Post on 15-Jul-2022
ASS. NAZ. ASSISTENTI E CONTROLLORI
DELLA NAVIGAZIONE AEREA
ITALIAN AIR TRAFFIC CONTROLLERS’ ASSOCIATION MEMBER OF IFATCA
INTERNATIONAL FEDERATION OF AIR TRAFFIC CONTROLLERS’
ASSOCIATIONS
IMPLEMENTAZIONE
FREE ROUTE AIRSPACE ITALY
(FRAIT)
Stato del documento
STATO CLASSIFICAZIONE ACCESSIBILE VIA
Working draft Pubblico ● Internet ●
Draft Interno Internet
Sezione riservata
Proposed Issue Riservato On demand
Released issue ● Ristretto a lista
distribuzione
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SOMMARIO
1. INTRODUZIONE ....................................................................... 3
2. STUDIO .................................................................................. 4
3. SUGGERIMENTI ..................................................................... 11
4. CONCLUSIONI ....................................................................... 12
5. ALLEGATI ............................................................................. 13
6. RIFERIMENTI ......................................................................... 15
3
1. INTRODUZIONE
1.1 L’8 dicembre 2016 entrerà in vigore il Free Route Airspace nello
spazio aereo nazionale (FRAIT). Il nuovo scenario consentirà la
pianificazione di rotte dirette tra i Fix di ingresso e di uscita dello
spazio aereo Italiano.
1.2 A seguito dell’incontro avvenuto tra i rappresentanti ANACNA ed
ENAV S.p.A., l’Associazione ha stabilito di produrre un documento
contenente sia le evidenze della Commissione Tecnica
dell’Associazione che quelle eventualmente ricevute dagli operatori
ATS associati, per la miglior introduzione di questo nuovo concetto.
1.3 Pur essendo indubbi i vantaggi del FRAIT per gli User, è palese che le tecniche operative per la gestione del traffico aereo saranno
condizionate dallo stesso, venendosi quindi a prefigurare la
necessità di implementazione di nuovi tools di monitoraggio ed
early warning, a supporto del personale che previo addestramento
sarà chiamato alla fornitura dei servizi ATS in un nuovo contesto.
1.4 Nel documento verranno sottolineate le problematiche afferenti le
attività dei Controllori del Traffico Aereo e degli User con lo scopo
di incrementare l’awareness degli Associati ANACNA e di
collaborare con il provider ENAV S.p.A. all’implementazione di tali
futuri sviluppi ATM.
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2. STUDIO
2.1 La Regolamentazione Europea, prevede la possibilità di
implementare i concetti Flexible Airspace Management e Free
Route1 all’interno delle proprie FIR nazionali entro il 10 Gennaio
2022.
2.2 Finora diversi progetti Research and Development (R&D) della
European Commission (EC) sono stati sviluppati ed alcuni stati,
come la Svezia, includono già Spazi Aerei FRA. Gli aspetti principali
emersi dagli studi e dalle implementazioni locali hanno portato a
valutare il concetto FRA come generalmente efficace per gli user e limitatamente demanding per gli operatori dei servizi del traffico
aereo nei casi in cui il carico di traffico resta basso o medio.
2.3 Gli exercise della simulazione SESAR VP798 di Tolosa (7-11 marzo
2016), hanno dimostrato come in ambienti operativi poco o
mediamente carichi, il FRA, oltre agli indubbi vantaggi per gli user,
abbia generato scarso workload nei confronti degli operatori.
2.4 Durante le simulazioni con carico reale intenso e massimo, è però
emerso che gli stessi ausili forniti quali il Medium-Term Conflict
Detection (MTCD) o i tool utilizzati per seguire il concetto
Adherence Monitoring Aid (MONA) generavano falsi allarmi per l’insufficiente potenza e capacità di calcolo degli elaboratori
preposti all’analisi ed all’effettuazione dei necessari cross-check
delle traiettorie di tutti i voli presenti2.
2.5 In un ambiente operativo dove le rotte seguite dagli aeromobili
non sono più quelle previste dal sistema ATS nazionale, ma un
point-to-point dal Fix d’ingresso della prima FIR Italiana al Fix
d’uscita dell’ultima FIR nazionale, ovviamente si rendono necessari
dei tool aggiuntivi per la predeterminazione anticipata dei possibili
conflitti.
2.6 L’esperienza operativa degli Associati ANACNA ha mostrato come,
nonostante lo spazio RVSM consenta la disseminazione delle traiettorie di volo su più livelli rispetto allo spazio non-RVSM, che i
livelli di volo richiesti siano, nella stragrande maggioranza dei casi,
quelli compresi tra FL350 e FL380. Una disseminazione su livelli
1COMMISSION IMPLEMENTING REGULATION (EU) No 716/2014 of 27 June 2014 on the
establishment of the Pilot Common Project supporting the implementation of the European Air Traffic Management Master Plan.
2 SESAR VP-798 Validation Exercise IFATCA Report.
5
omogenei aumenta la possibilità di trovarsi nella situazione in cui
due o più aeromobili siano in conflitto.
2.7 Di norma, la tecnica operativa prevede la risoluzione dei possibili
conflitti attraverso l’uso dei sistemi di sorveglianza istruendo
l’aeromobile:
a) su rotte specifiche,
b) su percorsi diretti,
c) su vettoramenti o
d) al cambio di livello di volo.
2.8 Generalmente, gli operatori tendono già a fornire rotte più dirette
possibile all’interno della propria area di giurisdizione. Qualora ciò non possa essere fatto a causa di un conflitto, la tecnica operativa
che normalmente risulta la meno penalizzante è sicuramente
quella di lasciare uno degli aeromobili sulla rotta prevista e
autorizzare il “diretto” all’altro aeromobile. Quando anche ciò non
sia possibile si ricorre al vettoramento o cambio del livello di volo.
2.9 Lo Spazio Aereo Free Route, prevedendo da subito un
instradamento diretto, elimina virtualmente la possibilità delle
tecniche a) e b). Nell’attuale ambiente operativo, dove il
controllore istruisce un aeromobile ad un percorso diretto solo
quando libero da altro traffico, si verifica che, in media, i traffici percorrano minor
spazio rispetto a
quanto pianificato
(rotte pianificate
“spezzate”
diventano rotte
con l’uso dei
sistemi di
sorveglianza). Nel
futuro ambiente
FRA, ogni azione
richiesta per
“deconflittare” i traffici che già
volano su rotte
dirette, per
l’evitamento delle
zone di maltempo
o per
circumnavigare
aree militari creerà un allungamento del percorso rispetto a quanto
preventivato. In tali evenienze è plausibile che, seppur lievi, si
producano dei ritardi per i traffici in sorvolo.
Figure 1 Standard routes: • Known crossings
• Sector boundaries defined to cover those
crossings
• Every sector is responsible for certain interaction
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2.10 Dal punto di vista dell’operatore, notevole importanza rivestono i
confini settoriali. Finora l’addestramento, la normativa e le
consuetudini operative, rendevano il settore di competenza una
zona ampiamente conosciuta e familiare, dove i punti noti di
maggior probabilità di conflitto (o hot spot), venivano acquisiti
sin dalle prime ore di addestramento. L’importanza degli hot spot
ha richiesto, in talune situazioni, l’istituzione di specifici confini
settoriali o di procedure particolari per renderli più chiaramente
identificabili all’interno dell’Area di Responsibilità (Area of
Responsibility - AoR).
2.11 Ad esempio, il settore OV1 di Roma ACC (fig.1) ha visto in passato la creazione di limiti particolari al fine di mantenere i punti di
conflitto all’interno di un'unica area di responsabilità. Laddove non
fosse stata evidente l’attribuzione delle responsabilità di
“compatibilizzare” il traffico, le Istruzioni Permanenti Interne (IPI)
ne prevedono le specifiche procedure. (vedi ad esempio i Fix
AMANO, FRZ…).
2.12 In figura 2 vengono mostrate ipotetiche rotte dirette FRA in un
contesto operativo che ancora preveda gli stessi confini settoriali
di una configurazione non-FRA. Come si evince, le attribuzioni di
responsabilità dei
conflitti divengono meno evidenti.
ANACNA ritiene
che uno studio
sulle direttici
maggiormente
utilizzate dai
vettori debba
essere effettuato,
con lo scopo di
individuare le
“aree critiche” e
poter elaborare
procedure di mitigazione. Tali
procedure
potrebbero
includere, ad
esempio,
l’individuazione di
“zone di
esclusione” che prevedano il Reject del piano di volo qualora la
traiettoria si sviluppi al suo interno.
Figure 2 FRA Routes with existing sectors:
• Crossings not certain
• Interactions may be barely within boundaries (or
just outside - responsibility issues)
7
2.13 Stante l’attuale suddivisione delle FIR italiane, l’istituzione delle
“zone d’esclusione” eviterebbe il verificarsi che traffico FRAIT
possa trovarsi in un brevissimo arco temporale ad attraversare due
o più ACC. Quando sarà più chiara l’immagine definita dai nuovi
flussi che verranno a crearsi si dovrebbe prevedere un ulteriore
step (prima dell’estate 2017) con l’eventuale rivisitazione dei
confini FIR e settoriali degli ACC.
2.14 Venendo a cambiare l’awareness del controllore sugli hot spot, i
tool di ausilio si rendono necessari al fine di prevedere in anticipo
i possibili conflitti. L’Aumento della finestra utile dello Speed-
Vector, l’implementazione del Medium-Term Conflict Detection
(MTCD), sarebbero auspicabili cosi come l’implementazione degli Adherence Monitoring Aid quali il Trajectory Conformance MONA
(tra l’altro già previsti on-board per gli aeromobili certificati PBN-
RNAV).
2.15 È inoltre opinione dell’Associazione che vi sia necessità di
valutare i “carichi di settore” per i settori degli ACC
interessati dal FRAIT, dando un maggior peso al valore delle
“Occupancy” degli stessi, piuttosto che alla capacità oraria
e tenendo conto della variata complessità operativa.
2.16 Viene utile lo sviluppo di tutte le feature del CPDLC che, con gli
appositi warning, permetterebbe al controllore l’immediata verifica dell’effettiva rispondenza degli user alle sue istruzioni.
2.17 Altro strumento sostenuto da ANACNA è il Conflict
Detection Tool (CDT) che, similmente a quanto l’MTCD fa per
l’EXE, anticipa al PLN i possibili conflitti in base agli stimati OLDI
ricevuti dagli enti limitrofi.
2.18 Le simulazioni effettuate presso gli ACC hanno dimostrato come
spesso, nel volare su rotte dirette, gli aeromobili si trovino ad
attraversare settori di uno stesso ACC per poche miglia e di
conseguenza per pochi minuti. Il suggerimento che è stato più
volte fornito dai colleghi di supporto durante le simulazioni
effettuate (e che ANACNA sostiene) è di dare in contatto il traffico ad ogni settore interessato dal volo, anche se per
poche miglia. Per i voli che attraversano più ACC in range ristretti
appare indispensabile che siano stabilite apposite procedure di
coordinamento e possibilmente utilizzati tool ausiliari che
consentano ad un ACC terzo di avere evidenza dei traffici che altri
ACC si trasferiscono in particolari aree vicine alla propria AoR.
2.19 Una rotta diretta FRA potrebbe altresì portare un aeromobile su
una traiettoria tangente i confini di un altro settore dello stesso
ACC, ad una distanza inferiore alla minima prevista. Se detto
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traffico non venisse notificato al settore limitrofo potrebbe essere
causa di conflitto con uno dei traffici entro lo stesso. Da ciò si
evince la necessità di un upgrade del sistema FDP CDS2000
Open che includa il warning della traiettoria di volo a tutti i
settori per i quali il volo passerebbe fuori dalla LoR ma, ad
una distanza inferiore di un minimo stabilito.
2.20 In merito alla parte CPDLC, si evidenzia che la latenza attualmente
consentita per la risposta alle istruzioni ATC di 60 secondi, appare
un valore eccessivo nei casi di necessità (ad esempio per effettuare
una separazione). Si ritiene di conseguenza necessario
l’adeguato addestramento all’utilizzo dei trasferimenti
CPDLC, quale il riconoscimento dei casi in cui avere in contatto il traffico sulla frequenza radio (ad esempio
quando si necessiti di fornire un’istruzione celermente).
2.21 L’inizio delle attività FRA nel mese di dicembre, notoriamente
periodo a basso traffico, si configura come necessaria per il miglior
addestramento del personale. Nei mesi successivi, il graduale
aumento dei carichi di traffico dovrebbe permettere l’assuefazione
degli operatori ai nuovi working method.
2.22 Al fine di mitigare un eccessivo workload (traffico elevato,
condimeteo…) sarebbe inoltre auspicabile che distinti
settori siano aperti per gestire il traffico FRAIT e quello sulle rotte ATS, in particolare nelle ore diurne.
2.23 La Federazione internazionale IFATCA ha approvato e deliberato
una policy su RNP-RNAV. Tali concetti sono utilizzati per
l’implementazione del Dynamic and Flexible ATS route, di cui fa
parte il concetto Free Routes Airspace, e di conseguenza la
Federazione ha espresso la propria posizione al riguardo.
2.24 Quella che segue è un estratto3 della policy che include gli aspetti
Dynamic Route:
3 La versione integrale della Policy si trova in allegato.
9
PBN is being pushed by ANSPs as the future of airspace redesign but poor
implementation has resulted in varied results. Free Route Airspace (FRA)
is one aspect of this topic. We were introduced to what FRA is and that it
is not freedom to route where they wish, merely a removal of the limited
number of strict airways routings within a region.
The driver for this is allowing airlines to plan for the most efficient route
thereby reducing fuel uplift. This can be implemented in three ways:
Direct route segments – existing infrastructure maintained but option to
file point-to-point Organized Track Systems – flight plan requests are
made anddefined routes are created based upon demand Free Route
Airspace – no routes, simply file point-to-point.
The challenge for ATCOs is that we are not as good at spotting conflicts in
a route free environment. Consequently, a conflict detection tool may be
beneficial which monitors separations to assist the Controller in
maintaining safety.
IFATCA policy is:
…(omissis)… Controllers should be presented with information, by
any suitable means, concerning navigational capability of aircraft
under their control.
In airspace where random routes are permitted, the ATS system
should be capable of processing random routing flight plans and
controllers should be able to amend/update such information.
In airspace where dynamic and flexible ATS routes are permitted,
the ATS system should be capable of processing associated flight
plans.
Track prediction vectors should be available on situation displays
used to control airspace where random routes are permitted.
Trajectory prediction and conflict detection tools should be
available on situation displays used to control airspace where
dynamic and flexible ATS routes are permitted. …(omissis)…
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2.25 La figura 3 mostra un esempio di come l’integrazione del FRA nello
Spazio Aereo Nazionale dovrebbe essere portato avanti:
● ATCO Working Method: addestramentosu software, hardware,
regolamenti, layout di sala, best practice, Non-Technical Skill (NTS)
…
● Airspace Sector Configuration: riallineamento delle rotte,
ricostruzione dei confini settoriali, ridefinizione dei coordinamenti…
● ATCO supporting Tools: implemetazione degli strumenti per il
preventivo riconoscimento dei conflitti quali MTCD, CDT, MONA…
Figure 3 FRA integration
2.26 Qualora venissero implementati i software di supporto quali MTCD,
MONA e/o CDA, i sistemi di fall-back dovrebbero includervi le
stesse funzioni per poter continuare ad operare in caso di
contingency.
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3. SUGGERIMENTI
3.1 ANACNA ritiene fondamentale il proseguo dell’attività di
addestramento del personale pre e post introduzione del
FRAIT.
3.2 Tools quali MTCD e CDA e concetti quali il MONA dovrebbero
essere implementati per supportare le operazioni di Traffic
Management da parte del personale operativo.
3.3 Al fine di consentire un agevole passaggio al FRAIT l’attività di
addestramento dovrebbe includere il necessario training sui supporti tecnologici che ENAV S.p.A. intendesse implementare.
3.4 È auspicabile che in futuro i sistemi di back-up possano includere i
summenzionati tool.
3.5 ANACNA suggerisce di analizzare le direttici (Fix di
ingresso-Fix di uscita nazionale) del traffico durante i peak
time estivi del 2016 per predeterminare le rotte dirette
maggiormente utilizzate dai traffici in previsione dell’estate
2017. Da ciò valutare la ri-settorizzazione degli ACC per
meglio includere gli hot spot all’interno dei confini di
specifici settori.
3.6 Il coordinamento con Enti Militari e il Servizio Meteo dovrebbe
essere incrementato al fine di pervenire ad un’anticipazione dei
warnings sugli orari di attivazione delle Airspace Management Cell
(AMC) sulla possibilità di evitamenti a causa del maltempo.
3.7 Nella possibilità che alcuni traffici possano rimanere in contatto con
il controllore responsabile del settore attraversato per poche
miglia, prevedere l’addestramento alla corretta identificazione dei
casi in cui sia preferibile l’uso della frequenza rispetto all’utilizzo
del CPDLC che potrebbe avere livelli di latency inaccettabili.
3.8 Prevedere l’upgrade dei sistemi hardware affinché siano in grado di gestire la mole di computazioni che un carico di
traffico estivo prevede.
3.9 Implementare la funzione Notify nei confronti dei traffici che, da
trajectory prediction, vengano a trovarsi a distanze inferiori alle
minime prestabilite rispetto ai confini di un settore non
attraversato.
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3.10 Implementare la funzionalità dell’OLDI, per consentire ad un ACC
la visualizzazione dei dati del traffico che altri due ACC si
scambiano nelle aree hot spot.
3.11 Prevedere che la presentazione delle Traiettorie consenta sempre
di avere consapevolezza della rotta che il traffico in FRAIT
assumerà qualora, per ragioni tattiche o di evitamento meteo, lo
stesso venga a deviare temporaneamente dalla traiettoria di volo,
sia ai fini del radar monitoring che per mitigare il rischio che una
ri-autorizzazione porti il TFC ad interferire con hot spot o aree AMC.
3.12 Valutare attentamente l'applicazione del Flight Level Allocation
Scheme (FLAS), ovvero una sua possibile deroga, in quanto la non ancora consolidata prevedibilità delle traiettorie potrebbe portare,
soprattutto nelle rotte "borderline", ad un possibile aumento dei
conflitti immediatamente oltre l’AoR.
4. CONCLUSIONI
4.1 Gli operatori dei servizi del traffico aereo rappresentano il
comparto human del sistema ATM.
ANACNA sostiene da tempo la centralità e l’importanza
dell’elemento umano nel campo aeronautico e dei trasporti
più in generale. Le tecniche operative, le regolamentazioni, l’addestramento e l’esperienza hanno reso le procedure uno dei
primi paletti della safety. L’implementazione del FRA potrebbe
spostare l’ambito delle separazioni maggiormente verso il piano
tattico. Questo è un ambito dove i sistemi non possono
raggiungere le capacità umane.
La Resilienza, che rimane una caratteristica propria
dell’essere umano, avrà un ruolo centrale nelle nuove
dinamiche operative.
Pur ritenendo che a monte dell’implementazione sarebbe
auspicabile avere:
- un quadro dettagliato relativo ai flussi di traffico previsti
nel FRA al fine di riorganizzare al meglio lo spazio aereo
ed i settori
- tutti i tool operativi necessari per i CTA
ANANCA è pronta a svolgere il proprio ruolo per supportare questo
importante progetto di importanza strategica per il sistema ATM
nazionale che vede coinvolta ENAV S.p.A., in particolare per tutte
quelle attività che sono a sostegno dei sistemi human-centered.
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5. ALLEGATI
IFATCA POLICY AAS 1.4.
REQUIRED NAVIGATION PERFORMANCE (RNP) and AREA NAVIGATION (RNAV)
Area Navigation (RNAV) is defined as a method of navigation which permits
aircraft operation on any desired flight path within the coverage of station-
referenced navigation aids or within the limits of the capability of self
contained aids, or a combination of these. Many countries offer or are
planning to offer RNAV routes as part of the ATS structure; some exploit
the capabilities of Precision RNAV equipment to offer random RNAV routing.
PBN is being pushed by ANSPs as the future of airspace redesign but poor
implementation has resulted in varied results. Free Route Airspace (FRA) is
one aspect of this topic. We were introduced to what FRA is and that it is not freedom to route where they wish, merely a removal of the limited
number of strict airways routings within a region.
The driver for this is allowing airlines to plan for the most efficient route
thereby reducing fuel uplift. This can be implemented in three ways:
Direct route segments – existing infrastructure maintained but option to file
point-to-point Organized Track Systems – flight plan requests are made and
defined routes are created based upon demand Free Route Airspace – no
routes, simply file point-to-point.
The challenge for ATCOs is that we are not as good at spotting conflicts in
a route free environment. Consequently, a conflict detection tool may be
beneficial which monitors separations to assist the Controller in maintaining safety.
IFATCA policy is:
Controllers should be presented with information, by any suitable
means, concerning navigational capability of aircraft under their
control.
In airspace where random routes are permitted, the ATS system
should be capable of processing random routing flight plans and
controllers should be able to amend/update such information.
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In airspace where dynamic and flexible ATS routes are permitted,
the ATS system should be capable of processing associated flight
plans.
Track prediction vectors should be available on situation displays
used to control airspace where random routes are permitted.
Trajectory prediction and conflict detection tools should be
available on situation displays used to control airspace where
dynamic and flexible ATS routes are permitted.
Where the introduction of PBN procedures entail closely spaced
parallel tracks, suitable procedures should be established for the case of loss of navigational performance, taking into account such
factors as ground equipment capability and controller training.
Adequate training must be provided for controllers managing PBN
operations; such items as RTF phraseology, co-ordination
procedures and conflict identification need to be considered.
IFATCA should ensure that controllers' expertise is used in the
deliberations taking place to provide appropriate specifications for
the use of PBN.
PBN route structures must be designed to ensure that ATC workload is not increased when compared to previous conventional route
structures and, where possible, it is reduced in spite of increased
traffic.
RNAV and RNP standards should be harmonized throughout the
world and included in the PBN Manual. Harmonisation will result in
common standards, decreasing the diverse types of RNAV and RNP
procedures that are currently encountered by air crews operating
around the world.
The development, validation and implementation of PBN procedures
should involve all affected parties, in particular, local operational
controllers and representatives of airspace users.
Organizational processes and support should exist for operational
staff to initiate airspace and procedure changes.
The introduction of PBN procedures shall be accompanied by
training for controllers and pilots that is commensurate with the
complexity of the procedure.
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See: WP 88 - Christchurch 1993, WP 98 - Hong Kong 2004, WP 91 – Arusha
2008, WP 158 – Resolution B1, B2, B3 and WP 161 – Resolution B4, B5 –
Las Vegas 2016
6. RIFERIMENTI
● COMMISSION IMPLEMENTING REGULATION (EU) No 716/2014 of 27
June 2014 on the establishment of the Pilot Common Project supporting the
implementation of the European Air Traffic Management Master Plan.
● IFATCA TPM 2016.
● 55th ANNUAL CONFERENCE – Las Vegas, March 14 to 18 2016 Agenda
Item: B.5.6 IFATCA 16 WP No. 161 “Dynamic and Flexible ATS Route
Systems” Presented by TOC.
● SESAR VP798 IFATCA report.
ANACNA (Associazione Nazionale degli Assistenti e Controllori della Navigazione Aerea) è l'unico organismo tecnico-professionale del controllo del traffico aereo in Italia che non riveste alcun carattere politico, sindacale o di lucro. Al suo interno raccoglie un migliaio di professionisti, civili e militari, controllori ed assistenti al traffico aereo nazionale. ANACNA collabora con tutti gli organismi e le realtà operanti nell'ambito dell'assistenza al volo, proponendosi come scopi principali: La sicurezza e l'efficienza della navigazione aerea; Lo sviluppo dei mezzi e delle procedure per un sicuro, economico e spedito Controllo del Traffico Aereo, in campo nazionale e internazionale;
L'aggiornamento tecnico-professionale di tutti gli Assistenti e Controllori del Traffico Aereo.