Operaciones con piloto único a bordo en líneas aéreas (y III): Alternativas para sustitución del copiloto

Ilustración de enlaces de aviones con sensores en tierra para ayudar en sus operaciones.
La fiabilidad y enlaces de las comunicaciones tierra-aire debe estar garantizada.

En la revista A/L92-421 publicamos la primera parte de este trabajo, introduciendo el concepto de piloto único a bordo (PUB) y examinamos aspectos de seguridad en vuelo en este entorno de cabina, además de cuestiones económicas. En la segunda tratamos dos temas: carga de trabajo del piloto y presentamos datos estadísticos respecto a la incapacitación que sufren los pilotos, tanto en servicio de vuelo como fuera de él, datos fundamentales para encuadrar respuestas a las operaciones PUB. En este último artículo describimos las alternativas en estudio para ayuda (o sustitución) al único tripulante de vuelo.

Se han previsto dos modelos de actuación para ayuda al piloto único a bordo en caso de alta carga de trabajo y, problema más serio, en el de afección que le impida volar el avión (incapacitación). El primer modelo es un modo híbrido, que consiste en mantener un cierto nivel de automatismo en la cabina de vuelo, más la existencia de soporte externo, por ejemplo, un piloto con calificación suficiente en tierra que cuenta con enlace directo con el avión y, en su caso, acceso completo a los mandos de vuelo. Viene en llamarse esta solución modo de piloto único distribuido. Un ejemplo sería el piloto único a bordo y otro en una estación en tierra con capacidad de tomar el mando de la aeronave si se reconoce que el que está a bordo no controla el avión. Digamos por sencillez al estilo de modo de piloto de aeronave no tripulada.

Cuadro de opciones de ayuda al PUB, según el modo centralizado. Foto: Technicus Graph

Cuadro de opciones de ayuda al PUB, según el modo centralizado. Fig. 1: Technicus Graph

Otro modo o alternativa incluida en el nuevo concepto de operación es el llamado modo de piloto único con alternativa centrada en el avión. En este caso toda situación anormal a bordo se resuelve dentro de la aeronave. La opción más directa para consiste en automatizar por completo las funciones que antes realizaba el segundo piloto. Otros ejemplos de este modo serían la presencia de un segundo piloto que viaja en el avión (pero no en funciones de vuelo), esto es, las asumiría en situaciones anormales, e incluso se cita en algunos estudios la situación donde un tripulante de cabina de pasajeros entrenado para ello puede hacerse cargo de los mandos.

La Fig. 1 muestra el cuadro posible de medios de apoyo al piloto único en el modo centralizado. La opción A es linealmente simple y consiste en desplazar o quitar, el copiloto de la cabina y la aeronave queda con un piloto único a bordo. Claro, según los datos estadísticos que reflejan casos de incapacidad de esos profesionales para seguir volando el avión que venimos manejando, habría que preguntar al usuario a bordo si acepta -supuestamente a menor coste del billete- estar dentro de azares que suceden unas 3 veces por cada 10 millones de horas de vuelo. Esta opción, además, contraviene reglas básicas de aeronavegabilidad y la consideramos puramente teórica.

La opción B consiste en sustituir al copiloto mediante una amplia gama de funciones automáticas en los sistemas del avión. Hablaríamos entonces de copiloto automático. Decíamos en la Parte II del artículo que el equipo automático debería tener capacidad suficiente para procesar el lenguaje natural, dado que el PUB solicitaría al sistema la ejecución de ciertas acciones, como sucede en la cabina estándar de dos pilotos. En caso extremo, si el PUB es incapaz de volar el avión, porque entra en estado de incapacitación, el copiloto automático debería asumir el control de vuelo y aterrizar la aeronave. Es cierto y bien conocido que hay muchas funciones automáticas en los aviones actuales con 2 pilotos y que, en general, están funcionando bien salvo cuando hay errores informáticos del fabricante.

También se dan situaciones donde el piloto al mando pierde transparencia respecto al modo de actuación automático de la aeronave, que se resuelven normalmente en una frase: ¿por qué está haciendo esto el avión? En esta opción B el lazo de seguridad se estrecha porque lleva implícita 2 variables importantes, que intervienen en realidad en todos los procesos automáticos de control híbrido humano-automático.

  • En primer lugar, de qué manera el copiloto automático reconoce la incapacidad o deficiencia del humano, momento a partir del cual el equipo automático se hace cargo de la aeronave.
  • En segundo, cuándo y cómo se hace la transferencia de autoridad. Si hay incapacidad o deficiencia temporal delPUB hay que considerar si será permanente?

La opción C admite que personas que viajan en el avión puedan acceder a la cabina de vuelo para ejercer funciones de control de la aeronave. Habida cuenta de las restricciones que existen actualmente para hacerlo, se orienta más a colaborar con el piloto en altas condiciones de trabajo que, en sí mismas, de incapacitación. Las personas que son candidatas al apoyo claramente serán de la tripulación de cabina de pasajeros (entrenadas) o algún piloto en tránsito o presente, pero esto es un azar igual a preguntar si hay algún médico a bordo. Es una opción poco clara, pero que ha merecido, y merece, estudios en la Unión Europea.

Alternativas de apoyo al vuelo en modo distribuido

Si el apoyo al vuelo en el modo centrado se resolvía en el entorno estricto de la aeronave, en el distribuido combina medios internos y externos del avión. Se han estudiado varias opciones en este último y las más importantes a juicio del autor se reflejan en la Fig. 2. La opción D complementa a la B anterior de la Fig. 1. Además de incrementar el automatismo en los sistemas del avión, existen también equipos automáticos en tierra de apoyo al vuelo, con conexión telemática con la cabina de la aeronave. La E es un paso adelante y cuenta con un piloto en tierra de la misma calificación del que está a bordo y conectado a la aeronave mediante enlace de comunicaciones y un equipo electrónico de mando a distancia. Esta situación permitiría al piloto en tierra tomar control total de la aeronave para aterrizar en el aeropuerto más próximo o terminar la ruta, según la situación.

 

Cuadro de principales opciones de ayuda (o sustitución) a PUB, según modos distribuidos.

Cuadro de principales opciones de ayuda (o sustitución) a PUB, según modos distribuidos. Fig. 2: Technicus Graph

La opción F es más completa y compleja y es la propuesta principal de la NASA, que emplea, de forma general, un concepto de taxonomía tecnológica que identifica, organiza y comunica las áreas técnicas relevantes para el desa­rrollo de una misión determinada, sea ésta espacial o, en nuestro caso, aplicada al transporte aéreo. Es un conjunto de reglas que articula las disciplinas de investigación que son precisas para conducir a buen fin un proyecto determinado y en nuestro caso la misión es el piloto único a bordo. Presenta una taxonomía aparentemente simple que tiene dos ramas: la condición fisiológica y/o comportamiento que tiene y exhibe el PUB (normal o incapacitado) y, por otro lado, la condición o situación de vuelo (normal o anormal).

Taxonomía aplicable a la operación con piloto único a bordo.  Fig. 3: Technicus Graph​​Taxonomía aplicable a la operación con piloto único a bordo.  Fig. 3: Technicus Graph

Esto encuentra su representación gráfica en la Fig. 3. A medida que la condición de taxonómica (CT) progresa de 1 a 4, las condiciones operativas son más difíciles, y por ello los requisitos para mantener la seguridad en vuelo con piloto único son más complejos.

  1. La condición CT-1 podría resolverse con gama más amplia de automatización de la cabina de vuelo, de tal modo que, si esto es así, saldría del modo distribuido e iría al modo centralizado. En una palabra, el automatismo daría la mayor parte de la asistencia que necesita el piloto a bordo.
  2. La situación operativa CT-2 se caracteriza por un piloto que vuela en condiciones fisiológicas normales, pero existe situación operativa anormal. Es mejor emplear el término no norminal para no situarse en el extremo de la anormalidad. El PUB puede solicitar ayuda a un operador en tierra GO (Ground Operator). El ejemplo básico sería una situación donde hay que resolver alta carga de trabajo cognitivo.
  3. La situación CT-3 se caracteriza por piloto único a bordo en condiciones fisiológicas anormales, puede que incapacitado, pero las condiciones operativas del avión son normales, incluidos los sistemas. Precisa que un operador en tierra asuma el papel de comandante de la aeronave y se conecte a la automatización de la cabina para aterrizar el avión en el aeropuerto más próximo. Se admite que es una emergencia declarada y, por tanto, el control de tráfico aéreo proporcionaría un tratamiento especial al vuelo y al GO, que sería lógicamente un piloto en tierra calificado (GOP) para tomar el mando del avión.
  4. Finalmente, en CT-4 el GOP, además de actuar como comandante, puede necesitar ayuda de otros GO cercanos (especialistas) o medios automáticos especiales para aterrizar la aeronave. Hay, pues, redundancia en los GO y automatización adicional a bordo y en tierra. Boeing participa en este modelo.

El despacho de las aeronaves

Antes de explorar con mayor detalle este modelo distribuido convendrá citar con brevedad las condiciones de despacho de la aeronave hoy. Todos los vuelos actuales reciben servicios de apoyo en tierra desde el centro de operaciones de la compañía aérea (AOC), que ofrece servicios especializados, por ejemplo, despachadores, coordinadores con control de tráfico aéreo, programadores de tripulaciones, asesores de mantenimiento, meteorólogos y asistencia especial al pasaje. Dentro del AOC la opción de piloto único tendrá especial incidencia en la figura de los despachadores, o despachantes, como dicen en Latinoamérica. En el resto de los puestos que hemos citado el impacto será limitado. Actualmente, en función del tamaño de la compañía, cada uno puede atender a unas 20 aeronaves en diversas fases de vuelo en distintos lugares del país o del mundo.

El despachador comparte con el comandante del avión la responsabilidad de la operación segura, elaboración del plan de vuelo (ruta, altitud de crucero, velocidad aerodinámica, etc.), determinación la carga de combustible y el centrado de gravedad de la aeronave, lista de equipo mínimo (MEL), etc. También sirve de apoyo a la tripulación en condiciones no norminales, como averías de los equipos de la aeronave, desvíos a un aeropuerto diferente y cambios importantes (normalmente más de 100 millas náuticas) en la ruta. Dicho esto, y concentrando nuestra atención en la clase CT-4 de taxonomía, observamos que implica cambios profundos en las funciones y tareas de los pilotos y, en general, en el transporte aéreo.

La NASA ha realizado una investigación inicial sobre el diseño y las funciones de una estación terrestre de apoyo al piloto único y, en particular, sobre el papel y la naturaleza de los GO. Una ventaja de esta categoría es que un GOP puede atender al mismo tiempo a varias aeronaves que están en situación normal de vuelo, en los dos ámbitos: piloto y sistemas del avión. Sus responsabilidades incluyen la supervisión de los pilotos únicos, el apoyo en la toma de decisiones del que está en vuelo, la asunción de las tareas del segundo piloto en determinadas condiciones y la asunción de la responsabilidad del PUB en caso de incapacitación. Los despachadores formarían parte de los grupos de GO que están en la estación o estaciones de tierra. Realizan de forma colectiva las funciones convencionales de despacho de la aeronave, así como las de apoyo al pilotaje.

Estas últimas tienen tres vertientes básicas: (a) La ya citada de despacho convencional de múltiples aeronaves; (b) apoyo al pilotaje distribuido de múltiples aeronaves nominales; (c) apoyo al pilotaje dedicado de una única aeronave en condición o situación no-nominal. Veamos brevemente esto. La función (a) ya se ha descrito. La función (b) es de apoyo al pilotaje distribuido y se corresponde con tareas básicas o rutinarias, por ejemplo, lectura de una lista de comprobación, realización de comprobaciones cruzadas, diagnóstico de un aviso de precaución de sistema de aeronave, determinación de los efectos sobre el combustible de una instrucción de espera, etc.

Se presume que un solo equipo despachador puede prestar tales servicios a múltiples aeronaves porque estas tareas no son urgentes y pueden ordenarse y ejecutarse de modo secuencial. La función (c) entra directamente en pilotaje dedicado. Se justifica por el apoyo sostenido cuando existe solicitud del PUB en condiciones de alta carga de trabajo o condiciones operativas no nominales. Incluye situaciones claramente anormales, como incendio de un motor, despresurización de la cabina, desvío a aeropuerto alternativo en situación de bajo nivel de combustible y mal tiempo, etc. En su lado más decisivo, la función (c) puede necesitar la intervención del GOP, que asume el mando de la aeronave porque se reconoce que el piloto único a bordo está incapacitado.

Lógicamente tendrá que manipular de forma remota el sistema de gestión de vuelo FMS (Flight Management System) para modificar la ruta, o el panel de control de modo, para enviar órdenes de velocidad, altitud y rumbo al piloto automático. Nótese que la función de pilotaje dedicado sería aplicable a las condiciones taxonómicas 2, 3 y 4 de la Fig. 2. Las aptitudes y la formación necesarias del GOP para desempeñar el apoyo al pilotaje dedicado son esencialmente las mismas que las del piloto único que está en vuelo. De hecho, se contempla en muchos estudios el programa rotativo de programación, en el sentido de que un piloto está programado para varias semanas de misiones en el aire (cabina de vuelo) seguida de una semana de misiones en tierra como GOP.

El automatismo preciso que es necesario establecer en la estación de tierra se explica por sí mismo. Como hemos dicho, el GOP necesitará en tierra controles similares a los de la cabina para remitir órdenes de control al avión, como las citadas con anterioridad. En todo esto debe existir un nodo fundamental: el enlace telemático aire-tierra debe ser seguro y fiable para las comunicaciones de voz y datos, con suficiente banda ancha. La experiencia obtenida con las operaciones de aeronaves no tripuladas en los espacios aéreos nacionales no cabe duda que facilitará la implantación de enlaces fiables y seguros de comunicaciones, cuando llegue el caso, si es que llega.

Costes

Los costes son palabras mayores. El argumento de situar un piloto único a bordo en operaciones aéreas comerciales es más antiguo de lo que pensamos, pues se fraguó a fines del pasado siglo, pero estas iniciativas parecían temas más de tesis doctoral que de realización práctica. En realidad, las ideas prácticas de mayor relevancia en esta materia fueron iniciadas por la NASA en 2013. Bien es verdad que esta Agencia después de esto no se ha mostrado muy activa en el tema. Parece que deja el campo a la actuación privada, no gubernamental. Puesto que la iniciativa PUB se basa en que se prevé falta de pilotos para años venideros, en función del crecimiento del transporte aéreo, y el supuesto ahorro de las compañías al desplazar 1 de los 2 pilotos actuales, habrá que preguntarse –en este último caso- si efectivamente compensa esta sustitución desde el punto de vista económico.

La duda es directa: es preciso implantar una o más estaciones en tierra con personal (operadores) de altas competencias profesionales. Hay dos factores principales de coste implicados en la operación PUB:

  • El primero implica relacionar el número de operadores de tierra necesarios (GO) en relación con el número de aeronaves que pueden atender con seguridad, así como los requisitos de formación y certificación.
  • El segundo es el número de estaciones en tierra necesarias, instalaciones que requieren infraestructura, equipos complejos y fiables (y, por tanto, caros), para controlar a distancia la trayectoria de vuelo de cada aeronave.

Así pues, podemos definir 2 grupos de variables, atendiendo sólo a los aspectos económicos:

  1. Costes de la estación o estaciones en tierra (englobada esta variable como número de operadores).
  2. Costes y complejidad de la automatización de la cabina de vuelo y de las estaciones de tierra. En la medida que se invierte más dinero en esta opción, es decir, más aviónica a bordo y automatismo en las estaciones, la tendencia es hacia la disminución de costes en personal cualificado. Pero todo tiene un límite y para ello consideramos la Fig. 4.
  3. El eje horizontal del gráfico representa el número de GO necesarios para ejecutar las misiones previstas; y el eje vertical –bajo el rótulo de grado de automatismo- refleja el nivel de equipo que debe existir tanto en tierra como en la cabina del avión con piloto único. Por tanto, en este eje vertical va la suma de los 2. Tomando como base este sistema de coordenadas, cada compañía aérea deberá definir cuál es el espacio o dominio que necesita para el plan de operaciones previsto. Lógicamente depende de sus servicios, nacionales o internacionales. De momento apartamos los intercontinentales, que entran en la categoría de tripulación reducida, no de piloto único.

 

Ejemplo de dominio posible de operaciones de piloto único a bordo para determinada compañía aérea.  Fig. 4: Technicus Graph

Ejemplo de dominio posible de operaciones de piloto único a bordo para determinada compañía aérea.  Fig. 4: Technicus Graph

La zona coloreada de la Fig. 4 tiene los marcos teóricos siguientes: por un lado, el máximo y mínimo grado de automatismo posibles, el superior limitado porque no hay más tecnología disponible y el inferior porque su caída afectaría a la seguridad en vuelo. Por el lado horizontal existe un número mínimo de operadores en tierra para ejecutar la misión y un máximo porque, sencillamente, más allá de este punto nadie está interesado en emprender la aventura. Así pues, cada tipo de compañía aérea tendrá su dominio para actuar con el sistema de piloto único. Definamos con más detalle el de actuación con la Fig. 5, que podría aplicarse a una compañía con servicios nacionales e internacionales, ilustración que es continuación de la Fig. 4.

Opciones para estimación de costes de implantación de operaciones con un solo piloto a bordo. Fig. 5: Technicus Graph

Opciones para estimación de costes de implantación de operaciones con un solo piloto a bordo. Fig. 5: Technicus Graph

Tal compañía tiene, en el estado actual de operaciones con 2 pilotos, un cierto número de operadores representado por el círculo H. Por supuesto hay actualmente un grado de automatismo tanto en tierra como en vuelo, ya lo hemos indicado, pero vemos que la situación actual H cuenta con un número importante de operadores en tierra. Cuando hablamos de ellos no olvidemos que, en función de costes, incluye también la infraestructura de las instalaciones. De la situación en H debemos pasar a la zona de dominio de operaciones de la compañía con PUB, que es la zona en color. Debe advertirse en principio que la longitud del segmento que parte del origen de coordenadas O hasta el punto elegido operativo de la zona de dominio guarda proporcionalidad con el coste de implantación del sistema. Parece claro que la compañía debería evitar puntos operativos como A y B.

Por ejemplo, en A disminuimos algo el número de operadores en tierra, pero a costa de aumentar de forma importante los costes de automatismo (en tierra y en cabina de vuelo). En el B nos vamos hacia la frontera exterior del dominio de operación, con costes muy elevados en aviónica y automatismo en el suelo y tampoco disminuyen mucho los costes de personal e infraestructura de tierra. Es decir, la compañía debería situarse en zonas como C, donde encontraría una reducción de costes importantes en tierra y también en aviónica y automatismo en esas estaciones. En su caso, la definición de la C no será fácil, porque es la más sensible a la seguridad en vuelo y esto quiere decir que también será la más problemática para la certificación de la operación. En cualquier punto operativo en el dominio de la compañía debe mantener la seguridad en vuelo actual.

Un Boeing 777-200ER de Asiana chocó contra el suelo en el aeropuerto de San Francisco el 6 de julio de 2013, en el curso de una aproximación visual directa a la pista 28L, donde el sistema de aterrizaje instrumental estaba fuera de servicio. La aeronave se aproximó a altitud ligeramente superior a la correcta. En un intento de aumentar la velocidad de descenso, el piloto al mando seleccionó un modo de piloto automático (P/A) de velocidad de cambio de nivel de vuelo. Esta acción provocó que el avión iniciara un ascenso, no un descenso, porque la aeronave estaba por debajo de la altitud seleccionada. El piloto desconectó el P/A y movió las palancas de empuje de los motores a ralentí, lo que provocó que el acelerador automático (A/T) cambiara a un modo en el cual ya no controlaba la velocidad aerodinámica de la aeronave. No advirtieron el cambio de modo del A/T.  La tendencia decreciente de la velocidad aerodinámica continuó y, a 200 pies de altura sobre la pista, la tripulación se dio cuenta de la baja velocidad aerodinámica y también de lo bajo que iban respecto a la senda de planeo correcta. A 30 m. del suelo intentaron abortar el aterrizaje e irse al aire, pero a esa altura el avión no tenía capacidad para realizar ese cambio. El informe oficial del accidente refleja como factores causales la dependencia de los tripulantes sobre la automatización de la aeronave y las lagunas de conocimiento que tenían sobre algunos modos automáticos de vuelo. Lamentablemente, el sistema “Autoland” del 777 hubiera aterrizado el avión de forma automática si el equipo instrumental de guiado de la pista 28L hubiera estado en servicio ese día. Fuente: NTSB/AAR-14/01 PB2014-105984).

Un Boeing 777-200ER de Asiana chocó contra el suelo en el aeropuerto de San Francisco el 6 de julio de 2013, en el curso de una aproximación visual directa a la pista 28L, donde el sistema de aterrizaje instrumental estaba fuera de servicio. La aeronave se aproximó a altitud ligeramente superior a la correcta. En un intento de aumentar la velocidad de descenso, el piloto al mando seleccionó un modo de piloto automático (P/A) de velocidad de cambio de nivel de vuelo. Esta acción provocó que el avión iniciara un ascenso, no un descenso, porque la aeronave estaba por debajo de la altitud seleccionada. El piloto desconectó el P/A y movió las palancas de empuje de los motores a ralentí, lo que provocó que el acelerador automático (A/T) cambiara a un modo en el cual ya no controlaba la velocidad aerodinámica de la aeronave. No advirtieron el cambio de modo del A/T.  La tendencia decreciente de la velocidad aerodinámica continuó y, a 200 pies de altura sobre la pista, la tripulación se dio cuenta de la baja velocidad aerodinámica y también de lo bajo que iban respecto a la senda de planeo correcta. A 30 m. del suelo intentaron abortar el aterrizaje e irse al aire, pero a esa altura el avión no tenía capacidad para realizar ese cambio. El informe oficial del accidente refleja como factores causales la dependencia de los tripulantes sobre la automatización de la aeronave y las lagunas de conocimiento que tenían sobre algunos modos automáticos de vuelo. Lamentablemente, el sistema “Autoland” del 777 hubiera aterrizado el avión de forma automática si el equipo instrumental de guiado de la pista 28L hubiera estado en servicio ese día. Fuente: NTSB/AAR-14/01 PB2014-105984).

Conclusiones

Lo que sigue es un cuadro de conclusiones primarias deducidas del contexto de los reportajes y que ponen de relieve que no estamos en presencia de un tema simple, y mucho menos trivial.

  1. El concepto de operación con PUB (SPO en inglés) es un conjunto de estudios encaminados para desplazar al copiloto de la cabina de vuelo, en base a 2 supuestos: la futura escasez de pilotos respecto al crecimiento del tráfico aéreo previsto y el ahorro de costes de la compañía aérea.
  2. Las asociaciones de pilotos muestran su rechazo a la medida, y critican que se prioricen aspectos económicos respecto a la seguridad en vuelo.
  3. Escasez de pilotos: En países en desarrollo (como India) hay compañías que piden 500 aviones de golpe, pero otra cosa es que los compren finalmente o que existan para el tiempo de entrega. Una orden de este tipo implica contratar a 3.000 o 3.500 pilotos. Según el observatorio de Aviation Week Network, Bank of America e Informa Engage Survey, las aerolíneas a escala global reclutan un 40 por ciento de sus plantillas con pilotos procedentes de las fuerzas aéreas, otro 35 procede de escuelas de vuelo y el resto es diverso. Varias de las principales han optado últimamente por la formación interna “ab initio” de nuevos pilotos. La profesión de piloto de línea aérea en los países desarrollados no goza de buena salud salvo, claro, los estudiantes motivados por el vuelo. Hay que señalar que el interés por esta profesión ha mejorado algo en los últimos cinco años. Aspectos de valoración negativa son el estilo de vida y el bajo salario para la capacitación exigida, más el coste para obtener la licencia y calificación necesaria para operar.
  4. Costes de la compañía aérea: Llegado el caso, la eliminación del puesto de segundo piloto en cabina no será gratuita. Irá unida a costes derivados del personal y medios de soporte para el piloto único en los casos ya citados: alta carga de trabajo, situaciones anormales de vuelo y el más comprometido de incapacitación del piloto en pleno vuelo. En la primera parte del reportaje citamos un estudio aplicado a la flota de aviones de fuselaje estrecho de Southwest. El análisis de Asokan de 2016, presentado en el MTI (Massachusetts Institute of Technology), calculó que, para una plantilla de 2.379 pilotos en servicio por día, el concepto de piloto único (eliminación de 1.190 copilotos) supondría un ahorro de 365 millones de dólares anuales considerando un FDTL (programa de vuelos) de 5 sectores diarios. ¿Compensarán cifras parecidas a ésta?
  5. Incapacitación del piloto en vuelo, ampliamente tratado en nuestro reportaje: Su determinación debe ser a prueba de errores. Ninguno de los dos tipos de error es aceptable. Los sistemas automáticos nunca deben pasar por alto un caso de incapacitación ni deben calificar de forma incorrecta que un piloto está incapacitado cuando en realidad mantiene su capacidad para volar la aeronave.
  6. Los pilotos quieren volar con otro piloto en cabina e interactúan, pasan notas, se vigilan y corrigen errores. Una cualidad que valoran los comandantes respecto a los copilotos es su capacidad para adaptarse a ellos, a congeniar, en una palabra. Además de la verbal debe existir entre ellos comunicación por gestos, miradas, movimientos de la cara y de las manos. La psicología aerospacial concede mucha importancia -y positiva- a este tipo de comunicación. Sólo con una inteligencia artificial de tipo neuronal –no la que tenemos y se predica ahora- podríamos aproximarnos a estas cualidades. Las redes neuronales son las que mejor identifican patrones o tendencias en los datos y, por tanto, son las adecuadas para cualquier ejercicio de predicción o previsión.
  7. Desde los años cincuenta hemos asistido en la navegación aérea a la supresión de 3 puestos de tripulación de vuelo: radiotelegrafista, navegador y oficial técnico de vuelo, este último sobre todo con la llegada de los reactores y el abandono de la complicada mecánica del motor de pistones. En ningún caso tal desplazamiento de tripulantes ha disminuido la seguridad en vuelo, más bien ha aumentado, pues vino de la mano de nuevas tecnologías en el avión y programas de coordinación de los pilotos en sus tareas de cabina. Con relación a la época de los primeros reactores (Boeing 707, Douglas DC-8 y Convair “Coronado”) hay ahora 15 veces menos accidentes; y a la época del Boeing 727 (3 tripulantes) es ahora la décima parte.
  8. La probabilidad de fallo catastrófico del avión actual es extremadamente remota y, por consiguiente, las operaciones con PUB deben guardar tal relación.
  9. El seguimiento de una operación con PUB debe ser continuo a lo largo de la ruta del avión, con estaciones en tierra servidas con personal de alta calificación. La fiabilidad y enlaces de las comunicaciones tierra-aire debe estar garantizada, así como la seguridad frente a interferencias externas (piratería aérea informática).
  10. Tratamos en estos reportajes la opción automática en el avión como medio de acoger tareas que antes realizaba el segundo piloto: comprobaciones instrumentales, navegación, etc. Pero la automatización como único agente que sirva de apoyo al piloto único debe manejarse con cuidado. Como ejemplo, si un piloto incapacitado se recupera de su estado de inconsciencia y pide permiso a un sistema automatizado para tomar de nuevo el control se plantea la cuestión de quién (o qué) está en última instancia al mando de la aeronave. En este caso, el PUB claramente no lo está al inicio de la recuperación de su estado anterior. Será importante definir quién tiene el nivel más alto de autoridad.
  11. La automatización interrumpe, y a veces rompe, el lazo de transparencia de pilotaje entre el piloto y el avión. Es una disciplina que requiere investigación adicional. Hoy día se dan circunstancias de rotura de este lazo, incluso en aviones que no están muy automatizados, sobre todo cuando los pilotos no conocen bien estos sistemas. Véase a este respecto la Fig. 6.
  12. Copiloto automático: Para que un sistema automático tenga éxito en la sustitución de las tareas del copiloto humano deberá presentar las siguientes capacidades, no exclusivas:
    • Capacidad de procesar el lenguaje natural permitiendo al PUB la posibilidad de solicitar por esta vía diversas acciones al copiloto automático, tal como se hace habitualmente en la cabina actual.
    • Intuir cuándo interrumpir la acción del PUB en una situación de emergencia.
    • Capacidad para reconocer, interpretar y actuar en función de las comunicaciones no verbales del piloto único (inteligencia artificial neuronal).
    • Supervisión y comunicación a la estación de tierra de errores del PUB.
    • Impedir que el PUB pueda vetar sus decisiones.
    • Capacidad de autodiagnóstico cuando el rendimiento del copiloto automático se degrada, con el fin de no comprometer en este caso la capacidad del PUB para controlar la aeronave, requisito que no parece difícil de cumplir.
    • Informar al PUB de forma visual o auditiva de que el copiloto automático, está activo, en proceso, y no “colgado”.
    • No crear carga de trabajo cognitiva excesiva al PUB. 
  13. Inteligencia Artificial (IA) y piloto único: Es fácil extender hoy día el concepto IA a toda la aviación y, por tanto, al transporte aéreo desde la presencia de ChatGPT en 2022. Pero la aviación va por delante y hay muchos procesos de fabricación y de proyecto del avión donde se aplica por simulación. En el entorno de la compañía aérea, en su plenitud, llegará antes IA a la parte administrativa de la compañía que a la cabina de vuelo. La razón es que consume una enorme cantidad de energía procesando miles y miles de “gigabytes” para obtener una solución. Los ordenadores de a bordo se apoyan en un “software” determinista que sigue una lógica secuencial y que se aplican en el actual “hardware” (soporte físico del ordenador). Las secuencias de un ordenador del avión, como uno de los usados en el control de vuelo de la aeronave, son sencillas: “Si ocurre esto ejecute esta acción, o bien no haga nada”, Por supuesto esta secuencia se multiplica muchísimas veces en los cientos de miles de líneas informáticas escritas en el programa. Hay otros algoritmos más arbóreos que permiten escribir cientos y cientos de instrucciones de forma casual. Lo que se quiere decir es que existe una lógica secuencial que no es la más apropiada para una operación de vuelo completamente automática. Esto es así porque ¿cuántas líneas de código informático se necesitan, y qué programador es capaz de cubrir todas las variables que influyen en el entorno de un avión en vuelo? La IA ha llegado a los fabricantes y compañías aéreas para tareas donde las relaciones sean o puedan asimilarse a secuenciales y el consumo de energía para procesarlas es asumible. Pero no actúa en paralelo como lo hace nuestro cerebro en la toma de decisiones. La llegada de la IA neuronal abre una ventana de cara al futuro, porque el “software” inteligente puede reaccionar (y aprender) de las nuevas situaciones que se presentan, es más, puede modular la solución. Ésta es la clave, igual que nosotros modulamos muchos parámetros internos y externos para conducir entre niebla. Claro está, con unos ordenadores como los actuales, preparados para responder a entradas en secuencia, la cantidad de potencia de cálculo necesario es extraordinaria. En opinión del autor, la respuesta al vuelo completamente automático debe llegar de la mano de la IA con redes neuronales, y de ordenadores que funcionen tanto en paralelo como secuencial.

  14.  Volviendo a la realidad más inmediata, y es una idea tener en cuenta. Si el ser humano fuera considerado como un sistema más del avión (eléctrico, neumático, etc.), no obtendría el certificado de aeronavegabilidad de la autoridad aeronáutica. Hablamos de tasas de fiabilidad de 1 en un par de millones de horas de vuelo. He aquí el dilema: Un solo piloto no satisface los niveles de seguridad actuales. En cambio, 2 pueden significar un exceso de redundancia.

  15. Mitigación del riesgo de incapacitación mediante restricciones de edad para piloto único mediante una solución para estudio, en vista del crecimiento de la tasa de incapacitación con la edad.

  16. Con respecto a la opinión de la población sobre volar con un solo piloto y si lo haría sólo si es necesario o en cualquier circunstancia, la reputada solvencia en seguridad que tiene actualmente la aviación comercial no se puede transcribir directamente al concepto de piloto único. Hay varias encuestas realizadas entre usuarios que usan el avión con frecuencia. El Dr. John Hansman dio a conocer una de ellas: aproximadamente la mitad de los encuestados indicaron que tal vez estarían dispuestos a volar en un avión con un solo piloto. Se identificaron entre ellos varias áreas principales de preocupación: el estado del piloto, la confianza en la tecnología, el precio del billete y la reputación de la aerolínea. Bien es cierto que si en el futuro llegan las operaciones PUB van a encontrar a un cliente medio muy distinto al actual, con costumbres digitales cotidianas y propenso a prolongar esa actuación al resto de su actividad.

  17. Dicho lo que antecede, la aviación comercial tiene hoy día 2 frentes fundamentales abiertos: la electrificación de la aeronave y la propulsión con hidrógeno líquido como combustible. Sin duda son más importantes y contemporáneos que abrir un tercero con el concepto de piloto único. No sabemos cómo los fabricantes de aviones podrán acoplarse dentro de estas técnicas tan dispares, pero sí que están detrás y exploran y elaboran estudios para que sus aviones vuelen sin piloto, hacia el piloto virtual, cuya certificación probablemente sea más fácil que la opción PUB. En relación a cuándo éste estará listo y si lo será antes de fin de siglo, declinan la respuesta.


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