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Este trabalho tem por objetivo apresentar a especificação e o projeto de um simulador de controle de aeródromo com vizualização 3D. É definido o escopo de aplicação do simulador e são levantadas as principais tarefas executadas por um controlador de tráfego aéreo em uma Torre de Controle. Tendo essas informações como ponto de partida, as especificações do simulador são construídas e uma proposta de solução é gerada. Um protótipo de simulador, cujo objetivo é confirmar os principais requisitos e avaliar soluções, é apresentado.

O objetivo deste trabalho é apresentar o projeto, o desenvolvimento e os testes de um simulador de baixo custo, que pode ser usado na formação de Controladores de Tráfego Aéreo, especificamente, no Controle de Aeródromo. O sistema SISCAAM - Simulador para Serviço de Controle de Aeródromo, Apoiado por Microcomputadores - foi implementado em dois microcomputadores da linha IBM PC/XT, interligados pela interface padrão RS-232C, com placa gráfica e terminal de vídeo colorido padrão VGA. O primeiro é usado para simular a posição de Pilotagem (ocupada por um Instrutor, com capacidade para "pilotar" até cinco aeronaves) e o segundo, de Controle (ocupada pelo aluno). O sistema fornece para as duas posições uma imagem, em planta, do aeródromo simulado e da movimentação das aeronaves. O aluno pode gerenciar realisticamente a evolução das aeronaves de um exercício, a partir das informações apresentadas no vídeo e das recebidas através da comunicação oral com os "Pilotos".

O objetivo deste trabalho é apresentar o estudo, projeto e desenvolvimento do sistema DePCon - Sistema de Deteção e Predição de Conflitos em tráfego aéreo. Este sistema é composto básicamente por duas funções, nomeadamente, deteção e predição de conflitos. A primeira tem como finalidade, a seleção de pares de aeronaves, para os quais a separação mínima não foi observada no momento presente. Já a segunda tem como objetivo prever os conflitos que poderão ocorrer a curto prazo. Visando aumentar a portabilidade e diminuir os custos, este sistema foi implementado em um micro-computador PC / AT. Como o DePCon se baseia em dados oriundos de radar, faz-se necessária a conexão deste equipamento com outro idêntico, no qual seja instalado o sistema" SRBC" (Simulador Radar Baixo Custo). A finalidade da integração com o "SRBC" reside no fato deste sistema simular uma varredura de radar e portanto prover o sistema DePCon dos dados necessários. O sistema proposto neste trabalho foi implementado com o intuito de auxiliar na formação e treinamento de controladores de tráfego aéreo, mais especificamente, de controladores de rota, formação essa ministrada pelo IPV (Instituto de Proteção ao Vôo). Além desta contribuição, considera-se importante para o país que se façam os primeiros estudos nesta área, evitando-se desde já uma dependência futura em sistemas importados, cuja tecnologia não seja de inteiro domínio local.

This work aimed to study the impact of incorporating optimization techniques into the air traffic flow management in the terminal area, specifically in the stage of arrival sequencing to an airport. For this, a mixed integer linear programming model for aircraft sequencing and scheduling for landing was developed, which seeks to determine discrete delays and discrete time advances, associated with the use of alternative arrival routes by aircraft, in the process of minimizing unavoidable deviations from the target landing time. The model developed was applied to the Brazilian scenario in order to evaluate the potential benefit it may generate if it is incorporated in a decision support tool for this stage of air traffic control. The Sao Paulo/Guarulhos International Airport was chosen as case study. From a radar database of a typical day of operations, a trajectory analysis was developed and input data for the optimization was obtained. The performance of the model, in terms of total deviations and computational time, was then evaluated for different operating scenarios by changing the following parameters: sequencing strategy, criteria of separation between aircraft, dynamic approach and discretization of the set of delays/time advances. Finally, the model benefits assessment revealed that the optimization approach was able to generate a reduction of total deviations, in relation to the actual solutions of traffic flow management taken, with a range of 5% to 35%, depending on the discretization level adopted and on the number of alternative approach routes available. Therefore, it is emphasized the potential of such models in reducing delays, fuel consumption, emissions and controller workload.

O aprimoramento da capacitação dos controladores de voo é muito importante para fortalecer o transporte aéreo no Brasil. Com aumento crescente do fluxo de aeronaves é de suma importância que se tenha um profissional bem formado para o desempenho da função de maneira a garantir a segurança na operação. A capacitação desse profissional passa por etapas distintas, uma teórica e outra prática. Embora intimamente ligadas e interdependentes, ocorrem em momentos diferentes. A Fase prática se subdivide em mais duas etapas, a prática simulada e a prática real. A real ocorre com o profissional, ainda em formação, já em seu posto de trabalho com o acompanhamento de um instrutor prático, responsável pelo acompanhamento e treinamento do estagiário que foi aprovado nas fases anteriores e já está apto ao treinamento em tempo real. O instrutor prático é de fundamental importância na formação do controlador de tráfego aéreo e assume uma enorme responsabilidade ao lidar com profissionais ainda em treinamento durante a operação. Esse instrutor tem por objetivo trazer novos conhecimentos aos treinandos, fazê-los trabalhar com situações inusitadas, atuarem com naturalidade, objetividade e assertividade no exercício da função, identificar possíveis dúvidas ou problemas de aprendizagem e corrigir ao longo do processo de ensino, monitorando ações e avaliando constantemente o aprendiz para garantir a qualidade da formação do profissional de controle de tráfego aéreo minimizando riscos a aviação no que diz respeito ao controle. A função deste instrutor é muito relevante e requer, por sua vez uma capacitação adequada e com foco específico para atuação na instrução prática. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é propor um treinamento adequado a estes profissionais em consonância com as diretrizes internacionais. Para isso, foi realizada uma pesquisa de natureza qualitativa, utilizando principalmente revisão da literatura acadêmica e documental para propor um currículo básico para a formação do instrutor prático do controlador de tráfego aéreo. A pesquisa foi estruturada de modo a apresentar e analisar os panoramas nacional e internacional no que se refere às características dos cursos oferecidos e conteúdo dos treinamentos de instrutores prático-operacionais de controladores de tráfego aéreo (CTA). Também foi realizada uma busca em dados primários para identificar os problemas de trafego aéreo que poderiam ser atribuídos a problemas na instrução. Adicionalmente, foi apresentado e discutido o PHO que reúne as principais melhorias que tem sido desenvolvidas para melhorar a instrução do operador. Esse programa é um avanço, porém identifica-se a necessidade de que o instrutor tenha conhecimentos prévios para que a habilitação operacional do instrutor seja bem sucedida. Por fim, dedicou-se um capítulo a propor um conjunto de conteúdos pedagógicos básicos a serem levados em consideração na construção da capacitação do instrutor prático, formando assim parte de uma base curricular capaz de fortalecer o treinamento dos instrutores de controladores.

Rotas alternativas de chegada em área de controle terminal (TMA) demonstram ser uma opção para o gerenciamento de tráfego aéreo lidar com o crescente volume de aeronaves e consequentes desafios impostos na otimização da navegação horizontal e vertical destas. Porém, para que elas avancem da pesquisa para a implementação, é preciso compreender alguns aspectos tanto do lado da operação da aeronave quanto do controle de tráfego aéreo e ainda integrá-las à complexidade do ambiente operacional de uma TMA. Nesse contexto, faz-se necessário explorar o layout das rotas padrão de chegada (STARs) e seus pontos de convergência, e conhecer recursos e métodos de gerenciamento de tráfego aéreo que viabilizem a criação de segmentos que gerem atrasos ou adiantamentos pré-programados. Tais segmentos não trariam prejuízos à navegação vertical mais eficiente planejada pelo FMS (Flight Management System) por diminuírem a necessidade do uso de procedimentos de espera e vetorações radar desde que sejam definidos antes do início da fase de descida do voo. Tal conclusão é baseada nos resultados obtidos em simulação fast time aplicada ao contexto da TMA de Brasília e Anápolis para as aeronaves com destino o Aeroporto Internacional de Brasília.

Este trabalho tem por objetivo analisar o desempenho da solução de segurança definida pela ICAO (International Civil Aviation Organization) para a ATN (Aeronautical Telecommunication Network) que é uma rede global para prover serviço de comunicação de dados para aviação civil. Depois de uma apresentação de arquitetura e serviços ATN e uma revisão sobre questões de criptografia e segurança de rede, é proposto um cenário desenvolvido no software de simulação de redes Opnet Modeler para caracterizar o desempenho obtido com e sem segurança. Neste cenário, aeronaves executam simultaneamente a função Logon da aplicação CM (Context Management), responsável pelo início, autenticação e manutenção de sessões (conexões data link) entre aeronave e estação terrestre. Atendendo a restrição de atraso fim a fim, imposta ao padrão ATN, a sub-rede do cenário proposto mostrou suportar até 50 aeronaves simultaneamente executando CM-Logon em um canal VDL modo 2 com a solução de segurança proposta pela ICAO para a ATN.

O aperfeiçoamento da navegação aérea segundo o conceito CNS/ATM inclui a implementação do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) como elemento provedor de infra-estrutura de navegação e os conceitos de Navegação de Área (RNAV), de Performance de Navegação Requerida (RNP) e da Redução dos Mínimos de Separação Vertical (RVSM) como elementos de gestão de tráfego aéreo. A Organização da Aviação Civil Internacional considera estes elementos como solução de longo prazo para melhorar a eficiência e a segurança do espaço aéreo frente ao crescimento do tráfego. Todavia implementá-los significa investir para adequar operadores e Provedores de Serviço de Tráfego Aéreo às normas que regem a prática de tais elementos. Neste trabalho, a implementação da RNAV, da RNP, da RVSM e do GNSS como meio primário de navegação no espaço aéreo brasileiro são avaliadas qualitativamente. Para tanto, os custos e benefícios operacionais e econômicos, ligados a cada elemento citado, são investigados e contextualizados na realidade do país. A título de estudo de caso, uma análise quantitativa de custo-benefício da implementação da RVSM no Brasil é realizada. Os resultados obtidos foram favoráveis para a aviação comercial, enquanto que inviáveis para a aviação geral de forma agregada. A viabilidade da aviação geral deve portanto ser analisada caso a caso, segundo a utilização da aeronave em questão e seus custos de aprovação operacional.

Este trabalho provê um arcabouço de implementação e implantação da Rede de Telecomunicações Aeronáuticas (Aeronautical Telecommunications Network - ATN) no Brasil. Esta futura geração das telecomunicações aeronáuticas é responsável pela integração de uma variedade de sistemas para a troca de dados aeronáuticos, seja ela em enlaces ar-terra ou terra-ar. Diversos aspectos são tratados, principalmente o enlace terra-terra através do Sistema de Tratamento de Mensagens (Message Handling System - MHS) que compõe a ATN. São tratados também a concepção e as necessidades dessa nova rede pela ICAO (International Civil Aviation Organization), passando pelas fases de sua implantação com os gateways entre a atual rede aeronáutica existente e as novas tecnologias de transmissão de dados. Na última parte, o detalhamento de um pequeno grupo de funcionalidades e as operações necessárias a um cenário de troca de mensagens interpessoais no ambiente MHS são cuidadosamente analisados. O trabalho também descreve a tendência de implementação do MHS sobre a pilha de protocolos TCP/IP, em vez da utilização dos protocolos ISO/OSI, exigidos a princípio pela ICAO. Procurou-se oferecer à comunidade aeronáutica as linhas guias para a implantação da rede ATN, explicando e descrevendo a evolução dos Serviços de Tráfego Aéreo (Air Traffic Services - ATS), incluindo o background e os padrões e restrições com os quais a ICAO vem trabalhando. Esta tese de mestrado oferece ainda uma análise prospectiva do futuro das telecomunicações aeronáuticas. Ela pode ser utilizada como base para a investigação das novas tecnologias de transferência de dados aeronáuticos através de ATN, diminuindo o esforço requerido por especialistas da comunidade aeronáutica para compreender os diversos protocolos especificados para esta nova rede que será implantada em escala global.