As perspectivas de expansão no volume de tráfego aéreo global para os próximos anos criam importantes desafios para os setores de controle e monitoramento. Nesse cenário surge um novo conceito para controle de tráfego aéreo baseado na cooperação das aeronaves denominado ADS-B. A técnica vem sendo difundida com a ajuda de órgãos homologadores de todo o mundo tornando-se popular gradativamente. Baseada na utilização de informações provenientes de sistemas de posicionamento e navegação por satélites, a mesma busca uma integração com os atuais sensores radar para o provimento de informações de maior precisão para monitoramento de tráfego. O presente trabalho avalia a utilização eficiente dos dados de ambos os sensores - radar e ADS-B - através de técnicas de fusão de dados. Fusões do tipo centralizada e descentralizadas são avaliadas mostrando ganhos na estimação de rotas de aeronaves, em ambos os casos, quando da utilização de informações de um sistema GPS simulado. As conclusões apresentadas apontam para o fato de que o sistema pode ser capaz de acomodar o crescimento do tráfego com reduções da distância de separação entre as aeronaves.

A infraestrutura do sistema de transporte aéreo brasileiro e mundial vem sofrendo nos últimos anos pressão contínua e crescente, devido às grandes solicitações a que é submetida. Este cenário pode levar setores de ATC em Áreas de Controle Terminal, TMA, a condições de congestionamento e saturação. Diante da limitada capacidade de expansão dos recursos de infraestrutura, as alternativas de solução encontram-se voltadas para a necessidade de melhoria das atividades de Gerenciamento de Fluxo de Tráfego Aéreo, ATFM, envolvendo a fase de planejamento pré-tática e a forma de ATM pró-ativa. Neste sentido, o atual desafio é conceber soluções que ofereçam suportes mais apropriados ao processo de tomada de decisão, conferindo maior segurança e racionalidade às operações de tráfego aéreo. Este trabalho de pesquisa apresenta um modelo de decisões colaborativas para sequenciamentos de pousos e decolagens, utilizando a técnica de SMA, em conjunto com os conceitos da arquitetura de Crenças, Desejos e Intenções, BDI. A análise e avaliação dos resultados obtidos mostra que a aplicação destas abordagens contribui para a melhoria da eficiência do sequenciamento do fluxo de aeronaves em uma TMA, ajustando a demanda à capacidade, evitando desbalanceamentos.

Este estudo teve por objetivo identificar a relação entre custo humano no trabalho e a vivência de prazer-sofrimento do controlador de tráfego aéreo que atua em Torres de Controle e em Controles de Aproximação não-radar, com base nos estudos da Ergonomia e da Psicodinâmica do Trabalho, aplicados à segurança de voo, investigando as interações entre o ser humano e os elementos do sistema e a interação do trabalhador com a relação entre o custo humano e a vivência de prazer-sofrimento no trabalho. Tratou-se de uma pesquisa com abordagens qualitativa e quantitativa. A qualitativa descreveu as características que envolvem o trabalho do grupo de controladores de tráfego aéreo pesquisado. Para a quantitativa, utilizou-se o Inventário sobre Trabalho e Risco de Adoecimento (ITRA) e seus dados foram tratados em software estatístico. Participaram desta pesquisa 80 Controladores de Tráfego Aéreo de três aeroportos distintos, identificados neste estudo como aeroportos ALFA, BRAVO e CHARLIE. Os resultados, analisados de forma geral e comparativa entre os três aeroportos, apresentaram índice de classificação Moderado a Crítico para diversos fatores. Foram observadas correlações, negativa e positivas, entre os Custos Afetivo, Cognitivo e Físico e as subescalas de Prazer e Sofrimento no Trabalho. Os resultados finais deste estudo sugerem a necessidade de se manter uma óptica própria para as condições que envolvem o trabalho do controlador de tráfego aéreo por meio da criação de uma política de acompanhamento permanente das condições físicas e psicológicas desses trabalhadores em seus contextos profissionais. Sugerem também a ampliação de estudos com esse grupo, que é responsável direto pela segurança de voo no transporte aéreo, atividade cada vez mais importante na estrutura econômica nacional.

Visando o processo de implementação do Sistema de Gerenciamento da Segurança Operacional, determinado pela OACI - Organização da Aviação Civil Internacional a todos os integrantes dos sistemas de aviação civil em seus países signatários, esse trabalho, além de apresentar as principais perspectivas do erro operacional, também relata importantes fatores intrínsecos à operação cotidiana em órgãos de controle de tráfego aéreo, demonstrando como a Segurança Operacional pode ser afetada ou fortalecida sob a análise de algumas das ferramentas de gestão do erro, sendo elas: supervisão operacional, treinamento e clima organizacional presentes nos ambientes operacionais. Também é apresentado um estudo de caso, analisando as situações indesejadas ocorridas em órgãos de controle de tráfego aéreo, observados entre os anos de 2009 e 2011, identificando as deficiências de quais dessas ferramentas contribuíram para que tais situações viessem a ocorrer. Além da análise das ocorrências, também é apresentado um estudo sobre o clima organizacional existente. Os resultados obtidos através da análise das ocorrências comprovam que o fortalecimento das referidas ferramentas terão efetividade para que situações de mesma natureza não ocorram, visto que em todas ocasiões foram verificadas pontos a melhorar em alguma delas. Concomitantemente, a análise de clima organizacional demonstrou onde os gestores podem atuar para que o ambiente operacional seja ainda mais favorável a processos que incrementem a segurança operacional.

A Organização de Aviação Civil Internacional (ICAO) recomendou a utilização da língua inglesa como padrão internacional nas comunicações ar-solo em 1951. Em 1998, sugeriu a realização de um estudo para a implantação de um teste de proficiência linguística para pilotos e controladores, pois havia, naquela época, alta ocorrência de incidentes e acidentes aeronáuticos gerados pela deficiente utilização da língua inglesa (CUSHING, 1994). Em 2004, foi publicado o Manual de Requisitos para Implementação de Proficiência Linguística da ICAO. Como país signatário, o Brasil buscou atender a essas recomendações emanadas pela ICAO e, para isso, a partir de 2003, o Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) passou a adotar diversas medidas de capacitação e avaliação, visando à elevação do nível de proficiência na língua inglesa para os profissionais diretamente ligados às atividades de controle de tráfego aéreo (DECEA, 2011). Assim sendo, em 2007, o DECEA realizou pela primeira vez o Exame de Proficiência em Língua Inglesa do Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (EPLIS), para avaliar os controladores de tráfego aéreo (ATCo). Nestes anos que se passaram, foram avaliados centenas de ATCo, tendo sido implementadas diversas modificações no exame buscando aperfeiçoá-lo continuamente. Apesar destas medidas de aperfeiçoamento, até a presente data, não havia sido traçado um perfil dos ATCo quanto à sua capacitação em língua inglesa focada na aviação. Desta forma, este trabalho propõe-se a traçar um perfil dos ATCo do Primeiro Grupo de Comunicações e Controle (1 GCC), no tocante a sua capacitação em língua inglesa, possibilitando delinear e subsidiar um adequado programa de capacitação, que poderá contribuir para o aprimoramento da segurança operacional do serviço de controle de tráfego aéreo prestado pelo 1 GCC. Baseado na abordagem do ESP (English for Specific Purpose) que foca nas necessidades-alvo de utilização da língua, o estudo possibilitou identificar as necessidades comunicativas específicas dos ATCo, recomendando ações a serem adotadas para o aprimoramento do programa de capacitação em língua inglesa. Sugere, também, a replicação deste trabalho nas diversas organizações integrantes do Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (SISCEAB) e a realização de um estudo mais aprofundado para a comparação analítica dos currículos de formação e pós-formação dos ATCo no tocante à língua inglesa.

A implantação do Sistema de Gerenciamento de Segurança Operacional (Safety Management System/SMS) na aviação foi prioritária nos últimos anos, demandando recursos financeiros e de pessoal consideráveis. Na navegação aérea, essa implantação foi orientada e supervisionada pelo Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) e está praticamente concluída. No entanto, após tantos esforços, como avaliar se o sistema está atendendo ao que se propõe? A hipótese deste trabalho é de que o grande esforço despendido na implantação do SMS e as mudanças que estão ocorrendo no Gerenciamento de Tráfego Aéreo estejam produzindo lacunas que, num futuro não muito longínquo previsível, podem resultar em colapso. O objetivo desta dissertação é verificar qualitativamente a situação da segurança operacional no Controle de Tráfego Aéreo, no âmbito da Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária (INFRAERO). O método utilizado é a verificação sobre a utilização, nas atividades de Controle de Tráfego Aéreo na INFRAERO, dos cinco princípios das Organizações de Alta Confiabilidade, descritos por Weick e Sutcliffe. Segundo esses autores, as organizações conseguem ser de alta confiabilidade, justamente porque seus funcionamentos são baseados nesses princípios. Um estudo de caso é utilizado como recurso à argumentação. O caso em si é constituído de um incidente aeronáutico, ocorrido em 2006, no Aeroporto Internacional de São Paulo/Guarulhos, sua investigação pelo Centro de Investigação e Prevenção de Acidentes Aeronáuticos (CENIPA), as recomendações de segurança operacional resultantes e a implementação destas. Alguns itens de relevância no incidente são analisados, sob a ótica dos cinco princípios mencionados acima, o que possibilita a verificação qualitativa proposta neste trabalho.

Ao longo das últimas décadas, o paradigma de sistemas críticos em segurança vem sofrendo transformações como forma de se adequar às novas necessidades demandadas, tais como redução de custos e aumento da produtividade. No Sistema de Gerenciamento de Tráfego Aéreo, esta transformação é preconizada pelo paradigma CNS/ATM (Communication, Navigation, Surveillance / Air Traffic Management), baseado no uso de novas tecnologias digitais, sobretudo satélites, aplicadas à comunicação, à vigilância, à navegação e ao gerenciamento do tráfego aéreo. O CNS/ATM visa reduzir as restrições do atual paradigma de tráfego aéreo como forma de atender sua crescente demanda, mantendo (ou melhorando) os atuais níveis de segurança. Porém, esta mudança de paradigma traz consigo novos desafios e necessidades, sobretudo, quanto à forma de se avaliar os sistemas resultantes. Em face destes novos desafios e problemas enfrentados, este trabalho propôs um método de avaliação de risco, constituído pela união dos métodos \"absoluto\" e \"relativo\" preconizados pela Organização da Aviação Civil Internacional (OACI), pelo emprego do formalismo das redes de Petri Fluidas e Estocásticas (RPFE) na modelagem dos sistemas, e pela comparação entre os valores de métricas de segurança estimados para o sistema avaliado e para um sistema legado. Este método foi aplicado para avaliar a segurança na mudança do atual paradigma de vigilância aérea, baseado em equipamentos Radar, para o paradigma de Vigilância Dependente Automática por Radiodifusão (ADS-B). Como conclusões, o método proposto mostrou-se promissor para avaliar a segurança de sistemas baseados nos atuais paradigmas de sistema críticos em segurança, especialmente o CNS/ATM, onde o formalismo das RPFE proporcionou modelar suas principais características, e a simulação por eventos discretos permitiu estimar as métricas desejadas. Além disso, a ADS-B mostrou-se uma aplicação viável para a vigilância no Sistema de Controle de Tráfego Aéreo, sendo capaz de reduzir o nível de exposição das aeronaves a eventos de perda de separação e, assim, melhorar os níveis de segurança do tráfego aéreo. / In last decades, the safety critical systems paradigm has changing to adapt itself to new necessities, such as costs reduction and productivity demand growth. In the Air Traffic System, those changes are ruled by CNS/ATM paradigm (Communication, Navigation, Surveillance / Air Traffic Management), based on new digital Technologies, mainly Satellites, applied to Communication, Surveillance, Navigation and Air Traffic Management. CNS/ATM intends to reduce the restrictions of current air traffic paradigm, enabling the growth of air traffic capacity without affecting current safety levels. However, this new paradigm brings together new challenges and needs, mainly related to safety assessment. In face of these new challenges, this work proposed a method of risk assessment constituted by the union of the \"absolute\" and \"relative\" assessment methods adopted by the International Civil Aviation Organization (ICAO), by modeling systems using Fluid Stochastic Petri Nets (FSPN) formalism, and by comparison between safety metrics obtained from proposed and legacy system simulations. This method was applied to assess a new concept of air traffic surveillance, named \"Automatic Dependent Surveillance - Broadcasting\" (ADS-B). As main conclusions, the proposed method was promising to assess system safety properties based on current safety critical system paradigm, especially the CNS/ATM, where FSPN formalism provided important modeling capabilities and discrete event simulation allowed estimating the desired safety metric. Besides, ADS-B has meaningfully reduced the separation losses risks and, therefore, it could be used to air traffic control surveillance system to improve capacity and/or safety levels of air traffic system.

O desenvolvimento de sistemas críticos é atualmente um dos problemas mais desafiadores enfrentados pela Engenharia. Há frequentemente uma pressão para se reduzir o tempo total de desenvolvimento, o que dificulta a entrega de sistemas com um mínimo aceitável de defeitos. Nos últimos anos, houve um aumento no tráfego aéreo, o que demanda uma modernização dos sistemas de tráfego aéreo atuais, muito dependentes na figura do controlador. Sistemas de tráfego aéreo são sistemas considerados críticos em segurança e de tempo real. O objetivo do presente trabalho é estabelecer um método de modelagem e verificação formal para sistemas críticos, com aplicação no domínio de tráfego aéreo. Com a adoção de técnicas de modelagem e verificação formal, pretende-se garantir a corretude dos sistemas frente aos requisitos inicialmente especificados e a detecção de erros em fases mais iniciais do projeto, o que resultaria em menores custos envolvidos na sua correção. São fornecidas diretivas para a aplicação do método através de um estudo de caso, baseado em três módulos de um sistema ATC em baixo nível de abstração, para a validação do funcionamento de módulos de software. Para verificação formal, é utilizada a ferramenta NuSMV e as propriedades a serem verificadas são descritas na lógica computacional de árvore (CTL) para garantir que o sistema satisfaça requisitos dos tipos vivacidade e segurança. / Developing safety critical systems is one of the most challenging problems in Engineering nowadays. There is usually a pressure to reduce the total time of the development, what makes it difficult to deliver systems with an acceptable low level of defects. In the recent years, there has been an increase in air trffic, what demands a modernization in the current air traffic systems, which are very dependent on the human controller. Air traffic systems are considered safety critical and real time systems. The objective of the present work is to establish a modeling and formal verification method for critical systems, applicable to the air traffic domain. By adopting modeling and formal verification techniques, it is expected to ensure the systems\' correctness compared with the initially specified requirements and the error detection in the initial phases of the project. Guidelines are provided for applying the method by means of a case study, based in three modules of and ATC system in a low abstraction level, for the validation of the operation of software modules. For the formal verification, it is used the NuSMV tool and the properties to be checked are described in the computational tree logic (CTL) to ensure that the system satisfies requirements of liveness and safety types.

Ao longo das últimas décadas, o paradigma de sistemas críticos em segurança vem sofrendo transformações como forma de se adequar às novas necessidades demandadas, tais como redução de custos e aumento da produtividade. No Sistema de Gerenciamento de Tráfego Aéreo, esta transformação é preconizada pelo paradigma CNS/ATM (Communication, Navigation, Surveillance / Air Traffic Management), baseado no uso de novas tecnologias digitais, sobretudo satélites, aplicadas à comunicação, à vigilância, à navegação e ao gerenciamento do tráfego aéreo. O CNS/ATM visa reduzir as restrições do atual paradigma de tráfego aéreo como forma de atender sua crescente demanda, mantendo (ou melhorando) os atuais níveis de segurança. Porém, esta mudança de paradigma traz consigo novos desafios e necessidades, sobretudo, quanto à forma de se avaliar os sistemas resultantes. Em face destes novos desafios e problemas enfrentados, este trabalho propôs um método de avaliação de risco, constituído pela união dos métodos \"absoluto\" e \"relativo\" preconizados pela Organização da Aviação Civil Internacional (OACI), pelo emprego do formalismo das redes de Petri Fluidas e Estocásticas (RPFE) na modelagem dos sistemas, e pela comparação entre os valores de métricas de segurança estimados para o sistema avaliado e para um sistema legado. Este método foi aplicado para avaliar a segurança na mudança do atual paradigma de vigilância aérea, baseado em equipamentos Radar, para o paradigma de Vigilância Dependente Automática por Radiodifusão (ADS-B). Como conclusões, o método proposto mostrou-se promissor para avaliar a segurança de sistemas baseados nos atuais paradigmas de sistema críticos em segurança, especialmente o CNS/ATM, onde o formalismo das RPFE proporcionou modelar suas principais características, e a simulação por eventos discretos permitiu estimar as métricas desejadas. Além disso, a ADS-B mostrou-se uma aplicação viável para a vigilância no Sistema de Controle de Tráfego Aéreo, sendo capaz de reduzir o nível de exposição das aeronaves a eventos de perda de separação e, assim, melhorar os níveis de segurança do tráfego aéreo. / In last decades, the safety critical systems paradigm has changing to adapt itself to new necessities, such as costs reduction and productivity demand growth. In the Air Traffic System, those changes are ruled by CNS/ATM paradigm (Communication, Navigation, Surveillance / Air Traffic Management), based on new digital Technologies, mainly Satellites, applied to Communication, Surveillance, Navigation and Air Traffic Management. CNS/ATM intends to reduce the restrictions of current air traffic paradigm, enabling the growth of air traffic capacity without affecting current safety levels. However, this new paradigm brings together new challenges and needs, mainly related to safety assessment. In face of these new challenges, this work proposed a method of risk assessment constituted by the union of the \"absolute\" and \"relative\" assessment methods adopted by the International Civil Aviation Organization (ICAO), by modeling systems using Fluid Stochastic Petri Nets (FSPN) formalism, and by comparison between safety metrics obtained from proposed and legacy system simulations. This method was applied to assess a new concept of air traffic surveillance, named \"Automatic Dependent Surveillance - Broadcasting\" (ADS-B). As main conclusions, the proposed method was promising to assess system safety properties based on current safety critical system paradigm, especially the CNS/ATM, where FSPN formalism provided important modeling capabilities and discrete event simulation allowed estimating the desired safety metric. Besides, ADS-B has meaningfully reduced the separation losses risks and, therefore, it could be used to air traffic control surveillance system to improve capacity and/or safety levels of air traffic system.

Historicamente, os sistemas de tráfego aéreo incorporaram níveis de automação nas atividades de controle do espaço aéreo com o intuito de atender à crescente demanda por serviços aéreos e de melhorar os níveis de segurança nos procedimentos de voo. Com o crescimento expressivo previsto para os próximos anos, devido ao aumento nos números de voos e de usuários, as opções tradicionais de expansão da malha aérea e / ou construção de novos aeroportos se tornaram onerosas economicamente, tornando necessária a adoção de alternativas, tais como as técnicas / procedimentos para pousos em pistas paralelas, como forma de aproveitar parte da atual infraestrutura aeroportuária existente, sem a necessidade de enormes aportes financeiros. Para avaliar a viabilidade de projetos de pousos simultâneos em pistas paralelas, um dos fatores importantes a serem analisados é o da avaliação do risco de colisão entre aeronaves associado durante esses procedimentos. Nesse cenário, este trabalho de pesquisa propõe uma extensão no modelo de avaliação de segurança de Ogata para procedimentos de pouso em pistas paralelas, considerando que o modelo original tem o objetivo de medir o nível de risco associado somente para operações de pouso convencionais em pistas paralelas. A extensão deste modelo ocorre no sentido de também permitir a simulação em outros cenários distintos de pouso, o que torna possível tanto a realização de comparativos entre técnicas / procedimentos utilizadas em operações de pouso em pistas paralelas, quanto a avaliação do nível de risco associado. Este modelo estendido de segurança utiliza o método de Monte Carlo, da mesma forma que o original, em que um número elevado de simulações de cenários possíveis de pousos em pistas paralelas é avaliado. Com os resultados obtidos, é analisado o impacto da variação da distância entre as pistas na segurança de pousos em pistas paralelas. / Historically, air traffic control systems have incorporated some levels of automation to manage procedures of airspace control in order to meet the growing demand for air transportation services and to improve levels of safety in flight procedures. With significant growth expected in the coming years due to an increase in numbers of flights and passengers, the traditional options of expanding the air traffic network and / or construction of new airports have become economically burdensome, requiring the adoption of alternatives such as techniques / procedures for landings on parallel runways as a way of taking advantage of part of the current airport infrastructure, without requiring enormous financial contributions. To assess the feasibility of projects of landing in parallel runways, one of the important factors to be analyzed is the evaluation of the risk of collision between aircraft, associated to these procedures. In this scenario, this research proposes to extend the Ogata safety assessment model in procedures for landing on parallel runways, whereas the original model aims to measure the level of risk associated only with conventional landing operations in parallel runways. The extension of this model occurs in order to allow the simulation of different landing scenarios, which makes possible both the conduct of comparative techniques / procedures used in landing operations on parallel runways, such as the risk level assessment. This model uses the Monte Carlo simulation, the same as the original model, in which a large number of simulations of possible scenarios for landings on parallel runways are evaluated. With these results, it studies the impact of the change of distance between lanes on the safety of aircraft landing on parallel runways.