Implantação do FANS 1/A+ no Atlântico Norte
O FANS 1/A+ (Future Air Navigation System) começou a ser implantado no Atlântico Norte há alguns anos e a funcionalidade das aeronaves com este sistema se tornou mandatória no espaço que foi designado como NAT HLA (North Atlantic High Level Airspace, FL290 ao FL410) em janeiro de 2020.
O ATN (Aeronautical Telecommunications Network) foi desenvolvido para fornecer alta performance e alta qualidade ao propósito dos serviços prestados pelo ATC (Air Traffic Control).
O FANS é um conceito que foi desenvolvido pela ICAO (International Civil Aviation Organization) em parceria com a Boeing (1), Airbus (A), Honeywell e outros colaboradores da indústria aeronáutica para permitir que um volume maior de aeronaves use rotas como as do Atlântico Norte de maneira eficiente e segura.Atualmente o FANS é utilizado principalmente em regiões oceânicas, usando a comunicação e a navegação por satélite para criar um ambiente de cobertura radar virtual, garantindo segurança às aeronaves.
O objetivo na implantação do FANS 1/A+ é melhorar as comunicações, a vigilância e a capacidade do ATC, melhorando, assim, a segurança na NAT, por exemplo.Um objetivo igualmente importante é reduzir a separação mínima longitudinal para 5 minutos na rota e a separação mínima lateral para meio grau (30 milhas náuticas).
O sistema NAT-OTS (North Atlantic Organized Track System) é a maneira organizada e segura que liga a América do Norte com a Europa. As rotas são definidas por pontos de entrada e saída (waypoints) e em posições fixas pela costa do Canadá e Irlanda. A rota, do ponto de entrada ao ponto de saída, é determinada por uma combinação de coordenadas (latitude e longitude) que estão sujeitas a mudanças com a emissão de mensagem de uma nova rota.Isso pode acontecer uma ou mais vezes ao dia, dependendo das alterações.As condições climáticas podem influenciar nessas mudanças.
Para maximizar o número de aeronaves cruzando o Atlântico Norte, as rotas têm sentido único, dependendo da hora do dia. Por exemplo, com os voos partindo à noite da América do Norte para chegar na Europa pela manhã, o NAT é, sobretudo, uma rota de mão única no sentido leste. O contrário também acontece, quando voos partindo da Europa à noite para chegada à tarde na América do Norte. Existem opções para ir pelo “caminho errado”, mas isso implica em um voo fora da rota planejada pelo piloto ou voo em níveis de voo indesejáveis (FL430, FL280). As rotas são identificadas por letras.
Desde dezembro de 2017, as aeronaves voando entre o FL350 e o FL390 no espaço aéreo do Atlântico Norte (formalmente conhecido como MNPS – Minimum Navegation Performance Specification), têm que ser equipadas com CPDLC e ADS-C.Em VHF, FANS CPDLC tem o suporte do ACARS (descrito abaixo) ou conexão digital terra-ar VDL2 (VHF Data Link), enquanto o ATN CPDLC requer uma conexão terra-ar VDL2 para funcionar
As aeronaves que necessitarem voar em rotas como a NAT, deverão cumprir alguns pré-requisitos necessários do FANS 1/A+, atualmente entre FL350 e FL390 e a partir de janeiro/2020 entre FL290 e FL410.Isso requer alguns equipamentos:
– FANS em conformidade com Inmarsat ou Iridium satcom;
– FMS (Flight Management System) compatível com o FANS;
– ADS-C e CPDLC no FMS ou CMU (Communication Management Unit);
– Aprovação RNP-4 (Required Navegation Performance, dentro de + – 4 nm da separação lateral designada por 95% do voo);
– Uma unidade de gerenciamento de comunicação;
– Um gravador de dados.
Além dos equipamentos necessários ao FANS, aeronaves voando para a Europa também precisarão ser equipadas com um sistema CPDLC capaz de receber informações transmitidas por uma rede de comunicação através de estações no solo na Europa, chamado de Link 2000+ quando criado e denominado Data Link Services Central Reporting Office (DLS-CRO) pelo Eurocontrol.A implementação total deste sistema é esperada para fevereiro de 2020, quando será mandatório para voos acima do FL290, podendo ser um VDL modo 2 ou compatível.Será requerida uma LOA (Letter of Authorization) do operador.Este sistema não é compatível com os satélites do FANS 1/A+, o que requer um equipamento que se comunica com os dois sistemas. O Link 2000+ usa o PM-CPDLC (Protect Mode), que é uma outra versão do CPDLC, capaz de minimizar erros em mensagens, protegendo a comunicação de dados em ambos os lados de transmissão.
Existem algumas diferenças entre o CPDLC usado em espaço aéreo oceânico e outras regiões como parte do FANS 1/A+ e o LINK 2000+ (=ATN-B1).
É possível que uma aeronave seja apenas equipada para o FANS 1/A+ ou ATN-B1 ou ambos.Portanto, uma aeronave capaz de usar CPDLC nas rotas do Atlântico Norte pode não ser capaz de usá-lo na Europa e vice-versa.
A FAA está implementando funções do FANS doméstico com o Controller-Pilot Data Link Communications Departure Clearance (CPDLC DCL).Não há data prevista para que se torne mandatório.Aeronaves regidas pela Parte 91 não necessitam de LOA, somente as regidas pela Parte 121 e 135.
https://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/AC_90-117.pdf
Então vamos entender o que são esses equipamentos, o que eles são capazes de fazer.
CPDLC (Controller Pilot Datalink Communications): permite a comunicação entre controladores de tráfego aéreo e pilotos por meio de conexão de dados que utiliza mensagens de texto. Podemos dizer que este equipamento substitui o HF sobre áreas oceânicas e o VHF em áreas remotas ou com deficiência em comunicação via rádio, pois é muito superior.Textos com autorizações e solicitações são enviados para os FMS e/ou CMU.
Datalink (enlace de dados): ligação entre dispositivos de comunicação em dois ou mais locais, que possibilita transmitir e receber informações.A conexão de dados consiste de AFIS (Aerodrome Flight Information Service) e ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting System).
ADS-C (Automatic Dependent Surveillance – Contract): sistema em que um equipamento de bordo transmite, automaticamente, informações do sistema de navegação para o sistema instalado em terra por meio de uma conexão de dados e em conformidade com certas regras (contrato) quanto à periodicidade das transmissões e conteúdo das informações.Essas informações são apresentadas ao controlador de tráfego aéreo de forma semelhante aos dados obtidos por um radar.
O ADS-C fornece uma melhor performance de vigilância (RSP – Required Surveillance Performance) e o CPDLC fornece uma melhor performance de comunicação (RCP – Required Communication Performance).
Outro sistema, o ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) complementa o ADS-C.
O ADS-B Out, equipamento mandatório no espaço aéreo americano a partir de 1 de janeiro de 2020, é um equipamento de tecnologia superior ao atual transponder. Ele envia sua posição GPS ao ATC e para outras aeronaves que possuem o ADS-B In.Na Europa será mandatório em junho/2020.
O ADS-B In é uma versão mais precisa do atual TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System).
O ADS deve seguir o padrão DO260B, atualmente na versão 2, com “Flight ID” não automático (funcionamento no mundo todo).
A instalação do ADS deve seguir um protocolo, cumprindo requisitos, para que não ocorra interferência no EGPWS/TAWS.
Existem outros equipamentos que fazem parte desses sistemas:
– ATC COM (Air Traffic Control Communications), equipamento fabricado pela Honeywell que faz parte do CPDLC.
– ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting System), é usado para a comunicação através de um provedor de dados, ATIS digital e a maioria das autorizações oceânicas, entre outras funções.O ACARS a bordo da aeronave faz parte da CMU.
– AOC (Aeronautical Operational Control), que nada mais é do que o ACARS fabricado pela Gulfstream.
Em março/2018 a ICAO introduziu o PBCS (Performance Based Communication and Surveillance) em algumas rotas do Atlântico Norte, entre os FL350 e FL390.A estrutura do PBCS permite o uso de espaços aéreos com ainda mais eficiência e segurança, já que o ATM (Air Traffic Management) suporta as novas tecnologias de vigilância e comunicação.Com essa tecnologia já disponível em muitas aeronaves e ATC, as aeronaves poderão voar ainda mais próximas do que anteriormente, especialmente sobre espaço aéreo oceânico sem cobertura radar.Em outubro/2018 todas as rotas entre os FL350 e FL390 passaram a ser PBCS e as aeronaves devem ser homologadas para voarem nesse espaço.
O PBCS substituiu dois procedimentos na NAT:
-RLAT (Reduced Lateral Separation Minimum), onde a separação lateral reduzida de 25 nm foi implantada em rotas entre os FL350 e FL390.
-RLong (Reduced Longitudinal Separation Minimum), na Shanwick Oceanic Control Area (OCA), a separação longitudinal tem sido reduzida para 5 minutos entre aeronaves seguindo a mesma rota.
Os dois novos conceitos que fazem parte do PBCS estão interligados com o RNP (Required Navegation Performance):
-RSP (Required Surveillance Performance), constante no AFM (Airplane Flight Manual).Basicamente isso define com que frequência a aeronave envia sua posição para o ATC.Há duas especificações, RSP180 e RSP400.Os números indicam em quantos segundos no máximo ocorre a transmissão (180 ou 400).
-RCP (Required Communication Performance), que tem duas especificações, RCP240 e RCP400.Os números também indicam em quantos segundos (240 ou 400) no máximo leva para o ATC emitir uma instrução para a tripulação e receber uma resposta de retorno.Isto pode ser via CPDLC, HFDL (HF Data Link), VDL (VHF Data Link) ou SATCOM.
Dessa maneira, temos um circuito fechado, C-N-S (Communication-Navigation-Surveillance).Uma aeronave envia informação de vigilância ao ATC sobre onde ela está; a aeronave fica dentro de uma área que requer navegação RNP e o ATC se comunica com a aeronave dentro de um tempo determinado.
Se sua aeronave não é compatível com o FANS 1/A+, antes de investir em equipamentos que a tornem compatível com esse sistema, leve em conta o seguinte, pois o investimento é significante:
* Economia de combustível – operar no NAT OTS significa utilizar rotas mais diretas no Atlântico Norte e uma flexibilidade maior para escolher níveis de voo com ventos mais favoráveis; esses fatores influenciam diretamente no consumo de combustível.A economia de combustível em travessias constantes do OTS pode justificar essa atualização nos sistemas da aeronave.
* Tempo – cruzar o norte do Atlântico Norte no espaço aéreo que é mandatório o datalink após dezembro/2017 poderá aumentar em 1,5 hora o cruzamento a Mach 0.8, possivelmente mais até, especialmente se houver a necessidade de um pouso para reabasteciamento.
* Revenda – quanto mais próximo de janeiro/2020, quando o FANS será obrigatório, aeronaves de médio e grande porte podem encontrar uma dificuldade maior de mercado, sem contar, talvez, no declínio do seu preço.
Mas se sua aeronave não cumpre os requisitos para voar na área NAT HLA, saiba como cruzar o Atlântico.
Rotas a norte de 80° N são livres para aeronaves que não são equipadas para FANS 1A e há algumas exceções para operação via “New York Oceanic East”.
As rotas T9 e T290, que são um corredor entre Canadá e Islândia, estão livres para aeronaves que não cumprem os requisitos datalink.
Clique aqui para baixar o manual em pdf (atualizado, julho/2020)
Existem rotas dentro do NAT HLA, rotas especiais chamadas de “Blue Spruce Routes”, que foram designadas para as aeronaves que têm apenas um LRNS (Long Range Navigation System), como por exemplo sistema inercial ou GPS, mais um equipamento de navegação de curta distância, como VOR, DME, ADF, para o cruzamento do Norte Atlântico entre Europa e América do Norte e vice-versa.Como essas rotas são dentro do NAT HLA, deve-se obter aprovação (LOA) antes de voar nesse espaço.Essas rotas também estão disponíveis para aeronaves aprovadas sem restrições no NAT HLA que tenham tido algum problema em voo com perda parcial de sistema de navegação e estejam com apenas um LRNS; são também rotas de contingência.
Os sistemas de comunicação de dados evoluíram muito nos últimos 30 anos com a necessidade mais efetiva do gerenciamento do espaço aéreo e os avanços nas comunicações.Muitas regiões ao redor do mundo estão tornando mandatória a capacidade de comunicação via dados, excluindo aeronaves que não são equipadas para isso, tirando-as desses espaços aéreos onde há rotas que trazem economia ao voo.Equipar uma aeronave para FANS 1/A+, CPDLC, etc, trará um retorno substancial do investimento para aquele que opera nessas áreas, pois haverá uma redução nos custos operacionais.
Como as rotas no Atlântico Norte exigem que os pilotos façam inserções manuais de latitude e longitude no sistema de navegação, você deve estar ciente de como esses dados devem ser inseridos da maneira correta. O CRM (Crew Resource Management) deve ser exercido ao máximo, checando, rechecando todas as programações de rota e/ou mudanças.
Com um cuidado extra, planejamento e pesquisa, o voo em região oceânica pode ser um dos mais interessantes e empolgantes voos que você já fez. Não existe nada mais compensador do que ver as luzes da Irlanda no horizonte depois de passar horas sobre o Atlântico, mesmo no mundo da aviação atual, com a tecnologia de precisão em navegação.
Ferramenta desenvolvida por um grupo que discute operações internacionais (https://opsgroup2018.com/), para decidir em que área do NAT se pode voar atualmente:
https://ops.group/files/NAT%20Circle%20of%20Entry%20OPSGROUP%20Oct%202018.pdf
É importante observar que a ICAO e outras organizações podem emitir modificações a respeito dos requisitos e outras informações até que o NAT HLA seja implantado em janeiro/2020.Consultas no site https://www.icao.int/Pages/default.aspx devem ser periódicas aos profissionais envolvidos.
Informação importante
Devido à pandemia de COVID-19 e consequente diminuição do tráfego aéreo no Atlântico Norte, desde abril/2020 e agora prorrogado até 30/9/2020, por enquanto, caso uma aeronave não cumpra os requisitos FANS 1A (CPDLC & ADS-C) mas cumpra outras regras importantes do NAT HLA (HF, aprovação RVSM), o piloto pode submeter seu plano de voo entre FL290 e FL410 que este será analisado e poderá ser autorizado.
Boletim ICAO
Autor
Carlos Guedes