Engenheiro Langley da NASA participa do treinamento da FAA

Em um aeroporto movimentado, todas as aeronaves na área compartilham apenas algumas frequências de rádio. O espectro e o tempo são limitados e se várias pessoas falarem ao mesmo tempo, ambas as mensagens podem ser perdidas. Comunicações como “entrega de autorização”, que exigem longas transmissões e leituras, são desafiadoras em áreas de tráfego intenso, especialmente quando o clima ou outros fatores exigem que muitas aeronaves se comuniquem com os controladores ao mesmo tempo. A digitalização libera esse canal para chamadas urgentes e urgentes, entre outras coisas. E é prática corrente em alguns aeroportos, onde os pilotos podem confirmar as autorizações com o toque de um botão, que a resposta vá diretamente para a tela do controlador e as informações atualizadas sejam carregadas em seu sistema de gerenciamento de voo.

Will Cummings-Grande, engenheiro aeroespacial da Diretoria de Análise e Conceitos de Sistemas do Centro de Pesquisa Langley da NASA, está liderando o trabalho técnico centrado na Arquitetura e Desempenho de Comunicações para Liberação Digital no projeto de Gerenciamento e Segurança de Tráfego Aéreo (ATMS) da NASA. Ele está pesquisando a próxima camada de autorização digital, estendendo essa mesma lógica às instruções de táxi no solo, de modo que o tempo de pushback, a rota e as atribuições de pista também possam chegar digitalmente, em vez de por rádio.

Ele buscou o conhecimento mais atual e básico sobre como funciona a entrega de liberação digital na prática — não em um artigo de pesquisa, mas em uma torre real, em sistemas reais, com as pessoas que os administram todos os dias. A Administração Federal de Aviação (FAA) oferece o treinamento que ele desejava aos controladores de tráfego aéreo, então ele procurou a Academia da FAA “na esperança e na oração” para que pudessem aceitá-lo como aluno.

E no início de abril, Cummings-Grande viajou para o Mike Monroney Aeronautical Center (MMAC) em Oklahoma City para concluir o treinamento de especialista em aplicativos Tower Data Link Services (TDLS) – o mesmo curso prático de dois dias exigido para controladores em atividade nos 72 aeroportos dos EUA atualmente equipados com capacidade de entrega de autorização digital.

Na sala de aula

Cumming-Grande acompanhou um controlador em funcionamento durante os exercícios, negociando no terminal durante os intervalos para que ambos tivessem tempo no sistema. Seus colegas de classe eram especialistas em aplicações de Seattle, Sacramento, San Jose e Fort Lauderdale, todos controladores com empregos diurnos gerenciando espaço aéreo de alto tráfego e que estavam lá para se tornarem mantenedores de sistemas designados em seus aeroportos de origem. Nos intervalos, Cummings-Grande tinha um luxo: hora de testar. “Pude refletir algumas de minhas ideias e conceitos nos controladores que estão interagindo com o TDLS e todas as ferramentas que ele aborda no sistema atual”, disse ele. “Foi ótimo ter ambos – aqui está o que o controlador em treinamento recebe, e aqui está o que eu recebo como pesquisador – agrupados na mesma experiência.”

A FAA Academy também o conectou com os engenheiros de sistemas responsáveis pelo desenvolvimento, teste e implementação de novas versões de hardware e software do TDLS, e organizou uma visita à torre OKC para observar o sistema em operação ao vivo.

O que ele encontrou

O TDLS é executado em software totalmente isolado, completamente isolado dos sistemas operacionais padrão – um projeto deliberado de segurança cibernética que tornou a experiência prática reveladora de uma forma que um artigo de pesquisa não poderia replicar. “Interagir com o sistema foi muito revelador sobre o quão diferentes esses sistemas são de outros computadores com os quais comumente interagimos”, disse ele.

A descoberta mais significativa veio do próprio currículo. Revendo a arquitetura do sistema da FAA durante o treinamento, Cummings-Grande percebeu algo que não sabia procurar: um link entre o TDLS e o Terminal Flight Data Manager (TFDM), que ainda não existe operacionalmente. Essa lacuna é agora o centro de suas questões de pesquisa. “Eu não percebi que estava perdendo essa peça até fazer este curso”, disse ele.

Com base em duas décadas de lição de casa

A pesquisa que Cummings-Grande está realizando se conecta a uma longa linha de trabalho da NASA em segurança de superfície e comunicações digitais, incluindo o programa de Produtividade da Área Terminal, o projeto de Pesquisa de Automação de Operação de Superfície (SOAR), o projeto de Pouso de Baixa Visibilidade e Operações de Superfície (LVLASO) e estudos de Operações Baseadas em Trajetória de Superfície (STBO). Esses esforços começaram em meados da década de 90 para informar a FAA NextGen e demonstraram autorizações digitais de táxi em uma série de simulações em diversas instalações e, finalmente, em testes de voo no Aeroporto de Atlanta. Essas descobertas mostraram reduções significativas na carga de trabalho, mas o caso custo-benefício ainda não existia e a tecnologia não estava pronta na frota ou nas instalações.

O que mudou, na opinião de Cummings-Grande, foi a convergência de novos investimentos em infraestrutura, incluindo a implementação de sistemas derivados de tecnologias de Demonstração de Tecnologia do Espaço Aéreo (ATD-2), como o Spot and Runway Departure Advisor e o Precision Departure Release Capability através do TFDM, com interesse renovado da indústria por parte de um parceiro do lado da aeronave. “Temos todo esse dever de casa que as pessoas têm feito nos últimos 20-30 anos”, disse ele. “Podemos aproveitar o interesse renovado da FAA e da indústria para permitir esta melhoria da segurança?”

Sua estimativa de cronograma para um sistema totalmente implementado varia entre cinco e dez anos. E a recompensa, diz ele, será tangível para qualquer pessoa que voe. “Isso significa que seu voo será mais seguro do que nunca e que seus pilotos estarão focados nas coisas certas durante o táxi. Em vez de depender dos pilotos para anotar corretamente sua autorização de táxi ou estar familiarizado com o aeroporto, o avião saberá e poderá verificar novamente o que o piloto está fazendo.”

Um caso de parceria

Cummings-Grande não tem conhecimento de outro pesquisador da NASA que tenha feito este curso da FAA e acha que vale a pena repetir o modelo. Ele apontou o projeto de procedimentos de terminal (TERPS) como outra área onde o treinamento da FAA Academy poderia beneficiar pesquisadores que trabalham em mobilidade aérea urbana e integração de pequenos UAS. “Sempre que alguém precisar se aprofundar em um dos sistemas – entendendo o estado atual da prática, aqui estão os botões que você pressiona para que isso aconteça – acho que seria ótimo ter uma parceria contínua com a FAA Academy e tornar isso possível.”

A equipe da FAA Academy foi, segundo todos os relatos, um parceiro disposto.

Fonte