Un espacio aéreo inteligente frente al 'atasco de los cielos'

A nivel mundial, la Asociación de Transporte Aéreo Internacional (IATA), que aglutina el 80% del mercado aéreo, ofrece datos apabullantes: en 2019, las 1.478 aerolíneas del mundo transportaron 4.500 millones de pasajeros y casi 61 millones de toneladas de carga, en una flota de 33.299 aviones comerciales a través de 48.044 rutas gestionada por 162 proveedores de servicios de navegación aérea.

Son cifras que abruman y las previsiones indican que esa actividad crecerá. De hecho, según Eurocontrol, el número de vuelos se duplicará en Europa en 2029. Todo ese ingente volumen de tráfico empieza a saturar el espacio aéreo y resulta cada vez más difícil y complejo de controlar, gestionar, vigilar y ofrecer seguridad. Además en ese entorno se abren nuevos escenarios: la aviación comercial también debe reducir sus emisiones (un 55% para 2030) y tendrá que convivir con otras aeronaves como los drones y con operaciones en el espacio como nuevo ámbito de navegación aérea. Ante ese panorama, se persigue un espacio aéreo inteligente y sostenible, cuya prioridad es la seguridad.

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Para afrontar todos esos desafíos el sector echa mano de las nuevas tecnologías, de por sí siempre ha sido una industria donde la innovación ha estado muy presente. «Tenemos un volumen de tráfico que ha crecido rápidamente y las herramientas de los controladores para separar los aviones y garantizar la seguridad son mayoritariamente la voz para comunicarse con los pilotos y el radar para identificar la posición de las aeronaves. Va a haber más complejidad, y vemos que la automatización de procesos puede ayudar al controlador a dar seguridad y eficiencia, conseguir vuelos lo más directos posible entre origen y destino y también que duren menos tiempo», explica Raquel Martínez Arnáiz, directora general de Skyway, una empresa que presta servicios de control de tránsito aéreo en 6 aeropuertos españoles —Alicante-Elche, Ibiza, Valencia, Murcia, Sabadell y Lleida-Alguaire —, y servicio de información de vuelo en el aeropuerto Adolfo Suárez Madrid-Barajas, entre otros. «Se están investigando, desarrollando e implantando diversas tecnologías para aeronaves y sistemas de control del tráfico aéreo para que cada vuelo vuele lo más cerca posible de su trayectoria óptima, manteniendo al mismo tiempo separaciones seguras con otros vuelos. Se conseguiría así reducir el consumo de combustible y, por tanto, las emisiones de CO2», añade Hugues de Beco, director de Proyectos Multiprograma de Airbus.

Los algoritmos basados en IA permiten optimizar las rutas de vuelo, invirtiendo menos tiempo en el desplazamiento, reduciendo así el gasto de combustible y con ello las emisiones. Son grandes aliados ante cualquier grave incidencia por ejemplo la erupción de un volcán, que exigiría reorganizar los flujos de tráfico aéreo en el continente. Se utilizan satélites para conocer en tiempo real datos de una aeronave como su posición, velocidad y altitud, sobre todo en lugares remotos como los océanos donde no llegan los radares que se instalan en tierra firme. Drones con IA y con sensores y cámaras de alta definición detectan objetos extraños en las pistas de los aeropuertos. Existen avanzados sistemas de virtualización y 'cloud' con los que los centros de control pueden transferirse entre ellos la gestión de sus respectivos espacios aéreos. Se trabaja en asistentes digitales basados en IA para facilitar el trabajo a los controladores.

«Las nuevas tecnologías nos dan la capacidad de gestionar más aviones en una unidad de tiempo y en el mismo espacio físico, manteniendo la seguridad. Las aeronaves tienen que mantener una distancia de seguridad mínima de 5,5 kilómetros. Si aumenta el tráfico no aumenta el espacio y la distancia hay que mantenerla. Si un espacio se satura, los controladores no pueden gestionar tantos vuelos, la única solución es retrasar despegues, no dejar entrar vuelos en espacios aéreo saturado, se producen retrasos, cancelaciones..», explica Víctor Martínez, director de ATM (Sistemas de Gestión de Tránsito Aéreo) para el Norte de Europa y EE.UU. de Indra.

La multinacional española se ha convertido en uno de los líderes en este sector y está desarrollando la tecnología más innovadora. Entre esas soluciones, Indra cuenta con un sistema que es capaz de «calcular todas las posibles combinaciones de todas las trayectorias de todos los vuelos y alertar 20 minutos antes de que se pueda producir un conflicto o un riesgo. Así podemos tomar decisiones de forma más eficiente y antes de la operación. Podemos predecir y retrasar el despegue de un avión o reducir su velocidad en vuelo para que retrase su llegada a una aeropuerto congestionado y no esté dando vueltas alrededor esperando aterrizar», dice Víctor Martínez.

Por tanto, esta plataforma de gestión de tráfico aérea basada en trayectoria permite a los controladores aéreos y a las aerolíneas ajustar las rutas de vuelo de manera eficiente en respuesta a cambios del tráfico o condiciones meteorológicas, por ejemplo. Las aerolíneas pueden planificar mejor sus operaciones y reducir así costes asociados a los retrasos. Una forma también de utilizar menos combustible y reducir emisiones.

Indra ha desarrollado también radares 3D que están preparados para mitigar los efectos adversos de los parques eólicos. «Nuestro radar es capaz de distinguir si la señal viene de un avión o es un rebote falso de un aerogenerador. Esta tecnología ha permitido la construcción de tres parques eólicos en Reino Unido que estaban bloqueados por estar cerca de aeródromos», destaca Víctor Martínez. Indra formará parte de un novedoso proyecto (GEESE) que introducirá los vuelos transoceánicos en formación, en los que una aeronave liderará la marcha facilitando ahorros de energía al resto como hacen las aves en sus migraciones.

Junto con Enaire (el gestor de navegación aérea en España), Indra han creado la compañía Startical, para desplegar una constelación de pequeños satélites a baja altura en el espacio. Prestarán servicio de voz y datos entre controladores y pilotos y vigilarán el tráfico aéreo en zonas oceánicas y continentales remotas, donde no hay radares de tierra ni antenas para comunicarse.

Una de las tecnologías más llamativas son las torres de control en remoto para gestionar el tráfico de los aviones de un aeródromo que se encuentra a kilómetros de distancia. En Suecia funciona este sistema desde 2015, Noruega está en ello al igual que Alemania. «El control del aeropuerto de London City, con un volumen de operación similar al aeropuerto de Alicante, se hace desde hace más de dos años remotamente desde el sur de Inglaterra. En los países nórdicos se ha implantado esta tecnología para llevar el control del tráfico aéreo a lugares más poblados y vigilar aeródromos que se encuentran en sitios remotos de difícil acceso», cuenta Raquel Martínez.

Es un sistema más económico que levantar una nueva infraestructura como es una torre de control y parece una solución interesante para aeropuertos pequeños con pocas operaciones. La idea es disponer de un centro de control remoto, que puede ser una sala desde donde se gestionan varios aeropuertos a la vez.

Para ello se instalan una serie de cámaras de alta definición y sensores en el aeropuerto que ofrecen toda su visibilidad, de tal forma que el controlador en remoto tiene en sus pantallas una visión 360º de todo el aeródromo. Por ejemplo, con realidad aumentada se puede enriquecer la información que tienen estas imágenes incorporando datos de la aerolínea, altitud o velocidad. «Es idéntico a la visión que tendría un controlador desde la torre de control física de un aeropuerto. Si se digitaliza esa imagen, se puede implantar un software que identifique obstáculos en la pista, aves o un aeronave que se ha metido en una pista sin autorización y daría aviso al controlador», matiza Raquel Martínez. Skyway se está encargando de la ingeniería para implantar la que será la primera torre de control remoto de España en el aeropuerto de Vigo.

Enaire, que es el cuarto proveedor de servicios de navegación de Europa, presta servicio de control en ruta de todos los vuelos y sobrevuelos que hay en nuestro país a través de cinco centros en Madrid, Barcelona, Sevilla, Gran Canaria y Palma, así como en las aproximaciones de todos los aeropuertos del país. Además, de otros servicios. Controla más de dos millones de kilómetros cuadrados de espacio aéreo y es una empresa pública dependiente del Ministerio de Transportes. En los últimos años está llevando a cabo una profunda transformación implantando avances tecnológicos en comunicaciones, navegación, vigilancia y automatización. «Enaire ha hecho un esfuerzo intenso para incorporar en el contexto de gestión del tráfico aéreo nuevas tecnologías que aumentarán la flexibilidad y eficiencia de los sistemas, como Cloud, Big Data o IA, que permitirán ofrecer nuevos servicios y mejorar las prestaciones de los actuales», cuenta Francisco Martínez Rico, jefe de Automatización de Enaire.

Por ejemplo, ha puesto en servicio «redes de comunicaciones por fibra óptica y radioenlaces en diferentes aeropuertos, como el de Madrid y Barcelona; un nuevo sistema de información meteorológica y un servicio de comunicación de datos entre controlador y piloto», enumera Manuel García, jefe de Comunicaciones de Enaire. Enaire es pionera en la implantación de sistemas de navegación por satélite «como GBAS en operación en el aeropuerto de Málaga-Costa del Sol, y actualmente hay procedimientos de aterrizaje basados en el sistema satelital Egnos en multitud de aeropuertos españoles y estará plenamente implantado en el país antes de 2030. Uno de los avances más importantes ha sido la implantación de la navegación basada en prestaciones (PBN) por la que hemos podido diseñar rutas aéreas más flexibles y procedimientos de vuelo optimizados», indica Ana Bodero, jefa de Navegación y Vigilancia de Enaire.

Las nuevas tecnologías también están ayudando a avanzar en el camino hacia el Cielo Único Europeo. «Se busca que dentro de Europa los aviones vuelen en línea recta en lugar de en zig-zag como hacen ahora porque el espacio está fragmentado en 27 países y cada uno gestiona su espacio aéreo y están coordinados. Pero el Cielo Único supone que cada país renuncie a la soberanía de su espacio aéreo y que los países se coordinen de forma centralizada. Pero falta voluntad política porque tecnológicamente es una cuestión superada», explica Javier Gándara, presidente de la Asociación de Líneas Aéreas (ALA). «El Cielo Único Europeo intenta gestionar el espacio aéreo europeo como si fuera un único cielo, para que todas las exigencias y requisitos de la aviación civil sean comunes a toda la Unión», matiza Raquel Martínez. Hoy por ejemplo, un vuelo de Dublín a Estambul conecta con 10 proveedores de servicios de navegación aérea y 11 centros de control, mientras que uno de Miami a Denver, con una distancia de recorrido similar, conecta con 1 proveedor y 6 centros. «En EE.UU. todos los controladores tienen la misma visión. Europa es el doble de centros de control y 10 entidades independientes las que se tienen que coordinar, de ahí la importancia de la creación del Cielo Único Europeo», indica Víctor Martínez.

Hay ya iniciativas que van por ese camino como el programa de I+D Sesar, financiado por la Comisión Europea, para la modernización de la gestión de tráfico aéreo en Europa. O la alianza ITEC formada por siete de los principales proveedores de servicios de navegación aérea europeos (de Alemania, España, Reino Unido, Países Bajos, Noruega, Polonia, Lituania y también Canadá) para modernizar y construir el Cielo Digital Europeo. «Así un avión viajará de Varsovia a Vancouver con la misma tecnologí», dice Víctor Martínez. Y lo hará de forma sostenible e inteligente.