Un sistema de comunicaciones aeroportuarias digital e inalámbrico desarrollado en parte por la Nasa está listo para cambiar el caos organizado en todo aeropuerto para garantizar la seguridad de todas las operaciones en tierra.
Durante décadas, los aeropuertos se han basado principalmente en las comunicaciones de voz a través de frecuencias de radio no seguras, con llamadas de teléfonos fijos como la única opción de respaldo segura. En el futuro, el Sistema Aeronáutico Móvil de Comunicación de Aeronaves (AeroMACS) permitirá al personal de la Administración Federal de Aviación (FAA) en las torres de control enviar información decisiva para la seguridad de forma digital y segura, y debería conducir a tiempos de espera más cortos en la pista.
Los pasajeros en la pista tienen conexiones de datos de alta velocidad en sus teléfonos, “pero el ancho de banda disponible para un piloto en la cabina de vuelo para las comunicaciones es de menos de kilobits por segundo”, dijo Declan Byrne, presidente de Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) Foro.
El foro, un grupo industrial independiente establecido para apoyar y abogar por la adopción de la tecnología AeroMACS, también certifica el nuevo hardware creado para los aeropuertos. La FAA y otras autoridades de control del tráfico aéreo de todo el mundo, junto con la Nasa, participan en el foro.
AeroMACS eventualmente eliminará el uso de la comunicación de voz como el método principal de intercambio de información para las operaciones terrestres del aeropuerto. Las nuevas redes de datos digitales cifradas de alta velocidad agilizarán las comunicaciones entre las tripulaciones de tierra y los controladores de tráfico aéreo. Los mensajes enviados a un piloto después de que el avión está en tierra pueden incluir diagramas y mapas de estilo GPS, así como instrucciones de texto para la navegación en la pista, detalles de asignación de puertas e indicaciones de navegación en la superficie.
Cuando un avión aterriza ahora, el piloto se conecta a una red de voz y habla con el responsable de control de tráfico aéreo por radio. “Si tiene un piloto alemán tratando de hablar inglés con un controlador de tráfico aéreo chino, ciertamente existe la posibilidad de una mala comunicación”, dijo Byrne, y agregó que una mala conexión puede agravar el problema.
Las autoridades de aviación de más de 150 países eligieron y acordaron adoptar el estándar WiMAX. Adoptado formalmente en 2007, WiMAX utiliza una infraestructura de red celular que se puede personalizar para la nueva frecuencia: el espectro de 5091 a 5150 megahercios está reservado solo para comunicaciones de aviación críticas para la seguridad.
Nuevas herramientas de hardware
Los ingenieros de la Nasa han formado parte de este proceso desde el principio. El Centro de Investigación Glenn de la agencia en Cleveland tomó la iniciativa en las pruebas de AeroMACS. El centro había trabajado en estos temas anteriormente y tenía una amplia experiencia, lo que lo convirtió en un socio natural para la FAA. Las dos organizaciones firmaron un Acuerdo de la Ley Espacial en 2007 para validar el nuevo sistema y establecer estándares funcionales.
“La Nasa fue una de las agencias líderes en investigación y desarrollo de tecnología que validó AeroMACS”, dijo Byrne. “La agencia implementó un sistema y lo probó. Ese trabajo era fundamental para las partes interesadas de la comunidad de la aviación internacional. Demostró que este era un estándar confiable que podían soportar”. Para ejecutar las primeras pruebas de aviación, la Nasa trabajó con la división de acceso inalámbrico de banda ancha de Alvarion Technologies Ltd. para modificar el hardware WiMAX existente. Adquirida por Telrad Networks, la compañía pudo aprovechar su trabajo con la agencia para convertirse en una de las primeras en recibir la Certificación AeroMACS Wave 1, una validación independiente del desempeño de un observador de la industria.
En esta familia de hardware, cualquier sensor llamado estación de abonado recopilará, transmitirá y recibirá datos. Telrad construye la estación base que realiza la misma función que en una red celular, enrutando transmisiones, con GPS proporcionando tiempo para la red. La compañía también ayuda a identificar el mejor tipo de antena, y la ubicación depende de la configuración del aeropuerto y la cobertura de señal necesaria alrededor de la superficie.
Un servidor de cliente proxy ejecuta protocolos de seguridad a nivel bancario y permite la autenticación del usuario para verificar el remitente y el receptor, bloqueando las intrusiones externas. La puerta de enlace Access Service Network permite la conectividad en toda la red. Este sistema completo personalizado por Telrad es todo lo que se necesita para configurar una red inalámbrica basada en AeroMACS.
“Los aeropuertos tienen una frecuencia dedicada asignada por los reguladores gubernamentales que es gratuita para que la usen”, dijo Yishai Amsterdamer, gerente general de la división de Acceso Inalámbrico de Banda Ancha de Telrad. “Cada uno puede desarrollarlo por sí mismo”.
La compañía israelí, que tiene una oficina en Delmar, Nueva York, ahora está trabajando con aeropuertos de todo el mundo para personalizar las configuraciones del sistema.
Telrad también ha creado Star Suite, un programa de gestión de redes de software que puede admitir cualquier aplicación que requiera un aeropuerto.
Un trabajo de 20 años
AeroMACS es más barato de operar y mantener que la infraestructura existente basada en voz, pero llevará tiempo hacer la transición de todos los aeropuertos a la nueva tecnología. Cada autoridad de aviación puede optar por implementarlo en etapas más pequeñas. Hasta ahora, algunos aeropuertos de EEUU están utilizando el sistema para recopilar información de sensores de vigilancia, lo que ayudará a mejorar el seguimiento de las aeronaves en pistas y calles de rodaje, explicó Rafael Apaza, investigador principal del desarrollo de AeroMACS de la Nasa e ingeniero senior de investigación de comunicaciones en Glenn.
Y por primera vez, en 2016, la Nasa transmitió con éxito datos de aviación, incluidas opciones de ruta e información meteorológica, a un avión en rodaje a través de un sistema de comunicación inalámbrico. La electrónica sofisticada que se usa en los aviones es muy sensible, por lo que una comunicación inalámbrica inexacta podría interrumpir esos sistemas. La eliminación exitosa del riesgo de interferencia de señal mientras se mantiene la capacidad de rendimiento fue lo que hizo que este logro fuera tan significativo. Solo entonces se demostró que el sistema era seguro para los aviones.
Los ingenieros de la Nasa también demostraron que los activos móviles, como vehículos de emergencia y computadoras portátiles, pueden incluirse en la red inalámbrica. Esto permitirá rastrear estos activos cuando sean necesarios.
Hasta la fecha, más de 50 aeropuertos en aproximadamente 15 países diferentes están utilizando AeroMACS para reemplazar la transmisión de voz por datos. Se estima que la transición de más de 40.000 aeropuertos en todo el mundo llevará 20 años. Cuando esté completamente implementado, podrá enrutar de manera rápida y segura cualquier comunicación terrestre.
Un programa piloto de tres meses en el aeropuerto de Pekín mplementó el sistema para activos móviles y descubrió que el uso de AeroMACS en lugar de comandos de voz redujo 20 minutos el tiempo que los aviones pasaban en tierra.
A medida que las autoridades de aviación como la FAA publiquen las pautas de AeroMACS, Telrad y otros proveedores de hardware podrán desarrollar nuevas herramientas para respaldar el uso de la comunicación inalámbrica en los aeropuertos.
