectuado por un detector de conflictos a medio plazo según la presente realización; la Figura 9 es un gráfico de distancia a lo largo del tiempo, que muestra la variación en la distancia entre dos vuelos correspondientes a los de la Figura 7; la Figura 10 es un gráfico de distancia de separación a lo largo del tiempo, que muestra tres clases de interacción; la Figura 11 es un diagrama de flujo que muestra el proceso de clasificación de interacciones realizado por el detector de conflictos a medio plazo que forma parte de la Figura 8; la Figura 12 muestra un visor de pantalla que indica un gráfico de la separación a lo largo del tiempo, y que corresponde al de la Figura 10, exhibido en una realización de la estación de trabajo de la Figura 2; y la Figura 13 es una interfaz de usuario que muestra un visor de altitud con respecto a la distancia a lo largo de la pista para un avión seleccionado, y que indica interacciones potenciales con otros aviones, y que incluye una parte de ingreso de instrucción táctica (autorización). Descripción general del sistema de control de tráfico aéreo La Figura 1 muestra los elementos de hardware de un sistema de control de tráfico aéreo (conocidos per se, y usados en las actuales realizaciones). En la Figura 1, un sistema de rastreo por radar, indicado con 102, comprende una unidad de radar para rastrear aviones entrantes, detectar el rumbo y la distancia (radar primario) y la altitud (radar secundario), y generar señales de salida que indican la posición de cada uno, a intervalos periódicos. Se proporciona una estación 104 de comunicaciones por radio para las comunicaciones por radio con la radio de cabina de cada avión 200. Se proporciona una estación meteorológica 106 para recoger datos meteorológicos y emitir mediciones y pronósticos de la velocidad y la dirección del viento, y otra información meteorológica. Un ordenador servidor 108, en comunicación con una red 110 de comunicación, recoge datos del sistema 102 de radar y (mediante la red 110) y la estación meteorológica 106, y suministra los datos recogidos a un centro 300 de control de tráfico aéreo. Los datos del centro 300 de control de tráfico aéreo, análogamente, son devueltos al ordenador servidor para su distribución a través de la red 110 a los sistemas de control de tráfico aéreo en otras áreas. Una base de datos 112 almacena información sobre cada uno de una pluralidad de aviones 200, que incluye el tipo de avión y diversos datos de prestaciones, tales como el peso mínimo y máximo, la velocidad y la máxima velocidad de ascenso. El espacio aéreo por el cual... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de control de tráfico aéreo, para su uso por parte de un controlador que controla una pluralidad de aviones (200), que comprende un procesador (318), un dispositivo (316) de entrada y un dispositivo (312, 314) de visualización, comprendiendo adicionalmente: un medio (1082) de predicción de trayectoria para calcular una trayectoria para cada uno de dichos aviones (200), para introducir datos de posición detectada de aviones y para recalcular dichas trayectorias en base a dichos datos de posición, un medio (1084) de detección de conflictos para detectar, en base a dichas trayectorias, circunstancias futuras en las cuales pares de dichos aviones violen pruebas de proximidad predeterminadas, y para producir una visualización en dicho dispositivo de visualización que indique dichas circunstancias, y un medio (316, 320) para introducir datos de instrucciones correspondientes a instrucciones emitidas por dicho controlador a uno de dichos aviones (200), caracterizado porque dicho medio (1084) de detección de conflictos está dispuesto para usar una primera prueba (422) de proximidad y una segunda prueba (426) de proximidad, más restrictiva; y porque el sistema está dispuesto para mostrar un símbolo (3146a-9) que represente a pares de aviones que violan la segunda prueba (426) en una primera modalidad (3146b) de visualización, y a aquellos que violan el primer conjunto (422), pero no el segundo conjunto (426), en una segunda modalidad (3146e, 3146g) de visualización, y porque el sistema está dispuesto, ante la introducción de una instrucción semejante por parte de un controlador con respecto a un par de aviones en la segunda modalidad de visualización, para cambiar la modalidad de visualización del símbolo para dicho par, desde la segunda modalidad de visualización a una tercera modalidad (3146a, 3146f) de visualización, que indica que no es necesaria ninguna acción adicional. 2. Un sistema según la reivindicación 1, en el cual cada modalidad de visualización corresponde a un distinto color de símbolo. 3. Un sistema según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente calcular una región de incertidumbre asociada a la posición futura de cada avión (200). 4. Un sistema según la reivindicación 3, en el cual la primera prueba (422) comprende probar si las regiones de incertidumbre de un par de aviones se aproximan más estrechamente que un umbral de separación predeterminado. 5. Un sistema según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en el cual la segunda prueba (426) comprende comprobar si las posiciones nominales futuras predichas de un par de aviones se aproximan más estrechamente que un umbral de separación predeterminado. 13   14     16   17   18   19     21   22   23   24     26