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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN
EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE
CHILE
Proyecto
“Diagnóstico de las Condiciones de los Factores
Humanos en la Prestación de Servicios de Tránsito
Aéreo en Chile”
AUTOR JAIME GONZALEZ NORAMBUENA
Febrero de 2007
Marzo de 2007 Página 2
INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
1 RESUMEN EJECUTIVO. ..................................................................................................................... 6
2 INTRODUCCIÓN. ...............................................................................................................................11
3 CONCEPTO DE AUTOMATIZACIÓN EN EL CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO. ....13
4 MODELO COGNITIVO DEL CONTROLADOR DE TRÁNSITO AÉREO. .................................20
5 IMPACTO DE LA AUTOMATIZACIÓN EN LOS FACTORES HUMANOS...............................24
6 AUTOMATIZACIÓN CENTRADA EN EL CONTROLADOR........................................................41
7 DESARROLLO DE LA AUTOMATIZACIÓN EN EL SISTEMA DE CONTROL DE
TRÁNSITO AÉREO DE CHILE. ........................................................................................................49
8 SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN USO EN EL MUNDO. .........................................................60
9 EL FUTURO DE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS DE CONTROL DE TRÁNSITO
AÉREO. ..................................................................................................................................................73
10 RECOMENDACIONES PARA UN FUTURO SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CHILE...87
11 CONCLUSIONES ...............................................................................................................................109
12 APENDICE A “TECNOLOGIAS Y SISTEMAS” ..........................................................................111
13 APENDICE B “CONCEPTO OPERACIONAL OACI DE LA ATM”...........................................125
CONTENIDOS
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
1 REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFÍA.
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Human factors in the Design and Evaluation of Air Traffic Control
Systems
2. Christopher D. Wickens, Anne S. Mavor, and James P. McGee, Editors;
Panel on Human Factors in Air Traffic Control Automation, National
Research Council
Flight to the Future: Human Factors in Air Traffic Control
3. OACI Noviembre 2001
Material de orientación regional CAR/SAM para programas de garantía
de calidad de servicios de transito aéreo.
4. Revista de la OACI
Volumen 61, Número 1, 2006.
5. Dave Schleicher
Automated Arrival Traffic Flow Management Using 4D Trajectories
6. Kenneth Allendoerfer, Shantanu Pai and Vicki Ahlstrom
Human Factors Considerations for User Identification on Air Traffic
Control Systems.
7. Prof. Dr.-Ing. Uwe Völckers, DLR -German Aerospace Center
Systems for future Aircraft Guidance from the Ground
8. David B. Kaber, North Carolina State University, Raleigh-Durham.
Workload-Matched Adaptive Automation Support of Air Traffic Controller
Information Processing Stages.
9. .J. Abbink, National Aerospace Laboratory NLR
Integrated Free Flight and 4-D Gate-to-gate Air Traffic Management,
possibilities, Promises and Problems
10. Publicado en Marzo de 1994 en "Mach.82")
¿QUÉ PASA EN EUROPA? Una aproximación a la situación actual del ATC
11. European Organization for the Safety of Air Navigation.
Air Traffic Flow and capacity Management.
12. Honorable Kenneth M. MeadInspector GeneralU.S. Department of
Transportation
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
Air Traffic Control
Modernization
13. A. S. Debelack, J. D. Dehn, L. L. Muchinsky and D. M. Smith
Next generation air traffic control automation
14. Kenneth R. Allendoerfer, Joseph Galushka.
Air Traffic Control System Baseline Methodology Guide
15. IFATCA, 27 Febrero 2007.
A STATEMENT ON THE FUTURE OF GLOBAL AIR TRAFFIC MANAGEMENT
16. Hugo de Jonge y Marc Sourimant
Gate to Gate Integrated Operational System
17. European Organization for the Safety of Air Navigation.
Gate to Gate Concept.
18. EUROPEAN AIR TRAFFIC MANAGEMENT PROGRAMME, 27 Junio 2003.
The Development of Situation Awareness Measures in ATM Systems
19. Organización de Aviación Civil Internacional, CAR/DAC 1.
“MANUAL GUIA PARA LA CAPACITACION DE RECURSOS HUMANOS
SOBRE LOS SISTEMAS CNS/ATM”
20. H.W.G. de Jonge
Refined Flow Management An operational concept for Gate-to-Gate 4D
flight planning.
21. Ashley Nunes, University of Illinois.
The Impact of Automation in the Mental Model, Findings from the Air
Traffic Control Domain.
22. EUROCONTROL, edition 2003.
Air Traffic Management Strategy for the years 2000+
23. INDRA ATM,
SATCA, Air Traffic Control Automation Systems.
24. Captain Bob Hilb, 28 Agosto 2006.
Dramatically Improving Gate to Gate Operations.
25. Jing Xing, Carol A. Manning, Civil Aerospace Medical Institute
Complexity and Automation Displays of Air Traffic Control: Literature
Review and Análisis.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
PAGINAS WEB CONSULTADAS
http://www7.nationalacademies.org/ocga/testimony/Air_Traffic_Control.asp
http://www.seas.upenn.edu/~pappasg/papers/TAC98.pdf
http://www.monografias.com/trabajos16/transito-aereo/transito-aereo.shtml#cultur
http://press.princeton.edu/books/rochlin/chapter_07.html
http://www.engr.ku.edu/~rhale/ae510/websites_f03/HumanFactors.ppt#1
http://www.recherche.enac.fr/opti/papers/articles/garotdurand.ps.gz
http://www.monografias.com/trabajos11/errorhum/errorhum.shtml#BIBLIO
http://www.icao.com/
http://www.aena.es/
http://www.atcmuseum.org/Surveillance/radar_automation/radar_automation_STARS.asp
http://www.primidi.com/2003/08/24.html
http://www.ifatca.org/
http://ntl.bts.gov
http://rt001282.eresmas.net/infovuelo.com/trepas.html
http://www.faa.gov/ats/atb/Sectors/Automation/STARS/index.htm
http://www.g2g.isdefe.es/
http://www.ucm.es/info/pslogica/mente/
http://www.eurocontrol.int/
http://www2.nlr.nl/public/
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
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2 RESUMEN EJECUTIVO.
Uno de los problemas más importantes que deberá enfrentar a corto plazo la Dirección
General de Aeronáutica Civil y los Servicios de Tránsito Aéreo, será una definición sobre
como enfrentar la Automatización del Control de Tránsito Aéreo en Chile, especialmente
considerando las actuales circunstancias en que el colapso de estos servicios se ha
evidenciado a nivel regional, los que está sucediendo en Argentina, en Brasil, Colombia, Perú
y Bolivia, es motivo de preocupación, sin duda en Chile la situación es absolutamente
diferente, la preocupación y compromiso de la Organización ha permitido disponer de un
Servicio que ha alcanzado un gran prestigio Internacional, y que otorga seguridad y
confiabilidad a las compañías aéreas y a todos los usuarios del sistema, hecho que ha sido
resaltado a nivel Internacional.
Efectivamente en un artículo publicado recientemente llamado “El boom de la aviación en
Sudamérica empeora la seguridad”, dice; “la mayoría de los gobiernos de la región, no
han contratado más Controladores o adquirido nuevos equipos para enfrentar
este crecimiento, con la notable excepción de Chile. Las críticas indican que existe
un falta de compromiso político por parte de los Gobiernos, además del
incremento de la corrupción y la falta de recursos”, o sea el esfuerzo que ha hecho la
DGAC es reconocido y prestigia la Institución, pero eso no basta hay que continuar en esta
senda y para eso se requiere invertir ahora en sistemas que preparen al país para el futuro
crecimiento de la aviación tanto a nivel nacional como internacional, pero con una visión
integral dónde los Factores Humanos juegan un rol fundamental.
Actualmente existe un verdadero compromiso de la DGAC en el SMS (Safety Management
System), y se convertirá en un pilar de la gestión de la actual Dirección de la Institución, los
Servicios de Control de Tránsito Aéreo son parte fundamental de este nuevo concepto de
seguridad, que es mirado en forma integral, en la cual todos los elementos juegan un rol,
personal administrativo, técnico, profesional, y los administradores de las diferentes áreas,
están involucrados en este nuevo concepto de seguridad, las decisiones que se tomen hoy
día y en el futuro en lo relacionado con las tecnologías a utilizar por los Servicios de Control
de Tránsito aéreos, deben ser miradas en forma integral y con una especial y cuidadosa
consideración de los Factores Humanos.
En este informe se entrega una orientación sobre la Automatización y su estrecha relación
con los Factores Humanos, la comprensión y conocimiento que se tenga de todos los
elementos involucrados es necesaria para entender lo que es, lo que debe ser y como
enfrentar el futuro, inicialmente se indican los motivos que originan este trabajo, estimulado
por una real preocupación de los factores Humanos en el Control de Tránsito Aéreo de Chile,
y se convierte en el primer estudio científico serio que se ha hecho a nivel Latinoamericano.
La comprensión del concepto de automatización en el Control de Tránsito Aéreo es un
elemento clave para el desarrollo de este trabajo, el saber el por qué de la necesidad de
automatizar y como la búsqueda de minimizar el error de la intervención humana es el botón
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
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que permanente activa su desarrollo. Existen muchas definiciones de Automatización, pero
en el Control de Tránsito Aéreo, siendo el elemento tecnológico importante, conocer que es
lo que busca, como se han considerado los Factores Humanos en el pasado, pasa a ser un
elemento decisivo en el uso eficiente de esta tecnología, lo que nos lleva a concluir que una
definición de Automatización debe ser hecha mirando al Controlador y no mirando la
tecnología, esto es necesario y debe ser asumido por todos los que intervienen en el
proceso. La tecnología está al servicio del hombre, no el hombre al servicio de la tecnología,
teniendo claro este concepto, los procesos de Automatización tienen que se exitosos y
producir verdaderos resultados en seguridad y eficiencia en la administración del tráfico
aéreo.
Conocer el proceso mental que efectúa un Controlador de Tránsito frente a una situación de
tráfico en el espacio aéreo de su responsabilidad, es importante para comprender el cómo se
estructura la Conciencia Situacional, y este se aclara con un conocimiento del Modelo
Cognitivo del Controlador.
Un modelo cognitivo es un patrón recurrente, una forma y una regularidad en o de las
actividades de ordenamiento de las experiencias. Estos patrones surgen como estructuras
significativas principalmente a partir de nuestros movimientos corporales en el espacio,
nuestras manipulaciones de objetos y nuestras interacciones con otras personas. Su proceso
de construcción, procede de una estructura preconceptual que está eminentemente in-
corporada, en el sentido de que es parte del cuerpo y es éste el que determina nuestra
conducta. Esta estructura preconceptual es de dos tipos:
1.- Estructuras de nivel básico: que son categorías definidas por la convergencia de
nuestra percepción gestáltica, percepción que se tiene en el cerebro de los que nos rodea
nuestra capacidad para el movimiento corporal y nuestra capacidad para formar imágenes,
conforman el modelo de cada ser humano, si la percepción no es la correcta o no
corresponde a la realidad, las conductas no estarán de acuerdo a lo que se espera, la
psicología Gestalt dice:
"La percepción humana no es la suma de los datos sensoriales, sino que pasa por
un proceso de reestructuración que configura a partir de esa información una
forma, una gestalt, que se destruye cuando se intenta analizar, y esta experiencia
es el problema central de la psicología".
En definitiva el todo va más allá de los elementos que lo componen, por lo tanto si la
percepción básica del Controlador es correcta, sus actuaciones serán también correctas, y
sólo dependerán de su habilidad y su conocimiento.
2.- Estructuras esquemáticas de imágenes sinestésicas: Es una sensación secundaria
de un tipo diferente que suscita la sensación primaria. Por ejemplo el sabor o la temperatura
de los colores, o la sensación visual que produce un sonido, o la sensación táctil que provoca
incluso un concepto, son esquemas de imágenes que constantemente aparecen en nuestra
experiencia corporal cotidiana: continentes y relaciones, arriba-abajo, parte-todo, centro-
periferia, etc.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
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El frío que uno siente no es el mismo para otro, lo sabroso puede ser desabrido, lo lindo
puede ser feo, todo dependerá de la percepción, en el caso del Controlador de Tránsito
Aéreo, los proceso de selección, formación, capacitación y entrenamiento en sitio, son la
herramienta para entregar elementos y formas que permiten que el modelo cognitivo sea lo
más similar posible entre un Controlador y otro, la actuación puede ser diferente, pero la
percepción que nos lleva a la acción y toma de decisiones debe ser muy similar entre un
Controlador y otro.
El modelo Cognitivo del Controlador se refleja en la Conciencia Situacional que cada
Controlador adquiere frente a cada situación de tráfico, la Automatización tiene un impacto
directo sobre este modelo, y el conocer los elementos humanos que pueden ser afectados
por los nuevos sistemas de control es preciso para evaluar y decidir sobre que sistema
utilizar.
La automatización tendrá impactos reales sobre la percepción y el modelo mental del
Controlador, la Conciencia Situacional es ahora estructurada por la máquina, por lo que el
desarrollo y mantención de esta habilidad se verá afectada, asimismo la carga de trabajo se
verá afectada por otras tareas, como manipulación de ventanas, ingreso de datos,
configuración de la pantalla, interpretación de las alarmas, que son nuevas formas de
efectuar la labor de control.
Con sistemas automatizados de alto costo, se exigirá un mayor rendimiento y productividad
al Controlador, como se evaluará si un Controlador es eficiente o no, nuevas formas de
evaluación deberán ser diseñadas, así también la capacitación deberá ser reorientada y
considerar no sólo la técnicas y habilidades de control, habrá que incluir el desarrollo de
capacidades de supervisión de sistemas, lo que traerá consigo nuevas exigencias y nuevos
conocimientos.
Será posible en el futuro concebir el Control de Tránsito Aéreo sin sistemas automatizados?,
la verdad que los hechos y los avances tecnológicos nos dicen que no, que es mejor
enfrentarla y de la mejor manera, al mirar ejemplos de sistemas exitosos en el mundo,
incluyendo el propio sistema actual en uso en Chile, es evidente que la automatización
centrada en el Controlador, es y será la clave del éxito de cualquier sistema automatizado, en
la medida que el usuario perciba que el sistema se adapta a él, y no él al sistema, que los
procedimientos que tiene que aplicar han sido acondicionados a los nuevos sistemas, y que
realmente es un apoyo a su gestión y no un problema que tiene que enfrentar diariamente,
se traducirá en una mejor gestión del tráfico aéreo, y será percibido por la navegación aérea
y por la propia Organización.
La organización percibirá que su inversión a dado frutos, en eficiencia y calidad, y la aviación
percibirá que sus tiempos se han reducido, sus perfiles de vuelo son más respetado, lo que
se traduce en ahorro en combustible y en desgaste de la maquinaria, lo que finalmente
beneficiará al ciudadano común que tendrá pasajes a menor precio y en menores tiempos de
vuelo.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
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Para enfrentar los futuros sistemas es necesario conocer los sistemas pasados y los actuales,
Chile tiene una experiencia de más de 15 años en Automatización, la comprensión y visión
que hubo en su momento a nivel de administración del Tránsito Aéreo, de reconocer la
necesidad de automatizar y preparar especialistas en este tema, ha dejado un experiencia
que no es posible olvidar y se debe analizar, desde el primer radar para control de tránsito
aéreo, pasando por sistemas que fracasaron hasta el actual sistema Eurocat 1000, en el
Capítulo 7 se hace una amplia descripción de los mismos y se representan los aciertos y
desaciertos que tuvieron en lo que Factores Humanos se refiere, y nos deja una lección que
no se debe dejar de lado en las futuras y cercanas decisiones.
Posteriormente se hará una descripción de los sistemas automatizados de control más
eficientes y exitoso, medido por la baja tasa de accidentes e incidentes de aviación en los
países que utilizan estos sistemas, es el caso del Sistema STARS de Federal Aviation Agency
(FAA) de USA, considerado el país más seguro para volar en el mundo, a pesar que en su
espacio aéreo se producen casi el 50% de los vuelos a nivel mundial, y el sistema SATCA que
ha sido implementado en España y en otros países de Europa, que después de USA tiene la
menor tasa de accidentes e incidentes.
La descripción de la tecnología de comunicaciones y navegación disponible y en desarrollo se
incluye en el Apéndice A, con el fin de complementar la comprensión de los aspectos
tecnológicos del presente y del futuro, todos orientados a tener una mayor información con
la aeronave, eliminar el enlace oral y utilizar la transmisión digital para reducir al mínimo una
constante fuente de error, la intervención humana, como también conocer los sistemas que
aportarán la posición de la aeronave en todo momento y en cualquier lugar del espacio
aéreo.
La descripción de estos sistemas se centra especialmente en la sistemática preocupación en
los Factores Humanos del Controlador, y de cómo su participación activa en el diseño y
desarrollo ha sido fundamental para llegar a sistemas exitosos, no solo por la confiabilidad,
sino que además por el alto grado de satisfacción que sienten los Controladores al utilizar las
nuevas herramientas, lo sucedido en ambos casos debe convertirse en un modelo a seguir en
futuras decisiones sobre sistemas automatizados en Chile.
Como se ha mencionado, uno de los factores a considerar en la decisiones que sobre
adquisiciones de sistemas automatizados se deban realizar, y además por los costos que
involucra, es su flexibilidad para adaptarse a las futuras tecnologías actualmente en
desarrollo, conceptos como Gate to Gate y Free Flight, son ineludiblemente tecnologías que
deben ser incorporadas, por lo tanto se hace una descripción amplia sobre estas nuevas
formas de volar y de controlar los vuelos, incluyendo el desarrollo que realiza la British
Aerospace (BAE) para definitivamente eliminar los Controladores de Tránsito Aéreo para el
año 2020, pero esto más parece hoy día una tecnología lejana y muy difícil de implementar,
por los costos que involucra, por lo tanto la preocupación de Chile debe pasar por un análisis
de los conceptos mencionados.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
El sólo hecho que en el “Free Flight”, el piloto decida su ruta y su nivel, y que además se
provee su propia separación con otras aeronaves, traerá un cambio tan trascendente que
aún no es posible medir, este cambio afectará fundamentalmente al actual sistema de
Control de Tránsito Aéreo, que tendrá que redefinirse en todos sus aspectos, especialmente
en los humanos, esta tecnología en desarrollo y ya en aplicación en algunas rutas
trasatlánticas, afectará factores como Conciencia Situacional, carga de Trabajo,
adaptabilidad, satisfacción, productividad y otros que son parte de los elementos del modelo
Shell, y se verán influenciados a niveles que actualmente no son dimensionables, pero que si
se verán conmovidos en mayor o menos medida.
La OACI en la Conferencia Mundial de Navegación Aérea efectuada en Septiembre del año
2003, definió claramente el concepto y hacia dónde se deberían dirigir los esfuerzos de los
países en lo que a gestión del Tránsito Aéreo se refiere, ideas que de alguna manera siguen
todos los sistemas actualmente en desarrollo, Chile no puede estar ajeno a esta orientación,
por ese motivo se adjunta como Apéndice B el documento respectivo para consulta y
referencia.
Con todos los elementos mencionados y que deben considerarse se entregarán
recomendaciones generales sobre las consideraciones que se deben tener en la evaluación
de futuros sistemas para Chile.
La Capacitación deberá jugar un papel importante, la definición operativa del espacio aéreo
Chileno también debiera ser objeto de estudio y análisis, las tecnologías que se incorporarán
también deberán ser un factor a considerar, la participación activa y permanente de los
Controladores en este diseño es pieza clave para el éxito o fracaso de los futuros sistemas.
La Dirección General de Aeronáutica Civil, líder regional en la seguridad y confiabilidad de su
sistema de Control de Tránsito Aéreo, debe ir a un estudio integral sobre lo que será el
futuro, la definición operativa, el diseño del espacio aéreo, los procedimientos que se van a
aplicar o que tendrán que aplicarse, las necesidades de selección de personal, de formación y
capacitación, las necesidades de infraestructura, nuevas tecnologías a implementarse,
deberán ser objeto de estudio y de un plan que se refleje en un proyecto a gran escala, y en
el cual la tecnología sirva para satisfacer esas necesidades y requerimientos, con la
experiencia que Chile ya tiene, no puede lo tecnológico, o lo organizacional, estar sobre los
elementos que conforman los Factores Humanos y que finalmente definirán el éxito de los
nuevos sistemas.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
3 INTRODUCCIÓN.
La automatización en los Servicios de Control de Tránsito Aéreo desde sus orígenes ha
estado estrechamente unida al desarrollo de la aviación en el mundo, y éste ha sido
realmente vertiginoso, basta considerar que sólo a comienzo del siglo XX podemos ubicar los
inicios de la aviación mundial, en un corto período de 100 años se ha llegado los actuales
niveles tecnológicos, mientras que el control de tránsito aéreo tiene sus comienzos a fines de
la segunda guerra mundial, especialmente durante los puentes aéreos de Berlín y Tokio, que
debido a la gran densidad de vuelos se vió la necesidad de buscar en tierra establecer un
orden para el tráfico aéreo y secuenciar los aterrizajes.
Desde sus inicios el Control de Tránsito Aéreo se ha visto enfrentado a continuos desafíos,
producto de la alta tecnología y sofisticación de las aeronaves, como ejemplo podemos
señalar que en los años 70s se controlaban aviones que se desplazaban a una velocidad
máxima de 240 Nudos (450 Kilómetros/hora) y que alcanzaban una altura máxima de 24.000
Pies, a los tiempos actuales en el cual las aeronaves e desplazan a una velocidad 500 Nudos
(930 Kilómetros/hora) y alcanzan una altura de 45.000 Pies, los tiempos se han reducido, los
alcances se producen en forma mucho más rápida, si a esto le sumamos la exactitud de los
sistema de navegación, que le dan una precisión casi matemática a la navegación de las
aeronaves, de hecho fue esta precisión seguramente uno de los factores que contribuyó al
accidente ocurrido sobre el espacio aéreo de la frontera Suizo-Alemana el 01 de Julio del
2002, tanto es así que existe una alta probabilidad que si la misma sucesión de eventos se
hubiera producido a principios de los años 90s, lo más probable es que las aeronaves nunca
se hubieran visto, y hubiera quedado como un incidente más dentro de una larga y
desconocida lista guardada en una gaveta.
El progreso económico tampoco es ajeno al Control de Tránsito Aéreo, volar ahora es más
fácil, más barato, más rápido, más cómodo, y cada vez accesible a todas las personas, y no
se puede discutir que es una forma rápida, segura y eficiente para trasladarse de un lugar a
otro, Chile no está ajeno a esta circunstancia, durante la décadas de los 80s se produce un
gran progreso económico en Chile, período en que se alcanzaron tasas de crecimiento
cercanas al 10%, lo que se tradujo en un aumento explosivo del tráfico aéreo, que en
algunos años alcanzó tasas del 14% anual, este crecimiento explosivo no estaba previsto, y
el Control de Tránsito Aéreo, enfrentó serios problemas para proporcionar un servicio
adecuado, la Dirección General de Aeronáutica Civil asumió este problema y diseñó un plan
de modernización que cualitativamente ha posicionado al Servicio de Control de Tránsito
Aéreo de Chile, como uno de los más seguros de Latinoamérica, y además con los sistemas
más modernos de control, que básicamente se basan en la automatización de los sistemas.
Esta modernización no obedeció a un plan integral, se basó en esfuerzos centrados en el
Centro de Control Santiago, y que de alguna manera alcanzó a las dependencias de control
de las regiones, hasta hoy se ha basado en tecnología, en tener lo más moderno y lo mejor,
en este estudio se pretende que los procesos de Automatización que deben inevitablemente
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
continuar en su desarrollo, ahora se evalúen teniendo como centro el Factor Humano, eje y
centro del servicio, y el más débil de la cadena de errores.
La pregunta es y como podemos minimizar al máximo el error humano en el Control de
Tránsito Aéreo, de hecho existen muchas formas implementadas, que utilizan diferentes
barreras de seguridad, que parten por la capacitación adecuada, una supervisión eficiente,
ambiente adaptado al Controlador, en fin una serie de factores, dónde la automatización hoy
día juega un papel preponderante, dónde el Controlador (Liveware) debe ser la preocupación
más importante y como se ha dicho es el eslabón más débil de la cadena, como enfrentamos
esta falla humana, en las aeronaves se ha hecho a través de automatizar al máximo los
sistemas de control de vuelo, reduciendo al mínimo la intervención humana, este mismo
proceso en forma mucho más lenta se ha producido en el control de tránsito aéreo.
El Control de tránsito aéreo como se mencionó, no ha estado ajeno a este proceso de
automatización, en el aire tenemos pilotos que son seres humanos, y a pesar de la
automatización casi total de los sistemas de vuelo, la decisión final siempre va a ser del
Comandante de la aeronave, y como el ser humano es impredecible, no sabemos que va a
hacer en el siguiente instante, y lo confirma el Ing. Mario A. Carreras en su monografía
“El error humano, ese flagelo….” Dónde escribe, “desde siempre el hombre ha
luchado contra un enemigo que hasta el presente le ha sido imposible vencer, y es
su propio error”.
Esto nos sugiere que si se diseñaran aeronaves voladas por inteligencias artificiales, sobre lo
cual se han hecho intentos y se aplica en la aviación militar, sería mucho más simple
enfrentar la automatización, pero en el caso de los vuelos comerciales, aún nuestra sociedad
no está preparada para enfrentar esta tecnología y subirse a aeronaves sin pilotos, si así
fuera el control de tránsito aéreo también podría ser llevado por máquinas inteligentes, ya
que actuarían de acuerdo a lo programado (a lo predecible y programable), por lo tanto
mientras tengamos pilotos en las aeronaves, tendrán que haber Controladores en tierra, ya
que hasta hoy el único capaz de enfrentar y solucionar situaciones impredecibles
que produce el ser humano es el propio ser humano.
La capacidad de análisis de situaciones complejas e inesperadas sigue siendo humana, por lo
tanto susceptible de producir errores, y la Automatización ha sido y será una forma de
prevenir y reducir el error, es importante conocer el concepto propiamente tal y como se ha
introducido en el Control de Tránsito Aéreo, lo que dará una mejor comprensión del por qué,
del cómo y de los factores que se deben considerar para su implementación, su conocimiento
y finalmente su correcta aplicación.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
4 CONCEPTO DE AUTOMATIZACIÓN EN EL
CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO.
La automatización en el Control de Tránsito Aéreo como un proceso sistemático, está
directamente relacionada con el desarrollo de los radares, que permitieron “ver los aviones”,
lo que eliminaba el principal error de los Controladores, su propia imaginación, o sea se
aportaba un elemento que facilitaba estructurar la conciencia situacional, ya que es afectada
por variables humanas, la visualización de cómo estaba el tráfico en un instante dado,
dependía del propio Controlador, de sus conocimientos, de sus cálculos, de su experiencia, y
de los factores humanos, de hecho con el advenimiento de los radares se creyó que se había
llegado a los niveles deseados, pero las circunstancias y el desarrollo de nuevas tecnologías
han requerido una permanente evolución de estos sistemas.
La automatización está definida por Rubén Guillermo Silva en su estudio “Los países
Subdesarrollados y el costo de la automatización de los sistemas de control de
tránsito aéreo” como; “Sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la
capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente
efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones
sin intervención humana”, o sea evitar al máximo la mayor fuente de error que es la
intervención humana, por lo tanto los objetivos que tiene la automatización en el control de
tránsito aéreo no escapan a éste concepto básico, son simples y podemos mencionar los más
importantes:
1.- Tener más aeronaves en un mismo espacio aéreo. (Eficiencia)
2.- Disminuir los errores del cálculo matemático. (Seguridad)
3.- Reducir la carga de trabajo. (Sobrecarga)
4.- Ver las aeronaves, no imaginárselas. (Visualización)
5.- Aumentar la capacidad del sistema sin requerir más personal. (Economía)
6.- Presentación clara y oportuna de los datos de Plan de Vuelo. (Información)
7.- Detección oportuna de fallas. (Prevención del error)
8.- Dar más tiempo al Controlador para el análisis y la toma de decisiones.
(Garantía de calidad).
Al observar estos objetivos, no cabe duda que el Controlador (CENTRO DEL MODELO
SHELL) está presente en todos ellos, por lo tanto es imposible, por más que muchos
desearían que así no fuera, aislar los sistemas automatizados del Factor Humano, y que en el
propio concepto es mencionado, el no considerar este aspecto, simplemente trae consigo un
sistema que seguramente va a funcionar, pero no cumplirá con las exigencias planteadas por
el Controlador y por el usuario, que son el Controlador que da el servicio y el Piloto que lo
recibe, que son los responsables finales del sistema, y son quiénes debieran estar conformes
y satisfechos con las aplicaciones disponibles, con esta claridad, de inmediato nace la
siguiente pregunta:
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
Que papel juega el Controlador en la Toma de Decisiones sobre los sistema
automatizados de Control de Tránsito Aéreo en la Dirección General de
Aeronáutica Civil de Chile?
Esta pregunta nacerá espontáneamente al término de este estudio, y otorgará nuevos
antecedentes a considerar en las inversiones que deben hacerse en el futuro en la
Automatización y modernización de los Sistemas de Control de Tránsito Aéreo de Chile.
Los sistemas automatizados han contribuido a disminuir significativamente muchas fuentes
del error humano, el propio Controlador (L) y además disminuir en forma importante las
comunicaciones entre Controladores (L-L), o sea se están enfrentado dos elementos del
modelo shell, en forma directa:
L El propio Controlador como fuente permanente de errores.
L – L La comunicación entre Controladores se reduce, aunque no se elimina.
Ahora se presenta un cuadro dónde se indican las grandes interrogantes del Controlador, y
como se responde a ellas cuando realiza sus labores, en este cuadro podemos apreciar
claramente la significativa diferencia entre un sistema automatizado y uno no automatizado,
y lo que hace para lograr estos objetivos, incluyendo los sistemas actualmente en uso en
Chile.
En este cuadro se pueden ver claramente los objetivos que ha seguido la automatización, se
busca minimizar al máximo la intervención del Controlador en los procesos mentales, o sea
orientado a los fines del Control de Tránsito Aéreo, establecidos en el DAR-11, Reglamento
para los Servicios de Tránsito Aéreo, que dice:
“Los Servicios de Tránsito Aéreo, elementos de apoyo a la navegación aérea, desde la
simple prestación del servicio de información de vuelo y alerta, hasta los complejos
sistemas de control aéreo,se constituyen en servicios esenciales para la gestión,
seguridad y eficiencia de los vuelos, debiendo cumplir los siguientes objetivos:
a) Prevenir colisiones entre aeronaves;
b) Prevenir colisiones entre aeronaves en el área de maniobras y entre esas y
los obstáculos que haya en dicha área;
c) Acelerar y mantener ordenadamente el movimiento del tránsito aéreo;
d) Proporcionar información útil para la marcha segura y eficaz del vuelo;
e) Notificar a los organismos pertinentes respecto a las aeronaves que
necesitan ayuda de búsqueda y salvamento prestando la mayor
colaboración posible a dichos organismos según se requiera.”
La orientación que ha tenido la Automatización es consecuente con lo establecido, o sea
orientado a dar seguridad a la navegación aérea, que es el objetivo final del Control de
Tránsito Aéreo, no está contemplado el Controlador como usuario de un sistema que está
implementado para la búsqueda de esos fines, olvidándonos de que el que presta el servicio
es tan importante como el que recibe el servicio, para obtener los objetivos que son de
responsabilidad de la Dirección General de Aeronáutica Civil.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
4.1 Cuadro comparativo sistema no automatizado y un sistema automatizado.
N°
INFORMACIÓN QUE
REQUIERE EL CTA CUANDO
REALIZA FUNCIONES DE
CONTROL
SISTEMA NO AUTOMATIZADO SISTEMA AUTOMATIZADO
1
VISUALIZACIÓN DE LA
SITUACIÓN DE TRÁFICO.
SE UTILIZA LA IMAGINACIÓN
SE OBSERVA EN UNA PANTALLA YA
SEA CON INFORMACIÓN RADAR, O
ADS.
2 POSICIÓN DEL TRÁFICO
CÁLCULOS MATEMÁTICOS DE
ESTIMADAS DE ACUERDO A
DATOS PLAN DE VUELO E
INFORMES DE POSICIÓN.
INFORMACIÓN DADA EL PANTALLA
POR EL PROCESADOR DE DATOS
RADAR, PROCESADOR DE DATOS DE
PLAN DE VUELO, HERRAMIENTAS
DISRECTAS DE BOTONES DE
PANTALLA, ESTIMADAS ORIGINADAS
AUTOMÁTICAMENTE POR EL
SISTEMA.
3
DETECCIÓN DE CONFLICTOS
DE TRÁFICO.
CÁLCULOS (velocidad, distancia,
tiempo), IMAGINACIÓN,
VISULAIZACIÓN EN FRANJAS DE
PROGRESO DE VUELO,
PROYECCIÓN AUTOMÁTICA DE LA
POSICIÓN DEL TRÁFICO, HASTA 5
MINUTOS DE ACUERDO A
TRAYECTORIA.
4
CONFLICTO DE SEPARACIÓN
INMINENTE.
VISUALIZACIÓN Y PROYECCIÓN
DEL ATC, INFORMES AERONAVES.
ALARMAS AUTOMÁTICAS DE
DETECCIÓN DE CONFLICTO, CON
INFORMACIÓN RADAR (STCA) O
INFORMACIÓN DE PLAN DE VUELO
(MTCA).
5
CONFLICTO DE SEPARACIÓN
CON EL TERRENO.
INFORMACIÓN AERONAVE. SOBRE
NIVEL QUE LLEVA,
CONOCIMIENTO GEOGRÁFICO
CONTROLADOR.
SISTEMA DE ALARMA CERCANÍA DE
TERRENO (MSAW) A TRAVÉS DE
INFORMACIÓN MODO “C”, DADA
POR EL EQUIPO DE LA AERONAVE.
6
INGRESO DE AERONAVES EN
ÁREAS PROHIBIDAS,
RESTRINGIDAS O
PELIGROSAS
INFORMACIÓN DADA POR
AERONAVE SOBRE RUTA Y
DESPLAZAMIENTO.
SISTEMA DE ALARMA AUTOMÁTICO
DE PROYECCIÓN DESPLAZAMIENTO
Y POSIBLE INGRESO EN ZONAS
DETERMINADAS.
7
CONFECCIÓN DE FRANJAS DE
PROGRESO DE VUELO.
CONFECCIÓN MANUAL DE
FRANJAS DE PAPEL UTILIZANDO
LÁPIZ.
IMPRESIÓN TÉRMICA AUTOMÁTICA
EN BASE A DATOS ACTUALIZADOS
DE PLAN DE VUELO.
8
ASIGNACIÓN DE CÓDIGOS
RESPONDEDORES
INFORMACIÓN DADA POR
FRECUENCIA A AERONAVE Y
CONTROL MANUAL.
ASIGNACIÓN AUTOMATICA DE
ACUERDO A DATOS PLAN DE VUELO.
9
INFORMACIÓN DE PLAN DE
VUELO.
A TRAVÉS DE PAPEL OBTENIDO DE
LA RED FIJA AERONÁUTICA O DE
LA OFICINA DE OPERACIONES.
INFORMACIÓN DIRECTA DESDE LA
ETIQUETA RADAR, SE VISUALIZA EN
PANTALLA.
10
TRANSFERENCIAS A OTRO
SECTOR.
A TRAVÉS DE COMUNICACIÓN
ORAL O SEÑALIZACIÓN DIRECTA.
AUTOMÁTICA Y VISIBLE EN
PANTALLA.
11
COORDINACIONES CON
OTROS SECTORES
ADYACENTES.
A TRAVÉS DE
INTERCOMUNICACIÓN Y SEÑAL EN
FRANJA PROGRESO DE VUELO.
A TRAVÉS DE TRASMISIÓN DE
DATOS, UTILIZANDO PANTALLA
RADAR (OLDI).
12 NIVEL Y VELOCIDAD
INFORMACIÓN DADA POR PILOTO
Y CÁLCULOS DEL CONTROLADOR
(DISTANCIA, TIEMPO)
INFORMACIÓN DE LECTURA
DIRECTA EN ETIQUETA RADAR,
INCLUYENDO ACTITUD DE LA
AERONAVE.
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
Será suficiente entregar estas herramientas a cada Controlador en su puesto de trabajo, no
cabe duda que no lo es, es necesario e imprescindible considerar el sistema en forma
integral, de tal manera que realmente contribuya a reducir significativamente las fuentes de
errores propias de los humanos, pero además disminuir las fuentes de error producidas por
el sistema por si mismo.
Se debe comprender que los sistemas de control de tránsito aéreo, requieren y exigen una
permanente relación entre Controladores, por lo tanto no es un sistema aislado que sirve a
una persona, o a una oficina o empresa específica, involucra la propia dependencia, otras
dependencias que pueden estar muy alejadas unas de otras, o muy cercanas, y todos estos
factores hay que considerarlos, en el diseño de la arquitectura de los sistemas de Control de
Tránsito Aéreo.
Las relaciones entre Controladores son extensas y diversas, los procedimientos nacionales e
internacionales requieren permanentes contactos y coordinaciones, a través de
comunicaciones a veces difícil, no sólo por las complejidades propias del idioma, sino por un
uso no estandarizado del lenguaje técnico que debe utilizarse en estas comunicaciones.
La OACI ha hecho importantes intentos para solucionar este gran problema, que no sólo se
presenta entre Controladores, sino que en forma más evidente y peligrosa entre
Controladores y pilotos, en el mayor accidente de aviación producido en la historia de la
aviación, entre un avión de KLM y uno de Pan Am, en las Islas Canarias el 27 de marzo de
1977, en el cual perdieron la vida 583 personas, es un ejemplo que no se debe olvidar, en lo
relacionado con las comunicaciones, por mencionar solo uno de los tantos que se han
producido producto del uso e interpretación inadecuada del lenguaje técnico.
Una de las causas, recordando que un accidente es una suma de coincidencias y eventos
que suceden en un determinado instante, fueron las transmisiones de la torre indicando al
KLM que aguardase y la del Pan Am informando que aún se encontraba rodando por la pista
de despegue, que no fueron recibidas en la cabina del KLM con claridad; ambas
comunicaciones se realizaron a la vez por lo que se produjo una interferencia. El lenguaje
técnico empleado en la comunicación entre las tres partes tampoco fue adecuado.
Por ejemplo, el copiloto holandés no utilizó el lenguaje correcto para indicar que se disponían
a despegar y el Controlador de vuelo añadió un OK justo antes de pedir al vuelo de
KLM que aguardase la autorización para el despegue. Lo que produjo una
interpretación equívoca de los mensajes recibidos por ambas partes.
La historia de la aviación registra una serie de hechos en que la comunicación entre
Controladores y pilotos fue uno de los factores contribuyente, así también se producen
permanentemente una serie de incidentes, que no son reportados o percibidos por los
pilotos, y que son producto de la mala comunicación entre Controladores, la
automatización pretende disminuir a niveles mínimos esta comunicación, ya sea a través de
transmisión de datos o comunicación digital entre posiciones de control, pero aún así se
mantendrá algún nivel de intercambio entre ellos, en el esquema que se muestra a
continuación se puede apreciar la comunicación que debe existir entre Controladores en el
sistema de Control de Tránsito Aéreo de Chile.
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4.2 Esquema de relación de comunicaciones necesarias en el sistema ATC
de Chile.
CENTRO
DE
CONTROL
SANTIAGO
CENTRO
DE
CONTROL
PUERTO
MONTT
OFICINA APP
Y TORRE ARICA
OFICINA APP
IQUIQUE
OFICINA APP
ANTOFAGASTA
A
OFICINA APP Y
TORRE
COPIAPÓ
OFICINA APP Y
TORRE
CALAMA
OFICINA APP Y
TORRE
SERENA
OFICINA APP
SANTIAGO
OFICINA APP
CONCEPCIÓN
OFICINA APP
TEMUCO
TORRE DE CONTROL
IQUIQUE
TORRE DE CONTROL
ANTOFAGASTA
TORRE DE CONTROL
CONCEPCIÓN
TORRE DE CONTROL
A.M.B.
TORRE DE CONTROL
TEMUCO
TORRE DE CONTROL
TOBALABA
TORRE DE CONTROL
VALDIVIA
TORRE DE
CONTROL
OSORNO
TORRE DE CONTROL
PTO. MONTT
OFICINA APP
Y TORRE
BALMACEDA
CENTRO DE
CONTROL
PUNTA
ARENAS
CENTRO DE
CONTROL
OCEANICO
OFICINA APP
Y TORRE
TTE. MARSH
OFICINA APP
Y TORRE
ISLA DE
PASCUA
CENTRO DE
CONTROL
LA PAZ
CENTRO DE
CONTROL
MENDOZA
CENTRO DE
CONTROL
LIMA
CENTRO DE
CONTROL
CORDOBA
CENTRO DE
CONTROL
RIVADAVIA
CENTRO DE
CONTROL
TAHITI
CENTRO DE
CONTROL
NUEVA
ZELANDA
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4.3 El Controlador y su relación con el sistema automatizado.
Además un aspecto que se debe considerar es la relación del Controlador con el sistema
automatizado, ya que no es sólo un avance tecnológico, es una herramienta que debe ser
dominada y utilizada por los Controladores, que tienen sus debilidades, fortalezas,
aprehensiones, y lo miedos normales para enfrentarse a ellas.
En el contexto de lo solicitado por la Dirección General de Aeronáutica Civil, y un manera de
contribuir de la mejor manera a la optimización de los sistemas y por ende del mejor empleo
de los recursos a invertir en el futuro, enfrentaremos al Sistema Automatizado de Chile frente
al Factor Humano, y analizar si se ha considerado como el factor que determina la toma de
decisión final sobre el sistema a seleccionar, o está el factor económico, el factor tecnológico,
o las conveniencias Institucionales sobre el Factor Humano, el Doctor Rob Lee, PhD, en su
estudio “Safety Information Systems: Lessons from Aviation”, indica claramente que
“considerado sistémicamente, el factor humano contribuye a cerca del 100% de
los accidentes e incidentes, incluso en sistemas muy protegidos”, por lo tanto el
conocimiento y la comprensión de que el factor humano es esencial para la seguridad de las
operaciones aéreas, debe ser considerado en la configuración de un sistema automatizado,
es un hecho que debe ser asumido íntegramente por la Dirección General de Aeronáutica
Civil, y determinar la inclusión de los propios operadores sobre los sistemas a utilizar, la no
conformidad sólo aumentará el índice de error, asociado a niveles de desadaptación,
incomodad y rechazo a cualquier sistema que se implemente, de hecho en el capítulo
correspondiente, veremos que en Chile esto sucedió y contribuyó a uno de los mayores
fracaso de inversión que ha tenido la Dirección General de Aeronáutica Civil y la empresa
Alenia de Italia.
En este estudio, se pretende dar orientaciones sobre las consideraciones que se debieran
tener cuando se decide sobre un sistema automatizado, entregando un modelo que
considere al Factor Humano como eje fundamental en la definición de las especificaciones, y
que la tecnología esté al servicio de los requerimientos para tener un sistema que aumentará
exponencialmente la eficiencia de las aplicaciones disponibles, ya que la tecnología en este
caso, en que la seguridad está en juego, esta el servicio del hombre, no el hombre al servicio
de la tecnología.
“Un hombre a quien se consideraba muerto fue llevado por sus amigos para ser
enterrado. Cuando el féretro estaba a punto de ser introducido en la tumba, el
hombre revivió inopinadamente y comenzó a golpear la tapa del féretro.
Abrieron el féretro y el hombre se incorporó. “¿Qué estáis haciendo?”, dijo a los
sorprendidos asistentes. “Estoy vivo, no he muerto”.
Sus palabras fueron acogidas con asombrado silencio. Al fin, uno de los deudos
comenzó a hablar: “Amigo mío, tanto los médicos como los sacerdotes han
certificado que habías muerto. Y ¿cómo van a haberse equivocado los expertos?”.
Así pues, volvieron a atornillar la tapa del féretro y lo enterraron debidamente.”
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Esta pequeña historia, escrita por Diego Moñux Chércoles de Ingeniería Sin Fronteras,
España, en su estudio “Tecnología para el Desarrollo”, nos señala en forma simple que la
tecnología definitivamente no puede estar sobre el hombre, si no perdemos la perspectiva y
el sentido del por qué de su existencia y su desarrollo, no es el momento de enfrentar los
problemas éticos o morales que nos produce la tecnología, en el Control de Tránsito Aéreo
esto se encuentra reflejado en los sistemas automatizados, que están al servicio del ser
humano, por lo tanto debe ser una herramienta de apoyo y ayuda, y no un problema a
enfrentar diariamente y en cada momento, si así fuera dejó de ser útil y pasó a ser un factor
que puede afectar seriamente la seguridad aérea.
La complejidad actual de los Sistemas automatizados, como se verá posteriormente, enfrenta
al Controlador con problemas, que se deben considerar si se esperan resultados efectivos de
las cuantiosas inversiones que requieren, y todas ellas asociadas al Factor Humano, y por
ende a todos los elementos que componen el modelo Shell, y algunos de ellos son:
1.- Capacitación
2.- Resistencia al cambio.
3.- Problema generacional.
4.- Adaptación de procedimientos.
5.- Interpretación de la información.
6.- Alarmas de conflicto.
7.- Mayor exigencia de las aeronaves.
8.- Evaluación permanente.
9.- Recreación de las situaciones de control.
10.- Nuevos procedimientos de coordinación.
11.- Nuevas formas de trabajo en equipo.
Solo por mencionar algunas, por lo cual se requiere que estos cambios tan radicales se
realicen en forma sistemática y no aislada, de tal manera que todo el sistema esté con un
mismo objetivo y en una misma tarea, con la motivación necesaria para alcanzar eficiencia
de los sistemas que se implementen.
Sin duda que para lograr verdaderos beneficios de la automatización, primero debemos
considerar todos los elementos que conforman el modelo Shell, y que están presentes día a
día en el quehacer de los Controladores de Tránsito Aéreo cuando deben utilizar sistemas
automatizados y deben ser considerados en el diseño y en las exigencias de diseño que se le
hagan a los oferentes, más aún si evaluamos que Chile no es desarrollador de tecnologías en
esta área, es un comprador de tecnología, por lo tanto se debe tener mucha claridad sobre el
sistema que se requiere para que el Controlador lo utilice con facilidad, simplicidad y
disponibilidad en el momento que realmente lo requiere.
Comprender como afectan los elementos del modelo Shell del factor Humano, de alguna
manera es necesario tener un nivel de conocimiento del proceso cognitivo del Controlador
de Tránsito Aéreo, en el proceso de de análisis y proyección de la situación de tráfico, ya que
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INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL
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determina sus decisiones y su actuación, no sólo frente a una aeronave, sino que a todas las
que están bajo se responsabilidad en un determinado espacio aéreo.
5 MODELO COGNITIVO DEL CONTROLADOR DE
TRÁNSITO AÉREO.
La Automatización en el Control de Tránsito Aéreo, ha traído resultados evidentes, como la
reducción de demoras para la navegación aérea, y sistemas futuros como el concepto “Free
Flight” (Vuelo Libre), traerá aún mayor reducción de los tiempos de vuelo, especialmente de
los vuelos en grandes distancias y en los vuelos transatlánticos, con la consiguiente
economía de combustible y reducción de costos, lo que redunda en reducción del pasaje
aéreo. Sin embargo dificulta la estructura de la conciencia situacional del Controlador,
especialmente en la proyección futura de la situación de tráfico, para lo cual se han
implementado algunas herramientas automatizadas que facilitan esta proyección, por lo
tanto contribuyen a facilitar la conciencia situacional que debe tener el Controlador.
Las herramientas automatizadas que tienen el principio de predecir el futuro, pueden tener
efectos adversos en el modelo mental, ya que no está forzado a proyectar el tráfico, lo hace
la máquina, por lo tanto al introducir herramientas de este tipo, se debe tener especial
cuidado en no distorsionar el modelo mental, consideremos que hoy día la simple suma
matemática de números es un problema para los jóvenes, ya que recurren para ese proceso
a una calculadora, por lo cual han perdido la habilidad de sumar números, para que sumar
con la mente si lo hace la máquina, lo mismo podría suceder con el Controlador que podría
perder la habilidad de proyectar la situación futura de tráfico, y en ausencia de esta
aplicación no tendría los elementos para tener la adecuada conciencia situacional y los
elementos para la toma de decisiones.
Un modelo mental está definido por Ashley Nunes en su estudio “The Impact of
Automation use on the mental mode: findings from the Air Traffic Control
domain”, como la estructura que permite darse cuenta de cómo funciona un sistema, con
respecto a sus componentes internos y al proceso mismo, esta definición implica que la
habilidad de predecir el estado de un sistema en el futuro y de la toma de decisiones,
depende en gran medida del modelo mental. El Controlador necesita conocer el proceso por
el cuál se predice el futuro por la máquina, la no comprensión de este proceso, tendrá el
efecto de no utilizarla, o utilizarla por que tiene que hacerlo o así se lo exigen, por lo tanto es
importante el aprendizaje de cómo funciona el sistema para predecir la situación futura de
tráfico.
5.1 Modelo Mental y Conciencia Situacional en el Control de Tránsito
Aéreo.
En el área del Control de Tránsito Aéreo, no ha habido muchas investigaciones que tiendan a
definir el modelo mental del Controlador, y tomando estas pocas investigaciones, todas
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SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
consideran las características estáticas y dinámicas de los procesos mentales, el estado
mental en un determinado instante, o modelo situacional es lo que conocemos como
conciencia situacional, que la podemos definir como la percepción de los elementos en
el ambiente (Nivel 1), la comprensión de su significado (Nivel 2), y de la
proyección de su estado en el futuro cercano (Nivel 3).
Específicamente en el Control de Tránsito Aéreo, la habilidad del Controlador de proveer y
mantener separación entre aeronaves (que es su función básica), depende directamente de
la obtención y mantención de la más adecuada conciencia situacional, el Controlador tiene
que ser capaz de obtener información relevante de la pantalla radar y de la información que
le entregan las aplicaciones disponibles, y comprender que significa en un determinado
momento, y que efecto tendrá en el futuro, y en base a esta percepción asumirá las
decisiones de control que considere adecuada para la mantención de la separación.
Los conceptos tradicionales de Control de Tránsito Aéreo están cambiando, y en lo próximos
años, concepto de Vuelo Libre, Control Silencioso y otros, que inevitablemente seguirán
desarrollándose, alterarán la percepción del Controlador, ya que los elementos a considerar
no son los habituales, no cabe duda que los procesos de capacitación tendrán especial
relevancia para mitigar este impacto, y que las herramientas automatizadas tendrán como
objetivo la demanda cognitiva que requiere el Controlador, con la herramientas de
predicción, entregando al Controlador una extrapolación de la situación actual del tráfico y la
futura, como una gran ayuda a estructurar su conciencia situacional para una toma correcta
de decisiones.
5.2 Problemas que produce la Automatización en el modelo mental del
Controlador.
Las herramientas automatizadas disponibles para uso del Controlador, no le entregan
información de cómo obtiene el dato que presenta, los diseñadores no consideraron que el
Controlador requiere de certezas sobre el como se le entregan los datos, esto puede tener
serias implicancias en la estructura del modelo mental, por ejemplo se ha argumentado que
estas herramientas se basan en una visualización directa en la pantalla del Controlador, que
puede reducir el esfuerzo mental y aumentar la eficacia, pero esta disponibilidad puede
reducir la habilidad de retención de información, por que no se utiliza en forma frecuente, la
disponibilidad de estas aplicaciones hacen innecesario la comprensión del proceso que ha
seguido la información que se le presenta frente a la pantalla, no es necesario, está ahí, al
toque de un botón.
Una de las formas de mitigar estos efectos, especialmente en las aplicaciones predictivas
(alarmas de conflicto de corto plazo, de separación con el terreno, ruta futura, posición del
tráfico en el futuro, y otras), es que se generen en la propia pantalla, esto de alguna
manera le presenta al Controlador el como se ha obtenido, aquellos sistemas que sólo
presentan el resultado final, exigen del operador un mayor esfuerzo para su comprensión, su
aceptación y adquirir confianza en ella, esto afecta seriamente el modelo mental, ya que no
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SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE
comprende como se ha generado la información disponible, afectando el Nivel 2 de la
conciencia situacional, esto puede tener serias implicancias en la toma de decisiones, y en la
memoria de largo plazo, y existe experiencias empíricas que prueban este hecho.
Ashley Nunes condujo una serie de experiencias con Controladores a través de ejercicios
simulados, de tal manera de someter a grupos definidos y de características similares a
situaciones de tráfico idénticas en un ambiente automatizado y otro grupo en un ambiente
no automatizado, las conclusiones fueron bastante sorprendentes y se pueden resumir de la
siguiente manera:
RESULTADOS DE EXPERIENCIA EMPÍRICA DE ASHLEY NUNES
N° CON SISTEMAS AUTOMATIZADOS SIN SISTEMAS AUTOMATIZADOS
1 Alcanzan mayor precisión en las
respuestas a solicitudes de control.
No alcanzan la precisión deseada,
2 Menor tiempo para las respuestas Mayor tiempo para las respuestas.
3 Tiempo de respuesta se mantiene en la
medida que aumenta el tráfico.
Tiempo de respuesta disminuye con el
aumento del tráfico.
4 No tiene tanta claridad de la situación
de tráfico futura.
Mucha claridad y comprensión de la
situación de tráfico presente y futura
5 Capacidad de toma de decisiones se
mantiene con el aumento del tráfico.
Capacidad de toma de decisiones aumenta
en la medida que aumenta el tráfico.
6 Capacidad de solución de problemas se
mantiene.
Capacidad de solución de problemas
aumenta con el aumento del tráfico.
En este gráfico se puede apreciar más claramente la comparación de la precisión en una
situación de tráfico constante.
COMPARACIÓN MISMA CANTIDAD DE TRÁFICO
0
20
40
60
80
100
120
DENSIDAD TRÁFICO CONSTANTE
PORCENTAJEDE
PRECISIÓN
AUTOMATIZADO NO AUTOMATIZADO
Marzo de 2007 Página 23
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Este gráfico representa una situación en la cual el tráfico tiene un aumento sostenido:
COMPARACIÓN CON AUMENTO DE TRÁFICO
0
20
40
60
80
100
5 10 15 20 25 30 35 40
DENSIDAD TRÁFICO AUMENTA
PORCENTAJEDE
PRECISIÓN
AUTOMATIZADO NO AUTOMATIZADO
En este último gráfico podemos apreciar como la precisión de la respuesta del Controlador en
el transcurso del tiempo de simulación (30 minutos):
COMPARACIÓN EN EL TRANSCURSO DEL TIEMPO
0
20
40
60
80
100
10 14 18 22
TIEMPO EN MINUTOS
PORCENTAJEDE
PRECISIÓN
AUTOMATIZADO NO AUTOMATIZADO
La experiencia realizada por el Dr. Nunes coloca en evidencia que la conciencia situacional
no sólo depende del sistema automatizado que se disponga y de la capacidad del sistema,
depende de la exigencia a la que es sometido, especialmente con aumento de las solicitudes
de las aeronaves y por aumento de la densidad del tráfico, y reflexionar sobre que pasará
cuando el Controlador no disponga de estas herramientas, ya que de una u otra manera
distorsionan el modelo mental del operador.
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La visualización directa en pantalla redunda en una disminución de la demanda cognitiva del
Controlador, estas ayudas automatizadas afectan significativamente la habilidad de
aprendizaje y de toma de decisiones, por lo tanto el desafío de los diseñadores está
precisamente en eso, buscar un balance entre una interfase que reduzca el esfuerzo
cognitivo del operador, y que de alguna manera fuerce al Controlador a un nivel funcional,
sobre el proceso que sigue el sistema para desplegar la información que se le presenta.
El actual estado de la automatización, que continúa en desarrollo casi imparable, y al uso que
le hace el Controlador, hace imperativo incluir herramientas automatizadas que de alguna
manera no disminuyan la habilidad cognitiva y mantenga la capacidad de tener una correcta
conciencia situacional, ya que el costo de no hacerlo, no se mide en dinero, sino que se
mediría en vidas humanas.
6 IMPACTO DE LA AUTOMATIZACIÓN EN LOS
FACTORES HUMANOS.
El propósito de este capítulo es proporcionar una introducción a las consideraciones sobre
factores humanos asociadas a la automatización. El término, “automatización,” se refiere al
uso de computadoras para realizar procesos que eran realizado previamente por los
Controladores.
El incremento de la automatización en los sistemas de Control de Tránsito Aéreo, implicará el
uso de máquinas cada vez más rápidas y más “inteligentes”, ahora veremos desde el punto
de vista del Controlador la interfase hombre-máquina.
La pregunta nace sobre el por qué de la automatización, discutiremos los beneficios y los
problemas que trae consigo la automatización, y enfrentaremos a la automatización con los
Factores Humanos y sus efectos.
6.1 Automatizar o no Automatizar.
Si comparamos sistemas automatizados, con aquellos que son operados en forma manual,
no cabe duda que aumenta la productividad del sistema, ya que se tienen más aeronaves en
un mismo espacio aéreo. Si es utilizada apropiadamente para asistir y ayudar al Controlador,
pero no para reemplazarlo, un sistema automatizado puede complementar las capacidades
humanas y compensar las limitaciones humanas.
Existen varios niveles de automatización, y en la medida que este nivel aumenta, el
computador asume cada vez más y más el trabajo que realizaba el Controlador. Encontrar un
adecuado balance entre el computador y el Controlador es un verdadero desafío para los
diseñadores, ya que como se dijo en el capítulo anterior, la habilidad para la toma de
decisiones va disminuyendo y se va perdiendo esa habilidad imprescindible del Controlador.
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Por lo tanto automatizar una capacidad humana solo por automatizar es peligroso, el simple
hecho de automatizar una acción sólo por que se puede hacer, que es una tendencia de los
tecnócratas, es necesario tomar en cuenta y decidir sobre lo que es realmente necesario
automatizar y cuando se debe hacer, el objetivo es diseñar un sistema en el cual el ser
humano y la máquina funcionen conjuntamente, para lo cual el conocimiento total del
sistema y del ambiente en el cual se planifica, se resuelven los problemas y se toman las
decisiones, es absolutamente necesario cuando se está en búsqueda de un sistema
automatizado.
En Chile existen varios niveles de Automatización en el sistema de Control de Tránsito Aéreo,
a continuación se presentan teóricamente los posibles niveles, relacionadas con la interacción
del Controlador con el computador.
1. Semi-Manual
 El Controlador hace todo el trabajo, hasta el punto en que le permite al computador
ejecutar las acciones solicitadas. Ejemplo. Cuando se confecciona un plan de vuelo en
forma manual, el Controlador ingresa todos los datos, los verifica y le dice a la
máquina cuando ingresarlo al sistema.
2. Semi-Automático
 El computador ayuda entregándoles opciones al Controlador.
 El computador selecciona un curso de acción, que es la que no debe seguir, para el
Controlador adopte otra a su criterio.
 El computador le entrega una opción a seguir al Controlador y este decide si la sigue
o no.
 El computador selecciona un curso de acción, y si el Controlador la aprueba ejecuta la
acción.
 El computador un curso de acción a seguir y con suficiente tiempo el Controlador
decide cancelarla o modificarla.
 El computador hace todo el trabajo, y le informa al Controlador que lo ejecutó.
 Ejemplo: en caso de la impresión de franjas, existen todas estas opciones en los
sistemas, actualmente la impresión es automática y el computador sólo comunica
cuando lo ha hecho, aunque no hubiera sido necesario.
3. Automático
1. El computador hace todo el trabajo y le comunica al Controlador lo que ha ejecutado
sólo si este le consulta.
2. El computador hace todo el trabajo, e informa al Controlador lo que hizo, sólo si lo
considerara necesario, es decisión de la máquina.
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4. Totalmente-Automatizado.
 El computador realiza todo el trabajo si considera que debe hacerlo, y le comunica al
Controlador lo que hace sólo si decide que así debe ser.
Pareciera que un sistema totalmente automatizado es simplemente absurdo, es necesario
comprender como se dividen las funciones entre el Controlador y el computador en cualquier
sistema automatizado de Control de Tránsito Aéreo.
La razón más frecuente que se esgrime para automatizar los sistemas de Control de Tránsito
Aéreo es la creciente demanda de este servicio por los usuarios, considerando que el espacio
aéreo es un recurso limitado, lo que queda para aumentar la productividad y disminuir la
carga de trabajo es automatizar para reducir las separaciones y tener más aeronaves en un
mismo espacio aéreo, parece lógico y comprensible, que considerando estas razones las
Instituciones Aeronáuticas finalmente deciden invertir en automatizar los sistemas.
La automatización por si misma no necesariamente disminuye la carga de trabajo o aumenta
la productividad, de hecho en el Centro de Control Santiago, que cuenta con el sistema
automatizado más moderno, a principios de los años 90 funcionaba y prestaba servicio con
alrededor de 40 Controladores, hoy día esta cantidad de personal más que se ha duplicado,
este hecho se verá más adelante cuando analicemos la carga de trabajo y la medición de la
capacidad de los sistemas.
En el caso de Chile evidentemente ha producido efectos absolutamente contrarios,
considerando que muchas dependencias tiene algún nivel de automatización, de hecho a
principios de los 90s, la cantidad total de Controladores no alcanzaba al número de 200, hoy
día casi alcanza a más de 300 Controladores, lo que no está proporcional al aumento del
tráfico aéreo, este cuadro muestra aproximadamente la cantidad de Controladores versus
aumento de tráfico.
AÑO
CANTIDAD DE
CONTROLADORES
DATO APROXIMADO
TOTAL ANUAL DE OPERACIONES
AÉREAS
1997 220 446.238
2005 355 422.388
% AUMENTO EN
EL PERÍODO 62% -6%
Datos de personal ATC aproximados, ya que no se cuenta con información
precisa, sobre cantidad de Controladores en esos años. Las estadísticas de
operaciones aéreas fueron extraídas de la página Web oficial de la DGAC.
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En todo caso hay variables que no son consideradas, como la aplicación del estatuto
Administrativo, que presentó una nueva problemática para la DGAC, la búsqueda de la
disminución de la carga de trabajo, el aumento de dependencias de control, y desde el punto
de vista del Controlador su ambiente de trabajo ha evolucionado positivamente en este
período.
Un proceso de automatización mal orientado, puede llevar a un aumento significativo de la
carga de trabajo del Controlador, de hecho el sistema Eurocat 200 que se implementó en
Chile en el año 1996, tuvo ese efecto, especialmente en lo relacionado con el ingreso de
planes de vuelo y en la corrección de aquellos que llegaban automáticamente, tanto así que
se tuvo que aumentar el equipo de trabajo, sólo para atender la posición de Planes de Vuelo.
Lo que implicó un problema que no fue dimensionado en su oportunidad, causado por la
falta de experiencia, la falta de conocimiento sobre sistemas de este tipo, y por una ansiedad
de contar con sistema de alta tecnología y de vanguardia en ese momento.
Algunas veces se piensa que la mejor solución a un problema específico, es diseñar un
software que resuelva el problema, que puede ejecutar rutinas muy simples a unas de alta
complejidad, pero debe haber un límite hasta dónde el control de un computador debe
llegar.
Por ejemplo el software diseñado para la aplicación de radiación, después de una
actualización de la versión, resultó en sobredosis que causaron la muerte de los pacientes, ya
que las salvaguardas que se tenía en la versión anterior, no se incluyeron en la nueva
versión, sin duda fue un error de máquina, pero causado finalmente por un error humano,
finalmente la máquina no piensa, ejecuta.
Prestarles atención a los Factores Humanos es crucial en los beneficios potenciales que
puede aportar el incremento continuo de la automatización de los servicios de control de
tránsito aéreo.
Para obtener verdaderos resultados de la automatización y mantener la satisfacción laboral
de los Controladores, las herramientas automatizadas deben ser diseñadas desde una
perspectiva centrada en el usuario. El Controlador necesita ser capaz de comprender y de
confiar en las ayudas proporcionadas por el sistema.
El diseño y selección de sistemas automatizados debe ser conducido por los
requerimientos de información que solicita el propio Controlador, el éxito o
fracaso de un sistema automatizado depende de la participación de los
Controladores en las definiciones y decisiones, cualquier otro camino solo traerá
insatisfacción y rechazo, y por ende un mal empleo de los recursos invertidos.
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6.2 Beneficios y Peligros potenciales que produce el incremento de la
Automatización.
Al implementar sistemas automatizados de Control de Tránsito Aéreo, se esperan obtener
beneficios, sino de forma inmediata si a mediano plazo, en el siguiente cuadro se muestran
algunos de estas esperadas ventajas al invertir en estos sistemas.
TABLA DE VENTAJAS ESPERADAS DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO
1 Incremento de la capacidad
2 Aumento de la eficiencia humana y del sistema.
3 Disminución de la sobrecarga de tráfico.
4 Reducción de las necesidades de capacitación.
5 Aumentar la capacidad del sistema más allá de las capacidades humanas
6 Incremento de la seguridad
7 Reducción de personal
8 Mejoramiento de la gestión del tránsito aéreo.
9 Mayor y mejor integración de los datos del sistema.
10 Mejora de la calidad del servicio
11 Menor complejidad de las tareas a realizar.
Estas ventajas específicas derivan de la expectativa general que se tiene de la
automatización, de que en un cierto plazo bajarán los costos y a largo plazo mejorará la
productividad. El problema con las expectativas generadas al implementar la automatización,
es ése que depende en gran parte del uso que se le dé, de la adaptación operativa, y de la
aceptación de las capacidades automatizadas por los propios Controladores.
Sistemas que son diseñados en forma liviana y que no consideran estos criterios
(automatizar por automatizar, tendencia en los países de Latinoamérica), pueden tener
efectos totalmente opuestos a los indicados en la tabla anterior. Si consideramos, por
ejemplo, que la automatización debiera lograr una mejor integración de los datos entregados
por diferentes fuentes. Percibir este beneficio requiere una gran inversión para determinar el
origen de los datos e integrarlos. Para el Controlador una integración adecuada de los datos
debiera tener las siguientes ventajas:
 Disponer de toda la información requerida en una sola pantalla.
 Presentación de la información en una forma estandarizada y compatible, que
permite una fácil comparación y uso de ella, aunque provenga de diferentes
fuentes.
 Eliminar tiempo innecesario ocupado en la búsqueda de la información.
 Eliminar confusiones entre dos conjuntos similares de información.
Lo que sucede en este proceso de integración, que se generan una serie de subsistemas no
integrados, y cada uno con su propia interfase. Por ejemplo en Chile en algún momento
hubo sistemas de visualización diferentes en el Centro de Control Santiago, en el Centro de
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Control Punta Arenas y de Antofagasta, cada uno con su propio teclado, unos con rolling-ball
y otros con Mouse, esto presenta potencialmente un peligro al integrar la información
proveniente de cada sistema.
Esto fue evidente en Chile, en el año 1990, cuando un sistema de visualización Alenia se
seleccionó para reemplazar un sistema Thomson, y la fuente de información también era
Thomson, resultó en una pérdida significativa de información, ya que el origen de los datos
siguió siendo el mismo, esta falla de integración de dos sistemas muy diferentes en su
concepción y lenguaje, resultó en que finalmente el sistema implementado no sirvió para los
fines que se adquirió y nunca fue utilizado.
Cuando esto sucede, pueden percibirse como “errores humanos”, pero finalmente son sólo
resultados esperados al integrar dos sistemas tan diferentes en su arquitectura y en su
lenguaje.
Integrar sistemas actualmente implementados en Chile, será uno de los grandes desafíos de
diseño que deben enfrentarse, la falta de integración de los sistemas es un obstáculo para la
eficacia y la productividad que se espera de él.
Como lo hemos mencionado, la automatización también trae consigo algunas desventajas
que mencionamos en la siguiente tabla:
TABLA DE DESVENTAJAS ESPERADAS DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO
1 Pérdida de las habilidades de control e interpretación de la situación de
tráfico.
2 Interacción negativa entre las capacidades del sistema automatizado y de las
capacidades del Controlador.
3 Incapacidad de los sistemas automatizados de resolver problemas complejos
y críticos.
4 Percepción de que la automatización reemplazará a los Controladores.
5 Exceso o falta de confianza en el sistema automatizado.
6 Cambios en los modelos de sobrecarga de trabajo, con posible aumento
debido a la automatización.
7 Cambios no previstos en las funciones de los Controladores.
8 Introducción de nuevas fuentes de errores humanos.
9 Percepción de total autonomía, cuando es semi autónomo.
10 Fragilidad del sistema automatizado, que resulta en degradaciones
sucesivas.
11 Aumento del aburrimiento y de la insatisfacción laboral.
12 Reducción de la eficiencia y baja de la productividad.
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Estas potenciales desventajas, hacen que el papel del diseñador sea especialmente crucial e
importante para percibir verdaderos beneficios del sistema que se implemente, como se
mencionó anteriormente la visión del diseñador debe ser desde el punto de vista del usuario,
en este caso del Controlador, muchos de estos posibles problemas podrían eliminarse o
mitigarse significativamente.
En el caso de Chile, hay que considerar que no es un país que desarrolle sistemas, por lo
tanto este proceso se centra en la definición de las necesidades, la satisfacción de los
requerimientos, y la participación activa de los Controladores, incluyendo las etapas de
decisiones, y de las exigencias que se deben hacer a las empresas que proveen los sistemas.
6.3 Efectos potenciales de la Automatización de los sistemas de Control de
Tránsito Aéreo.
El aumento de la Automatización puede llegar a producir variados efectos, algunos de los
cuáles pueden ser previstos, mientras que otros serán sorpresivos e inesperados. La enorme
cantidad interacciones entre y a través de los componentes del sistema hace imposible
predecir todas las posibles fallas que se producen al hacer cambios de equipamientos,
software, estaciones de trabajo y aplicaciones disponibles.
Los cambios que produce la automatización en las herramientas y aplicaciones disponibles,
traen consigo cambios en el rol que cumple el Controlador dentro del sistema y en los
métodos de operación deben ser revisados y adaptados para que este proceso sea realmente
eficaz. En la medida que se implemente la automatización, afectará la carga de trabajo, la
capacidad y productividad del Controlador y de los equipos de trabajo. Muchos de estos
efectos serán positivos, pero algunos serán negativos.
El proveer personal idóneo y capacitación adecuada, contribuirá a mantener niveles mínimos
de eficacia en el período que se implemente la automatización, y como este proceso será
continuo y constante, determinar el perfil del personal y capacitación que se requiere para
enfrentar la automatización debe ser un proceso dinámico y de constante preocupación de la
organización.
La expectativa es que, con la automatización en continuo aumento, el Controlador
gradualmente funcionará como administrador del espacio aéreo. En este panorama futuro,
el Controlador monitoreará y supervisará las operaciones de sistema automatizado e
intervendrá cuando se presentan las situaciones que están más allá de las capacidades de la
computadora.
En el corto plazo, con la introducción de sistemas más avanzado de automatización, el papel
del Controlador seguirá siendo en gran parte cuál es hoy día. La transición a administrador
del espacio aéreo (ATM) ocurrirá cuando la automatización llegue a ser capaz de idear
resoluciones confiables cuando se presenten situaciones de conflicto, y la comunicación
tierra-aire se automatice vía sistemas de la transmisión de datos (CPDLC).
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Una tarea crítica para el Controlador del futuro será la evaluación de las resoluciones
ofrecidas por un sistema. El Controlador necesitará entender cómo la computadora idea una
resolución, es decir, a qué datos accede la computadora y el por qué se presentan las
alternativas de resolución, y que reglas seguir para la selección y con que prioridad. En
muchos casos, la computadora no tendrá un cuadro completo de la situación debido a la
naturaleza limitada de la información que se considera en la generación de un sistema de
resoluciones.
Por ejemplo, los cómputos pueden no considerar el clima como variable, la restricción del
espacio aéreo, o que tan inexperto es el piloto. Si el Controlador no tiene una comprensión
clara de la información que la computadora presenta en la pantalla, y, hasta cierto punto, o
los algoritmos usados, la probabilidad de uno o dos errores es posible. El Controlador
pensará que el sistema es más competente lo que realmente es y poner equivocadamente
demasiada confianza en el sistema, o el Controlador pensará que el sistema no es fiable o
que funciona incorrectamente (cuando no es) y puede no confiar en el sistema.
Hasta cierto punto, hemos visto esta la opinión del Controlador con respecto al TCAS (alarma
del tráfico y sistema para prevenir una colisión). Cuando el avión primero comenzó a
funcionar con TCAS, no era inusual que el TCAS generara un RA (una orden al piloto para
maniobrar el avión en una dirección especificada), en situaciones que no se generaron
alarmas de conflicto para el Controlador o en situaciones en las cuales el Controlador tenía
todo bajo control (ejemplo; el Controlador sabía que un nivel iba a ser abandonado por el
avión).
Muchos Controladores no pensaron que el TCAS funcionaba correctamente o era confiable
porque no entendían la forma en que se generaba un RA (Resolution Advisory). Mientras el
Controlador actúe como administrador del espacio aéreo necesitará siempre estar enterado
de esos aspectos de la situación de tráfico y que el generador del RA no considera. El
Controlador también necesitará ser preparado (capacitación) para manejar las situaciones
complejas que exceden las capacidades de la computadora.
La computadora se debe considerar como un ayudante menor, uno que haga su mejor
esfuerzo con la información disponible, y que funciona con limitaciones y restricciones, y no
ser considerada como “lo principal del sistema”, si así fuere se introduciría un elemento
perturbados del Controlador, afectando la autoestima, el trabajo en equipo, y todos los
elementos del modelo Shell de factores humanos.
6.4 Ironías de la Automatización, nuevas formas de Error Humano en los
sistemas automatizados.
Con la implementación de la Automatización, se creyó que las fuentes de error se reducirían
al reducir la intervención humana, en algunos aspectos así fue, pero no se consideró que
esta nueva herramienta iba a ser fuente de nuevos errores, que no eran conocidos por que la
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intervención humana inevitablemente se mantiene para que la máquina funcione
correctamente.
Muchos ejemplos tenemos en la historia sobre las “ironías de la automatización”, desde los
sistemas de producción de energía, procesamiento de productos químicos, incluyendo la
cabina de una aeronave. En la medida que el Control de Tránsito Aéreo involucre el proceso
de una aeronave desde el despegue hasta el aterrizaje, estas mismas ironías, serán aplicable
a los ambientes altamente automatizados de los sistemas ATC del futuro.
La verdad que en la medida que el sistema sea más avanzado, más importante será el rol
que juegue el operador en el sistema automatizado, demos una mirada a todos las etapas
que hubo que realizar para tener funcionando el actual sistema automatizado del Centro de
Control Santiago, que es muy similar proporcionalmente, a lo que sucede en Punta Arenas,
Puerto Montt, Antofagasta e Iquique, que son las dependencias de control actualmente
automatizadas.
1. En el inicio de la puesta en marcha del sistema, se necesitó que Controladores semi-
capacitados, algunos incluso en forma empírica y por iniciativa propia, ingresaran todos la
información que requería la Base de datos que hace funcionar el sistema, lo que incluyó toda
la red de aerovías, datos de performance de aeronaves, de características de aeródromos y
aeropuertos, procedimientos de aproximación, procedimientos de llegada, radioayudas e
intersecciones, y muchos datos más, y eso tiene que ser permanentemente actualizado.
2. Hubo que diseñar los videos mapas a visualizar en las pantallas radar, con poca información
de cómo, distribuirlos en forma adecuada, y además hay que mantenerlos actualizados.
3. Se tuvo que confeccionar la lista de planes de vuelo repetitivos, que además es
constantemente modificada, por lo cual hay que mantenerlos actualizados.
4. Se diseñó y confeccionó las franjas de progreso de vuelo, y que datos debía mostrar, de tal
manera que semejara las que hasta ese instante eran utilizadas manualmente, y cada vez que
se haga una modificación al diseño, nuevamente hay que dibujarla con las aplicaciones
disponibles.
5. Se tuvo que tomar decisiones sobre el uso de los códigos respondedor, número octal y único
que se le entrega a cada aeronave, ya que ahora el sistema lo iba a asignar en forma
automática y no podía tener estos códigos repetidos.
Sólo se indican algunos, de hecho hubo muchos pasos que realizar, como la posición y rango
de los radares, diseño del mosaico del sistema, determinación de los parámetros de las
alarmas, y otros más y todos ellos requieren permanente actualización y mantenimiento, o
sea lo que se pretende reducir la intervención humana, es definitivamente una utopía, ya que
el hombre seguirá interviniendo, para que sistema tenga todos los datos que requiere para
funcionar correctamente, y en la medida que esta automatización se incremente seguiremos
requiriendo de la presencia del hombre para que la máquina funciones como se espera. Los
sistemas que pretenden eliminar al operador, seguirán necesitándolos para aquellos procesos
que aún no es posible automatizar.
La idea de la automatización es lograr realizar algunas tareas mejor que el hombre, en forma
más eficiente, sin errores y más rápido, pero la ironía es que aún se requiere al operador
para que verifique que esas tareas se están haciendo bien, podrá la automatización eliminar
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totalmente la intervención humana, esa meta se ve lejana, en el caso de los Controladores,
lo más probable es que en el futuro su rol cambie en forma progresiva y transformarse en un
supervisor de los procesos automatizados y convertirse en lo que la OACI llama ahora ATM
(Air Traffic Manager), Administrador del Tránsito Aéreo.
6.5 Efectos de la Automatización en la Conciencia Situacional del
Controlador.
Un factor clave en el Factor Humano, es el cambio que va a producir en el Controlador la
naturaleza de la Conciencia Situacional en los futuros sistemas automatizados, como se
mencionó en el capítulo 3 sobre el Modelo Cognitivo del ATC, ya que el Controlador se forma
una imagen de la situación futura de tráfico, y la mantiene en su mente, que pasará si la
máquina proyecta esa situación de tráfico, ya no es hecha por el operador, se mantendrá esa
imagen en el cerebro del ATC o bien recurrirá a la imagen generado por el sistema
automatizado?.
Esta característica en la función del Controlador proyectar hacia al futuro de acuerdo a lo que
sucede en tiempo real, permite aplicar la habilidades y capacidades humanas únicas de emitir
juicios, solucionar problemas y tomar decisiones, pero si la máquina proyecta la situación de
tráfico 20 o más minutos en el futuro, mantendrá el ATC esa imagen para aplicar sus
destrezas.
El fin primero de la Automatización ATC es entregarle al Controlador el máximo de
información posible para que con los elementos disponibles sea capaz de detectar conflictos
potenciales de tráfico, y dónde su intervención es necesaria para modificar el
comportamiento de las aeronaves para prevenir estos conflictos, para eso el Controlador
tiene que estar permanentemente monitoreando, el efecto de que la máquina esté realizando
estas labores de monitoreo y proyección, y avise sobre un posible un conflicto, puede
producir en el operador aburrimiento y complacencia al confiar que el sistema tiene todo
controlado, al no tener los estímulos que le permiten estar atento y concentrado.
Monitorear sistemas automatizados está asociado con el término “supervisor de procesos”,
que es utilizado en la literatura sobre Factores Humanos en referencia a la función del
operador en sistemas automatizados casi autónomos, y en la medida que los sistemas sean
más complejos, afectará el rol futuro del Controlador y afectará a largo plazo su desempeño
en:
 La comprensión del funcionamiento del sistema y mantención atención sobre el
status del sistema irá en continuo aumento.
 Pérdida de la capacidad de alerta, resultando en una demora en la percepción y
respuesta a fallas del sistema.
 Deterioro progresivo de las habilidades operativas y de la precisión.
 Disminución de la satisfacción laboral.
 Cambio en el criterio de selección del personal ATC y de los objetivos de la
capacitación.
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 En una situación de degradación o falla del sistema, ya que el operador
probablemente se enfrentará a una situación de tráfico que excederá su
capacidad.
 En el transcurso del tiempo los operadores se ponen complacientes y con exceso
de confianza, lo que les dificultará detectar y responder situaciones de conflicto.
En general, el aumento de la automatización está asociado a la introducción de
nuevas posibilidades para el error humano, ya que no puede ser mantenido fuera
del sistema, aparecerán nuevas formas de error, frente a los cuales el sistema
debiera estar preparado para enfrentar, y aún muchos de estos errores no los
conocemos.
6.6 Efectos de la Automatización en la Carga de Trabajo del Controlador.
La carga de trabajo en términos de Control de Tránsito Aéreo está tradicionalmente definido
como: Número de aeronaves, complejidad del tráfico, número de coordinaciones y
comunicaciones demandadas, condiciones climáticas, llenado y actualización de franjas de
progreso de vuelo, dimensiones del espacio aéreo de jurisdicción y otros más que se van
incrementando continuamente.
Esta definición describe esencialmente la demanda que implica la situación en la perspectiva
de los Factores Humanos. Carga de Trabajo es una medida de los costos que exige una
determinada tarea al sistema humano.
De hecho una misma densidad y complejidad de tráfico puede imponer una mayor o menor
carga de trabajo para un Controlador u otro, depende directamente del conocimiento,
habilidad, experiencia y características personales, como su salud y la resistencia a la fatiga.
Lo que para un Controlador en período de entrenamiento es mucho tráfico, para uno con 20
años ó más de experiencia puede parecer poco o rutinario. Esta situación y percepción de la
carga de trabajo no cambiará por causa de la automatización, más bien se mantendrá, lo que
cambiará es que seguramente a un Controlador antiguo que no se ha desarrollado con la
computación e informática, la carga de administrar el sistema automatizado la percibirá como
muy grande, en comparación a aquel, que con menos experiencia si tiene un mayor dominio
y comprensión de estas herramientas.
Cuando hablamos de carga de trabajo, nos referimos al esfuerzo que se requiere para
efectuar determinadas tareas, pero muy en especial al esfuerzo mental requerido para
manejar situaciones de tráfico. La carga de trabajo objetiva es aquella que la situación
demanda por si mismo, lo que hay que hacer ante cualquier situación, mientras que el
esfuerzo mental es la carga de trabajo percibida por el Controlador, y esta la que debe
preocuparnos ya que esta percepción dependerá directamente de las diferencias personales
entre los Controladores.
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La verdad que los efectos de la automatización no pueden ser medidos con un cierto nivel de
exactitud, de hecho se espera que esta carga de trabajo sea percibida menor por el
Controlador.
La experiencia vivida en Chile durante el período de implementación del sistema Eurocat 200
en el Centro de Control Santiago, nos puede dar algunas indicaciones al respecto, los
Controladores más antiguos se quejaban de que tenían más cosas que hacer, lidiar con el
equipo era una carga que no existía y que se agregaba a la propia del tráfico, la confección,
modificación y actualización de planes de vuelo, se percibió como una carga que no existía
anteriormente, pero el tráfico seguía siendo el mismo, mientras que en los Controladores
más nuevos se veía como un desafío y una modernización del sistema y era percibida como
un gran avance y facilidad para realizar las labores de control, en el transcurso del tiempo, y
una vez familiarizados con el sistema la percepción fue cambiando y todos lo vieron como
una gran ayuda y que facilitaba y simplificaba muchas de las labores anteriores, de hecho
hoy día el Control de Tránsito Aéreo en el Centro de Control Santiago y en aquellas
dependencias que lo poseen, es inimaginable sin estas herramientas.
Los efectos reales del incremento de la automatización en la percepción de la carga de
trabajo, dependerá en gran medida de la interfase hombre-máquina de las funciones
automatizadas, la forma en que se ingresan los datos, la accesibilidad de los comandos, la
fácil lectura, y la comprensión del funcionamiento del sistema, puede llevar a niveles
aceptables de la percepción de la carga de trabajo, un diseño centrado en el usuario de la
interfase es necesario para alcanzar estos niveles, ya que sigue siendo necesario mantener
niveles convenientes de la percepción de la carga de trabajo, para mantener la Controlador
atento y alerta, y con el nivel de conciencia situacional requerido para el control del tráfico
aéreo.
La percepción de poca carga de trabajo, puede ser tan peligrosa como la percepción de
sobrecarga de trabajo, durante los cuáles se pueden mantener niveles apropiados de
atención y alerta sólo durante cortos períodos, por otro lado si pasan largos períodos de baja
carga de trabajo, volver a los niveles de alerta y atención requeridos puede demorar un
tiempo, disminuyendo los niveles de eficiencia del Controlador, y durante el tiempo de
recuperación de esos niveles, habrá un mayor probabilidad de cometer errores.
Los efectos de la automatización en la percepción de la carga de trabajo, como se mencionó
anteriormente, depende directamente del diseño inicial, incluso antes de escribir el software,
sobre lo que hará la máquina y lo que hará el Controlador, de hecho existen funciones que el
ATC simplemente no aceptará que se le entregue a la máquina, es la decisión de que hacer
primero y que hacer después, y asimismo la máquina no puede entregar al Controlador
tareas que fueron entregadas a ella, la claridad sobre que hace uno y otro (observe que ya
hablamos como “otro” del computador) debe ser para ambos, de tal manera de no que no
existan funciones duplicadas que pueden llevar a serios errores de interpretación de la
situación de tráfico.
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Eventualmente en un esquema dinámico y flexible, se podrían entregar algunas funciones de
la máquina al Controlador cuando la carga de trabajo sea muy baja, siempre que existan
formas de detenerlas en la máquina, lo que se debe evitar es que existan dualidad de
funciones en un mismo instante, en este caso se puede utilizar botones de activación o
detención de procesos para realizarlos manualmente, por ejemplo la impresión de franjas de
progreso de vuelo, que puede ser automática o manual, en todo caso nunca ambas
funcionando en un mismo instante.
La percepción del Controlador de los efectos de la automatización en la carga de trabajo,
dependerá en gran parte de tener este criterio de flexibilidad en las funciones del
computador, el sólo hecho de permitir al Controlador decidir cuando la máquina hace algunas
de sus funciones le dará una mayor productividad al sistema, mientras que un diseño
estático que es diseñado sin ninguna flexibilidad resulta en menores niveles de productividad
del sistema automatizado.
Una tendencia habitual de los Controladores es entregarle al computador las tareas “fáciles”,
dejando los problemas complejos e inusuales a su propia solución, esto tiene sentido si se
considera que el experto es el propio Controlador. En los sistemas automatizados esto es
bastante discutible, ya que cuando el ATC se enfrente al problema vendrá sólo a eso, no es
lo mismo que estar presentes en el desarrollo de la situación, en la situación anterior el
computador le comunicaría al operador que existe un problema que tiene que resolver, pero
sin los antecedentes previos, que son tan necesarios en las soluciones y decisiones que se
toman en una determinada situación de tráfico, o sea el Controlador no dispone de los datos
para formarse la conciencia situacional y la toma de decisiones se tornará compleja y
eventualmente equivocada.
El Controlador durante sus años de experiencia conforma un “librería” de situaciones y de
cómo enfrentarlas, y es la característica que diferencia a un experto de un novato. El experto
reconoce situaciones y tiene un modelo de “que hacer frente a una situación”, y no tiene que
ir a un proceso de búsqueda de información y antecedentes y ver las alternativas de
solución, que es lo que haría el computador, se necesitaría saber como el Controlador se
estructura esa librería, como se mantiene y como se actualiza y si es posible replicarla en un
computador, ya existen estudios al respecto, y aún no se llega alcanzar los niveles del ser
humano.
Se deberá además investigar como enfrentar al Controlador a un problema, sin tener una
visión del desarrollo anterior del mismo, de alguna manera el computador debiera entregar
ese antecedente, que el ATC necesita para su modelo cognitivo.
6.7 Efectos de la Automatización en el Rendimiento de Controlador.
Como en la carga de trabajo percibida, los efectos de la automatización en el rendimiento del
Controlador, son difíciles de predecir, de hecho en Chile si se mirara en números como se
mostró en el cuadro comparativo de cantidad de personal en el Capítulo 4 “Impacto de la
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Automatización”, y con una mirada sin mayores análisis, se diría que el rendimiento ha
bajado considerablemente, ya que se necesita más personal para atender una misma
cantidad de tráfico, y con una cuantiosa inversión durante esos años en sistemas
automatizados, pero los estudios indican que el análisis no es fácil de hacer, ya que depende
en gran medida de la definición final sobre las funciones que realiza el Controlador y las que
realice el computador en el sistema.
En los sistemas actuales, el criterio utilizado para medir el rendimiento del Controlador, está
en la capacidad de controlar eficientemente un gran número de aeronaves en situaciones
complejas de tráfico, pero hay muchas variables involucradas. Un Controlador que a simple
vista aparece muy ocupado puede no estar rindiendo al mismo nivel de otro que con una
buena planificación y que administra proactivamente su sector de control, por lo tanto
pareciera estar menos ocupado, pero actúa en forma eficiente y eficaz.
En la medida que el trabajo de “separar aeronaves” se automatice cada vez más, la
naturaleza y definición del rendimiento del Controlador necesariamente tendrá que cambiar.
En general, el aumento de Automatizar funciones que realizaba el Controlador, está asociado
a un deterioro de las habilidad y la capacidad de estar alerta del operador, llevándolo a un
retraso en respuestas frente a situaciones de conflicto, especialmente cuando el sistema se
degrade o presente una falla.
En el peor escenario, probablemente se irán perdiendo habilidades, aumentará la sensación
del aburrimiento, se presentará la complacencia en forma más frecuente y la percepción de
sobrecarga de trabajo aumentará significativamente. Si además, el diseño y el clima
organizacional fomenta la confianza del Controlador en las resoluciones generadas por el
computador, la precisión y asertividad en la evaluación de situaciones de tráfico irá
disminuyendo progresivamente, y se incrementará la aceptación sin análisis de las
resoluciones adoptadas por el computador, lo que puede traer consigo resultados
catastróficos, no medido en costos, sino que medido en pérdida de vidas humanas.
En un cierto plazo, lo hoy día constituye un rendimiento aceptable experimentará cambios
evolutivos. En la transición del Controlador hacia el rol de administrador del espacio aéreo,
los criterios para evaluar el rendimiento humano necesariamente tendrán que cambiar. La
detección de las anomalías del sistema, en lugar de la detección de las situaciones del
conflicto, puede convertirse el la mayor responsabilidad del Controlador.
El pensar en las implicaciones que tiene en la carga de trabajo y en el rendimiento de los
Controladores las nuevas capacidades que proporcionan los computadores es una
responsabilidad mayor y debe ser considerada y analizada. Hasta el momento en que estas
implicancias sean definidas e identificadas, el análisis en sitio de la adaptación operacional
que se debe hacer para enfrentar los actuales y los nuevos sistemas automatizados debe ser
una preocupación permanente de la organización, cuya responsabilidad final es mantener y
aumentar la seguridad de la navegación aérea, lo que involucra tener Controladores capaces
de rendir en forma eficiente, segura y rápida frente a situaciones de conflicto de tráfico, en
cualquier circunstancia.
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  • 1. Marzo de 2007 Página 1 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Proyecto “Diagnóstico de las Condiciones de los Factores Humanos en la Prestación de Servicios de Tránsito Aéreo en Chile” AUTOR JAIME GONZALEZ NORAMBUENA Febrero de 2007
  • 2. Marzo de 2007 Página 2 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 1 RESUMEN EJECUTIVO. ..................................................................................................................... 6 2 INTRODUCCIÓN. ...............................................................................................................................11 3 CONCEPTO DE AUTOMATIZACIÓN EN EL CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO. ....13 4 MODELO COGNITIVO DEL CONTROLADOR DE TRÁNSITO AÉREO. .................................20 5 IMPACTO DE LA AUTOMATIZACIÓN EN LOS FACTORES HUMANOS...............................24 6 AUTOMATIZACIÓN CENTRADA EN EL CONTROLADOR........................................................41 7 DESARROLLO DE LA AUTOMATIZACIÓN EN EL SISTEMA DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE. ........................................................................................................49 8 SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN USO EN EL MUNDO. .........................................................60 9 EL FUTURO DE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO. ..................................................................................................................................................73 10 RECOMENDACIONES PARA UN FUTURO SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CHILE...87 11 CONCLUSIONES ...............................................................................................................................109 12 APENDICE A “TECNOLOGIAS Y SISTEMAS” ..........................................................................111 13 APENDICE B “CONCEPTO OPERACIONAL OACI DE LA ATM”...........................................125 CONTENIDOS
  • 3. Marzo de 2007 Página 3 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFÍA. 1. Volpe Center CTA Incorporated, Booz-Allen and Hamilton. Human factors in the Design and Evaluation of Air Traffic Control Systems 2. Christopher D. Wickens, Anne S. Mavor, and James P. McGee, Editors; Panel on Human Factors in Air Traffic Control Automation, National Research Council Flight to the Future: Human Factors in Air Traffic Control 3. OACI Noviembre 2001 Material de orientación regional CAR/SAM para programas de garantía de calidad de servicios de transito aéreo. 4. Revista de la OACI Volumen 61, Número 1, 2006. 5. Dave Schleicher Automated Arrival Traffic Flow Management Using 4D Trajectories 6. Kenneth Allendoerfer, Shantanu Pai and Vicki Ahlstrom Human Factors Considerations for User Identification on Air Traffic Control Systems. 7. Prof. Dr.-Ing. Uwe Völckers, DLR -German Aerospace Center Systems for future Aircraft Guidance from the Ground 8. David B. Kaber, North Carolina State University, Raleigh-Durham. Workload-Matched Adaptive Automation Support of Air Traffic Controller Information Processing Stages. 9. .J. Abbink, National Aerospace Laboratory NLR Integrated Free Flight and 4-D Gate-to-gate Air Traffic Management, possibilities, Promises and Problems 10. Publicado en Marzo de 1994 en "Mach.82") ¿QUÉ PASA EN EUROPA? Una aproximación a la situación actual del ATC 11. European Organization for the Safety of Air Navigation. Air Traffic Flow and capacity Management. 12. Honorable Kenneth M. MeadInspector GeneralU.S. Department of Transportation
  • 4. Marzo de 2007 Página 4 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Air Traffic Control Modernization 13. A. S. Debelack, J. D. Dehn, L. L. Muchinsky and D. M. Smith Next generation air traffic control automation 14. Kenneth R. Allendoerfer, Joseph Galushka. Air Traffic Control System Baseline Methodology Guide 15. IFATCA, 27 Febrero 2007. A STATEMENT ON THE FUTURE OF GLOBAL AIR TRAFFIC MANAGEMENT 16. Hugo de Jonge y Marc Sourimant Gate to Gate Integrated Operational System 17. European Organization for the Safety of Air Navigation. Gate to Gate Concept. 18. EUROPEAN AIR TRAFFIC MANAGEMENT PROGRAMME, 27 Junio 2003. The Development of Situation Awareness Measures in ATM Systems 19. Organización de Aviación Civil Internacional, CAR/DAC 1. “MANUAL GUIA PARA LA CAPACITACION DE RECURSOS HUMANOS SOBRE LOS SISTEMAS CNS/ATM” 20. H.W.G. de Jonge Refined Flow Management An operational concept for Gate-to-Gate 4D flight planning. 21. Ashley Nunes, University of Illinois. The Impact of Automation in the Mental Model, Findings from the Air Traffic Control Domain. 22. EUROCONTROL, edition 2003. Air Traffic Management Strategy for the years 2000+ 23. INDRA ATM, SATCA, Air Traffic Control Automation Systems. 24. Captain Bob Hilb, 28 Agosto 2006. Dramatically Improving Gate to Gate Operations. 25. Jing Xing, Carol A. Manning, Civil Aerospace Medical Institute Complexity and Automation Displays of Air Traffic Control: Literature Review and Análisis.
  • 5. Marzo de 2007 Página 5 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE PAGINAS WEB CONSULTADAS http://www7.nationalacademies.org/ocga/testimony/Air_Traffic_Control.asp http://www.seas.upenn.edu/~pappasg/papers/TAC98.pdf http://www.monografias.com/trabajos16/transito-aereo/transito-aereo.shtml#cultur http://press.princeton.edu/books/rochlin/chapter_07.html http://www.engr.ku.edu/~rhale/ae510/websites_f03/HumanFactors.ppt#1 http://www.recherche.enac.fr/opti/papers/articles/garotdurand.ps.gz http://www.monografias.com/trabajos11/errorhum/errorhum.shtml#BIBLIO http://www.icao.com/ http://www.aena.es/ http://www.atcmuseum.org/Surveillance/radar_automation/radar_automation_STARS.asp http://www.primidi.com/2003/08/24.html http://www.ifatca.org/ http://ntl.bts.gov http://rt001282.eresmas.net/infovuelo.com/trepas.html http://www.faa.gov/ats/atb/Sectors/Automation/STARS/index.htm http://www.g2g.isdefe.es/ http://www.ucm.es/info/pslogica/mente/ http://www.eurocontrol.int/ http://www2.nlr.nl/public/
  • 6. Marzo de 2007 Página 6 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 2 RESUMEN EJECUTIVO. Uno de los problemas más importantes que deberá enfrentar a corto plazo la Dirección General de Aeronáutica Civil y los Servicios de Tránsito Aéreo, será una definición sobre como enfrentar la Automatización del Control de Tránsito Aéreo en Chile, especialmente considerando las actuales circunstancias en que el colapso de estos servicios se ha evidenciado a nivel regional, los que está sucediendo en Argentina, en Brasil, Colombia, Perú y Bolivia, es motivo de preocupación, sin duda en Chile la situación es absolutamente diferente, la preocupación y compromiso de la Organización ha permitido disponer de un Servicio que ha alcanzado un gran prestigio Internacional, y que otorga seguridad y confiabilidad a las compañías aéreas y a todos los usuarios del sistema, hecho que ha sido resaltado a nivel Internacional. Efectivamente en un artículo publicado recientemente llamado “El boom de la aviación en Sudamérica empeora la seguridad”, dice; “la mayoría de los gobiernos de la región, no han contratado más Controladores o adquirido nuevos equipos para enfrentar este crecimiento, con la notable excepción de Chile. Las críticas indican que existe un falta de compromiso político por parte de los Gobiernos, además del incremento de la corrupción y la falta de recursos”, o sea el esfuerzo que ha hecho la DGAC es reconocido y prestigia la Institución, pero eso no basta hay que continuar en esta senda y para eso se requiere invertir ahora en sistemas que preparen al país para el futuro crecimiento de la aviación tanto a nivel nacional como internacional, pero con una visión integral dónde los Factores Humanos juegan un rol fundamental. Actualmente existe un verdadero compromiso de la DGAC en el SMS (Safety Management System), y se convertirá en un pilar de la gestión de la actual Dirección de la Institución, los Servicios de Control de Tránsito Aéreo son parte fundamental de este nuevo concepto de seguridad, que es mirado en forma integral, en la cual todos los elementos juegan un rol, personal administrativo, técnico, profesional, y los administradores de las diferentes áreas, están involucrados en este nuevo concepto de seguridad, las decisiones que se tomen hoy día y en el futuro en lo relacionado con las tecnologías a utilizar por los Servicios de Control de Tránsito aéreos, deben ser miradas en forma integral y con una especial y cuidadosa consideración de los Factores Humanos. En este informe se entrega una orientación sobre la Automatización y su estrecha relación con los Factores Humanos, la comprensión y conocimiento que se tenga de todos los elementos involucrados es necesaria para entender lo que es, lo que debe ser y como enfrentar el futuro, inicialmente se indican los motivos que originan este trabajo, estimulado por una real preocupación de los factores Humanos en el Control de Tránsito Aéreo de Chile, y se convierte en el primer estudio científico serio que se ha hecho a nivel Latinoamericano. La comprensión del concepto de automatización en el Control de Tránsito Aéreo es un elemento clave para el desarrollo de este trabajo, el saber el por qué de la necesidad de automatizar y como la búsqueda de minimizar el error de la intervención humana es el botón
  • 7. Marzo de 2007 Página 7 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE que permanente activa su desarrollo. Existen muchas definiciones de Automatización, pero en el Control de Tránsito Aéreo, siendo el elemento tecnológico importante, conocer que es lo que busca, como se han considerado los Factores Humanos en el pasado, pasa a ser un elemento decisivo en el uso eficiente de esta tecnología, lo que nos lleva a concluir que una definición de Automatización debe ser hecha mirando al Controlador y no mirando la tecnología, esto es necesario y debe ser asumido por todos los que intervienen en el proceso. La tecnología está al servicio del hombre, no el hombre al servicio de la tecnología, teniendo claro este concepto, los procesos de Automatización tienen que se exitosos y producir verdaderos resultados en seguridad y eficiencia en la administración del tráfico aéreo. Conocer el proceso mental que efectúa un Controlador de Tránsito frente a una situación de tráfico en el espacio aéreo de su responsabilidad, es importante para comprender el cómo se estructura la Conciencia Situacional, y este se aclara con un conocimiento del Modelo Cognitivo del Controlador. Un modelo cognitivo es un patrón recurrente, una forma y una regularidad en o de las actividades de ordenamiento de las experiencias. Estos patrones surgen como estructuras significativas principalmente a partir de nuestros movimientos corporales en el espacio, nuestras manipulaciones de objetos y nuestras interacciones con otras personas. Su proceso de construcción, procede de una estructura preconceptual que está eminentemente in- corporada, en el sentido de que es parte del cuerpo y es éste el que determina nuestra conducta. Esta estructura preconceptual es de dos tipos: 1.- Estructuras de nivel básico: que son categorías definidas por la convergencia de nuestra percepción gestáltica, percepción que se tiene en el cerebro de los que nos rodea nuestra capacidad para el movimiento corporal y nuestra capacidad para formar imágenes, conforman el modelo de cada ser humano, si la percepción no es la correcta o no corresponde a la realidad, las conductas no estarán de acuerdo a lo que se espera, la psicología Gestalt dice: "La percepción humana no es la suma de los datos sensoriales, sino que pasa por un proceso de reestructuración que configura a partir de esa información una forma, una gestalt, que se destruye cuando se intenta analizar, y esta experiencia es el problema central de la psicología". En definitiva el todo va más allá de los elementos que lo componen, por lo tanto si la percepción básica del Controlador es correcta, sus actuaciones serán también correctas, y sólo dependerán de su habilidad y su conocimiento. 2.- Estructuras esquemáticas de imágenes sinestésicas: Es una sensación secundaria de un tipo diferente que suscita la sensación primaria. Por ejemplo el sabor o la temperatura de los colores, o la sensación visual que produce un sonido, o la sensación táctil que provoca incluso un concepto, son esquemas de imágenes que constantemente aparecen en nuestra experiencia corporal cotidiana: continentes y relaciones, arriba-abajo, parte-todo, centro- periferia, etc.
  • 8. Marzo de 2007 Página 8 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE El frío que uno siente no es el mismo para otro, lo sabroso puede ser desabrido, lo lindo puede ser feo, todo dependerá de la percepción, en el caso del Controlador de Tránsito Aéreo, los proceso de selección, formación, capacitación y entrenamiento en sitio, son la herramienta para entregar elementos y formas que permiten que el modelo cognitivo sea lo más similar posible entre un Controlador y otro, la actuación puede ser diferente, pero la percepción que nos lleva a la acción y toma de decisiones debe ser muy similar entre un Controlador y otro. El modelo Cognitivo del Controlador se refleja en la Conciencia Situacional que cada Controlador adquiere frente a cada situación de tráfico, la Automatización tiene un impacto directo sobre este modelo, y el conocer los elementos humanos que pueden ser afectados por los nuevos sistemas de control es preciso para evaluar y decidir sobre que sistema utilizar. La automatización tendrá impactos reales sobre la percepción y el modelo mental del Controlador, la Conciencia Situacional es ahora estructurada por la máquina, por lo que el desarrollo y mantención de esta habilidad se verá afectada, asimismo la carga de trabajo se verá afectada por otras tareas, como manipulación de ventanas, ingreso de datos, configuración de la pantalla, interpretación de las alarmas, que son nuevas formas de efectuar la labor de control. Con sistemas automatizados de alto costo, se exigirá un mayor rendimiento y productividad al Controlador, como se evaluará si un Controlador es eficiente o no, nuevas formas de evaluación deberán ser diseñadas, así también la capacitación deberá ser reorientada y considerar no sólo la técnicas y habilidades de control, habrá que incluir el desarrollo de capacidades de supervisión de sistemas, lo que traerá consigo nuevas exigencias y nuevos conocimientos. Será posible en el futuro concebir el Control de Tránsito Aéreo sin sistemas automatizados?, la verdad que los hechos y los avances tecnológicos nos dicen que no, que es mejor enfrentarla y de la mejor manera, al mirar ejemplos de sistemas exitosos en el mundo, incluyendo el propio sistema actual en uso en Chile, es evidente que la automatización centrada en el Controlador, es y será la clave del éxito de cualquier sistema automatizado, en la medida que el usuario perciba que el sistema se adapta a él, y no él al sistema, que los procedimientos que tiene que aplicar han sido acondicionados a los nuevos sistemas, y que realmente es un apoyo a su gestión y no un problema que tiene que enfrentar diariamente, se traducirá en una mejor gestión del tráfico aéreo, y será percibido por la navegación aérea y por la propia Organización. La organización percibirá que su inversión a dado frutos, en eficiencia y calidad, y la aviación percibirá que sus tiempos se han reducido, sus perfiles de vuelo son más respetado, lo que se traduce en ahorro en combustible y en desgaste de la maquinaria, lo que finalmente beneficiará al ciudadano común que tendrá pasajes a menor precio y en menores tiempos de vuelo.
  • 9. Marzo de 2007 Página 9 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Para enfrentar los futuros sistemas es necesario conocer los sistemas pasados y los actuales, Chile tiene una experiencia de más de 15 años en Automatización, la comprensión y visión que hubo en su momento a nivel de administración del Tránsito Aéreo, de reconocer la necesidad de automatizar y preparar especialistas en este tema, ha dejado un experiencia que no es posible olvidar y se debe analizar, desde el primer radar para control de tránsito aéreo, pasando por sistemas que fracasaron hasta el actual sistema Eurocat 1000, en el Capítulo 7 se hace una amplia descripción de los mismos y se representan los aciertos y desaciertos que tuvieron en lo que Factores Humanos se refiere, y nos deja una lección que no se debe dejar de lado en las futuras y cercanas decisiones. Posteriormente se hará una descripción de los sistemas automatizados de control más eficientes y exitoso, medido por la baja tasa de accidentes e incidentes de aviación en los países que utilizan estos sistemas, es el caso del Sistema STARS de Federal Aviation Agency (FAA) de USA, considerado el país más seguro para volar en el mundo, a pesar que en su espacio aéreo se producen casi el 50% de los vuelos a nivel mundial, y el sistema SATCA que ha sido implementado en España y en otros países de Europa, que después de USA tiene la menor tasa de accidentes e incidentes. La descripción de la tecnología de comunicaciones y navegación disponible y en desarrollo se incluye en el Apéndice A, con el fin de complementar la comprensión de los aspectos tecnológicos del presente y del futuro, todos orientados a tener una mayor información con la aeronave, eliminar el enlace oral y utilizar la transmisión digital para reducir al mínimo una constante fuente de error, la intervención humana, como también conocer los sistemas que aportarán la posición de la aeronave en todo momento y en cualquier lugar del espacio aéreo. La descripción de estos sistemas se centra especialmente en la sistemática preocupación en los Factores Humanos del Controlador, y de cómo su participación activa en el diseño y desarrollo ha sido fundamental para llegar a sistemas exitosos, no solo por la confiabilidad, sino que además por el alto grado de satisfacción que sienten los Controladores al utilizar las nuevas herramientas, lo sucedido en ambos casos debe convertirse en un modelo a seguir en futuras decisiones sobre sistemas automatizados en Chile. Como se ha mencionado, uno de los factores a considerar en la decisiones que sobre adquisiciones de sistemas automatizados se deban realizar, y además por los costos que involucra, es su flexibilidad para adaptarse a las futuras tecnologías actualmente en desarrollo, conceptos como Gate to Gate y Free Flight, son ineludiblemente tecnologías que deben ser incorporadas, por lo tanto se hace una descripción amplia sobre estas nuevas formas de volar y de controlar los vuelos, incluyendo el desarrollo que realiza la British Aerospace (BAE) para definitivamente eliminar los Controladores de Tránsito Aéreo para el año 2020, pero esto más parece hoy día una tecnología lejana y muy difícil de implementar, por los costos que involucra, por lo tanto la preocupación de Chile debe pasar por un análisis de los conceptos mencionados.
  • 10. Marzo de 2007 Página 10 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE El sólo hecho que en el “Free Flight”, el piloto decida su ruta y su nivel, y que además se provee su propia separación con otras aeronaves, traerá un cambio tan trascendente que aún no es posible medir, este cambio afectará fundamentalmente al actual sistema de Control de Tránsito Aéreo, que tendrá que redefinirse en todos sus aspectos, especialmente en los humanos, esta tecnología en desarrollo y ya en aplicación en algunas rutas trasatlánticas, afectará factores como Conciencia Situacional, carga de Trabajo, adaptabilidad, satisfacción, productividad y otros que son parte de los elementos del modelo Shell, y se verán influenciados a niveles que actualmente no son dimensionables, pero que si se verán conmovidos en mayor o menos medida. La OACI en la Conferencia Mundial de Navegación Aérea efectuada en Septiembre del año 2003, definió claramente el concepto y hacia dónde se deberían dirigir los esfuerzos de los países en lo que a gestión del Tránsito Aéreo se refiere, ideas que de alguna manera siguen todos los sistemas actualmente en desarrollo, Chile no puede estar ajeno a esta orientación, por ese motivo se adjunta como Apéndice B el documento respectivo para consulta y referencia. Con todos los elementos mencionados y que deben considerarse se entregarán recomendaciones generales sobre las consideraciones que se deben tener en la evaluación de futuros sistemas para Chile. La Capacitación deberá jugar un papel importante, la definición operativa del espacio aéreo Chileno también debiera ser objeto de estudio y análisis, las tecnologías que se incorporarán también deberán ser un factor a considerar, la participación activa y permanente de los Controladores en este diseño es pieza clave para el éxito o fracaso de los futuros sistemas. La Dirección General de Aeronáutica Civil, líder regional en la seguridad y confiabilidad de su sistema de Control de Tránsito Aéreo, debe ir a un estudio integral sobre lo que será el futuro, la definición operativa, el diseño del espacio aéreo, los procedimientos que se van a aplicar o que tendrán que aplicarse, las necesidades de selección de personal, de formación y capacitación, las necesidades de infraestructura, nuevas tecnologías a implementarse, deberán ser objeto de estudio y de un plan que se refleje en un proyecto a gran escala, y en el cual la tecnología sirva para satisfacer esas necesidades y requerimientos, con la experiencia que Chile ya tiene, no puede lo tecnológico, o lo organizacional, estar sobre los elementos que conforman los Factores Humanos y que finalmente definirán el éxito de los nuevos sistemas.
  • 11. Marzo de 2007 Página 11 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 3 INTRODUCCIÓN. La automatización en los Servicios de Control de Tránsito Aéreo desde sus orígenes ha estado estrechamente unida al desarrollo de la aviación en el mundo, y éste ha sido realmente vertiginoso, basta considerar que sólo a comienzo del siglo XX podemos ubicar los inicios de la aviación mundial, en un corto período de 100 años se ha llegado los actuales niveles tecnológicos, mientras que el control de tránsito aéreo tiene sus comienzos a fines de la segunda guerra mundial, especialmente durante los puentes aéreos de Berlín y Tokio, que debido a la gran densidad de vuelos se vió la necesidad de buscar en tierra establecer un orden para el tráfico aéreo y secuenciar los aterrizajes. Desde sus inicios el Control de Tránsito Aéreo se ha visto enfrentado a continuos desafíos, producto de la alta tecnología y sofisticación de las aeronaves, como ejemplo podemos señalar que en los años 70s se controlaban aviones que se desplazaban a una velocidad máxima de 240 Nudos (450 Kilómetros/hora) y que alcanzaban una altura máxima de 24.000 Pies, a los tiempos actuales en el cual las aeronaves e desplazan a una velocidad 500 Nudos (930 Kilómetros/hora) y alcanzan una altura de 45.000 Pies, los tiempos se han reducido, los alcances se producen en forma mucho más rápida, si a esto le sumamos la exactitud de los sistema de navegación, que le dan una precisión casi matemática a la navegación de las aeronaves, de hecho fue esta precisión seguramente uno de los factores que contribuyó al accidente ocurrido sobre el espacio aéreo de la frontera Suizo-Alemana el 01 de Julio del 2002, tanto es así que existe una alta probabilidad que si la misma sucesión de eventos se hubiera producido a principios de los años 90s, lo más probable es que las aeronaves nunca se hubieran visto, y hubiera quedado como un incidente más dentro de una larga y desconocida lista guardada en una gaveta. El progreso económico tampoco es ajeno al Control de Tránsito Aéreo, volar ahora es más fácil, más barato, más rápido, más cómodo, y cada vez accesible a todas las personas, y no se puede discutir que es una forma rápida, segura y eficiente para trasladarse de un lugar a otro, Chile no está ajeno a esta circunstancia, durante la décadas de los 80s se produce un gran progreso económico en Chile, período en que se alcanzaron tasas de crecimiento cercanas al 10%, lo que se tradujo en un aumento explosivo del tráfico aéreo, que en algunos años alcanzó tasas del 14% anual, este crecimiento explosivo no estaba previsto, y el Control de Tránsito Aéreo, enfrentó serios problemas para proporcionar un servicio adecuado, la Dirección General de Aeronáutica Civil asumió este problema y diseñó un plan de modernización que cualitativamente ha posicionado al Servicio de Control de Tránsito Aéreo de Chile, como uno de los más seguros de Latinoamérica, y además con los sistemas más modernos de control, que básicamente se basan en la automatización de los sistemas. Esta modernización no obedeció a un plan integral, se basó en esfuerzos centrados en el Centro de Control Santiago, y que de alguna manera alcanzó a las dependencias de control de las regiones, hasta hoy se ha basado en tecnología, en tener lo más moderno y lo mejor, en este estudio se pretende que los procesos de Automatización que deben inevitablemente
  • 12. Marzo de 2007 Página 12 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE continuar en su desarrollo, ahora se evalúen teniendo como centro el Factor Humano, eje y centro del servicio, y el más débil de la cadena de errores. La pregunta es y como podemos minimizar al máximo el error humano en el Control de Tránsito Aéreo, de hecho existen muchas formas implementadas, que utilizan diferentes barreras de seguridad, que parten por la capacitación adecuada, una supervisión eficiente, ambiente adaptado al Controlador, en fin una serie de factores, dónde la automatización hoy día juega un papel preponderante, dónde el Controlador (Liveware) debe ser la preocupación más importante y como se ha dicho es el eslabón más débil de la cadena, como enfrentamos esta falla humana, en las aeronaves se ha hecho a través de automatizar al máximo los sistemas de control de vuelo, reduciendo al mínimo la intervención humana, este mismo proceso en forma mucho más lenta se ha producido en el control de tránsito aéreo. El Control de tránsito aéreo como se mencionó, no ha estado ajeno a este proceso de automatización, en el aire tenemos pilotos que son seres humanos, y a pesar de la automatización casi total de los sistemas de vuelo, la decisión final siempre va a ser del Comandante de la aeronave, y como el ser humano es impredecible, no sabemos que va a hacer en el siguiente instante, y lo confirma el Ing. Mario A. Carreras en su monografía “El error humano, ese flagelo….” Dónde escribe, “desde siempre el hombre ha luchado contra un enemigo que hasta el presente le ha sido imposible vencer, y es su propio error”. Esto nos sugiere que si se diseñaran aeronaves voladas por inteligencias artificiales, sobre lo cual se han hecho intentos y se aplica en la aviación militar, sería mucho más simple enfrentar la automatización, pero en el caso de los vuelos comerciales, aún nuestra sociedad no está preparada para enfrentar esta tecnología y subirse a aeronaves sin pilotos, si así fuera el control de tránsito aéreo también podría ser llevado por máquinas inteligentes, ya que actuarían de acuerdo a lo programado (a lo predecible y programable), por lo tanto mientras tengamos pilotos en las aeronaves, tendrán que haber Controladores en tierra, ya que hasta hoy el único capaz de enfrentar y solucionar situaciones impredecibles que produce el ser humano es el propio ser humano. La capacidad de análisis de situaciones complejas e inesperadas sigue siendo humana, por lo tanto susceptible de producir errores, y la Automatización ha sido y será una forma de prevenir y reducir el error, es importante conocer el concepto propiamente tal y como se ha introducido en el Control de Tránsito Aéreo, lo que dará una mejor comprensión del por qué, del cómo y de los factores que se deben considerar para su implementación, su conocimiento y finalmente su correcta aplicación.
  • 13. Marzo de 2007 Página 13 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 4 CONCEPTO DE AUTOMATIZACIÓN EN EL CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO. La automatización en el Control de Tránsito Aéreo como un proceso sistemático, está directamente relacionada con el desarrollo de los radares, que permitieron “ver los aviones”, lo que eliminaba el principal error de los Controladores, su propia imaginación, o sea se aportaba un elemento que facilitaba estructurar la conciencia situacional, ya que es afectada por variables humanas, la visualización de cómo estaba el tráfico en un instante dado, dependía del propio Controlador, de sus conocimientos, de sus cálculos, de su experiencia, y de los factores humanos, de hecho con el advenimiento de los radares se creyó que se había llegado a los niveles deseados, pero las circunstancias y el desarrollo de nuevas tecnologías han requerido una permanente evolución de estos sistemas. La automatización está definida por Rubén Guillermo Silva en su estudio “Los países Subdesarrollados y el costo de la automatización de los sistemas de control de tránsito aéreo” como; “Sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana”, o sea evitar al máximo la mayor fuente de error que es la intervención humana, por lo tanto los objetivos que tiene la automatización en el control de tránsito aéreo no escapan a éste concepto básico, son simples y podemos mencionar los más importantes: 1.- Tener más aeronaves en un mismo espacio aéreo. (Eficiencia) 2.- Disminuir los errores del cálculo matemático. (Seguridad) 3.- Reducir la carga de trabajo. (Sobrecarga) 4.- Ver las aeronaves, no imaginárselas. (Visualización) 5.- Aumentar la capacidad del sistema sin requerir más personal. (Economía) 6.- Presentación clara y oportuna de los datos de Plan de Vuelo. (Información) 7.- Detección oportuna de fallas. (Prevención del error) 8.- Dar más tiempo al Controlador para el análisis y la toma de decisiones. (Garantía de calidad). Al observar estos objetivos, no cabe duda que el Controlador (CENTRO DEL MODELO SHELL) está presente en todos ellos, por lo tanto es imposible, por más que muchos desearían que así no fuera, aislar los sistemas automatizados del Factor Humano, y que en el propio concepto es mencionado, el no considerar este aspecto, simplemente trae consigo un sistema que seguramente va a funcionar, pero no cumplirá con las exigencias planteadas por el Controlador y por el usuario, que son el Controlador que da el servicio y el Piloto que lo recibe, que son los responsables finales del sistema, y son quiénes debieran estar conformes y satisfechos con las aplicaciones disponibles, con esta claridad, de inmediato nace la siguiente pregunta:
  • 14. Marzo de 2007 Página 14 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Que papel juega el Controlador en la Toma de Decisiones sobre los sistema automatizados de Control de Tránsito Aéreo en la Dirección General de Aeronáutica Civil de Chile? Esta pregunta nacerá espontáneamente al término de este estudio, y otorgará nuevos antecedentes a considerar en las inversiones que deben hacerse en el futuro en la Automatización y modernización de los Sistemas de Control de Tránsito Aéreo de Chile. Los sistemas automatizados han contribuido a disminuir significativamente muchas fuentes del error humano, el propio Controlador (L) y además disminuir en forma importante las comunicaciones entre Controladores (L-L), o sea se están enfrentado dos elementos del modelo shell, en forma directa: L El propio Controlador como fuente permanente de errores. L – L La comunicación entre Controladores se reduce, aunque no se elimina. Ahora se presenta un cuadro dónde se indican las grandes interrogantes del Controlador, y como se responde a ellas cuando realiza sus labores, en este cuadro podemos apreciar claramente la significativa diferencia entre un sistema automatizado y uno no automatizado, y lo que hace para lograr estos objetivos, incluyendo los sistemas actualmente en uso en Chile. En este cuadro se pueden ver claramente los objetivos que ha seguido la automatización, se busca minimizar al máximo la intervención del Controlador en los procesos mentales, o sea orientado a los fines del Control de Tránsito Aéreo, establecidos en el DAR-11, Reglamento para los Servicios de Tránsito Aéreo, que dice: “Los Servicios de Tránsito Aéreo, elementos de apoyo a la navegación aérea, desde la simple prestación del servicio de información de vuelo y alerta, hasta los complejos sistemas de control aéreo,se constituyen en servicios esenciales para la gestión, seguridad y eficiencia de los vuelos, debiendo cumplir los siguientes objetivos: a) Prevenir colisiones entre aeronaves; b) Prevenir colisiones entre aeronaves en el área de maniobras y entre esas y los obstáculos que haya en dicha área; c) Acelerar y mantener ordenadamente el movimiento del tránsito aéreo; d) Proporcionar información útil para la marcha segura y eficaz del vuelo; e) Notificar a los organismos pertinentes respecto a las aeronaves que necesitan ayuda de búsqueda y salvamento prestando la mayor colaboración posible a dichos organismos según se requiera.” La orientación que ha tenido la Automatización es consecuente con lo establecido, o sea orientado a dar seguridad a la navegación aérea, que es el objetivo final del Control de Tránsito Aéreo, no está contemplado el Controlador como usuario de un sistema que está implementado para la búsqueda de esos fines, olvidándonos de que el que presta el servicio es tan importante como el que recibe el servicio, para obtener los objetivos que son de responsabilidad de la Dirección General de Aeronáutica Civil.
  • 15. Marzo de 2007 Página 15 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 4.1 Cuadro comparativo sistema no automatizado y un sistema automatizado. N° INFORMACIÓN QUE REQUIERE EL CTA CUANDO REALIZA FUNCIONES DE CONTROL SISTEMA NO AUTOMATIZADO SISTEMA AUTOMATIZADO 1 VISUALIZACIÓN DE LA SITUACIÓN DE TRÁFICO. SE UTILIZA LA IMAGINACIÓN SE OBSERVA EN UNA PANTALLA YA SEA CON INFORMACIÓN RADAR, O ADS. 2 POSICIÓN DEL TRÁFICO CÁLCULOS MATEMÁTICOS DE ESTIMADAS DE ACUERDO A DATOS PLAN DE VUELO E INFORMES DE POSICIÓN. INFORMACIÓN DADA EL PANTALLA POR EL PROCESADOR DE DATOS RADAR, PROCESADOR DE DATOS DE PLAN DE VUELO, HERRAMIENTAS DISRECTAS DE BOTONES DE PANTALLA, ESTIMADAS ORIGINADAS AUTOMÁTICAMENTE POR EL SISTEMA. 3 DETECCIÓN DE CONFLICTOS DE TRÁFICO. CÁLCULOS (velocidad, distancia, tiempo), IMAGINACIÓN, VISULAIZACIÓN EN FRANJAS DE PROGRESO DE VUELO, PROYECCIÓN AUTOMÁTICA DE LA POSICIÓN DEL TRÁFICO, HASTA 5 MINUTOS DE ACUERDO A TRAYECTORIA. 4 CONFLICTO DE SEPARACIÓN INMINENTE. VISUALIZACIÓN Y PROYECCIÓN DEL ATC, INFORMES AERONAVES. ALARMAS AUTOMÁTICAS DE DETECCIÓN DE CONFLICTO, CON INFORMACIÓN RADAR (STCA) O INFORMACIÓN DE PLAN DE VUELO (MTCA). 5 CONFLICTO DE SEPARACIÓN CON EL TERRENO. INFORMACIÓN AERONAVE. SOBRE NIVEL QUE LLEVA, CONOCIMIENTO GEOGRÁFICO CONTROLADOR. SISTEMA DE ALARMA CERCANÍA DE TERRENO (MSAW) A TRAVÉS DE INFORMACIÓN MODO “C”, DADA POR EL EQUIPO DE LA AERONAVE. 6 INGRESO DE AERONAVES EN ÁREAS PROHIBIDAS, RESTRINGIDAS O PELIGROSAS INFORMACIÓN DADA POR AERONAVE SOBRE RUTA Y DESPLAZAMIENTO. SISTEMA DE ALARMA AUTOMÁTICO DE PROYECCIÓN DESPLAZAMIENTO Y POSIBLE INGRESO EN ZONAS DETERMINADAS. 7 CONFECCIÓN DE FRANJAS DE PROGRESO DE VUELO. CONFECCIÓN MANUAL DE FRANJAS DE PAPEL UTILIZANDO LÁPIZ. IMPRESIÓN TÉRMICA AUTOMÁTICA EN BASE A DATOS ACTUALIZADOS DE PLAN DE VUELO. 8 ASIGNACIÓN DE CÓDIGOS RESPONDEDORES INFORMACIÓN DADA POR FRECUENCIA A AERONAVE Y CONTROL MANUAL. ASIGNACIÓN AUTOMATICA DE ACUERDO A DATOS PLAN DE VUELO. 9 INFORMACIÓN DE PLAN DE VUELO. A TRAVÉS DE PAPEL OBTENIDO DE LA RED FIJA AERONÁUTICA O DE LA OFICINA DE OPERACIONES. INFORMACIÓN DIRECTA DESDE LA ETIQUETA RADAR, SE VISUALIZA EN PANTALLA. 10 TRANSFERENCIAS A OTRO SECTOR. A TRAVÉS DE COMUNICACIÓN ORAL O SEÑALIZACIÓN DIRECTA. AUTOMÁTICA Y VISIBLE EN PANTALLA. 11 COORDINACIONES CON OTROS SECTORES ADYACENTES. A TRAVÉS DE INTERCOMUNICACIÓN Y SEÑAL EN FRANJA PROGRESO DE VUELO. A TRAVÉS DE TRASMISIÓN DE DATOS, UTILIZANDO PANTALLA RADAR (OLDI). 12 NIVEL Y VELOCIDAD INFORMACIÓN DADA POR PILOTO Y CÁLCULOS DEL CONTROLADOR (DISTANCIA, TIEMPO) INFORMACIÓN DE LECTURA DIRECTA EN ETIQUETA RADAR, INCLUYENDO ACTITUD DE LA AERONAVE.
  • 16. Marzo de 2007 Página 16 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Será suficiente entregar estas herramientas a cada Controlador en su puesto de trabajo, no cabe duda que no lo es, es necesario e imprescindible considerar el sistema en forma integral, de tal manera que realmente contribuya a reducir significativamente las fuentes de errores propias de los humanos, pero además disminuir las fuentes de error producidas por el sistema por si mismo. Se debe comprender que los sistemas de control de tránsito aéreo, requieren y exigen una permanente relación entre Controladores, por lo tanto no es un sistema aislado que sirve a una persona, o a una oficina o empresa específica, involucra la propia dependencia, otras dependencias que pueden estar muy alejadas unas de otras, o muy cercanas, y todos estos factores hay que considerarlos, en el diseño de la arquitectura de los sistemas de Control de Tránsito Aéreo. Las relaciones entre Controladores son extensas y diversas, los procedimientos nacionales e internacionales requieren permanentes contactos y coordinaciones, a través de comunicaciones a veces difícil, no sólo por las complejidades propias del idioma, sino por un uso no estandarizado del lenguaje técnico que debe utilizarse en estas comunicaciones. La OACI ha hecho importantes intentos para solucionar este gran problema, que no sólo se presenta entre Controladores, sino que en forma más evidente y peligrosa entre Controladores y pilotos, en el mayor accidente de aviación producido en la historia de la aviación, entre un avión de KLM y uno de Pan Am, en las Islas Canarias el 27 de marzo de 1977, en el cual perdieron la vida 583 personas, es un ejemplo que no se debe olvidar, en lo relacionado con las comunicaciones, por mencionar solo uno de los tantos que se han producido producto del uso e interpretación inadecuada del lenguaje técnico. Una de las causas, recordando que un accidente es una suma de coincidencias y eventos que suceden en un determinado instante, fueron las transmisiones de la torre indicando al KLM que aguardase y la del Pan Am informando que aún se encontraba rodando por la pista de despegue, que no fueron recibidas en la cabina del KLM con claridad; ambas comunicaciones se realizaron a la vez por lo que se produjo una interferencia. El lenguaje técnico empleado en la comunicación entre las tres partes tampoco fue adecuado. Por ejemplo, el copiloto holandés no utilizó el lenguaje correcto para indicar que se disponían a despegar y el Controlador de vuelo añadió un OK justo antes de pedir al vuelo de KLM que aguardase la autorización para el despegue. Lo que produjo una interpretación equívoca de los mensajes recibidos por ambas partes. La historia de la aviación registra una serie de hechos en que la comunicación entre Controladores y pilotos fue uno de los factores contribuyente, así también se producen permanentemente una serie de incidentes, que no son reportados o percibidos por los pilotos, y que son producto de la mala comunicación entre Controladores, la automatización pretende disminuir a niveles mínimos esta comunicación, ya sea a través de transmisión de datos o comunicación digital entre posiciones de control, pero aún así se mantendrá algún nivel de intercambio entre ellos, en el esquema que se muestra a continuación se puede apreciar la comunicación que debe existir entre Controladores en el sistema de Control de Tránsito Aéreo de Chile.
  • 17. Marzo de 2007 Página 17 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 4.2 Esquema de relación de comunicaciones necesarias en el sistema ATC de Chile. CENTRO DE CONTROL SANTIAGO CENTRO DE CONTROL PUERTO MONTT OFICINA APP Y TORRE ARICA OFICINA APP IQUIQUE OFICINA APP ANTOFAGASTA A OFICINA APP Y TORRE COPIAPÓ OFICINA APP Y TORRE CALAMA OFICINA APP Y TORRE SERENA OFICINA APP SANTIAGO OFICINA APP CONCEPCIÓN OFICINA APP TEMUCO TORRE DE CONTROL IQUIQUE TORRE DE CONTROL ANTOFAGASTA TORRE DE CONTROL CONCEPCIÓN TORRE DE CONTROL A.M.B. TORRE DE CONTROL TEMUCO TORRE DE CONTROL TOBALABA TORRE DE CONTROL VALDIVIA TORRE DE CONTROL OSORNO TORRE DE CONTROL PTO. MONTT OFICINA APP Y TORRE BALMACEDA CENTRO DE CONTROL PUNTA ARENAS CENTRO DE CONTROL OCEANICO OFICINA APP Y TORRE TTE. MARSH OFICINA APP Y TORRE ISLA DE PASCUA CENTRO DE CONTROL LA PAZ CENTRO DE CONTROL MENDOZA CENTRO DE CONTROL LIMA CENTRO DE CONTROL CORDOBA CENTRO DE CONTROL RIVADAVIA CENTRO DE CONTROL TAHITI CENTRO DE CONTROL NUEVA ZELANDA
  • 18. Marzo de 2007 Página 18 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 4.3 El Controlador y su relación con el sistema automatizado. Además un aspecto que se debe considerar es la relación del Controlador con el sistema automatizado, ya que no es sólo un avance tecnológico, es una herramienta que debe ser dominada y utilizada por los Controladores, que tienen sus debilidades, fortalezas, aprehensiones, y lo miedos normales para enfrentarse a ellas. En el contexto de lo solicitado por la Dirección General de Aeronáutica Civil, y un manera de contribuir de la mejor manera a la optimización de los sistemas y por ende del mejor empleo de los recursos a invertir en el futuro, enfrentaremos al Sistema Automatizado de Chile frente al Factor Humano, y analizar si se ha considerado como el factor que determina la toma de decisión final sobre el sistema a seleccionar, o está el factor económico, el factor tecnológico, o las conveniencias Institucionales sobre el Factor Humano, el Doctor Rob Lee, PhD, en su estudio “Safety Information Systems: Lessons from Aviation”, indica claramente que “considerado sistémicamente, el factor humano contribuye a cerca del 100% de los accidentes e incidentes, incluso en sistemas muy protegidos”, por lo tanto el conocimiento y la comprensión de que el factor humano es esencial para la seguridad de las operaciones aéreas, debe ser considerado en la configuración de un sistema automatizado, es un hecho que debe ser asumido íntegramente por la Dirección General de Aeronáutica Civil, y determinar la inclusión de los propios operadores sobre los sistemas a utilizar, la no conformidad sólo aumentará el índice de error, asociado a niveles de desadaptación, incomodad y rechazo a cualquier sistema que se implemente, de hecho en el capítulo correspondiente, veremos que en Chile esto sucedió y contribuyó a uno de los mayores fracaso de inversión que ha tenido la Dirección General de Aeronáutica Civil y la empresa Alenia de Italia. En este estudio, se pretende dar orientaciones sobre las consideraciones que se debieran tener cuando se decide sobre un sistema automatizado, entregando un modelo que considere al Factor Humano como eje fundamental en la definición de las especificaciones, y que la tecnología esté al servicio de los requerimientos para tener un sistema que aumentará exponencialmente la eficiencia de las aplicaciones disponibles, ya que la tecnología en este caso, en que la seguridad está en juego, esta el servicio del hombre, no el hombre al servicio de la tecnología. “Un hombre a quien se consideraba muerto fue llevado por sus amigos para ser enterrado. Cuando el féretro estaba a punto de ser introducido en la tumba, el hombre revivió inopinadamente y comenzó a golpear la tapa del féretro. Abrieron el féretro y el hombre se incorporó. “¿Qué estáis haciendo?”, dijo a los sorprendidos asistentes. “Estoy vivo, no he muerto”. Sus palabras fueron acogidas con asombrado silencio. Al fin, uno de los deudos comenzó a hablar: “Amigo mío, tanto los médicos como los sacerdotes han certificado que habías muerto. Y ¿cómo van a haberse equivocado los expertos?”. Así pues, volvieron a atornillar la tapa del féretro y lo enterraron debidamente.”
  • 19. Marzo de 2007 Página 19 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Esta pequeña historia, escrita por Diego Moñux Chércoles de Ingeniería Sin Fronteras, España, en su estudio “Tecnología para el Desarrollo”, nos señala en forma simple que la tecnología definitivamente no puede estar sobre el hombre, si no perdemos la perspectiva y el sentido del por qué de su existencia y su desarrollo, no es el momento de enfrentar los problemas éticos o morales que nos produce la tecnología, en el Control de Tránsito Aéreo esto se encuentra reflejado en los sistemas automatizados, que están al servicio del ser humano, por lo tanto debe ser una herramienta de apoyo y ayuda, y no un problema a enfrentar diariamente y en cada momento, si así fuera dejó de ser útil y pasó a ser un factor que puede afectar seriamente la seguridad aérea. La complejidad actual de los Sistemas automatizados, como se verá posteriormente, enfrenta al Controlador con problemas, que se deben considerar si se esperan resultados efectivos de las cuantiosas inversiones que requieren, y todas ellas asociadas al Factor Humano, y por ende a todos los elementos que componen el modelo Shell, y algunos de ellos son: 1.- Capacitación 2.- Resistencia al cambio. 3.- Problema generacional. 4.- Adaptación de procedimientos. 5.- Interpretación de la información. 6.- Alarmas de conflicto. 7.- Mayor exigencia de las aeronaves. 8.- Evaluación permanente. 9.- Recreación de las situaciones de control. 10.- Nuevos procedimientos de coordinación. 11.- Nuevas formas de trabajo en equipo. Solo por mencionar algunas, por lo cual se requiere que estos cambios tan radicales se realicen en forma sistemática y no aislada, de tal manera que todo el sistema esté con un mismo objetivo y en una misma tarea, con la motivación necesaria para alcanzar eficiencia de los sistemas que se implementen. Sin duda que para lograr verdaderos beneficios de la automatización, primero debemos considerar todos los elementos que conforman el modelo Shell, y que están presentes día a día en el quehacer de los Controladores de Tránsito Aéreo cuando deben utilizar sistemas automatizados y deben ser considerados en el diseño y en las exigencias de diseño que se le hagan a los oferentes, más aún si evaluamos que Chile no es desarrollador de tecnologías en esta área, es un comprador de tecnología, por lo tanto se debe tener mucha claridad sobre el sistema que se requiere para que el Controlador lo utilice con facilidad, simplicidad y disponibilidad en el momento que realmente lo requiere. Comprender como afectan los elementos del modelo Shell del factor Humano, de alguna manera es necesario tener un nivel de conocimiento del proceso cognitivo del Controlador de Tránsito Aéreo, en el proceso de de análisis y proyección de la situación de tráfico, ya que
  • 20. Marzo de 2007 Página 20 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE determina sus decisiones y su actuación, no sólo frente a una aeronave, sino que a todas las que están bajo se responsabilidad en un determinado espacio aéreo. 5 MODELO COGNITIVO DEL CONTROLADOR DE TRÁNSITO AÉREO. La Automatización en el Control de Tránsito Aéreo, ha traído resultados evidentes, como la reducción de demoras para la navegación aérea, y sistemas futuros como el concepto “Free Flight” (Vuelo Libre), traerá aún mayor reducción de los tiempos de vuelo, especialmente de los vuelos en grandes distancias y en los vuelos transatlánticos, con la consiguiente economía de combustible y reducción de costos, lo que redunda en reducción del pasaje aéreo. Sin embargo dificulta la estructura de la conciencia situacional del Controlador, especialmente en la proyección futura de la situación de tráfico, para lo cual se han implementado algunas herramientas automatizadas que facilitan esta proyección, por lo tanto contribuyen a facilitar la conciencia situacional que debe tener el Controlador. Las herramientas automatizadas que tienen el principio de predecir el futuro, pueden tener efectos adversos en el modelo mental, ya que no está forzado a proyectar el tráfico, lo hace la máquina, por lo tanto al introducir herramientas de este tipo, se debe tener especial cuidado en no distorsionar el modelo mental, consideremos que hoy día la simple suma matemática de números es un problema para los jóvenes, ya que recurren para ese proceso a una calculadora, por lo cual han perdido la habilidad de sumar números, para que sumar con la mente si lo hace la máquina, lo mismo podría suceder con el Controlador que podría perder la habilidad de proyectar la situación futura de tráfico, y en ausencia de esta aplicación no tendría los elementos para tener la adecuada conciencia situacional y los elementos para la toma de decisiones. Un modelo mental está definido por Ashley Nunes en su estudio “The Impact of Automation use on the mental mode: findings from the Air Traffic Control domain”, como la estructura que permite darse cuenta de cómo funciona un sistema, con respecto a sus componentes internos y al proceso mismo, esta definición implica que la habilidad de predecir el estado de un sistema en el futuro y de la toma de decisiones, depende en gran medida del modelo mental. El Controlador necesita conocer el proceso por el cuál se predice el futuro por la máquina, la no comprensión de este proceso, tendrá el efecto de no utilizarla, o utilizarla por que tiene que hacerlo o así se lo exigen, por lo tanto es importante el aprendizaje de cómo funciona el sistema para predecir la situación futura de tráfico. 5.1 Modelo Mental y Conciencia Situacional en el Control de Tránsito Aéreo. En el área del Control de Tránsito Aéreo, no ha habido muchas investigaciones que tiendan a definir el modelo mental del Controlador, y tomando estas pocas investigaciones, todas
  • 21. Marzo de 2007 Página 21 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE consideran las características estáticas y dinámicas de los procesos mentales, el estado mental en un determinado instante, o modelo situacional es lo que conocemos como conciencia situacional, que la podemos definir como la percepción de los elementos en el ambiente (Nivel 1), la comprensión de su significado (Nivel 2), y de la proyección de su estado en el futuro cercano (Nivel 3). Específicamente en el Control de Tránsito Aéreo, la habilidad del Controlador de proveer y mantener separación entre aeronaves (que es su función básica), depende directamente de la obtención y mantención de la más adecuada conciencia situacional, el Controlador tiene que ser capaz de obtener información relevante de la pantalla radar y de la información que le entregan las aplicaciones disponibles, y comprender que significa en un determinado momento, y que efecto tendrá en el futuro, y en base a esta percepción asumirá las decisiones de control que considere adecuada para la mantención de la separación. Los conceptos tradicionales de Control de Tránsito Aéreo están cambiando, y en lo próximos años, concepto de Vuelo Libre, Control Silencioso y otros, que inevitablemente seguirán desarrollándose, alterarán la percepción del Controlador, ya que los elementos a considerar no son los habituales, no cabe duda que los procesos de capacitación tendrán especial relevancia para mitigar este impacto, y que las herramientas automatizadas tendrán como objetivo la demanda cognitiva que requiere el Controlador, con la herramientas de predicción, entregando al Controlador una extrapolación de la situación actual del tráfico y la futura, como una gran ayuda a estructurar su conciencia situacional para una toma correcta de decisiones. 5.2 Problemas que produce la Automatización en el modelo mental del Controlador. Las herramientas automatizadas disponibles para uso del Controlador, no le entregan información de cómo obtiene el dato que presenta, los diseñadores no consideraron que el Controlador requiere de certezas sobre el como se le entregan los datos, esto puede tener serias implicancias en la estructura del modelo mental, por ejemplo se ha argumentado que estas herramientas se basan en una visualización directa en la pantalla del Controlador, que puede reducir el esfuerzo mental y aumentar la eficacia, pero esta disponibilidad puede reducir la habilidad de retención de información, por que no se utiliza en forma frecuente, la disponibilidad de estas aplicaciones hacen innecesario la comprensión del proceso que ha seguido la información que se le presenta frente a la pantalla, no es necesario, está ahí, al toque de un botón. Una de las formas de mitigar estos efectos, especialmente en las aplicaciones predictivas (alarmas de conflicto de corto plazo, de separación con el terreno, ruta futura, posición del tráfico en el futuro, y otras), es que se generen en la propia pantalla, esto de alguna manera le presenta al Controlador el como se ha obtenido, aquellos sistemas que sólo presentan el resultado final, exigen del operador un mayor esfuerzo para su comprensión, su aceptación y adquirir confianza en ella, esto afecta seriamente el modelo mental, ya que no
  • 22. Marzo de 2007 Página 22 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE comprende como se ha generado la información disponible, afectando el Nivel 2 de la conciencia situacional, esto puede tener serias implicancias en la toma de decisiones, y en la memoria de largo plazo, y existe experiencias empíricas que prueban este hecho. Ashley Nunes condujo una serie de experiencias con Controladores a través de ejercicios simulados, de tal manera de someter a grupos definidos y de características similares a situaciones de tráfico idénticas en un ambiente automatizado y otro grupo en un ambiente no automatizado, las conclusiones fueron bastante sorprendentes y se pueden resumir de la siguiente manera: RESULTADOS DE EXPERIENCIA EMPÍRICA DE ASHLEY NUNES N° CON SISTEMAS AUTOMATIZADOS SIN SISTEMAS AUTOMATIZADOS 1 Alcanzan mayor precisión en las respuestas a solicitudes de control. No alcanzan la precisión deseada, 2 Menor tiempo para las respuestas Mayor tiempo para las respuestas. 3 Tiempo de respuesta se mantiene en la medida que aumenta el tráfico. Tiempo de respuesta disminuye con el aumento del tráfico. 4 No tiene tanta claridad de la situación de tráfico futura. Mucha claridad y comprensión de la situación de tráfico presente y futura 5 Capacidad de toma de decisiones se mantiene con el aumento del tráfico. Capacidad de toma de decisiones aumenta en la medida que aumenta el tráfico. 6 Capacidad de solución de problemas se mantiene. Capacidad de solución de problemas aumenta con el aumento del tráfico. En este gráfico se puede apreciar más claramente la comparación de la precisión en una situación de tráfico constante. COMPARACIÓN MISMA CANTIDAD DE TRÁFICO 0 20 40 60 80 100 120 DENSIDAD TRÁFICO CONSTANTE PORCENTAJEDE PRECISIÓN AUTOMATIZADO NO AUTOMATIZADO
  • 23. Marzo de 2007 Página 23 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Este gráfico representa una situación en la cual el tráfico tiene un aumento sostenido: COMPARACIÓN CON AUMENTO DE TRÁFICO 0 20 40 60 80 100 5 10 15 20 25 30 35 40 DENSIDAD TRÁFICO AUMENTA PORCENTAJEDE PRECISIÓN AUTOMATIZADO NO AUTOMATIZADO En este último gráfico podemos apreciar como la precisión de la respuesta del Controlador en el transcurso del tiempo de simulación (30 minutos): COMPARACIÓN EN EL TRANSCURSO DEL TIEMPO 0 20 40 60 80 100 10 14 18 22 TIEMPO EN MINUTOS PORCENTAJEDE PRECISIÓN AUTOMATIZADO NO AUTOMATIZADO La experiencia realizada por el Dr. Nunes coloca en evidencia que la conciencia situacional no sólo depende del sistema automatizado que se disponga y de la capacidad del sistema, depende de la exigencia a la que es sometido, especialmente con aumento de las solicitudes de las aeronaves y por aumento de la densidad del tráfico, y reflexionar sobre que pasará cuando el Controlador no disponga de estas herramientas, ya que de una u otra manera distorsionan el modelo mental del operador.
  • 24. Marzo de 2007 Página 24 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE La visualización directa en pantalla redunda en una disminución de la demanda cognitiva del Controlador, estas ayudas automatizadas afectan significativamente la habilidad de aprendizaje y de toma de decisiones, por lo tanto el desafío de los diseñadores está precisamente en eso, buscar un balance entre una interfase que reduzca el esfuerzo cognitivo del operador, y que de alguna manera fuerce al Controlador a un nivel funcional, sobre el proceso que sigue el sistema para desplegar la información que se le presenta. El actual estado de la automatización, que continúa en desarrollo casi imparable, y al uso que le hace el Controlador, hace imperativo incluir herramientas automatizadas que de alguna manera no disminuyan la habilidad cognitiva y mantenga la capacidad de tener una correcta conciencia situacional, ya que el costo de no hacerlo, no se mide en dinero, sino que se mediría en vidas humanas. 6 IMPACTO DE LA AUTOMATIZACIÓN EN LOS FACTORES HUMANOS. El propósito de este capítulo es proporcionar una introducción a las consideraciones sobre factores humanos asociadas a la automatización. El término, “automatización,” se refiere al uso de computadoras para realizar procesos que eran realizado previamente por los Controladores. El incremento de la automatización en los sistemas de Control de Tránsito Aéreo, implicará el uso de máquinas cada vez más rápidas y más “inteligentes”, ahora veremos desde el punto de vista del Controlador la interfase hombre-máquina. La pregunta nace sobre el por qué de la automatización, discutiremos los beneficios y los problemas que trae consigo la automatización, y enfrentaremos a la automatización con los Factores Humanos y sus efectos. 6.1 Automatizar o no Automatizar. Si comparamos sistemas automatizados, con aquellos que son operados en forma manual, no cabe duda que aumenta la productividad del sistema, ya que se tienen más aeronaves en un mismo espacio aéreo. Si es utilizada apropiadamente para asistir y ayudar al Controlador, pero no para reemplazarlo, un sistema automatizado puede complementar las capacidades humanas y compensar las limitaciones humanas. Existen varios niveles de automatización, y en la medida que este nivel aumenta, el computador asume cada vez más y más el trabajo que realizaba el Controlador. Encontrar un adecuado balance entre el computador y el Controlador es un verdadero desafío para los diseñadores, ya que como se dijo en el capítulo anterior, la habilidad para la toma de decisiones va disminuyendo y se va perdiendo esa habilidad imprescindible del Controlador.
  • 25. Marzo de 2007 Página 25 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Por lo tanto automatizar una capacidad humana solo por automatizar es peligroso, el simple hecho de automatizar una acción sólo por que se puede hacer, que es una tendencia de los tecnócratas, es necesario tomar en cuenta y decidir sobre lo que es realmente necesario automatizar y cuando se debe hacer, el objetivo es diseñar un sistema en el cual el ser humano y la máquina funcionen conjuntamente, para lo cual el conocimiento total del sistema y del ambiente en el cual se planifica, se resuelven los problemas y se toman las decisiones, es absolutamente necesario cuando se está en búsqueda de un sistema automatizado. En Chile existen varios niveles de Automatización en el sistema de Control de Tránsito Aéreo, a continuación se presentan teóricamente los posibles niveles, relacionadas con la interacción del Controlador con el computador. 1. Semi-Manual  El Controlador hace todo el trabajo, hasta el punto en que le permite al computador ejecutar las acciones solicitadas. Ejemplo. Cuando se confecciona un plan de vuelo en forma manual, el Controlador ingresa todos los datos, los verifica y le dice a la máquina cuando ingresarlo al sistema. 2. Semi-Automático  El computador ayuda entregándoles opciones al Controlador.  El computador selecciona un curso de acción, que es la que no debe seguir, para el Controlador adopte otra a su criterio.  El computador le entrega una opción a seguir al Controlador y este decide si la sigue o no.  El computador selecciona un curso de acción, y si el Controlador la aprueba ejecuta la acción.  El computador un curso de acción a seguir y con suficiente tiempo el Controlador decide cancelarla o modificarla.  El computador hace todo el trabajo, y le informa al Controlador que lo ejecutó.  Ejemplo: en caso de la impresión de franjas, existen todas estas opciones en los sistemas, actualmente la impresión es automática y el computador sólo comunica cuando lo ha hecho, aunque no hubiera sido necesario. 3. Automático 1. El computador hace todo el trabajo y le comunica al Controlador lo que ha ejecutado sólo si este le consulta. 2. El computador hace todo el trabajo, e informa al Controlador lo que hizo, sólo si lo considerara necesario, es decisión de la máquina.
  • 26. Marzo de 2007 Página 26 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 4. Totalmente-Automatizado.  El computador realiza todo el trabajo si considera que debe hacerlo, y le comunica al Controlador lo que hace sólo si decide que así debe ser. Pareciera que un sistema totalmente automatizado es simplemente absurdo, es necesario comprender como se dividen las funciones entre el Controlador y el computador en cualquier sistema automatizado de Control de Tránsito Aéreo. La razón más frecuente que se esgrime para automatizar los sistemas de Control de Tránsito Aéreo es la creciente demanda de este servicio por los usuarios, considerando que el espacio aéreo es un recurso limitado, lo que queda para aumentar la productividad y disminuir la carga de trabajo es automatizar para reducir las separaciones y tener más aeronaves en un mismo espacio aéreo, parece lógico y comprensible, que considerando estas razones las Instituciones Aeronáuticas finalmente deciden invertir en automatizar los sistemas. La automatización por si misma no necesariamente disminuye la carga de trabajo o aumenta la productividad, de hecho en el Centro de Control Santiago, que cuenta con el sistema automatizado más moderno, a principios de los años 90 funcionaba y prestaba servicio con alrededor de 40 Controladores, hoy día esta cantidad de personal más que se ha duplicado, este hecho se verá más adelante cuando analicemos la carga de trabajo y la medición de la capacidad de los sistemas. En el caso de Chile evidentemente ha producido efectos absolutamente contrarios, considerando que muchas dependencias tiene algún nivel de automatización, de hecho a principios de los 90s, la cantidad total de Controladores no alcanzaba al número de 200, hoy día casi alcanza a más de 300 Controladores, lo que no está proporcional al aumento del tráfico aéreo, este cuadro muestra aproximadamente la cantidad de Controladores versus aumento de tráfico. AÑO CANTIDAD DE CONTROLADORES DATO APROXIMADO TOTAL ANUAL DE OPERACIONES AÉREAS 1997 220 446.238 2005 355 422.388 % AUMENTO EN EL PERÍODO 62% -6% Datos de personal ATC aproximados, ya que no se cuenta con información precisa, sobre cantidad de Controladores en esos años. Las estadísticas de operaciones aéreas fueron extraídas de la página Web oficial de la DGAC.
  • 27. Marzo de 2007 Página 27 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE En todo caso hay variables que no son consideradas, como la aplicación del estatuto Administrativo, que presentó una nueva problemática para la DGAC, la búsqueda de la disminución de la carga de trabajo, el aumento de dependencias de control, y desde el punto de vista del Controlador su ambiente de trabajo ha evolucionado positivamente en este período. Un proceso de automatización mal orientado, puede llevar a un aumento significativo de la carga de trabajo del Controlador, de hecho el sistema Eurocat 200 que se implementó en Chile en el año 1996, tuvo ese efecto, especialmente en lo relacionado con el ingreso de planes de vuelo y en la corrección de aquellos que llegaban automáticamente, tanto así que se tuvo que aumentar el equipo de trabajo, sólo para atender la posición de Planes de Vuelo. Lo que implicó un problema que no fue dimensionado en su oportunidad, causado por la falta de experiencia, la falta de conocimiento sobre sistemas de este tipo, y por una ansiedad de contar con sistema de alta tecnología y de vanguardia en ese momento. Algunas veces se piensa que la mejor solución a un problema específico, es diseñar un software que resuelva el problema, que puede ejecutar rutinas muy simples a unas de alta complejidad, pero debe haber un límite hasta dónde el control de un computador debe llegar. Por ejemplo el software diseñado para la aplicación de radiación, después de una actualización de la versión, resultó en sobredosis que causaron la muerte de los pacientes, ya que las salvaguardas que se tenía en la versión anterior, no se incluyeron en la nueva versión, sin duda fue un error de máquina, pero causado finalmente por un error humano, finalmente la máquina no piensa, ejecuta. Prestarles atención a los Factores Humanos es crucial en los beneficios potenciales que puede aportar el incremento continuo de la automatización de los servicios de control de tránsito aéreo. Para obtener verdaderos resultados de la automatización y mantener la satisfacción laboral de los Controladores, las herramientas automatizadas deben ser diseñadas desde una perspectiva centrada en el usuario. El Controlador necesita ser capaz de comprender y de confiar en las ayudas proporcionadas por el sistema. El diseño y selección de sistemas automatizados debe ser conducido por los requerimientos de información que solicita el propio Controlador, el éxito o fracaso de un sistema automatizado depende de la participación de los Controladores en las definiciones y decisiones, cualquier otro camino solo traerá insatisfacción y rechazo, y por ende un mal empleo de los recursos invertidos.
  • 28. Marzo de 2007 Página 28 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE 6.2 Beneficios y Peligros potenciales que produce el incremento de la Automatización. Al implementar sistemas automatizados de Control de Tránsito Aéreo, se esperan obtener beneficios, sino de forma inmediata si a mediano plazo, en el siguiente cuadro se muestran algunos de estas esperadas ventajas al invertir en estos sistemas. TABLA DE VENTAJAS ESPERADAS DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO 1 Incremento de la capacidad 2 Aumento de la eficiencia humana y del sistema. 3 Disminución de la sobrecarga de tráfico. 4 Reducción de las necesidades de capacitación. 5 Aumentar la capacidad del sistema más allá de las capacidades humanas 6 Incremento de la seguridad 7 Reducción de personal 8 Mejoramiento de la gestión del tránsito aéreo. 9 Mayor y mejor integración de los datos del sistema. 10 Mejora de la calidad del servicio 11 Menor complejidad de las tareas a realizar. Estas ventajas específicas derivan de la expectativa general que se tiene de la automatización, de que en un cierto plazo bajarán los costos y a largo plazo mejorará la productividad. El problema con las expectativas generadas al implementar la automatización, es ése que depende en gran parte del uso que se le dé, de la adaptación operativa, y de la aceptación de las capacidades automatizadas por los propios Controladores. Sistemas que son diseñados en forma liviana y que no consideran estos criterios (automatizar por automatizar, tendencia en los países de Latinoamérica), pueden tener efectos totalmente opuestos a los indicados en la tabla anterior. Si consideramos, por ejemplo, que la automatización debiera lograr una mejor integración de los datos entregados por diferentes fuentes. Percibir este beneficio requiere una gran inversión para determinar el origen de los datos e integrarlos. Para el Controlador una integración adecuada de los datos debiera tener las siguientes ventajas:  Disponer de toda la información requerida en una sola pantalla.  Presentación de la información en una forma estandarizada y compatible, que permite una fácil comparación y uso de ella, aunque provenga de diferentes fuentes.  Eliminar tiempo innecesario ocupado en la búsqueda de la información.  Eliminar confusiones entre dos conjuntos similares de información. Lo que sucede en este proceso de integración, que se generan una serie de subsistemas no integrados, y cada uno con su propia interfase. Por ejemplo en Chile en algún momento hubo sistemas de visualización diferentes en el Centro de Control Santiago, en el Centro de
  • 29. Marzo de 2007 Página 29 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Control Punta Arenas y de Antofagasta, cada uno con su propio teclado, unos con rolling-ball y otros con Mouse, esto presenta potencialmente un peligro al integrar la información proveniente de cada sistema. Esto fue evidente en Chile, en el año 1990, cuando un sistema de visualización Alenia se seleccionó para reemplazar un sistema Thomson, y la fuente de información también era Thomson, resultó en una pérdida significativa de información, ya que el origen de los datos siguió siendo el mismo, esta falla de integración de dos sistemas muy diferentes en su concepción y lenguaje, resultó en que finalmente el sistema implementado no sirvió para los fines que se adquirió y nunca fue utilizado. Cuando esto sucede, pueden percibirse como “errores humanos”, pero finalmente son sólo resultados esperados al integrar dos sistemas tan diferentes en su arquitectura y en su lenguaje. Integrar sistemas actualmente implementados en Chile, será uno de los grandes desafíos de diseño que deben enfrentarse, la falta de integración de los sistemas es un obstáculo para la eficacia y la productividad que se espera de él. Como lo hemos mencionado, la automatización también trae consigo algunas desventajas que mencionamos en la siguiente tabla: TABLA DE DESVENTAJAS ESPERADAS DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO 1 Pérdida de las habilidades de control e interpretación de la situación de tráfico. 2 Interacción negativa entre las capacidades del sistema automatizado y de las capacidades del Controlador. 3 Incapacidad de los sistemas automatizados de resolver problemas complejos y críticos. 4 Percepción de que la automatización reemplazará a los Controladores. 5 Exceso o falta de confianza en el sistema automatizado. 6 Cambios en los modelos de sobrecarga de trabajo, con posible aumento debido a la automatización. 7 Cambios no previstos en las funciones de los Controladores. 8 Introducción de nuevas fuentes de errores humanos. 9 Percepción de total autonomía, cuando es semi autónomo. 10 Fragilidad del sistema automatizado, que resulta en degradaciones sucesivas. 11 Aumento del aburrimiento y de la insatisfacción laboral. 12 Reducción de la eficiencia y baja de la productividad.
  • 30. Marzo de 2007 Página 30 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Estas potenciales desventajas, hacen que el papel del diseñador sea especialmente crucial e importante para percibir verdaderos beneficios del sistema que se implemente, como se mencionó anteriormente la visión del diseñador debe ser desde el punto de vista del usuario, en este caso del Controlador, muchos de estos posibles problemas podrían eliminarse o mitigarse significativamente. En el caso de Chile, hay que considerar que no es un país que desarrolle sistemas, por lo tanto este proceso se centra en la definición de las necesidades, la satisfacción de los requerimientos, y la participación activa de los Controladores, incluyendo las etapas de decisiones, y de las exigencias que se deben hacer a las empresas que proveen los sistemas. 6.3 Efectos potenciales de la Automatización de los sistemas de Control de Tránsito Aéreo. El aumento de la Automatización puede llegar a producir variados efectos, algunos de los cuáles pueden ser previstos, mientras que otros serán sorpresivos e inesperados. La enorme cantidad interacciones entre y a través de los componentes del sistema hace imposible predecir todas las posibles fallas que se producen al hacer cambios de equipamientos, software, estaciones de trabajo y aplicaciones disponibles. Los cambios que produce la automatización en las herramientas y aplicaciones disponibles, traen consigo cambios en el rol que cumple el Controlador dentro del sistema y en los métodos de operación deben ser revisados y adaptados para que este proceso sea realmente eficaz. En la medida que se implemente la automatización, afectará la carga de trabajo, la capacidad y productividad del Controlador y de los equipos de trabajo. Muchos de estos efectos serán positivos, pero algunos serán negativos. El proveer personal idóneo y capacitación adecuada, contribuirá a mantener niveles mínimos de eficacia en el período que se implemente la automatización, y como este proceso será continuo y constante, determinar el perfil del personal y capacitación que se requiere para enfrentar la automatización debe ser un proceso dinámico y de constante preocupación de la organización. La expectativa es que, con la automatización en continuo aumento, el Controlador gradualmente funcionará como administrador del espacio aéreo. En este panorama futuro, el Controlador monitoreará y supervisará las operaciones de sistema automatizado e intervendrá cuando se presentan las situaciones que están más allá de las capacidades de la computadora. En el corto plazo, con la introducción de sistemas más avanzado de automatización, el papel del Controlador seguirá siendo en gran parte cuál es hoy día. La transición a administrador del espacio aéreo (ATM) ocurrirá cuando la automatización llegue a ser capaz de idear resoluciones confiables cuando se presenten situaciones de conflicto, y la comunicación tierra-aire se automatice vía sistemas de la transmisión de datos (CPDLC).
  • 31. Marzo de 2007 Página 31 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Una tarea crítica para el Controlador del futuro será la evaluación de las resoluciones ofrecidas por un sistema. El Controlador necesitará entender cómo la computadora idea una resolución, es decir, a qué datos accede la computadora y el por qué se presentan las alternativas de resolución, y que reglas seguir para la selección y con que prioridad. En muchos casos, la computadora no tendrá un cuadro completo de la situación debido a la naturaleza limitada de la información que se considera en la generación de un sistema de resoluciones. Por ejemplo, los cómputos pueden no considerar el clima como variable, la restricción del espacio aéreo, o que tan inexperto es el piloto. Si el Controlador no tiene una comprensión clara de la información que la computadora presenta en la pantalla, y, hasta cierto punto, o los algoritmos usados, la probabilidad de uno o dos errores es posible. El Controlador pensará que el sistema es más competente lo que realmente es y poner equivocadamente demasiada confianza en el sistema, o el Controlador pensará que el sistema no es fiable o que funciona incorrectamente (cuando no es) y puede no confiar en el sistema. Hasta cierto punto, hemos visto esta la opinión del Controlador con respecto al TCAS (alarma del tráfico y sistema para prevenir una colisión). Cuando el avión primero comenzó a funcionar con TCAS, no era inusual que el TCAS generara un RA (una orden al piloto para maniobrar el avión en una dirección especificada), en situaciones que no se generaron alarmas de conflicto para el Controlador o en situaciones en las cuales el Controlador tenía todo bajo control (ejemplo; el Controlador sabía que un nivel iba a ser abandonado por el avión). Muchos Controladores no pensaron que el TCAS funcionaba correctamente o era confiable porque no entendían la forma en que se generaba un RA (Resolution Advisory). Mientras el Controlador actúe como administrador del espacio aéreo necesitará siempre estar enterado de esos aspectos de la situación de tráfico y que el generador del RA no considera. El Controlador también necesitará ser preparado (capacitación) para manejar las situaciones complejas que exceden las capacidades de la computadora. La computadora se debe considerar como un ayudante menor, uno que haga su mejor esfuerzo con la información disponible, y que funciona con limitaciones y restricciones, y no ser considerada como “lo principal del sistema”, si así fuere se introduciría un elemento perturbados del Controlador, afectando la autoestima, el trabajo en equipo, y todos los elementos del modelo Shell de factores humanos. 6.4 Ironías de la Automatización, nuevas formas de Error Humano en los sistemas automatizados. Con la implementación de la Automatización, se creyó que las fuentes de error se reducirían al reducir la intervención humana, en algunos aspectos así fue, pero no se consideró que esta nueva herramienta iba a ser fuente de nuevos errores, que no eran conocidos por que la
  • 32. Marzo de 2007 Página 32 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE intervención humana inevitablemente se mantiene para que la máquina funcione correctamente. Muchos ejemplos tenemos en la historia sobre las “ironías de la automatización”, desde los sistemas de producción de energía, procesamiento de productos químicos, incluyendo la cabina de una aeronave. En la medida que el Control de Tránsito Aéreo involucre el proceso de una aeronave desde el despegue hasta el aterrizaje, estas mismas ironías, serán aplicable a los ambientes altamente automatizados de los sistemas ATC del futuro. La verdad que en la medida que el sistema sea más avanzado, más importante será el rol que juegue el operador en el sistema automatizado, demos una mirada a todos las etapas que hubo que realizar para tener funcionando el actual sistema automatizado del Centro de Control Santiago, que es muy similar proporcionalmente, a lo que sucede en Punta Arenas, Puerto Montt, Antofagasta e Iquique, que son las dependencias de control actualmente automatizadas. 1. En el inicio de la puesta en marcha del sistema, se necesitó que Controladores semi- capacitados, algunos incluso en forma empírica y por iniciativa propia, ingresaran todos la información que requería la Base de datos que hace funcionar el sistema, lo que incluyó toda la red de aerovías, datos de performance de aeronaves, de características de aeródromos y aeropuertos, procedimientos de aproximación, procedimientos de llegada, radioayudas e intersecciones, y muchos datos más, y eso tiene que ser permanentemente actualizado. 2. Hubo que diseñar los videos mapas a visualizar en las pantallas radar, con poca información de cómo, distribuirlos en forma adecuada, y además hay que mantenerlos actualizados. 3. Se tuvo que confeccionar la lista de planes de vuelo repetitivos, que además es constantemente modificada, por lo cual hay que mantenerlos actualizados. 4. Se diseñó y confeccionó las franjas de progreso de vuelo, y que datos debía mostrar, de tal manera que semejara las que hasta ese instante eran utilizadas manualmente, y cada vez que se haga una modificación al diseño, nuevamente hay que dibujarla con las aplicaciones disponibles. 5. Se tuvo que tomar decisiones sobre el uso de los códigos respondedor, número octal y único que se le entrega a cada aeronave, ya que ahora el sistema lo iba a asignar en forma automática y no podía tener estos códigos repetidos. Sólo se indican algunos, de hecho hubo muchos pasos que realizar, como la posición y rango de los radares, diseño del mosaico del sistema, determinación de los parámetros de las alarmas, y otros más y todos ellos requieren permanente actualización y mantenimiento, o sea lo que se pretende reducir la intervención humana, es definitivamente una utopía, ya que el hombre seguirá interviniendo, para que sistema tenga todos los datos que requiere para funcionar correctamente, y en la medida que esta automatización se incremente seguiremos requiriendo de la presencia del hombre para que la máquina funciones como se espera. Los sistemas que pretenden eliminar al operador, seguirán necesitándolos para aquellos procesos que aún no es posible automatizar. La idea de la automatización es lograr realizar algunas tareas mejor que el hombre, en forma más eficiente, sin errores y más rápido, pero la ironía es que aún se requiere al operador para que verifique que esas tareas se están haciendo bien, podrá la automatización eliminar
  • 33. Marzo de 2007 Página 33 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE totalmente la intervención humana, esa meta se ve lejana, en el caso de los Controladores, lo más probable es que en el futuro su rol cambie en forma progresiva y transformarse en un supervisor de los procesos automatizados y convertirse en lo que la OACI llama ahora ATM (Air Traffic Manager), Administrador del Tránsito Aéreo. 6.5 Efectos de la Automatización en la Conciencia Situacional del Controlador. Un factor clave en el Factor Humano, es el cambio que va a producir en el Controlador la naturaleza de la Conciencia Situacional en los futuros sistemas automatizados, como se mencionó en el capítulo 3 sobre el Modelo Cognitivo del ATC, ya que el Controlador se forma una imagen de la situación futura de tráfico, y la mantiene en su mente, que pasará si la máquina proyecta esa situación de tráfico, ya no es hecha por el operador, se mantendrá esa imagen en el cerebro del ATC o bien recurrirá a la imagen generado por el sistema automatizado?. Esta característica en la función del Controlador proyectar hacia al futuro de acuerdo a lo que sucede en tiempo real, permite aplicar la habilidades y capacidades humanas únicas de emitir juicios, solucionar problemas y tomar decisiones, pero si la máquina proyecta la situación de tráfico 20 o más minutos en el futuro, mantendrá el ATC esa imagen para aplicar sus destrezas. El fin primero de la Automatización ATC es entregarle al Controlador el máximo de información posible para que con los elementos disponibles sea capaz de detectar conflictos potenciales de tráfico, y dónde su intervención es necesaria para modificar el comportamiento de las aeronaves para prevenir estos conflictos, para eso el Controlador tiene que estar permanentemente monitoreando, el efecto de que la máquina esté realizando estas labores de monitoreo y proyección, y avise sobre un posible un conflicto, puede producir en el operador aburrimiento y complacencia al confiar que el sistema tiene todo controlado, al no tener los estímulos que le permiten estar atento y concentrado. Monitorear sistemas automatizados está asociado con el término “supervisor de procesos”, que es utilizado en la literatura sobre Factores Humanos en referencia a la función del operador en sistemas automatizados casi autónomos, y en la medida que los sistemas sean más complejos, afectará el rol futuro del Controlador y afectará a largo plazo su desempeño en:  La comprensión del funcionamiento del sistema y mantención atención sobre el status del sistema irá en continuo aumento.  Pérdida de la capacidad de alerta, resultando en una demora en la percepción y respuesta a fallas del sistema.  Deterioro progresivo de las habilidades operativas y de la precisión.  Disminución de la satisfacción laboral.  Cambio en el criterio de selección del personal ATC y de los objetivos de la capacitación.
  • 34. Marzo de 2007 Página 34 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE  En una situación de degradación o falla del sistema, ya que el operador probablemente se enfrentará a una situación de tráfico que excederá su capacidad.  En el transcurso del tiempo los operadores se ponen complacientes y con exceso de confianza, lo que les dificultará detectar y responder situaciones de conflicto. En general, el aumento de la automatización está asociado a la introducción de nuevas posibilidades para el error humano, ya que no puede ser mantenido fuera del sistema, aparecerán nuevas formas de error, frente a los cuales el sistema debiera estar preparado para enfrentar, y aún muchos de estos errores no los conocemos. 6.6 Efectos de la Automatización en la Carga de Trabajo del Controlador. La carga de trabajo en términos de Control de Tránsito Aéreo está tradicionalmente definido como: Número de aeronaves, complejidad del tráfico, número de coordinaciones y comunicaciones demandadas, condiciones climáticas, llenado y actualización de franjas de progreso de vuelo, dimensiones del espacio aéreo de jurisdicción y otros más que se van incrementando continuamente. Esta definición describe esencialmente la demanda que implica la situación en la perspectiva de los Factores Humanos. Carga de Trabajo es una medida de los costos que exige una determinada tarea al sistema humano. De hecho una misma densidad y complejidad de tráfico puede imponer una mayor o menor carga de trabajo para un Controlador u otro, depende directamente del conocimiento, habilidad, experiencia y características personales, como su salud y la resistencia a la fatiga. Lo que para un Controlador en período de entrenamiento es mucho tráfico, para uno con 20 años ó más de experiencia puede parecer poco o rutinario. Esta situación y percepción de la carga de trabajo no cambiará por causa de la automatización, más bien se mantendrá, lo que cambiará es que seguramente a un Controlador antiguo que no se ha desarrollado con la computación e informática, la carga de administrar el sistema automatizado la percibirá como muy grande, en comparación a aquel, que con menos experiencia si tiene un mayor dominio y comprensión de estas herramientas. Cuando hablamos de carga de trabajo, nos referimos al esfuerzo que se requiere para efectuar determinadas tareas, pero muy en especial al esfuerzo mental requerido para manejar situaciones de tráfico. La carga de trabajo objetiva es aquella que la situación demanda por si mismo, lo que hay que hacer ante cualquier situación, mientras que el esfuerzo mental es la carga de trabajo percibida por el Controlador, y esta la que debe preocuparnos ya que esta percepción dependerá directamente de las diferencias personales entre los Controladores.
  • 35. Marzo de 2007 Página 35 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE La verdad que los efectos de la automatización no pueden ser medidos con un cierto nivel de exactitud, de hecho se espera que esta carga de trabajo sea percibida menor por el Controlador. La experiencia vivida en Chile durante el período de implementación del sistema Eurocat 200 en el Centro de Control Santiago, nos puede dar algunas indicaciones al respecto, los Controladores más antiguos se quejaban de que tenían más cosas que hacer, lidiar con el equipo era una carga que no existía y que se agregaba a la propia del tráfico, la confección, modificación y actualización de planes de vuelo, se percibió como una carga que no existía anteriormente, pero el tráfico seguía siendo el mismo, mientras que en los Controladores más nuevos se veía como un desafío y una modernización del sistema y era percibida como un gran avance y facilidad para realizar las labores de control, en el transcurso del tiempo, y una vez familiarizados con el sistema la percepción fue cambiando y todos lo vieron como una gran ayuda y que facilitaba y simplificaba muchas de las labores anteriores, de hecho hoy día el Control de Tránsito Aéreo en el Centro de Control Santiago y en aquellas dependencias que lo poseen, es inimaginable sin estas herramientas. Los efectos reales del incremento de la automatización en la percepción de la carga de trabajo, dependerá en gran medida de la interfase hombre-máquina de las funciones automatizadas, la forma en que se ingresan los datos, la accesibilidad de los comandos, la fácil lectura, y la comprensión del funcionamiento del sistema, puede llevar a niveles aceptables de la percepción de la carga de trabajo, un diseño centrado en el usuario de la interfase es necesario para alcanzar estos niveles, ya que sigue siendo necesario mantener niveles convenientes de la percepción de la carga de trabajo, para mantener la Controlador atento y alerta, y con el nivel de conciencia situacional requerido para el control del tráfico aéreo. La percepción de poca carga de trabajo, puede ser tan peligrosa como la percepción de sobrecarga de trabajo, durante los cuáles se pueden mantener niveles apropiados de atención y alerta sólo durante cortos períodos, por otro lado si pasan largos períodos de baja carga de trabajo, volver a los niveles de alerta y atención requeridos puede demorar un tiempo, disminuyendo los niveles de eficiencia del Controlador, y durante el tiempo de recuperación de esos niveles, habrá un mayor probabilidad de cometer errores. Los efectos de la automatización en la percepción de la carga de trabajo, como se mencionó anteriormente, depende directamente del diseño inicial, incluso antes de escribir el software, sobre lo que hará la máquina y lo que hará el Controlador, de hecho existen funciones que el ATC simplemente no aceptará que se le entregue a la máquina, es la decisión de que hacer primero y que hacer después, y asimismo la máquina no puede entregar al Controlador tareas que fueron entregadas a ella, la claridad sobre que hace uno y otro (observe que ya hablamos como “otro” del computador) debe ser para ambos, de tal manera de no que no existan funciones duplicadas que pueden llevar a serios errores de interpretación de la situación de tráfico.
  • 36. Marzo de 2007 Página 36 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Eventualmente en un esquema dinámico y flexible, se podrían entregar algunas funciones de la máquina al Controlador cuando la carga de trabajo sea muy baja, siempre que existan formas de detenerlas en la máquina, lo que se debe evitar es que existan dualidad de funciones en un mismo instante, en este caso se puede utilizar botones de activación o detención de procesos para realizarlos manualmente, por ejemplo la impresión de franjas de progreso de vuelo, que puede ser automática o manual, en todo caso nunca ambas funcionando en un mismo instante. La percepción del Controlador de los efectos de la automatización en la carga de trabajo, dependerá en gran parte de tener este criterio de flexibilidad en las funciones del computador, el sólo hecho de permitir al Controlador decidir cuando la máquina hace algunas de sus funciones le dará una mayor productividad al sistema, mientras que un diseño estático que es diseñado sin ninguna flexibilidad resulta en menores niveles de productividad del sistema automatizado. Una tendencia habitual de los Controladores es entregarle al computador las tareas “fáciles”, dejando los problemas complejos e inusuales a su propia solución, esto tiene sentido si se considera que el experto es el propio Controlador. En los sistemas automatizados esto es bastante discutible, ya que cuando el ATC se enfrente al problema vendrá sólo a eso, no es lo mismo que estar presentes en el desarrollo de la situación, en la situación anterior el computador le comunicaría al operador que existe un problema que tiene que resolver, pero sin los antecedentes previos, que son tan necesarios en las soluciones y decisiones que se toman en una determinada situación de tráfico, o sea el Controlador no dispone de los datos para formarse la conciencia situacional y la toma de decisiones se tornará compleja y eventualmente equivocada. El Controlador durante sus años de experiencia conforma un “librería” de situaciones y de cómo enfrentarlas, y es la característica que diferencia a un experto de un novato. El experto reconoce situaciones y tiene un modelo de “que hacer frente a una situación”, y no tiene que ir a un proceso de búsqueda de información y antecedentes y ver las alternativas de solución, que es lo que haría el computador, se necesitaría saber como el Controlador se estructura esa librería, como se mantiene y como se actualiza y si es posible replicarla en un computador, ya existen estudios al respecto, y aún no se llega alcanzar los niveles del ser humano. Se deberá además investigar como enfrentar al Controlador a un problema, sin tener una visión del desarrollo anterior del mismo, de alguna manera el computador debiera entregar ese antecedente, que el ATC necesita para su modelo cognitivo. 6.7 Efectos de la Automatización en el Rendimiento de Controlador. Como en la carga de trabajo percibida, los efectos de la automatización en el rendimiento del Controlador, son difíciles de predecir, de hecho en Chile si se mirara en números como se mostró en el cuadro comparativo de cantidad de personal en el Capítulo 4 “Impacto de la
  • 37. Marzo de 2007 Página 37 INFORME SOBRE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS EN EL SERVICIO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO DE CHILE Automatización”, y con una mirada sin mayores análisis, se diría que el rendimiento ha bajado considerablemente, ya que se necesita más personal para atender una misma cantidad de tráfico, y con una cuantiosa inversión durante esos años en sistemas automatizados, pero los estudios indican que el análisis no es fácil de hacer, ya que depende en gran medida de la definición final sobre las funciones que realiza el Controlador y las que realice el computador en el sistema. En los sistemas actuales, el criterio utilizado para medir el rendimiento del Controlador, está en la capacidad de controlar eficientemente un gran número de aeronaves en situaciones complejas de tráfico, pero hay muchas variables involucradas. Un Controlador que a simple vista aparece muy ocupado puede no estar rindiendo al mismo nivel de otro que con una buena planificación y que administra proactivamente su sector de control, por lo tanto pareciera estar menos ocupado, pero actúa en forma eficiente y eficaz. En la medida que el trabajo de “separar aeronaves” se automatice cada vez más, la naturaleza y definición del rendimiento del Controlador necesariamente tendrá que cambiar. En general, el aumento de Automatizar funciones que realizaba el Controlador, está asociado a un deterioro de las habilidad y la capacidad de estar alerta del operador, llevándolo a un retraso en respuestas frente a situaciones de conflicto, especialmente cuando el sistema se degrade o presente una falla. En el peor escenario, probablemente se irán perdiendo habilidades, aumentará la sensación del aburrimiento, se presentará la complacencia en forma más frecuente y la percepción de sobrecarga de trabajo aumentará significativamente. Si además, el diseño y el clima organizacional fomenta la confianza del Controlador en las resoluciones generadas por el computador, la precisión y asertividad en la evaluación de situaciones de tráfico irá disminuyendo progresivamente, y se incrementará la aceptación sin análisis de las resoluciones adoptadas por el computador, lo que puede traer consigo resultados catastróficos, no medido en costos, sino que medido en pérdida de vidas humanas. En un cierto plazo, lo hoy día constituye un rendimiento aceptable experimentará cambios evolutivos. En la transición del Controlador hacia el rol de administrador del espacio aéreo, los criterios para evaluar el rendimiento humano necesariamente tendrán que cambiar. La detección de las anomalías del sistema, en lugar de la detección de las situaciones del conflicto, puede convertirse el la mayor responsabilidad del Controlador. El pensar en las implicaciones que tiene en la carga de trabajo y en el rendimiento de los Controladores las nuevas capacidades que proporcionan los computadores es una responsabilidad mayor y debe ser considerada y analizada. Hasta el momento en que estas implicancias sean definidas e identificadas, el análisis en sitio de la adaptación operacional que se debe hacer para enfrentar los actuales y los nuevos sistemas automatizados debe ser una preocupación permanente de la organización, cuya responsabilidad final es mantener y aumentar la seguridad de la navegación aérea, lo que involucra tener Controladores capaces de rendir en forma eficiente, segura y rápida frente a situaciones de conflicto de tráfico, en cualquier circunstancia.