Proyectos en Curso
SESAR 2020 es un programa de innovación para investigar el futuro de la gestión del tráfico aéreo en Europa. Se basa en su predecesor, SESAR 1, para ofrecer soluciones operacionales y tecnológicas de alto rendimiento para la industria de la aviación. Con un presupuesto de 1.600 millones entre 2016 y 2024, SESAR 2020 apoyará a los proyectos para ofrecer soluciones en cuatro áreas clave, a saber, operaciones aeroportuarias, operaciones de red, servicios de tráfico aéreo y habilitadores de tecnología.
Los proyectos de investigación se clasifican en tres líneas: investigación exploratoria (Exploratory Reserch), investigación industrial y validación (Industrial Research) y demostraciones a gran escala (Very large-scale Demonstrations). Estos hilos han sido diseñados como una línea de innovación a través de la cual las ideas se transforman en soluciones tangibles para la industrialización.
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Los proyectos enmarcados dentro de la investigación industrial de SESAR 2020 se pusieron en marcha en 2016 abordando muchas áreas críticas para la modernización de la gestión del tráfico aéreo (ATM) en Europa.
Estos proyectos se ejecutarán hasta finales de 2019 teniendo como objetivo ofrecer soluciones tecnológicas y operativas para aumentar las prestaciones de los aeropuertos, de la provisión de servicios de navegación aérea y de la red europea ATM. Dentro del programa, otros proyectos se centrarán en la mejora de la infraestructura necesaria para implementar dichas soluciones así como en actividades transversales para garantizar su consistencia.
El futuro sistema ATM europeo se caracterizará por la prestación de servicios avanzados, posible gracias al desarrollo de herramientas de automatización que apoyen a los controladores en tareas rutinarias. Estas actividades de desarrollo de automatización cubren todas las actividades relacionadas con la mejora de la gestión de la separación de las llegadas y salidas, de las redes de seguridad aérea y terrestre y la trayectoria y las prestaciones del concepto de free routing.
Los socios del proyecto validarán tanto el beneficio para los usuarios del espacio aéreo como el impacto en la gestión del tráfico aéreo del (FRA) debido a la implementación del concepto Free Routing en un entorno de alta complejidad a través de modelado y simulaciones en tiempo real. Los resultados buscan proporcionar evidencias de que el concepto FRA podría implementarse de manera rentable en todo el espacio aéreo del Cielo Único Europeo.
Este proyecto tiene como objetivo proporcionar a los controladores herramientas automatizadas de detección de conflictos, que les permita concentrarse en situaciones donde la intervención humana sea crucial. El proyecto pretende no solo mejorar las herramientas actuales, sino también desarrollar nuevas herramientas que incluyan propuestas de resolución y monitorización de la trayectoria del vuelo abordando la definición de nuevos modos de operación, teniendo en cuenta desarrollos tales como drones.
Este grupo de proyectos cubre las actividades de investigación necesarias para desarrollar una infraestructura aeronáutica avanzada que permita la implementación de las soluciones operacionales proporcionando las capacidades técnicas requeridas de una manera eficiente. Estos proyectos se basan en una mejor integración de los sistemas de a bordo con los sistemas de tierra, así como con los sistemas de otros actores, como los de gestión de misiones militares.
Este proyecto cubre la descripción de los Common Services definidos como «un servicio que brinda capacidad a los consumidores de la misma manera que de otro modo tendrían que proporcionarse a sí mismos». El proyecto se base en la armonización de la prestación de servicios comunes de navegación aérea allí donde sea posible, medio esencial para conseguir la mejoras planteadas en el ámbito de la gestión del tráfico aéreo.
El objetivo principal de este proyecto es la reducción de los costes de desarrollo y operación de la provisión de servicios de navegación aérea. Estos ahorros finalmente beneficiarán a las aerolíneas y sus clientes. Este objetivo se logrará a través de una implementación más eficiente de los recursos humanos, un aumento progresivo en el soporte de automatización, la implementación de tecnologías de virtualización y el uso de sistemas estandarizados e interoperables, mientras el nivel de seguridad se incrementa.
El intercambio de información de una trayectoria global y armonizada permitirá importantes beneficios operacionales en la gestión de tráfico aéreo, incluyendo la mejora de los mecanismos de negociación. El proyecto PJ.18 tiene como objetivo permitir una visión única e integrada de todas las trayectorias de vuelos (incluidas las militares) entre los actores involucrados (usuarios de espacio aéreo, proveedores de servicio, aeropuertos y gestor de red). Para lograr este objetivo, el proyecto PJ.18 investigará el desarrollo de nuevas herramientas y capacidades que garanticen una visión única, actualizada y completa de la trayectoria.
El futuro sistema de gestión de tráfico aéreo europeo se basa en la integración completa de los aeropuertos como nodos en la red. Esto implica operaciones aeroportuarias mejoradas, asegurando un proceso sin interrupciones gracias a la toma de decisiones en colaboración (CDM), en condiciones normales, y mediante el desarrollo de futuros procedimientos de recuperación de condiciones adversas. En este contexto, esta grupo de proyectos cubre la mejora del rendimiento de la pista, de la gestión integrada de la superficie y de la gestión global del aeropuerto.
Este proyecto se centra en la definición de la separación y los procedimientos necesarios para la mejora del rendimiento de la pista y el aeropuerto considerando la estela turbulenta, las condiciones meteorológicas y el ruido así como las diferentes demandas de tráfico, las futuras capacidades de la aeronave y las configuraciones del aeropuerto.
El proyecto PJ.04 se enfoca en los procesos clave del aeropuerto, abordando la integración de los aeropuertos en la red ATM. Para lograr esta integración, es fundamental lograr que se comparta información de manera oportuna entre el plan de operaciones de la red y de los aeropuertos individuales que utilizan la tecnología SWIM. El proyecto reúne a socios clave de la industria de la aviación europea que combinan la experiencia adecuada tanto para abordar estos desafíos como para impulsar la implementación de las mejoras validadas.
Una red ATM optimizada debe ser robusta y resistente a cualquier alteración de las condiciones nominales, incluidas las condiciones meteorológicas adversas o los eventos no planificados. Esto permitirá la elaboración de un plan común, actualizado, coherente y preciso que proporcione información de referencia a todos los actores ATM de planificación y ejecución. Este grupo de proyectos incluye actividades en las áreas de gestión del espacio aéreo, DCB y operaciones optimizadas del usuario del espacio aéreo, así como una gestión optimizada de la red ATM.
El proyecto PJ.07 se centra en la planificación de vuelos respaldada por una mejora en el intercambio de información de trayectoria con ATM según lo definido por la OACI y en los procesos de priorización de vuelo en situaciones de restricción de capacidad junto con una integración paso a paso de las operaciones militares en los procesos civiles relacionados con la gestión del tráfico aéreo.
El proyecto PJ.08 se centra en el desarrollo de los conceptos DAC (Configuraciones Dinámicas de espacio aéreo) y DMA (Áreas Móviles Dinámicas), que permiten una respuesta más flexible a la demanda de tráfico y a los objetivos de prestaciones regionales/locales. Los socios del proyecto abordan la definición no sólo de ambos conceptos sino también de los modelos de datos asociados y los procesos operativos, analizando su viabilidad operacional y su impacto en prestaciones. Por último, el proyecto cubre la integración del concepto DAC dentro del proceso DCB, así como las herramientas automatizadas necesarias para generar configuraciones y diseños óptimos del sector.
El proyecto PJ.09 cubre la evolución del proceso DCB actual hacia una gestión de red distribuida que aproveche al máximo los principios de planificación colaborativa de SESAR, de gestión de trayectoria y la tecnología SWIM para mejorar la eficacia de la planificación de recursos ATM y las prestaciones de red del sistema ATM en Europa.
Los proyectos transversales tienen como objetivo principal garantizar la consistencia de las soluciones operacionales y tecnológicas.
El objetivo de este proyecto es generar una imagen global consolidada del futuro sistema ATM europeo: el concepto de operaciones SESAR 2020 y las opciones de arquitectura de alto nivel junto con los servicios y los resultados de prestaciones asociados. Este proyecto proporciona también guías y marcos para apoyar y facilitar la producción y la integración del contenido producido por las soluciones SESAR2020 y los proyectos tecnológicos, proporcionando la entrada principal para las futuras actualizaciones del Plan Maestro ATM Europeo.
El objetivo del proyecto es garantizar el mantenimiento, la actualización y la alineación de los tres niveles del plan maestro ATM europeo (ejecutivo, planificación y arquitectura, implementación) y su portal asociado. El proyecto reunirá las contribuciones de los miembros de SESAR 2020, asegurando una amplia representatividad de los proveedores de servicios de navegación aérea, los aeropuertos, la industria aérea y terrestre y el gestor de red.
Este grupo de proyectos se encarga de evaluar las soluciones desarrolladas previamente en SESAR a gran escala y en un entorno operacional real para demostrar su aplicabilidad y fomentar su implementación.
El proyecto NCM está basado en una aproximación colaborativa que involucra a todo el espectro de actores ATM: usuarios del espacio aéreo, aeropuertos, proveedores de servicio y gestor de red (NM). En este contexto, un aspecto clave para mejorar las prestaciones de las operaciones de red es la planificación eficaz y eficiente de los recursos de red, vinculando los procesos de optimización locales (incluidos los procesos aeroportuarios) con los procesos de optimización de red y considerando las preferencias de los interesados siempre que sea posible. De este modo, se facilita el uso innovador de medidas personalizadas para mejorar aún más las prestaciones.
Exploratory Research explora nuevos conceptos más allá de los identificados en el Plan Maestro ATM Europeo o en tecnologías y métodos emergentes. El conocimiento adquirido puede transferirse a las actividades industriales y de demostración de SESAR.
El proyecto AURORA (Advanced User-centric efficiency metRics for air traffic performance Analytics) liderado por CRIDA propone métricas avanzadas para evaluar la eficiencia operativa del sistema ATM. Estas nuevas métricas se desarrollan considerando los objetivos operacionales de los usuarios del espacio aéreo, en particular, el consumo de combustible, la adherencia a la planificación y la relación coste-beneficio de los vuelos.
El proyecto COPTRA (COmbining Probable TRAjectories) liderado por CRIDA tiene como objetivo proponer un método eficiente para construir previsiones de tráfico probabilísticas sobre la base de las predicciones de trayectoria de vuelo.
El creciente interés en las tecnologías de visión sintética (SV) y realidad aumentada (AR) ha llevado a varios analistas a valorar positivamente la adopción de nuevas herramientas que permitan a los pilotos y controladores operar sin problemas en condiciones meteorológicas visuales e instrumentales. En este contexto, el proyecto RETINA (Resilient Synthetic Vision for Advanced Control Tower Air Navigation Service Provision) investiga el uso de herramientas SV y técnicas de visualización virtual/realidad aumentada (VR/AR) para la prestación del servicio de control de tráfico aéreo (ATC) por parte del controlador de Torre.
El proyecto DART (Data-driven AiRcraft Trajectory prediction research) explora la aplicabilidad de las técnicas de data science y complexity science al dominio ATM. En este contexto, DART investiga la aplicación de técnicas Big Data para predecir trayectorias de aeronaves basándose en modelos orientados a datos y considerando los efectos de la complejidad de la red ATM.
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El proyecto AUTOPACE (AUTOmation PACE) liderado por CRIDA propone la investigación del uso de un modelo psicológico para predecir cuantitativamente el impacto de la automatización sobre el rendimiento humano basándose en el modelado de los recursos cognitivos y los factores psicológicos así como en las características de las tareas (automatización).
El proyecto TERRA (Technological European Research for RPAS in ATM)se centra en la identificación de requisitos y tecnologías actuales y futuras adecuadas para el desarrollo de los sistemas de tierra que garanticen las operaciones de drones. De este modo, el proyecto contribuirá al desarrollo del concepto europeo de gestión de tráfico de vehículos aéreos no tripulados (U-Space). Por último, TERRA propondrá una arquitectura técnica para admitir operaciones de drones por debajo de los 500 ft, abarcando la interacción con el tráfico visual (VFR).
El proyecto IMPETUS (Information Management Portal to Enable the inTegration of Unmanned Systems) liderado por CRIDA tiene como objetivo analizar las necesidades de gestión de la información de las futuras operaciones de drones y desarrollar una solución factible desde el punto de vista tanto tecnológico como comercial. Para lograr este objetivo, el primer paso consistirá en comprender y analizar las operaciones de drones actuales y futuras así como sus necesidades de información.
El objetivo del proyecto COTTON (Capacity Optimisation in TrajecTory-based OperatioNs) es maximizar la efectividad de los procesos de Gestión de Capacidad aprovechando al máximo la información disponible de la trayectoria. Dentro del proyecto, se han identificado tres grandes áreas de investigación:
El uso del cálculo de carga de trabajo para apoyar la Gestión de la Capacidad;
El desarrollo de modelos de demanda y capacidad innovadores basados en la aplicación de los nuevos conceptos de Configuración Dinámica de Espacio Aéreo (DAC) y Control de Tráfico Aéreo Centrado en el Vuelo (FCA);
La integración de las soluciones DAC y FCA.
Actualmente este proyecto ha sido adjudicado y se encuentra en la fase de negociación previa a su lanzamiento.
El objetivo general del proyecto EvoATM (Evolutionary ATM) es analizar la influencia de las elecciones de arquitectura y diseño en el sistema ATM, y viceversa, como las prestaciones esperadas del sistema ATM conducen a la elección del diseño. En este contexto, el proyecto modelará una parte específica del sistema ATM combinando los paradigmas basados en agentes con la computación evolutiva. Por último, este proyecto proporcionará una metodología aplicable a cualquier sistema ATM a modelar.
Actualmente este proyecto ha sido adjudicado y se encuentra en la fase de negociación previa a su lanzamiento.
H2020 – EU Research and Innovation Framework Programme (2014 – 2020)
H2020 es el mayor programa de investigación e innovación de la UE donde se desarrollan las actividades necesarias para poder trasladar ideas desde el laboratorio hasta el mercado.
En la actualidad, cada actor del sistema ATM posee diferentes bases de datos aisladas y los paradigmas de intercambio de datos son poco frecuentes. En este contexto, el proyecto SafeClouds.eu analiza la introducción de técnicas Big Data y Machine Learning para la identificación de eventos de seguridad en el sistema ATM, a través del desarrollo de una infraestructura donde compartir datos entre los diferentes actores del entorno aéreo europeo.
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El proyecto datAcron (Big Data Analytics for Time Critical Mobility Forecasting) está dirigido a la introducción de técnicas de Big Data para su uso en la previsión del comportamiento del tráfico en los entornos aéreo y marítimo europeos. El objetivo del proyecto es mejorar la capacidad de ambos sistemas manteniendo el nivel de seguridad y aumentando la efectividad de las operaciones críticas.
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Plan de Innovación para el Transporte y las Infraestructuras
Enmarcado en la Estrategia Europa 2020 y en el Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación, el Plan de Innovación para el Transporte y las Infraestructuras nace con el objetivo de integrar y coordinar las actividades de innovación del Grupo Fomento.
Continuar desarrollando proyectos en el marco del programa SESAR con el objetivo del Cielo Único. En concreto, desarrollar conceptos y herramientas de apoyo a los agentes implicados en las operaciones: pilotos, controladores aéreos, gestor de red, etc. para su posterior implantación. Iniciativa liderada por ENAIRE.
Desarrollar una plataforma para la gestión del tráfico aéreo de vehículos aéreos no tripulados. Que permita el desarrollo e integración de verticales de ayuda a la gestión y gestión automática. Por ello, la plataforma desarrollada debe adaptarse a arquitecturas Big Data. Iniciativa liderada por CRIDA.
Implantar desarrollos y aplicaciones basados en arquitecturas Big Data para la mejora de la navegación aérea y la automatización de procesos. La aplicación fundamental será el desarrollo de modelos predictivos de prestaciones del sistema que permitan la anticipación de situaciones de contingencia y la generación automática de medidas para su mitigación. Iniciativa liderada por CRIDA.
Implantación de procedimientos de monitorización de las ineficiencias de vuelo en ascenso, ruta y descenso, y su impacto en la gestión y ejecución de las operaciones en el aeropuerto, área terminal y ruta. Detección y monitorización de los parámetros críticos de influencia para el desarrollo de modelos de previsión que eviten las ineficiencias, logrando así la optimización de dichas operaciones desde el punto de vista del consumo energético, costes y emisiones. Iniciativa liderada por CRIDA.
Proyectos de Subvención Nacional
El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial, es la entidad que canaliza las solicitudes de financiación y apoyo a los proyectos de I+D+i de empresas españolas en los ámbitos estatal e internacional.
AIRPORTS (Airport Improvement Research on Processes & Operations of Runway, TMA & Surface) representa una iniciativa de I+D orientada al desarrollo de tecnologías habilitantes y capacidades críticas para la realización en ámbito aeroportuario de los conceptos operacionales avanzados conocidos como TBO (Trajectory-Based Operations) y PBO (Performance-Based Operations), extendidos a las operaciones y procesos de vehículos aéreos y terrestres.
La iniciativa aborda el desarrollo de soluciones para la modernización y mejora de los sistemas de transporte desde una perspectiva multidisciplinar (ámbitos aéreo y terrestre) a través de un riguroso enfoque sistémico y metodológico que contempla sendas interesantes vertientes experimental y analítica, con pruebas de concepto y análisis integrados centrados en aplicaciones relevantes al aeropuerto, ejemplo paradigmático de complejidad operacional extrema, en el que confluyen e interactúan dichos ámbitos.
Herramientas de Investigación
PERSEO (Plataforma de análisis de Efectos de Red de Sectorizaciones en Operación) es una herramienta cuyo objeto es facilitar la toma de decisiones relacionadas con la gestión del tráfico aéreo en ENAIRE por medio de la explotación de múltiples fuentes de información o aplicaciones.
PERSEO calcula indicadores del estado del sistema ATM utilizando, o bien calculando, la información más fiable de que disponga. La herramienta guía al usuario desde los indicadores globales del estado del sistema hasta datos de mayor nivel de detalle a través de un modelo piramidal de presentación de la información. El usuario puede avanzar desde las conclusiones generales hasta el último nivel de la pirámide con el fin de analizar las causas de los problemas detectados en el sistema.
PERSEO ofrece:
Análisis del sistema con identificación de los aspectos conflictivos detectados (Análisis a posteriori).
Propuesta de decisiones a tomar en el sistema en función de soluciones óptimas, tanto a corto plazo (uso de recursos) como a largo plazo (demanda de recursos).
Generación de informes de forma automática y bajo petición del usuario.
ATON (Automatización TOmas Norvase) es una herramienta que funcionalmente permite registrar automáticamente la actividad realizada por el controlador ejecutivo de sectores de RUTA y TMA. En cada toma, se registran las aeronaves presentes, su hora de entrada y salida y las actuaciones realizadas por el controlador ejecutivo.
ATON permite almacenar la actividad del controlador en tomas de una hora, calcular la carga de trabajo de cada toma, planificar la realización de tomas y explotar la información de las tomas, a través de gráficos e informes, o mediante exportación de datos a formato Excel.
El objetivo de esta herramienta es proporcionar la distribución óptima de recursos en los centros de control en función de las configuraciones previstas en cada turno y considerando las condiciones de contorno impuestas respecto a tiempos mínimos de descanso por controlador y turno y al número máximo de sectores distintos en los que puede operar cada controlador en un turno.
eCOMMET es un modelo computacional para estimar la carga de trabajo del controlador ATC basado en teorías psicológicas del procesamiento cognitivo de la información y la carga de recursos asociada para la realización de tareas de control aéreo. eCOMMET se ha desarrollado como una aplicación de las teorías cognitivas en el ámbito de la actividad ATC y en este sentido es aplicable a sectores de ruta, TMA y posiciones de control en torre de aeródromo.
eCOMMET está ideado como una herramienta fundamentalmente orientada a labores de investigación y desarrollo de futuros conceptos de operación ATM que pueda ser utilizada tanto para la predicción como para la monitorización de la carga de trabajo.
GECO (Generador de Conceptos Operativos) es una herramienta que permite de forma ágil y sencilla crear, modificar, comparar y calibrar diferentes Conceptos de Operación / Modos de Operación (que describen la actividad que el controlador desarrolla en la gestión del tráfico aéreo para cumplir con su función principal dirigir el tránsito de aeronaves en el espacio aéreo de modo seguro, ordenado y rápido) visualizando el impacto que tienen los eventos definidos en carga de trabajo.
VOICE es un sistema que permite detector los eventos de control de tráfico aéreo (ATC) a través de las Comunicaciones por Voz ATC. El prototipo de VOICE se desarrolló en el marco de licitaciones de DNA AENA de DNA 344/2009 y fue suministrado por Unisys. Para este sistema, un módulo clave es el sistema de Reconocimiento Automático de Voz, que recibe la entrada de audio proporcionando su transcripción asociada como salida. Esta transcripción alimenta el algoritmo de detección de eventos, basado en patrones de palabras clave.
El tráfico aéreo está particularmente afectado por las condiciones meteorológicas, tanto en el área terminal como en ruta, por lo que todos los avances en el entendimiento y en la predicción local y global de sus efectos supondrán un aumento de la eficiencia y la seguridad del sistema ATM. El proyecto METEO se centra en la integración de previsiones meteorológicas en los procesos de tomas de decisiones para poder anticiparse y mitigar sus efectos adverso en la capacidad.
Flujos es un proyecto basado en un conjunto de algoritmos específicos que permiten la detección de flujos de tráfico aéreo en distintos entornos, mediante técnicas de clusterización de trazas radar entre otras, así como su caracterización para su posterior explotación y análisis. Flujos pretende obtener una base de datos históricos de flujos de tráfico en todo España para alimentar ciertas líneas de estudio:
- Detección y predicción de comportamiento de flujos de tráfico basado en datos históricos,
- Predicción de valores de ocupación de sectores,
- Estudios de eficiencia de sectorizaciones, y
- Sectorización dinámica basada en flujos.
Este estudio se centra en el uso del diámetro de la pupila como medida objetiva y continua en el tiempo de la carga de trabajo mental del controlador aéreo y su explotación en el entorno del ATC, incluyendo su uso para la calibración de modelos predictivos de carga de trabajo.