Entre 1939 y 1990, el progreso de la radiocomunicación, el radar y las computadoras transformó la industria de la gestión del tráfico aéreo.
La Segunda Guerra Mundial fue testigo de innovadores cambios en el tamaño y fiabilidad de la estructura de los aviones y, por supuesto, del motor a reacción. Pero sin los grandes avances realizados por la tecnología y los procedimientos de control del tráfico aéreo, la aviación moderna sería muy diferente hoy en día.
Los cambios en ATM fueron el resultado de enormes avances tecnológicos en las comunicaciones de radio y tecnología de radar promovidos por las aplicaciones militares, aunque a partir de tecnologías desarrolladas en la década de 1930.
Ondas de radio
A comienzos de la Segunda Guerra Mundial, los controladores de los aeropuertos se comunicaban con los aviones en aproximación por radio. Estos debían informar sobre su ubicación, velocidad y altitud para recibir instrucciones. Lo primero era conocer la ubicación del avión, que el piloto solo podía calcular de forma aproximada. El transporte aéreo estaba limitado a las condiciones de vuelo visual y uso de balizas.
En los Estados Unidos, una serie de aeropuertos comenzó a utilizar la radio para el control de aproximación. Las cuatro principales aerolíneas de la época fundaron la Aeronautical Radio, Incorporated (ARINC), organización encargada de la gestión de radionavegación aérea desde 1927. En la década de 1930 se le asignó la gestión de todas las estaciones radioaeronáuticas terrestres, antes de ser nacionalizadas como parte de las medidas del New Deal puesto en marcha por el presidente Roosevelt. En esa misma década, se fundó la Civil Aeronautical Bureau, que establecería las bases de la futura FAA. ARINC, en calidad de cooperativa miembro, ha seguido siendo el organismo oficial responsable de la atribución de frecuencias.
Las radiobalizas sustituyeron a los faros tras la guerra. Las radiobalizas, colocadas a lo largo de rutas estandarizadas, ampliaban los límites de la navegación aérea hasta donde permitía el alcance de estas balizas no direccionales. Esto, a su vez, proporcionó las herramientas para la división del espacio aéreo. La primera Región de Información de Vuelo se estableció en Reino Unido en 1946.
Por otro lado, el radar "•Radio Detection and Ranging"• comenzó a operar en modo experimental al inicio de la guerra. La tecnología se remonta a finales del siglo anterior. El radar envía una onda electromagnética con una velocidad conocida; cuando la onda rebota en un objeto metálico, el sistema averigua la distancia midiendo el tiempo que tarda en regresar la señal al punto de emisión. Las primeras estaciones de radar, creadas para el control aéreo terrestre durante la Batalla de Inglaterra, necesitaban enormes extensiones de tierra. Los datos eran analizados por un equipo de tres operadores desde su puesto entre dos grandes arrays.
En 1943, la invención del magnetrón permitió transmitir y recibir señales desde un mismo equipo, lo que hizo posible el desarrollo del radar giratorio, aún en uso.
El Convenio de Chicago, que regula la aviación civil desde que se firmó en 1944, estableció una serie de principios, dos especialmente cruciales para el desarrollo de la ATM. En primer lugar, cada Estado es responsable de la regulación de la seguridad de la aviación civil dentro de su espacio aéreo. En segundo lugar, los Estados que se comprometan a proporcionar instalaciones y servicios de navegación aérea, como instalaciones y servicios meteorológicos y de radio, deberán hacerlo, en la medida de lo posible, de conformidad con los procedimientos y directrices pertinentes de la OACI. El papel de la OACI en materia de coordinación y regulación de los procedimientos y normativas de la ATM apenas ha cambiado.
En la posguerra, esta nueva tecnología se comenzó a aplicar en la aviación civil. Heathrow instaló un radar de aproximación GCA (Ground Control Approach) en 1947. Dos radares fijos medían la horizontal y la vertical, y creaban una señal en forma de "cono" al final de la pista. El controlador, en comunicación con el piloto por radio, guiaba el avión en la senda de planeo hasta dos millas del umbral de pista. La aproximación final se realizaba en condiciones visuales.
Este sistema de radar fue sustituido a finales de 1950 por el sistema de aterrizaje instrumental (ILS, Instrument Landing System). El ILS proporciona señales de posicionamiento de la aeronave relativa a la trayectoria horizontal y vertical con una precisión de unos pocos metros sobre el umbral de pista. También se puede vincular al piloto automático de la aeronave.
Separación de aeronaves
El radar giratorio fue introducido a finales de 1940. Este tipo de radar detecta los vuelos en función de su alcance mediante un barrido que recoge los ecos de cada aeronave en una pantalla. De nuevo, el piloto debía comunicarse por radio para obtener su posición real y conocer la identificación de cada aeronave. El controlador tenía que recordar los detalles. Hacia 1951, estos radares tenían un alcance de 60 a 80 millas náuticas. La aproximación se convirtió en una unidad independiente dentro del ATC. A medida que aumentaba el volumen del tráfico aéreo, la OACI se dio cuenta de que era necesario establecer estándares como normas mínimas de separación para la seguridad y gestión eficiente del espacio aéreo. En 1955, se estableció una separación vertical de 1000 pies, 120 millas náuticas lateral, y una separación longitudinal mínima de 30 minutos para vuelos transatlánticos. En ausencia de radiobalizas fijas, y dada la limitación de los radares, estas normas internacionales eran vitales para mantener la seguridad aérea.
La introducción de los radares omnidireccionales de VHF (VOR, VHF Omnidirectional Radio Range) y equipos de medición de distancia (DME, Distance Measuring Equipment) a finales de los años 50, junto con la tendencia hacia una mayor frecuencia de radio, incrementó el alcance y la precisión, lo que permitió nuevas mejoras en ATM y reducir las separaciones, algo que se hacía necesario a medida que aumentaba el tráfico aéreo.
El siguiente gran salto tecnológico fue el Radar Secundario de Vigilancia (SSR, Secondary Surveillance Radar), que permitía identificar la aeronave y su altitud. Se introdujo en los años 1960. Este sistema ofrecía una mayor información a los controladores aéreos.
Junto con la necesidad de transferir información del tráfico aéreo en cinta de papel y el cálculo de velocidades, distancias y tiempos, la industria estaba preparada para la introducción de las computadoras. El primer software básico permitía la impresión clara y el cálculo y la distribución de la cinta de papel a los sectores correspondientes. A medida que los años 1970 y 1980 progresaban, el uso de la computadora se estandarizó.
El software se encargó de vincular las transmisiones de radio y los mensajes de tierra entre los diversos sectores de control. Pronto, con la necesidad de ampliar la cobertura radar en áreas de control más extensas, se introdujo un sistema multirradar. Las computadoras eran necesarias para combinar los ecos de los múltiples radares.
Hacia la década de los años 90, las computadoras habían cambiado las herramientas de los controladores. La cinta de papel fue reemplazada por pantallas electrónicas. El código SSR fue reemplazado por el número de vuelo completo, y se introdujo la Alerta de Conflicto a Corto Plazo.
Dado el crecimiento del tráfico aéreo, sin estas innovaciones, la aviación moderna no habría sido posible, y la industria no estaría preparada para afrontar el futuro.
