Em áreas remotas sem radar (espaço aéreo oceânico etc.), como é mantida a separação de aeronaves para que os aviões não cheguem muito perto?
O que as áreas que normalmente possuem radar fazem quando há uma interrupção repentina do radar? Existem aviões em todo lugar, não necessariamente nas vias aéreas padrão, e muitos deles recebem vetores de radar. O que acontece quando as telas escurecem?
Você está fazendo duas perguntas muito diferentes, mas relacionadas:
Como é fornecida a separação no espaço aéreo processual? (ou seja, espaço aéreo onde não existe vigilância)
Quais são os procedimentos de emergência quando um sistema de vigilância falha?
Vou abordá-los nessa ordem.
Existem três tipos principais de separação: separação vertical, separação horizontal e separação nas proximidades do aeródromo. Eu vou assumir que você não está perguntando sobre a separação nas proximidades de um aeródromo. Podemos dividir ainda mais a separação horizontal em três partes: separação lateral, separação longitudinal e separação por radar. Obviamente, a separação por radar não se aplica no espaço aéreo processual.
Comum para todos os tipos de separação, quando usados no espaço aéreo processual, é que eles são baseados em relatórios de posição feitos pelos pilotos. Quando não temos transponders para transmitir a posição e o nível dos vôos, os pilotos precisam nos dizer manualmente onde estão.
Separação vertical é bem direto. É muito fácil de aplicar, e geralmente preferimos a separação vertical (mesmo no espaço aéreo do radar), simplesmente porque é muito fácil. A separação vertical é obtida exigindo que as aeronaves operem em diferentes níveis, expressos em termos de níveis ou altitudes de vôo. Na maioria das áreas hoje, os pés 1000 são a separação vertical mínima. Os pés 2000 ainda são usados no mínimo em alguns lugares. Para mais detalhes, você deve pesquisar os Mínimos de Separação Vertical Reduzida (RVSM).
Separação Lateral é obtido exigindo que as aeronaves voem em diferentes rotas ou em diferentes localizações geográficas, conforme determinado por observações visuais, uso de navaides ou equipamento RNAV. A idéia é que, se duas aeronaves estiverem voando em dois lugares diferentes, elas não colidirão.
Um exemplo de aplicação da separação lateral são duas aeronaves voando em dois radiais diferentes do mesmo VOR (radio beacon). Se a aeronave estiver estabelecida em radiais divergindo em pelo menos graus 15 e pelo menos uma aeronave for 15 NM ou mais do VOR, elas serão separadas - por definição, independentemente da distância real entre elas.
Outro exemplo comum são procedimentos de abordagem e diferentes padrões de retenção. Certos procedimentos são projetados de maneira a garantir separação suficiente. Por exemplo, um procedimento de abordagem NDB pode ser separado de um padrão de retenção próximo. Novamente, não nos importamos com a distância real entre a aeronave - os dois procedimentos são separados, por definição, se é assim que são projetados.
Separação longitudinal é usado para aeronaves no mesmo nível, voando nas mesmas trilhas, recíprocas ou cruzadas. A separação longitudinal é baseada em tempo or distância. Por exemplo, duas aeronaves seguindo a mesma rota são separadas se houver minutos 15 entre elas. Ou seja, se a aeronave A relatar o ponto alto XYZ no 09: 12 e a aeronave B relatar o ponto alto XYZ no 09: 30, eles serão separados.
Agora, os minutos 15 são longos e podem ser reduzidos em determinadas circunstâncias, mas esse é o tipo de regra que devemos seguir no espaço aéreo processual (quando a separação vertical não pode ser usada). Pode haver centenas de quilômetros entre duas aeronaves com o 14 minutos, mas elas não estão separadas.
Você também pode basear a separação longitudinal na distância, se duas aeronaves estiverem operando diretamente para ou a partir do mesmo DME (equipamento de medição de distância). Nesse caso, a separação mínima é 20 NM (e pode ser reduzida em alguns casos).
Além das duas regras acima (minutos 15 ou 20 NM), existem muitas regras sobre travessias, faixas recíprocas, separação durante mudanças de nível, separação entre aeronaves com velocidades diferentes e assim por diante. Comum para todos eles é que os pilotos terão que relatar sua posição e, em seguida, o controlador deverá aplicar a separação de acordo com as regras.
Isso resume os métodos de separação e os mínimos no espaço aéreo processual. Agora, sua segunda pergunta: e se o espaço aéreo do radar se tornar subitamente espaço aéreo processual como resultado de uma falha do sistema?
Escusado será dizer que isso é extremamente raro. Os sistemas são muito confiáveis e existem backups e backups de backups. Fora isso:
A primeira coisa a perceber é que isso provavelmente seria considerado uma situação de emergência, o que significa que regras e regulamentos normais não se aplicam. Muitos pilotos não percebem isso, mas a palavra "mayday" não é realmente reservada apenas para uso do piloto. Você provavelmente ouvirá uma transmissão da unidade ATC que soa algo como "Mayday, mayday, mayday, todas as estações, serviço de radar encerrado devido a falha do equipamento, parar de transmitir, espera para obter mais instruções". Neste ponto, verifique se o volume do seu TCAS está aumentando ...
No entanto, é importante lembrar que os controladores são treinados para lidar com situações como essa. Os procedimentos locais são diferentes, mas os controladores tentam estabelecer uma separação de procedimentos ou transferem o tráfego para unidades adjacentes, se houver radar disponível. Mesmo quando o sistema falha, o controlador terá alguma maneira (além da memória) de rastrear todos os vôos no espaço aéreo. Podem ser faixas de voo físicas ou um equivalente eletrônico.
A primeira coisa que faremos é provavelmente tentar estabelecer uma separação lateral e / ou vertical. A idéia é que, se todas as aeronaves estiverem voando em locais diferentes ou em níveis diferentes, elas não colidirão. Nos é permitido usar metade da separação vertical mínima normal (ou seja, pés 500) em emergências, e isso basicamente dobra o número de níveis verticalmente separados disponíveis. Não se surpreenda se você receber instruções para voar no nível de vôo 375.
O que acontece a seguir depende inteiramente dos detalhes da interrupção. O tráfego em direção às áreas afetadas será mantido em terra ou redirecionado, e as unidades ATC adjacentes com cobertura de radar ajudarão na evacuação do espaço aéreo, que provavelmente permanecerá vazio até que a situação seja resolvida. Os controladores que operam no espaço aéreo do radar provavelmente não são certificados para fornecer separação de procedimentos; portanto, uma vez que o espaço aéreo é evacuado, ele permanece vazio até o sistema voltar a funcionar - ele não pode simplesmente ser alterado para espaço aéreo procedural e as operações normais são retomadas.
Para o espaço aéreo oceânico, os vôos prosseguem ao longo de trilhas e altitudes especificadas no plano de vôo arquivado. A partir daí, uma vez que eles deixam o espaço aéreo controlado por radar, são feitos relatórios de rádio ao ATC, que garante que as aeronaves sejam adequadamente separadas se um voo precisar mudar de pista ou altitude. Vejo o artigo wiki as trilhas do Atlântico Norte, que oferecem uma boa visão geral do sistema de trilhas. Especificamente:
Prior to departure, airline flight dispatchers/flight operations officers will determine the best track based on destination, aircraft weight, aircraft type, prevailing winds and Air Traffic Control route charges. The aircraft will then contact the Oceanic Center controller before entering oceanic airspace and request the track giving the estimated time of arrival at the entry point. The Oceanic Controllers then calculate the required separation distances between aircraft and issue clearances to the pilots. It may be that the track is not available at that altitude or time so an alternate track or altitude will be assigned. Planes cannot change assigned course or altitude without permission.
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Contingency plans exist within the North Atlantic Track system to account for any operational issues that occur. For example, if an aircraft can no longer maintain the speed or altitude it was assigned, the aircraft can move off the track route and fly parallel to its track, but well away from other aircraft. Also, pilots on North Atlantic Tracks are required to inform air traffic control of any deviations in altitude or speed necessitated by avoiding weather, such as thunderstorms or turbulence.
Vou deixar o "o que acontece quando as coisas quebram" para outra pessoa.
Quando as telas escurecem, o ATC rompe as faixas de progresso do vôo (e possivelmente o barcos de camarão ou outros substitutos de avião para colocar em um mapa e empurrar) e usa a força do cérebro para substituir o computador e o radar. Verificação de saída um dos meus favoritos "Diga de novo?" colunas no AvWeb que fala um pouco sobre isso (e você pode encontrar muito mais se procurar nos arquivos).
Em termos gerais, existem algumas implicações para operações que não são de radar - tanto de rotina quanto "quando as coisas quebram" - a maioria delas são concessões à segurança. O que muitos pilotos sentirão, e o maior item de segurança, é que "rotas aleatórias de RNAV só podem ser aprovadas em um ambiente de radar" (você encontrará essa jóia no AIM, mas a tradução é esta: "GPS Direto? VOCÊ NÃO PODE TER! ").
Para facilitar a separação em um ambiente que não seja de radar, os controladores irão jogá-lo (e todos os outros vôos IFR) nas vias aéreas, em altitudes padrão de IFR, provavelmente com uma velocidade especificada, e encaminharão você navaid-para- navaid.
A idéia aqui é simples: "Você precisa reuni-los para mantê-los separados": garantindo que todos os vôos estejam em vias aéreas conhecidas, em altitudes conhecidas e em velocidades conhecidas, os controladores têm uma boa idéia de quem está em seu espaço aéreo. Eles complementam esse quadro mental pedindo aos pilotos que relatem a passagem de certas correções (interseções / radiais), para que saibam exatamente onde está o voo quando fizerem o relatório (o que os ajudará a explicar os ventos no ar e lhes dará uma idéia de como qual é a velocidade no solo do vôo, além da velocidade no ar que eles estão pedindo para voar).
Todas as opções acima fornecem separação IFR para IFR, que é a preocupação do controlador. A separação IFR-VFR (que normalmente é suplementada por radar) se torna responsabilidade dos pilotos ("Veja e Evite") - isso significa que é em grande parte um fator de altitude (a diferença de pés 500 entre as altitudes de cruzeiro IFR e VFR e aquelas os requisitos de limpeza da nuvem devem começar a parecer bastante importantes agora).
A separação de aeronaves ATC é construída com base na suposição de que não há radar por meio de relatórios de posição. Nos pontos de notificação obrigatória (triângulo preto em gráficos), uma aeronave IFR (a menos que o radar seja identificado) é obrigada a relatar (consulte 5-3-2 do AIM):
(a) Identification;
(b) Position;
(c) Time;
(d) Altitude or flight level (include actual altitude or flight level when operating on a clearance specifying VFR-on-top);
(e) Type of flight plan (not required in IFR position reports made directly to ARTCCs or approach control);
(f) ETA and name of next reporting point;
(g) The name only of the next succeeding reporting point along the route of flight; and
(h) Pertinent remarks.
O ATC usa a posição e o ETA para manter a aeronave separada. A maioria dos EUA é coberta por radar, mas partes remotas do Alasca e oceânicas ainda usam relatórios de posição. Se o radar ATC não estiver funcionando (raro), o sistema reverte para posicionar os relatórios.
Avançando, o ADS-B permite que a aeronave transmita sua posição automaticamente. Uma rede de receptores ADS-B terrestres e de satélite pode criar uma imagem do tráfego.