ASS. NAZ. ASSISTENTI E CONTROLLORI DELLA NAVIGAZIONE AEREA

ITALIAN AIR TRAFFIC CONTROLLERS’

ASSOCIATION MEMBER OF IFATCA

INTERNATIONAL FEDERATION OF AIR TRAFFIC CONTROLLERS’ ASSOCIATIONS

TORRI REMOTE: CONCETTO OPERATIVO E

SPERIMENTAZIONE

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Sommario

1. Introduzione..........................................................................................................................3

2. ConsiderazionidiSafety........................................................................................................4

3. Security..................................................................................................................................9

4. HumanFactor........................................................................................................................9

5. Licenze.................................................................................................................................11

6. MultipleTowers..................................................................................................................11

7. Suggerimenti.......................................................................................................................12

8. Conclusioni..........................................................................................................................13

9. Allegati.................................................................................................................................14

10.Riferimenti...........................................................................................................................16

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1. Introduzione

La fornitura del servizio di controllo d’aerodromo e servizio informazioni per un aeroporto effettuato da una località fisicamente distante da esso è definita Remote Tower Service (RTS).

Le torri remote o Remotely Operated Tower (ROT) sono ambienti con allestimenti tecnologici che riproducono le sale operative delle torri tradizionali. I progetti di sperimentazione sulle ROT intendono dimostrare che attraverso la rappresentazione su schermi LCD delle immagini dell’area di competenza in tempo reale per mezzo di telecamere fisse e mobili, sensori ambientali e microfoni, è possibile garantire lo stesso tipo di servizio mantenendo immutati i livelli di safety.

Attualmente sono in corso in Europa sperimentazioni SESAR di torri remote singole e multiple per verificare la reale efficacia degli impianti remoti in termini di costi e soprattutto di sicurezza nella gestione del traffico aereo. In alcuni Stati, come in Svezia nel 2014 all’aeroporto di Örnsköldsvik (ESNO), le torri remote sono divenute pienamente operative.

Il progetto Remote Airport Concept Of OperatioN (RACOON) è il primo progetto di sperimentazione in Italia ed appartiene alle SESAR Very Large Scale Demostrations, in coordinamento con ENAV Spa e cofinanziato da SJU (Sesar Joint Undertaking).

La sperimentazione, avviata nella sua fase di allestimento tecnico nel settembre 2014, dopo le attività di osservazione e live trial, volgerà alla sua conclusione entro novembre 2016 con la produzione di un report da parte dei promotori del progetto.

Il progetto RACOON sugli aeroporti di Milano Malpensa (LIMC) e Milano Linate (LIML) intende dimostrare la fattibilità tecnica della remotizzazione del servizio di controllo di traffico di aerodromo e avvicinamento su un aeroporto con una sola pista, effettuare la valutazione preliminare per la condivisione di servizi ATS su aeroporti multipli, la praticabilità delle procedure RNP-APCH ed il monitoring GNSS.

Essenziali per la realizzazione delle esercitazioni sono livelli di traffico molto bassi, condizioni meteorologiche favorevoli e un sistema efficiente che garantisca l’integrità del flusso di comunicazione dati.

Le principali motivazioni alla base della sperimentazione sono i potenziali benefici in termini di riduzione dei costi e la sostenibilità del servizio, ottimizzazione delle risorse, potenziamento del servizio e disponibilità di nuove tecnologie.

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Le esercitazioni VP-056, VP-057, VP-058 relative alle Single Runway Airport Operation in aeroporti geograficamente disagiati, sono state condotte a Malmö (Svezia) remotizzando Ångelhom e a Bodø (Remote AFIS) assistendo in remoto l’eliporto di Værøy. Le evidenze comuni riscontrate sono le seguenti:

ü Qualità e affidabilità della tecnologia alta;

ü Maggiore affaticamento psicofisico dell’operatore nell’impianto remoto;

ü Necessità di un addestramento tecnico basico sulle nuove tecnologie impiegate;

ü Necessità di implementare le procedure operative in un contesto operativo non convenzionale.

Da questo primo progetto di sperimentazione in Italia ANACNA trae spunto per esporre le proprie osservazioni riguardo alle torri remote e i propri suggerimenti.

2. Considerazioni di Safety

Figura 1 Layout operativo all’interno di una torre remota

Per l'entità della novità introdotta, il concetto di Remotely Operated Tower (ROT) non costituisce meramente un cambiamento di tipo tecnologico. Esso comporta una radicale innovazione nelle modalità di fruizione delle informazioni e nella natura della prestazione stessa.

Si ritiene necessaria una accurata valutazione di molteplici aspetti inerenti la tecnica operativa, le problematiche human factor e tutte le possibili implicazioni sulla safety.

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2.2.1. Aspetti tecnici

2.2.1.1. Similmente a quanto previsto dalle altre sperimentazioni e nelle altre strutture esistenti, l’infrastruttura tecnologica installata localmente per la copertura audio-visiva e la trasmissione dei dati degli aeroporti di Linate e Malpensa è composta da:

ü 5 telecamere per gli hot spot a Linate

ü telecamere fisse sull’aeroporto (20 per Linate e 6 per Malpensa)

ü un microfono panoramico per ciascun aeroporto

ü un impianto motorizzato PTZ (PAN/TILT/ZOOM) che permette il movimento delle telecamere in senso verticale, orizzontale e un ulteriore controllo della focale dell’obiettivo tramite zoom.

2.2.1.2. Anche il layout all’interno della torre virtuale è in linea con gli allestimenti disposti per le sperimentazioni analoghe e si compone di:

ü schermi con possibilità di scorrimento manuale delle immagini della OTW (Out of the Tower Window)

ü la nuova CWP (Controller Working Position) corredata da schermo per l’utilizzo di e-strips ( strisce progresso volo elettroniche)

Figura 2 Layout della CWP all’interno di una torre remota

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Figura 3 Schema del network di acquisizione e trasmissione dati

2.2.1.3. L’impiego di tali strumenti altamente automatizzati nel contesto operativo delle ROT e le immagini acquisite attraverso telecamere termiche ad infrarossi comporta un potenziale aumento del livello di detenzione dei target durante le ore notturne, operazioni in bassa visibilità e qualsiasi condizione meteorologica che comporti una degradazione della visibilità con degli effetti positivi in termini di sorveglianza e consapevolezza situazionale.

2.2.1.4. Garantire l’affidabilità di un sistema dai software così accurati e di nuova generazione comporta un cambiamento anche nella formazione e nel servizio svolto dal personale tecnico preposto alla manutenzione ordinaria e agli interventi nei casi di contingency nel pieno supporto del CTA/FISO.

2.2.2. Aspetti procedurali

2.2.2.1. Il concetto di controllo del traffico aereo di aerodromo, così come stabilito dal DOC 4444 ICAO 15th ed. amend. 6, verte sull'osservazione visiva del traffico presente su e nelle vicinanze dell'aerodromo.

“Aerodrome controllers shall maintain a continuous watch on all flight operations on and in the vicinity of an aerodrome as well as vehicles and personnel on the manoeuvring area. Watch shall be maintained by visual observation, augmented in low visibility conditions by radar when available.” (§ 7.1.1.2)

Nel MO-ATS ed. 2 emend. 2 si cita il medesimo concetto:

“Il servizio di controllo di aeroporto, per il traffico al suolo, si basa prevalentemente sulla determinazione della posizione di

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aeromobili e veicoli sull’area di manovra attraverso l’osservazione visiva e/o riporti di posizione.” (§ 7.9.3.1.1)

“I controllori devono mantenere una sorveglianza continua su tutte le operazioni di volo che si svolgono sull’aeroporto e nelle sue vicinanze così come sui veicoli ed il personale sull’area di manovra. La sorveglianza deve essere mantenuta attraverso l’osservazione visiva, integrata, in condizioni di limitata visibilità, dall’impiego di sistemi di sorveglianza ATS, quando disponibili.

Nota. Le disposizioni per l’uso di sistemi di sorveglianza ATS nel servizio di controllo di aeroporto sono contenute nel para. 7.9.” (§ 5.1.1.2).

2.2.2.2. Il principio della visual observation si ritiene pertanto parimenti applicabile per le torri remote usufruendo di sistemi tecnologici in grado di fornire immagini e dati in tempo reale.

2.2.2.3. Per quanto accurata la rappresentazione del traffico in una ROT è l’elaborazione di immagini acquisite per mezzo di telecamere, cioè strumenti di sorveglianza elettronica e non osservazione diretta. IFATCA definisce l’osservazione visiva come:

“Observation through direct eyesight of objects situated within the line of sight of the observer possibly enhanced by binoculars.”1

Figura 4 Osservazione visiva con uso del binocolo in una torre di controllo

1 Policy IFATCA WP 85 Kathmandu 2012, IFATCA Technical and Professional Manual 2016

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2.2.2.4. Le apparecchiature esistenti nelle ROT rimangono pertanto strumenti di sorveglianza che per requisiti ed implicazioni non sostituiscono la tridimensionalità dell’osservazione propriamente detta, pur permettendo l’acquisizione di immagini di realtà aumentata di ottima qualità.

Figura 5 Esempio di immagine acquisita con telecamera infrarossi e radar tracking

2.2.2.5. Le separazioni e le procedure applicate del servizio di controllo del traffico aereo nelle torri convenzionali necessitano di conseguenza di una valutazione per poter essere utilizzate nel controllo remoto, come suggerito da policy IFATCA:

“Separation standards and procedures for Remote and Virtual Towers shall be developed or adapted and implemented based on a robust safety case and the demonstrated capabilities of the system.2”

2.2.2.6. Al momento non esistono indicazioni da parte ICAO per le separazioni da applicare per il traffico gestito dalle ROT.

2.2.2.7. L'impiego massivo di sistemi automatizzati, per quanto affidabili, non esclude la possibilità di rischi e limiti derivanti da essi (modalità degradata, malfunzionamenti, ecc.). Si ritiene opportuno lo studio e l'implementazione di nuove procedure di contingency e checklist adeguate alle modalità di lavoro introdotte.

2 Policy IFATCA WP 92 Gran Canaria 2014, IFATCA Technical and Professional Manual 2016

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2.2.2.8. Fondamentale importanza assumono le fasi dell'addestramento, prevedendo obiettivi e criteri relativi alle modalità di fruizione dei dati e al loro impiego nella gestione del traffico aereo d'aerodromo. Nello specifico, particolare attenzione va posta alla fase di transizione dal controllo convenzionale a quello remoto.

3. Security

La complessa infrastruttura tecnologica di una torre remota è per lo più distribuita ed è meno accentrata delle torri convenzionali. Inoltre il flusso di informazioni sensibili avviene per via digitale e ciò rende le torri remote più esposte alle minacce di cybersecurity.

Le vulnerabilità del sistema di acquisizione delle informazioni visive e di comunicazione può costituire un rischio di corruzione dei dati stessi e potenzialmente per la safety.

4. Human Factor

L'utilizzo di sistemi tecnologici avanzati rispetto a quello delle torri convenzionali comporta un notevole mutamento nelle modalità di acquisizione e visualizzazione dei dati necessari per lo svolgimento della professione.

ANACNA, come da sempre nella mission dell’Associazione, pone in primo piano la figura dell’operatore concentrandosi su ogni aspetto di human factor che possa incidere sulla sua performance.

È stato ampiamente dimostrato, sia scientificamente che nella quotidianità di ognuno, che l’esposizione prolungata dell’occhio umano alla rappresentazione digitale delle informazioni attraverso schermi a risoluzione e luminosità differente provoca un affaticamento della vista. Altresì al rischio di eye fatigue concorre l’esposizione prolungata a luci e ventilazione artificiale.

In un ambiente caratterizzato da una molteplicità di input acustici e visivi anche l’eccesso di stimoli può essere fonte di alarm fatigue:

“La fatica dell’operatore è stata riconosciuta come un elemento di forte preoccupazione per la sicurezza delle organizzazioni ad alto rischio (Rosekind et al., 1995), in quanto implica una diminuzione della capacità di lavorare, un possibile abbassamento del livello di attenzione, di

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percezione, di decision-making e un abbassamento della qualità delle performance in generale.”3

La visione bidimensionale con potenziale perdita della percezione della profondità, effetto delle luci e immagini compresse, continuo spostamento del focus su schermi e monitor con brillanza e risoluzione differente potrebbero concorrere al verificarsi di disorientamento spaziale.

Per tali motivazioni e per garantire un appropriato recupero delle capacità psicofisiche e il ripristino della soglia d’attenzione, ANACNA ritiene consigliabile il mantenimento delle medesime posizioni operative previste nelle torri da remotizzare, inclusa la posizione di relief.

L’elevata affidabilità dell’automazione permette, a fronte di un percorso di training adeguato, una potenziale riduzione del workload durante le normal operations e al tempo stesso un eccesso di reliance, di fiducia, dell’operatore nei mezzi a sua disposizione.

L'utilizzo di sistemi tecnologici avanzati rispetto a quello delle torri convenzionali comporta un notevole mutamento nelle modalità di acquisizione e visualizzazione dei dati necessari per lo svolgimento della professione.

Rilievo strategico assumono pertanto le fasi di un training progressivo, dalla fase transizionale della fornitura locale a quella delocalizzata del servizio fino al mantenimento delle abilità acquisite.

Elemento cardine per l'operatore al fine di svolgere la sua professione nel pieno della consapevolezza situazionale e tutela della safety è la condizione di embodiment. Questo concetto mutuato dalla neuroscienza cognitiva applicata agli ambienti virtuali, rappresenta la capacità dell'individuo di percepire sé stesso attraverso esperienze sensoriali integrate in una realtà dislocata e fisicamente lontana.

3 M.Catino, A.B.Dolino, D.Coletto, C.Locatelli, “La professione dell’Air Traffic Controller: operare in contesti ad alta affidabilità tra efficienza e sicurezza”, 2015 (pag.72)

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5. Licenze

Il Reg. 340/2015 contempla tutte le abilitazioni finora esistenti, ma non una specifica per la fornitura del servizio delocalizzato, tuttavia afferma che:

“L'abilitazione riportata sulla licenza deve indicare il tipo di servizio relativo al traffico aereo che il controllore è competente a fornire. Le specializzazioni indicate sulla licenza devono attestare sia le capacità specifiche del controllore sia l'autorizzazione delle autorità competenti a fornire servizi per un particolare settore, gruppo di settori e/o posizioni operative.” 4

ANACNA sostiene l’opportunità dell’introduzione di licenze specifiche per poter operare in remoto per ciascun impianto per il quale si fornisce il servizio delocalizzato, cosi come previsto allo stato attuale per le torri remote singole dall’ emendamento alla Decision 2015/010R di EASA:

“AMC1 ATCO.B.020(a) Unit Endorsments

GENERAL

When aerdrome control service is provided from a remote location, each aerdrome should constitute its own unit endorsement.”5

6. Multiple Towers

Il controllo remoto di torri remote multiple consiste nella gestione del traffico di più aeroporti a bassa densità da parte di un singolo operatore in servizio presso un Remote Tower Centre (RTC).

Pur non essendo in questo momento interessati direttamente da sperimentazioni di torri multiple sul suolo italiano, ANACNA si esprime al riguardo in linea con l’attuale posizione dichiarata dalla federazione di appartenenza IFATCA.

“ATCOs shall not be expected to provide a Remote and Virtual tower service for more than one aerodrome simultaneously”.6

4 Reg. UE 2015/340 (3) 5 Amendment 1 Annex I to ED Decision 2015/015/R 6 Policy IFATCA WP 92 Gran Canaria 2014, IFATCA Technical and Professional Manual 2016

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Si ritiene che le potenziali problematiche relative alla garanzia di safety e human factor possano essere altrettanto valide in un sistema che impiega un singolo operatore al controllo di più scenari operativi.

In un tale contesto operativo differenti orografie, condizioni meteorologiche, procedure, best practices compromettono il raggiungimento di un embodiment appropriato e necessario allo svolgimento del servizio anche nel caso di non contemporaneità di traffico.

7. Suggerimenti

Nell’ottica del raggiungimento di una efficiente system integration tra l’operatore front-line e i sistemi automatizzati a sua disposizione e avendo come primo obiettivo la garanzia dei più alti livelli di sicurezza, ANACNA suggerisce:

Training transizionale o formazione di conversione7 dal contesto operativo tradizionale a quello remoto, un training per il mantenimento delle competenze acquisite e un training basico complementare di tipo tecnico per conoscere le funzionalità dei mezzi di supporto.

Studio e implementazione di tecniche operative (procedure, separazioni, check list e procedure di continency) adeguate alla realtà virtuale.

Continuo coinvolgimento dell'operatore in tutte le fasi del ciclo di implementazione, dalla progettazione alla validazione, dal follow-up alle successive revisioni.

Fatigue assessment con attenzione dedicata a tutti i fattori che possono concorrere all’affaticamento delle capacità psico-fisiche dell’operatore e al necessario riposo durante il turno.

Efficiente monitoraggio delle apparecchiature operative e di redundancy al fine di garantire l’integrità e l’interoperabilità del sistema e l’efficienza di ogni subsistema.

Utilizzo delle nuove tecnologie esplorate come tecnologie complementari per sopperire ad eventuali limiti strutturali delle torri attuali o per migliorare ulteriormente il livello di safety grazie ad un

7 Reg. UE 2015/340 ATCO.D.005 Capo D Titolo I

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controllo visivo capillare ed accurato per mezzo delle telecamere infrarossi e zoom.

Valutare l’impiego dei risultati ottenuti dall’esplorazione dell’applicabilità delle nuove tecnologie come impianti di back up in caso di contingency.

8. Conclusioni

Come già sostenuto durante il nostro congresso associativo e nel dialogo con il provider, ANACNA riconosce il carattere irreversibile e il cambiamento funzionale del progresso tecnologico impiegato nella fornitura dei servizi alla navigazione aerea.

L’automazione in tutte le sue applicazioni come ausilio all’operatore, che per la sua competenza tecnica e non-tecnhical skills (NTS) rimane indiscusso professionista resiliente, unico decision maker e problem solver nella gestione del traffico aereo, costituisce un importante argomento di indagine da parte dell’Associazione, che si impegna a divulgarne i contenuti a beneficio dei propri associati.

La sperimentazione delle torri remote e l’esplorazione di nuove tecnologie è un progresso tecnologico del sistema ATM che permette anche all’operatore di scoprire ulteriori abilità, purché le implementazioni seguano un adeguato aggiornamento in termini procedurali, normativi e legislativi.

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9. Allegati

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10. Riferimenti

i. EASA Executive Director (ED) Decision 2015/014R Guidance Material on the implementation of the remote tower concept for single mode of operations,2015;

ii. EUROCAE, Minimum Aviation System Performance Specification for Remote Tower Optical Systems, 2016;

iii. ICAO DOC 4444 Ed.15 amdt 6;

iv. IFATCA Technical and Professional Manual;

v. M.Catino, A.B.Dolino, D.Coletto, C.Locatelli, La professione dell’Air Traffic Controller:operare in contesti ad alta affidabilità tra efficienza e sicurezza, 2015;

vi. MOATS Manuale Operativo dei Servizi di Traffico Aereo, Ed. 2.1, 2015;

vii. Reg. UE 2015/340;

viii. SESAR JU, Remote Provision of ATS to a Single Airdrome VALR Annex;

ix. Steve Benford, John Bowers, Lennart E. Fahlén, Chris Greenhalgh and Dave Snowdon, User Embodiment in Collaborative Virtual Environments.

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:

ü La sicurezza e l'efficienza della navigazione aerea; ü Lo sviluppo dei mezzi e delle procedure per un sicuro, economico e spedito Controllo

del Traffico Aereo, in campo nazionale e internazionale; ü L'aggiornamento tecnico-professionale di tutti gli Assistenti e Controllori del Traffico

Aereo.