Sistema automatizado de control de tráfico aéreo de Gander

El Sistema Automatizado de Control de Tráfico Aéreo de Gander (GAATS) es un sistema informático utilizado por NAV CANADA para el control del tráfico aéreo en el espacio aéreo oceánico del Centro de Control de Área (ACC) de Gander.

Los procedimientos de control de tráfico aéreo en el espacio aéreo oceánico (véase el Manual de Operaciones y Espacio Aéreo del Atlántico Norte, ICAO NAT Doc 007 ) difieren significativamente de los del espacio aéreo continental debido a la vigilancia limitada de las aeronaves y a una comunicación históricamente menos fiable con los pilotos (si bien los avances modernos han mejorado sustancialmente ambos aspectos). Por lo tanto, las operaciones deben ser más estratégicas que tácticas. Por ejemplo, la hora en que un vuelo alcanzará cada uno de sus puntos de referencia a lo largo de su ruta transoceánica debe calcularse con la mayor precisión posible para que los controladores del ACC puedan autorizar a la aeronave antes de que entre en el espacio aéreo oceánico, garantizando así la ausencia de conflictos con otras aeronaves hasta que alcance la costa opuesta. Dicha autorización especifica la hora de entrada al océano, la ruta, la altitud y la velocidad.

GAATS está diseñado específicamente para ayudar al personal de control de tráfico aéreo en esta operación mediante la automatización de funciones críticas, incluida la monitorización vital de la seguridad.

• Adquisición del plan de vuelo
• Cálculos de tiempo de vuelo basados ​​en pronósticos meteorológicos de alta atmósfera en cuatro dimensiones.
• Intercambio de datos con instalaciones de control de tráfico aéreo adyacentes
• Comunicación con las tripulaciones de vuelo mediante el enlace de datos entre el controlador y el piloto (CPDLC).
• Asignación de ruta de vuelo
• Predicción y alerta de conflictos entre aeronaves de conformidad con las normas de separación del Atlántico Norte (ICAO NAT Doc-008 )
• Monitoreo de la conformidad del vuelo
• Predicción de conflictos entre aeronaves y espacio aéreo reservado
• Entrega de autorización de vuelo
• Herramientas para generar y difundir el Sistema de Rutas Organizadas del Atlántico Norte diario.
• Recepción de informes de posición de aeronaves a través de varios canales, incluidos los sistemas ADS-B y ADS-C basados ​​en el espacio.
• Estaciones de trabajo del controlador, que incluyen pantallas de situación (similares a las pantallas de radar tradicionales, pero basadas en datos de vigilancia combinados y proyecciones de rutas de vuelo).
• Impresión y exhibición de tiras de vuelo

El espacio aéreo del Atlántico Norte es el más transitado del mundo, con hasta 3000 vuelos diarios entre Norteamérica y Europa. Los picos de tráfico se producen durante el flujo nocturno hacia el este y durante el día hacia el oeste. El espacio aéreo cuenta con varios centros de control, pero la mayor parte del tráfico es gestionado por Gander Oceanic ACC y Shanwick Oceanic Control, operados por NATS en el Reino Unido. El límite entre sus espacios aéreos se sitúa a 30 grados de longitud oeste, donde los vuelos pasan de la jurisdicción de un centro a la del otro. Como resultado, se genera un gran volumen de mensajes de coordinación de vuelos entre GAATS y el sistema de datos de vuelo de Shanwick, que ahora es una versión de GAATS.

La primera versión de GAATS fue desarrollada por IBM para el Ministerio de Transporte de Canadá y entró en funcionamiento en 1968. Proporcionaba funciones básicas esenciales para la gestión de planes de vuelo, la asignación de rutas, la impresión de tiras de vuelo, el procesamiento de informes de posición e incluso la predicción de conflictos. Sin embargo, no tenía conexión con sistemas externos; en aquel entonces, los centros de control adyacentes carecían de automatización propia de datos de vuelo, por lo que seguía siendo necesaria una amplia coordinación por voz y otras tareas manuales.

Las primeras versiones del GAATS se implementaron en una computadora IBM 1800 (básicamente una minicomputadora integrada en una computadora central). Como aún no existían las pantallas CRT, para que los controladores pudieran introducir rápidamente los cambios en el plan de vuelo, el GAATS utilizaba paneles especiales con pulsadores iluminados. Estos paneles estaban ingeniosamente diseñados para permitir modificaciones rápidas del plan de vuelo, incluyendo cambios completos de ruta.

La programación se realizaba mediante tarjetas perforadas e impresoras de línea, utilizando únicamente instrucciones de máquina de bajo nivel ( lenguaje ensamblador ) y sin sistema operativo. Las nuevas funciones se añadían gradualmente mediante actualizaciones anuales. A principios de la década de 1970, GAATS se conectó al sistema del Reino Unido en el centro de control de Prestwick, Escocia, creando el primer enlace de datos de control de tráfico aéreo oceánico y eliminando gran parte de la coordinación por voz.

La segunda versión de GAATS fue una reescritura completa sobre una plataforma moderna: el miniordenador PDP-11 de Digital Equipment Corporation, que ejecutaba el sistema operativo RSX-11M y estaba programado en el lenguaje de alto nivel Pascal . Este sistema entró en funcionamiento en 1981, con una transición directa desde el sistema anterior que coincidió con el traslado del centro de control a un nuevo edificio. Proporcionaba terminales de texto con pantalla CRT y teclado para todos los controladores y el personal de soporte.

Tras varios años, el creciente volumen de tráfico aéreo y las nuevas funcionalidades comenzaron a sobrecargar el rendimiento del sistema, por lo que los ordenadores PDP-11 fueron sustituidos por sistemas MicroVAX de Digital Equipment . El software se adaptó al sistema operativo VMS y a VAX Pascal. Una actualización de hardware posterior introdujo el servidor Compaq Alpha 1000A . En esta plataforma se añadieron funciones adicionales, en particular enlaces de datos con otras instalaciones y sistemas.

Con la modernización del diseño de los aviones a reacción en la década de 1980, las tripulaciones de vuelo pasaron de tres a dos miembros, eliminando al ingeniero de vuelo . Esto generó un desafío para el proceso crítico de autorización de sobrevuelo oceánico, en el que el control de tráfico aéreo (ATC) se comunica por voz con la tripulación antes de la entrada al espacio aéreo oceánico para transmitir la ruta completa a través del océano. Por razones de seguridad, se requieren dos miembros de la tripulación para escuchar la autorización, anotarla e ingresarla en el sistema de gestión de vuelo (FMS) de la aeronave. Con una tripulación de dos personas, no quedaba nadie disponible para pilotar activamente la aeronave durante el proceso.

Air Canada tomó la iniciativa para solucionar este problema, colaborando con el Control de Tráfico Aéreo de Gander (Gander ACC) para adaptar su red aire-tierra del Sistema de Direccionamiento e Informes de Comunicaciones de Aeronaves ( ACARS ) y enviar autorizaciones oceánicas directamente desde el Sistema de Transporte Aéreo de Gainesville (GAATS) a la aeronave. Esta última enviaba entonces una confirmación electrónica para que el GAATS la verificara. Una vez confirmada la autorización, el piloto podía, con solo pulsar un botón, transferir los puntos de ruta directamente al Sistema de Gestión de Vuelo (FMS). Actualmente, este proceso se gestiona de forma más general mediante el Enlace de Datos entre Controlador y Piloto ( CPDLC ).

Alrededor de 2014, NAV CANADA implementó una importante actualización conocida como GAATS+. Una de sus características más significativas fue la integración de flujos de datos ADS-B basados ​​en el espacio, lo que mejoró notablemente los servicios de control de tráfico aéreo al permitir una menor separación entre aeronaves, una aprobación más rápida de las solicitudes de los pilotos, una mejor monitorización de las desviaciones del perfil de vuelo y una mejor gestión de los cambios de ruta de emergencia. Una menor separación entre aeronaves permite trayectorias de vuelo más óptimas en términos de ruta, altitud y velocidad, lo que reduce significativamente el consumo de combustible.

Las estaciones de trabajo de los controladores también se mejoraron con herramientas más sofisticadas, incluidas tiras de vuelo electrónicas que reemplazaron a las tradicionales tiras de papel.

• Folleto de GAATS
• Comunicaciones de puntos de referencia ARINC
• Tecnología ATC sobre el Atlántico Norte