Come funziona il controllo del traffico aereo

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Durante i periodi di punta dei viaggi aerei negli Stati Uniti, ci sono circa 5.000 aeroplani nel cielo ogni ora. Ciò si traduce in circa 50.000 aeromobili che operano nei nostri cieli ogni giorno. Come fanno questi velivoli a non entrare in collisione tra loro? Come si muove il traffico aereo in entrata e in uscita da un aeroporto o in tutto il paese?

Il compito di garantire operazioni sicure degli aeromobili commerciali e privati ​​spetta ai controllori del traffico aereo. Devono coordinare i movimenti di migliaia di aeromobili, tenerli a una distanza di sicurezza l'uno dall'altro, dirigerli durante il decollo e l'atterraggio dagli aeroporti, indirizzarli contro il maltempo e garantire che il traffico scorra senza intoppi con ritardi minimi.

Quando si pensa al controllo del traffico aereo, probabilmente viene in mente l'immagine di uomini e donne nella torre di un aeroporto. Tuttavia, il sistema di controllo del traffico aereo è molto più complesso di quello. In questo articolo esamineremo il controllo del traffico aereo negli Stati Uniti. Seguiremo un volo dalla partenza all'arrivo, guardando i vari controllori coinvolti, cosa fa ognuno, l'attrezzatura che usa e come viene addestrato.

Spazio aereo e controllo del traffico aereo

-Lo spazio aereo degli Stati Uniti è diviso in 21 zone (centri) e ogni zona è divisa in settori. Inoltre all'interno di ciascuna zona ci sono porzioni di spazio aereo, di circa 50 miglia (80,5 km) di diametro, chiamate TRACON (Terminal Radar UNpproach CONtrol) spazi aerei. All'interno di ogni spazio aereo TRACON ci sono un certo numero di aeroporti, ciascuno dei quali ha il proprio spazio aereo con un raggio di 5 miglia (8 km).

-Il sistema di controllo del traffico aereo, gestito dalla Federal Aviation Administration (FAA), è stato progettato attorno a queste divisioni dello spazio aereo. Le divisioni del sistema di controllo del traffico aereo sono:

• Centro di comando del sistema di controllo del traffico aereo (ATCSCC) - Il ATCSCC sovrintende a tutto il controllo del traffico aereo. Gestisce anche il controllo del traffico aereo all'interno dei centri dove ci sono problemi (maltempo, sovraccarico di traffico, piste non operative).
• Centri di controllo del traffico aereo (ARTCC) - Ce n'è uno ARTCC per ogni centro. Ogni ARTCC gestisce il traffico in tutti i settori del proprio centro ad eccezione dello spazio aereo TRACON e dello spazio aereo dell'aeroporto locale.
• Controllo di avvicinamento radar terminale - TRACON gestisce gli aeromobili in partenza e in avvicinamento all'interno del suo spazio.
• Torre di controllo del traffico aereo (ATCT) - An ATCT si trova in tutti gli aeroporti che hanno voli regolarmente programmati. Le torri gestiscono tutto il traffico di decollo, atterraggio e terra.
• Stazione di servizio di volo (FSS) - Il FSS fornisce informazioni (meteo, rotta, terreno, piano di volo) per i piloti privati ​​che volano dentro e fuori da piccoli aeroporti e aree rurali. Assiste i piloti in caso di emergenza e coordina le operazioni di ricerca e salvataggio per gli aeromobili scomparsi o in ritardo.

Il movimento degli aerei attraverso le varie divisioni dello spazio aereo è molto simile a quello dei giocatori che si muovono attraverso una difesa a "zona" che potrebbe utilizzare una squadra di basket o di calcio. Quando un aeromobile attraversa una determinata divisione dello spazio aereo, viene monitorato da uno o più controllori del traffico aereo responsabili di tale divisione. I controllori monitorano questo aereo e danno istruzioni al pilota. Quando l'aereo lascia quella divisione di spazio aereo ed entra in un'altra, il controllore del traffico aereo lo passa ai controllori responsabili della nuova divisione di spazio aereo.

Alcuni piloti di piccoli aerei volano solo per visione (regole del volo a vista, o VFR). Questi piloti non sono tenuti dalla FAA a presentare piani di volo e, ad eccezione di FSS e torri locali, non sono serviti dal sistema di controllo del traffico aereo tradizionale. I piloti di grandi voli commerciali utilizzano strumenti per volare (regole del volo strumentale, o IFR), in modo che possano volare con tutti i tipi di tempo. Devono presentare piani di volo e sono serviti dal sistema di controllo del traffico aereo tradizionale

Successivamente, effettueremo il check-in con un volo di una compagnia aerea commerciale prima che decolli.

Contenuti

1. Profilo di volo e verifica preliminare
2. Partenza, in rotta e discesa
3. Avvicinamento e atterraggio
4. Carriere e preoccupazioni
5. Problemi di controllo del traffico aereo

Supponiamo che tu stia volando attraverso gli Stati Uniti, forse da New York a San Francisco. Il tuo volo, come ogni altro volo di una compagnia aerea commerciale, segue un profilo tipico:

1. Preflight -Questa parte del volo inizia a terra e include controlli di volo, push-back dal gate e taxi alla pista.
2. Decollare - Il pilota accende l'aereo e accelera lungo la pista.
3. Partenza - L'aereo si solleva da terra e sale a un'altitudine di crociera.
4. In viaggio - L'aereo viaggia attraverso uno o più spazi aerei centrali e si avvicina all'aeroporto di destinazione.
5. Discesa - Il pilota scende e manovra l'aereo verso l'aeroporto di destinazione.
6. Approccio - Il pilota allinea l'aereo con la pista di atterraggio designata.
7. Atterraggio - L'aereo atterra sulla pista designata, i taxi fino al gate di destinazione e parcheggiano al terminal.

Preflight

Mentre ti prepari per il tuo volo controllando i bagagli e camminando verso il gate, il tuo pilota ispeziona l'aereo e archivia un piano di volo con la torre: tutti i piloti IFR devono presentare un piano di volo almeno 30 minuti prima di respingere il gate . Il tuo pilota rivede il tempo lungo il percorso previsto, mappa il percorso e archivia il piano. Il piano di volo include:

• Nome della compagnia aerea e numero del volo
• Tipo di aeromobile e attrezzatura
• Velocità e altitudine di crociera previste
• Rotta del volo (aeroporto di partenza, centri che verranno attraversati e aeroporto di destinazione)

Il tuo pilota trasmette questi dati alla torre.

Esempio di striscia di avanzamento del volo

Nella torre, un controller chiamato a persona dei dati di volo esamina le informazioni meteorologiche e sul piano di volo e inserisce il piano di volo nel computer host della FAA. Il computer genera un file striscia di avanzamento del volo che verrà passato da controller a controller durante il volo. La striscia di avanzamento del volo contiene tutti i dati necessari per tracciare il tuo aereo durante il volo ed è costantemente aggiornata.

Una volta che il piano di volo è stato approvato, il responsabile dei dati di volo dà l'autorizzazione al tuo pilota (consegna di liquidazione) e passa la striscia al controllore di terra nella torre.

Il controller di terra è responsabile di tutto il traffico a terra, compreso il rullaggio degli aeromobili dai gate alle piste di decollo e dalle piste di atterraggio ai gate. Quando il controllore di terra determina che è sicuro, ordina al pilota di spingere indietro l'aereo dal gate (il personale della compagnia aerea aziona i rimorchiatori che effettivamente spingono indietro l'aereo e dirigono l'aereo fuori dall'area del gate). Mentre i tuoi taxi aerei raggiungono la pista, il controllore di terra controlla tutte le vie di rullaggio dell'aeroporto e utilizza il radar a terra per tracciare tutti gli aerei (particolarmente utile in caso di maltempo), assicurandosi che il tuo aereo non attraversi una pista attiva o interferisca con i veicoli terrestri . Il controllore di terra parla con il tuo pilota via radio e gli dà istruzioni, come ad esempio da che parte andare in taxi e quale pista andare per il decollo. Una volta che il tuo aereo raggiunge la pista di decollo designata, il controllore di terra passa la striscia al controllore locale.

Il controllore locale nella torre guarda i cieli sopra il campo d'aviazione e utilizza il radar di superficie per tracciare gli aerei. È responsabile del mantenimento delle distanze di sicurezza tra gli aerei durante il decollo. Il controllore locale concede al tuo pilota l'autorizzazione finale per il decollo quando è ritenuto sicuro e fornisce la nuova frequenza radio per il controllore di partenza. Una volta ottenuta l'autorizzazione, il tuo pilota deve decidere se è sicuro decollare. Se è sicuro, accelera l'aereo lungo la pista. Quando lasci il suolo, il controllore locale consegna il tuo aereo elettronicamente al controllore di partenza presso la struttura TRACON che serve il tuo aeroporto di partenza, ma controlla comunque l'aereo fino a quando non si trova a 5 miglia dall'aeroporto. Il tuo pilota ora parla con il controllore di partenza.

Le varie strutture di controllo del traffico aereo incontrate da un aereo durante il suo volo

Una volta che il tuo aereo decolla, il tuo pilota attiva un dispositivo transponder all'interno dell'aereo. Il transponder rileva i segnali radar in arrivo e trasmette un segnale radio amplificato e codificato nella direzione dell'onda radar rilevata. Il segnale del transponder fornisce al controller il numero di volo, l'altitudine, la velocità e la destinazione dell'aeromobile. Sullo schermo radar del controller viene visualizzato un simbolo che rappresenta l'aereo con queste informazioni accanto. Il controller può ora seguire il tuo aereo.

Questo contenuto non è compatibile con questo dispositivo.

Il transponder di un aereo trasmette i dati di volo ai segnali radar in arrivo.

Il controllore di partenza si trova nella struttura TRACON, che può avere diversi aeroporti all'interno del suo spazio aereo (raggio di 50 miglia / 80 km). Lui o lei usa il radar per monitorare l'aereo e deve mantenere le distanze di sicurezza tra i velivoli in ascensione. Il controller di partenza dà istruzioni al tuo pilota (direzione, velocità, velocità di risalita) per seguirlo regolarmente corridoi di salita attraverso lo spazio aereo TRACON.

Il controller di partenza monitora il tuo volo durante la salita alla parte in rotta. Quando il tuo aereo lascia lo spazio aereo TRACON, il controllore di partenza passa il tuo aereo a controller centrale (Controllore ARTCC). Ogni volta che il tuo aereo passa tra i controller, viene stampato un foglio di avanzamento del volo aggiornato e distribuito al nuovo controller.

In rotta e in discesa

Una volta che il tuo aereo ha lasciato lo spazio aereo TRACON, entra in un settore dello spazio aereo ARTCC, dove è monitorato da almeno due controllori del traffico aereo. Il controller associato radar riceve le informazioni sul piano di volo da cinque a 30 minuti prima che l'aereo entri in quel settore. Il controller associato lavora con il controller radar responsabile di quel settore. Il controller radar è responsabile di tutte le comunicazioni aria-terra, mantiene la separazione sicura degli aeromobili all'interno del settore e coordina le attività con altri settori e / o centri. I controllori devono monitorare lo spazio aereo ad alta quota (sopra 24.000 piedi / 7320 m) e bassa quota (sotto 24.000 piedi). I controller del centro forniscono al tuo pilota informazioni aggiornate sul meteo e sul traffico aereo. Danno anche indicazioni al tuo pilota riguardo ad aspetti come velocità e altitudine per mantenere una separazione sicura tra gli aerei all'interno del loro settore. Monitorano il tuo aereo finché non lascia il loro settore. Quindi lo passano al controller di un altro settore.

Un altro controller, chiamato controller di hand-off radar, assiste il radar e associa i controller del radar durante i periodi di traffico intenso, guardando lo schermo del radar e contribuendo a mantenere un flusso di traffico aereo regolare.

Mentre ti godi il tuo pasto, uno spuntino, un film in volo o la vista fuori dal finestrino, il tuo aereo passa da un settore all'altro e da un centro all'altro. In ogni settore, i controllori centrali impartiscono istruzioni radio ai piloti. Potrebbe essere necessario modificare il percorso del tuo aereo rispetto al piano di volo originale per spostarti in caso di maltempo o evitare un settore congestionato. I tuoi piloti potrebbero richiedere un cambio di altitudine per evitare o ridurre la turbolenza. Questo avanti e indietro tra i piloti ei controller centrali continua fino a quando non ti trovi a circa 150 miglia (241 km) da San Francisco (la tua destinazione). A questo punto, il controllore centrale ordina a tutti gli aerei che volano su San Francisco di spostarsi da altitudini elevate a quote basse e unisce l'aereo in discesa in una singola linea di file verso l'aeroporto. Il controller fornisce istruzioni al pilota, come i cambiamenti di direzione, velocità e altitudine, per posizionare il tuo aereo in linea con questi altri velivoli. A seconda delle condizioni del traffico, il controllore potrebbe dover posizionare il tuo aereo in uno schema di attesa, che è un percorso standard intorno a ciascun aeroporto, dove aspetti che l'aeroporto possa gestire il tuo arrivo. Il controller continua a dare indicazioni al tuo pilota finché il tuo aereo non si trova nello spazio aereo TRACON.

Corridoi di partenza e di avvicinamento per il traffico aereo verso est da e per gli aeroporti nello spazio aereo TRACON della Bay Area di San Francisco. (Fare clic sull'immagine per ingrandirla.) Immagine per gentile concessione della Federal Aviation Administration

Quando il tuo aereo in discesa si trova a 50 miglia dall'aeroporto di San Francisco, è nello spazio aereo TRACON. Un controller di avvicinamento indica al pilota di regolare la direzione, la velocità e l'altitudine dell'aereo per allinearsi e prepararsi ad atterrare lungo i corridoi di avvicinamento standard. Il tuo pilota quindi allinea il tuo aereo con la pista. Quando sei a 16 km dalla pista, il controllore di avvicinamento passa il tuo aereo al controllore locale nella torre dell'aeroporto.

Atterraggio

Il controllore locale nella torre dell'aeroporto controlla le piste e il cielo sopra le piste con binocolo e radar di superficie (i controllori locali e di terra sono gli unici controllori autorizzati a utilizzare le informazioni visive nello svolgimento dei loro compiti). Quando il controllore locale determina che è sicuro, dà al tuo pilota l'autorizzazione per atterrare. Il controller locale aggiorna anche le condizioni meteorologiche per il tuo pilota e monitora la distanza tra il tuo aereo e altri velivoli in atterraggio.

I controllori del traffico aereo nella torre monitorano i decolli, gli atterraggi e il traffico a terra con strumenti visivi e radar. Foto per gentile concessione della NASA

Una volta atterrato, il controllore locale dirige il tuo aereo verso una via di rullaggio di uscita, comunica al tuo pilota la nuova frequenza radio per il controllore di terra e passa l'aereo al controllore di terra.

Il controller di terra controlla le piste e le vie di rullaggio e utilizza le informazioni del radar a terra per garantire che il tuo aereo in rullaggio non attraversi le piste attive o interferisca con i veicoli di terra. Lui o lei dirige il tuo aereo al gate del terminal appropriato. Il personale di terra della compagnia aerea utilizza segnali manuali per assistere il pilota nel parcheggio dell'aereo al gate.

Formazione di controllore del traffico aereo sui sistemi TRACON Foto per gentile concessione della NASA

Cosa serve per essere un controllore del traffico aereo? Per essere un controllore di terra, devi memorizzare la posizione del velivolo sulle piste e sulle vie di rullaggio con una sola, breve occhiata. I controllori locali, TRACON e ARTCC devono essere in grado di pensare e visualizzare in tre dimensioni. Tutti i controllori devono essere in grado di raccogliere informazioni da ciò che sentono, prendere decisioni rapidamente e conoscere la geografia del proprio spazio aereo, così come quello degli altri. Devono essere in grado di leggere e interpretare i simboli, nonché prevedere la posizione degli aeromobili in base alle direzioni e alle velocità della rotta, e devono essere in grado di concentrarsi intensamente. Per testare le tue abilità di controllore del traffico aereo, consulta le pagine da 17 a 67 del CD ROM "Gate to Gate": Pacchetto di orientamento per le attività degli studenti e la carriera.

I controllori del traffico aereo a tutti i livelli sono impiegati dalla FAA. Per diventare un controllore del traffico aereo, devi presentare domanda attraverso il sistema del servizio civile federale e superare un test scritto che valuti le tue capacità di svolgere le funzioni di controllore. Il ragionamento astratto e la visualizzazione spaziale 3-D vengono testati durante l'esame. I candidati devono avere tre anni di esperienza lavorativa, una laurea quadriennale o una combinazione dei due.

Se sei accettato nel programma di formazione, frequenterai l'Accademia FAA di Oklahoma City, Oklahoma, per sette mesi di formazione. Mentre sei lì, imparerai il sistema di controllo del traffico aereo, le attrezzature, i regolamenti, le procedure e le prestazioni dell'aeromobile. Dovrai superare un esame finale prima di laurearti.

Dopo la laurea, accumulerai esperienza lavorativa in vari siti in tutto il paese, dalle torri aeroportuali agli ARTCC. È necessario essere certificati per varie posizioni, come controller di terra, controller radar associato e controller di hand-off radar. Ti verrà richiesto di superare esami fisici annuali, esami semestrali delle prestazioni e screening periodici dei farmaci. Le posizioni di controllo del traffico aereo sono lavori altamente competitivi e la forza lavoro del controllore è relativamente giovane (la maggior parte è stata assunta dopo lo sciopero dei controllori del traffico aereo negli anni '80, quando il presidente Ronald Reagan ordinò che tutti i controllori in sciopero venissero licenziati).

Controllori del traffico aereo

• Lavora presso torri locali, TRACON, centri ARTCC, FSS e ATCSCC
• Lavora 40 ore settimanali (anche alcune ore supplementari di straordinario)
• Guadagna tra $ 36.000 e $ 87.000 a seconda dell'esperienza (reddito medio = $ 64.880 a partire dal 1998)
• Ricevi da 13 a 28 giorni di ferie retribuite e 13 giorni di congedo per malattia retribuito
• Può andare in pensione già all'età di 50 anni con 20 anni di servizio attivo oa qualsiasi età dopo 25 anni di servizio attivo

I viaggi aerei sono aumentati notevolmente da quando il governo federale degli Stati Uniti ha deregolamentato l'industria del trasporto aereo negli anni '70. Tuttavia, la costruzione di nuovi aeroporti e piste non ha tenuto il passo con l'aumento del traffico aereo. Ciò ha esercitato una pressione eccessiva sul sistema di controllo del traffico aereo per gestire i quasi 50.000 voli al giorno, un numero destinato ad aumentare nel prossimo futuro. Per gestire questi voli ed evitare ritardi e collisioni, la FAA e la NASA hanno sviluppato un software moderno, aggiornato i computer host esistenti e i sistemi di comunicazione vocale e istituito funzionalità GPS (sistema di posizionamento globale) su vasta scala per aiutare i controllori del traffico aereo a tracciare e comunicare con gli aerei. La FAA sta attualmente ridisegnando lo spazio aereo degli Stati Uniti per fare più spazio all'aumento del traffico. Ad esempio, l'esercito statunitense ha liberato lo spazio aereo precedentemente limitato al largo della costa della Carolina del Nord per l'utilizzo da parte di aerei commerciali. Questi sforzi dovrebbero contribuire ad alleviare il traffico e ridurre al minimo i ritardi a breve termine; tuttavia, aumentare la capacità aeroportuale mediante la costruzione di nuove piste e aeroporti è in definitiva il modo per gestire il problema.

Per ulteriori informazioni sul controllo del traffico aereo e argomenti correlati, consultare i collegamenti nella pagina successiva.

Incidente aereo

In caso di incidente aereo o di incursione in pista (due aerei in rotta di collisione), il National Transportation Safety Board (NTSB) indaga. Il team NTSB ricostruisce i servizi di traffico aereo forniti all'aereo, esamina i dati di tracciamento radar e studia le trascrizioni delle conversazioni controllore-pilota. Vedi NTSB: The Investigative Process per i dettagli.

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Altri ottimi link

• Home Page dell'Associazione Nazionale dei Controllori del Traffico Aereo
• NASA Ames: Center-TRACON Automation System
• Manuale delle prospettive occupazionali del Dipartimento del lavoro degli Stati Uniti: controllori del traffico aereo
• NTSB: il processo investigativo
• Home Page della FAA