Cuando se trata de aviones que cruzan el aire, muchos de nosotros estamos acostumbrados a la idea de que vuelen en piloto automático con poca o ninguna intervención de un piloto humano mientras viajan de un destino a otro. Aterrizando un avión con piloto automático conocido como autoland, es un asunto diferente. Si bien algunos sistemas ya existen, se están realizando esfuerzos para mejorarlos y permitir aterrizajes más seguros.

Según algunas estimaciones, alrededor del 1% de todos los vuelos comerciales utilizan autoland, utilizando un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS). El uso de ILS requiere vientos cruzados de menos de 46 km por hora, comparable a una fuerte brisa, y se vuelve más difícil en condiciones de visibilidad adversas como la niebla.

Los sistemas automáticos modernos tienen otras limitaciones. Requieren una importante infraestructura terrestre para soportar aterrizajes totalmente automatizados. La pista debe estar equipada con radiobalizas, que envían señales a la aeronave para permitirle obtener información de posición precisa y confiable. Estos sistemas son caros, con pocos aeropuertos apoyándolos, mientras que los obstáculos cercanos como montañas los hacen inutilizables. ¿Y si hubiera otra forma?

Automático

Heikki Deschacht del fabricante de aviónica ScioTeq en Bélgica es el coordinador de IMBALS, un proyecto que está desarrollando lo que se llama Vision Landing System (VLS). El objetivo de este sistema es permitir que los grandes aviones de pasajeros aterricen automáticamente con menos necesidad de balizas de radio terrestres.

"El objetivo final del proyecto IMBALS es realizar, validar y verificar un sistema de aterrizaje basado en visión para grandes aviones de pasajeros, ", dijo Deschacht. Este sistema consistirá en un sistema de cámara a bordo que captura imágenes frente a la aeronave y una plataforma de procesamiento de imágenes que extrae información de posición para ayudar al piloto automático a dirigir el avión hacia la pista, el explica.

Con los sistemas ILS actuales, el piloto debe tomar el control de la aeronave en la aproximación final. Sin embargo, Deschacht dice que el VLS, que se enciende cuando el avión está alineado frente a la pista, permitiría automatizar todo el aterrizaje. Impulsado por algoritmos que calculan el ángulo de aproximación correcto, permitiría verdaderos aterrizajes automatizados.

"Solo el 60% de los aeropuertos a los que se prestan servicios con aviones Airbus están equipados con ILS (infraestructura terrestre), ", dijo Deschacht." Y no todos son suficientes para hacer un aterrizaje automático. Así que hay una gran brecha en los aeropuertos (donde) el aterrizaje automático simplemente no es posible. Y esa es la brecha que queríamos llenar con un sistema de aterrizaje basado en la visión, porque no dependemos de nada sobre el terreno. Lo único que necesitamos son condiciones de visibilidad (que hagan) la pista visible para los sensores de la cámara ".

IMBALS utiliza actualmente cámaras que funcionan con luz visible, pero también planean desarrollar algoritmos de procesamiento de imágenes que utilicen infrarrojos para permitir aterrizajes nocturnos, y aterrizajes donde la visibilidad se reduce debido a la niebla u otros factores.

Si bien el proyecto debe finalizar en 2022, Deschacht espera que el VLS pueda estar en funcionamiento a finales de la década de 2020. Más allá de 2030, la aeronave podría diseñarse con estos sistemas incorporados, que no solo serían más capaces que los sistemas de aterrizaje automático existentes, pero significativamente más barato ya que no se requiere infraestructura terrestre.

Infrarrojo

Los sensores de diferentes longitudes de onda que pueden detectar obstáculos y evitar colisiones pueden hacer que los aterrizajes automatizados sean más seguros. así como taxi, despegue —que aún no se ha realizado para aviones comerciales— y crucero. El desarrollo de estos sensores para usar en una variedad de condiciones climáticas es el enfoque de otro proyecto llamado SENSORIANCE.

"Estamos construyendo un sistema que detectará obstáculos, especialmente en condiciones ambientales adversas, "dijo Antonio Soler de la empresa de ingeniería MLabs Optronics en Málaga, España, el coordinador del proyecto. "Estamos tratando de mejorar lo que el piloto puede ver".

La idea es no solo usar infrarrojos sino sensores en otras longitudes de onda para brindar la mayor cantidad de información posible. El equipo examinó los sensores que ya se utilizaban en la industria y trabajó en una forma de diseñar y desarrollar un sistema más económico y eficaz para mejorar la seguridad.

Los sensores y una cámara están ubicados en la parte delantera de la aeronave y transmiten la información al piloto. El software de procesamiento de imágenes transmite lo que ven las cámaras y los sensores, permitir a los pilotos detectar y evitar obstáculos como otras aeronaves e infraestructura aeroportuaria, incluso en condiciones de poca visibilidad.

Esperan tener un prototipo listo en la próxima década. "El objetivo es que todos los aviones comerciales tengan algún tipo de sistema de visión mejorado, "dijo Soler. Y combinado con otros sistemas como el de IMBALS, lo que permitiría aterrizajes automatizados más ampliamente realizados, podría permitir un vuelo totalmente automatizado en un futuro próximo.

La seguridad

Según un estudio de Boeing en 2017, El 49% de los accidentes de avión fatales entre 2008 y 2017 ocurrieron durante la aproximación final y el aterrizaje. Al eliminar las posibilidades de error humano mediante la automatización, el riesgo de accidentes se puede reducir para hacer estas fases más seguras. "Si nos fijamos en el reciente análisis de las causas fundamentales de los accidentes de aviación, muchos de ellos tienen una gran contribución del error humano, "dijo Deschacht.

También señala que la tecnología de procesamiento de imágenes como VLS podría eventualmente usarse también en otras fases del vuelo, como despegue y taxi. "Es un trabajo bastante desafiante para el piloto si es un avión bastante grande y es un aeropuerto pequeño (u ocupado) y hay poca visibilidad, ", dijo." No es un vehículo al que puedas dar marcha atrás fácilmente si has confundido tu salida en algún lugar de la calle de rodaje o la pista ".

Por supuesto, También existen preocupaciones de seguridad en torno a la automatización. El sistema automatizado de Boeing se encuentra en el centro de las investigaciones de dos accidentes que mataron a todos a bordo.

Mucho antes de que se implementen sistemas de aterrizaje automatizados como IMBALS, es necesario realizar muchas pruebas para garantizar altos estándares de seguridad. dice Stephen Rice, profesor de Factores Humanos en la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle en Florida, NOSOTROS. Las pruebas deben realizarse de manera transparente con la empresa, gobierno y consumidores potenciales.

"Si el público siente que se están recortando esquinas, no volarán en estos aviones, ", dijo." Mi recomendación siempre ha sido probar esto en aviones que no son de pasajeros (por ejemplo, carga) y pasar de 5 a 7 años abordando problemas potenciales antes de pasar a los vuelos de pasajeros ".

En general, la tendencia general en la aviación es hacia la automatización, y cada vez más, los pilotos supervisan la aeronave y sus sistemas. Será importante encontrar el equilibrio adecuado entre la automatización y un piloto humano bien capacitado, dice Deschacht. Para mitigar el error humano mediante la automatización, entonces los sistemas 'deben ser muy, muy fiable, " él dijo.