ELIMINANDO RISCO DE COLISÃO DE AERONAVES EM VOO

AUTOR

Robert Somers

Consultor de Segurança para RPAS, SGS HART Aviation

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Com relatos de quase acidentes informados praticamente todo dia entre aeronaves comerciais, pilotadas presencial ou remotamente, é essencial que operadores e pilotos avaliem e analisem adequadamente as formas de evitar o choque durante o voo.

Os sistemas instalados atualmente nas aeronaves comerciais para detectar e evitar outras aeronaves, apesar de eficientes, continuam sendo limitados quando têm de exercer a mesma função em relação à aeronaves não tripuladas. Portanto, como indústria, precisamos encontrar urgentemente métodos inovadores e globais para evitar colisões durante o voo.

Este guia identifica as áreas de possíveis melhorias tanto nos voos tripulados e, em alguns casos, até se expande para os

RESUMO

SUMÁRIO

sistemas de segurança aérea existentes ou aos “Níveis de Proteção do Sistema”. O guia explora as opções possíveis em termos de Diretrizes Regulamentares, Sistemas de Gestão de Segurança para Aviação, Fatores Humanos e Tecnologia. Para conseguirmos propor ações de mitigação responsáveis e realizáveis para evitar colisões aéreas, um amplo entendimento dos mecanismos atuais de segurança disponíveis é essencial (Regulamentos, SMS e Fatores Humanos) ao mesmo tempo em que ficamos de olho em possíveis níveis futuros de proteção e segurança (tecnologia).

Por estar alinhado com o conceito SFAIRP de uso da SGS Hart Aviaiton nos serviços de Gestão de Risco de Aeronaves não tripuladas, este documento oferece ao leitor ferramentas reais práticas para analisar a implementação em suas

organizações de forma que sejam capazes de demonstrar que os riscos específicos relacionados à colisão aérea sejam mitigados ao nível que possa ser descrito como “razoável” – SFAIRP.

Em um mundo com acesso às notícias 24 horas, rede sociais e internet, nós somos informados sobre um número cada vez maior de incidentes com quase acidentes entre aeronaves não tripuladas e aeronaves tripuladas. Caso essa tendência continue, a implantação lenta e proativa das medidas de mitigação pelas partes interessadas da aviação e o número cada vez maior de Aeronaves não tripuladas que está sendo introduzido no mesmo espaço aéreo indica que inevitavelmente, mais cedo ou mais tarde, isso ocorrerá.

I. NÍVEIS DE PROTEÇÃO DE SEGURANÇA REGULAMENTAR .................................................3

II. NÍVEIS DE PROTEÇÃO DO SISTEMA DE GESTÃO DE SEGURANÇA (SMS) ......................4

III. NÍVEL DE PROTEÇÃO DE SEGURANÇA PARA FATORES HUMANOS ................................5

IV. NÍVEIS DE PROTEÇÃO DE SEGURANÇA DA TECNOLOGIA .................................................6

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I. NÍVEIS DE PROTEÇÃO DE SEGURANÇA REGULAMENTAR

“Os Regulamentos da Aviação são escritos com sangue”. Está é uma frase muito conhecida dentro da comunidade da aviação atualmente, mas por que ela existe e o que ela significa? Para ilustrá-la, vamos analisar um exemplo particular:

Em 31 de agosto de 1986, o voo 498, uma aeronave DC 9 colidiu com uma Piper PA 28 no espaço aéreo da Califórnia. 58 passageiros e 6 membros da tripulação da DC 9 morreram, além do piloto e 2 passageiros da aeronave Piper. Além disso, 15 pessoas que estavam no solo foram mortas em virtude deste acidente.

O Comitê de Segurança de Transporte Nacional determinou que “a provável causa do acidente foi a limitação do sistema de controle de tráfego em oferecer proteção contra colisões, tanto através de procedimentos de controle de tráfego aéreo quanto em redundância automatizada. Os fatores que contribuíram para o acidente foram:

1. a entrada não autorizada e negligente da aeronave PA-28 na área de controle do terminal de Los Angeles;

2. as limitações do princípio “ver e evitar” em assegurar a separação do tráfego em “condições de conflito”.

Posteriormente, a FAA exigiu que as aeronaves de pequeno porte que entrarem nas áreas de controle utilizem transponders – dispositivos eletrônicos que transmitem a posição e a altitude aos controladores. Adicionalmente, as companhias aéreas foram obrigadas a instalar sistemas de prevenção à colisão TCAS II que detectam possíveis colisões com outras aeronavens equipadas com transponders e orienta os pilotos a subir ou descer em resposta. Desde então, nenhum avião de pequeno porte colidiu com uma aeronave de companhia aérea nos Estados Unidos.

O regulamento adequado colocado em vigor pela Administração de Aviação Federal referente ao sistema de prevenção à colisão TCAS II pode ser encontrado no Regulamento FAA, Artigo 14, Capítulo 1, Subseção G, Parte 121, subparte K, §121.356 Sistema de Prevenção à Colisão.

Este é um exemplo claro da implementação de Regulamentos de Aviação em consequência direta de um acidente aéreo, ou seja “Escrito com Sangue”.

Parece que este acidente pode ter influenciado ainda o regulamento atual para RPAS publicado por diversos Órgãos Reguladores de Aviação Nacional. Textos como “detalhar como as medidas de segurança e de separação para aeronaves (RPAS) que operam em ATZ ou CTR serão cumpridas” e “portar um transponder C ou S” ou variantes desses textos são promulgados no mundo todo.

Os regulamentos desta natureza atuam como um dos Níveis de Proteção e Segurança contra possíveis colisões aéreas, mas, no melhor dos casos, podem ser apenas considerados um bom ponto

de partida. Assim como o exemplo do acidente com a PA-28, que não seguiu o Regulamento da Aviação publicado e entrou em áreas do espaço aéreo sem comunicar suas intenções, certamente, alguns operadores de Aeronaves não tripuladas (RPAS) não seguirão todos os regulamentos o que possivelmente terá consequências trágicas.

É essencial que esses regulamentos sejam respeitados, interpretados e implantados adequadamente por meio de procedimentos e processos claros e consolidados no âmbito do Operador de RPAS.

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II. SISTEMAS DE GESTÃO DE SEGURANÇA (SMS) NÍVEIS DE PROTEÇÃO

O conceito de Segurança é definido pelo ICAO em seu Manual de Gestão de Segurança da seguinte forma: “No contexto da aviação, segurança é o estado em que a possibilidade de lesar pessoas ou danificar bens seja reduzido e, mantido em ou abaixo de um nível aceitável através de um processo contínuo de identificação de perigos e gestão de risco à segurança”.

Os prestadores de serviços de aviação tradicional são todos obrigados a possuir um Sistema de Gestão de Segurança Regulamentar Aprovado (SMS) em vigor antes de dar início às operações comerciais. O SMS tem de ser conter e tratar os quatro componentes a seguir:

• Objetivos e Política de Segurança;

• Gestão de Risco de Segurança;

• Garantia de Segurança;

• Promoção da Segurança.

Esses quatro itens englobam doze elementos que devem ser identificados, documentados e implementados.

O SMS exige que os processos estejam claros e sejam executáveis. Devem estar demostrados e conter:

• Um processo para identificar ameaças reais e potenciais à segurança, e avaliar os riscos relacionados;

• Um processo para desenvolver e implementar ações corretivas necessárias para manter um nível de segurança aceitável;

• Proporcionar o monitoramento contínuo e as avaliações regulares da adequação e eficácia das atividades de gestão de segurança.

Ao analisarmos o risco de colisão aérea entre aeronavens não tripuladas e aeronaves tradicionais tripuladas, fica claro que os operadores de aeronaves tripuladas possuem um nível de proteção de segurança no SMS para mitigar o risco. Em contrapartida , as recém apresentadas aeronaves não tripuladas e seus operadores não tem; e nem poderiam, se analisarmos o estágio de desenvolvimento embrionário em que estão, se comparadas às aeronaves tripuladas.

A exigência do SMS que existe no setor das aeronaves tripuladas está sendo introduzida somente agora aos operadores de RPAS do mundo todo e em quantidades limitadas. Por exemplo, os operadores

de RPAS de alguns locais do mundo são obrigados apenas a atender alguns dos doze elementos da estrutura do SMS publicadas pelo ICAO. Principalmente, a identificação de ameaças e a gestão de riscos são obrigações para a maioria dos países que estejam com os regulamentos em vigor.

Pareceria mais justo então, esperar que os operadores de aeronaves tripuladas tenham a iniciativa de mitigar riscos devido à maturidade dos seus sistemas de gestão de segurança. O SMS consiste de excelentes ferramentas práticas que podem ser utilizadas. Segue abaixo alguns exemplos que podem ser considerados:

• Reuniões de Segurança: Coloca os RPAS na pauta das reuniões de gestão ou segurança para gerar conscientização sobre estes riscos ao discutir todas as ameaças possíveis a sua organização;

• Desenvolver um Plano de Segurança, explicando todas as ameaças conhecidas em um espaço aéreo compartilhado com RPAS e identificar e mitigar riscos relacionados a essas ameaças; manter o Plano atualizado e comunicar suas constatações para toda a sua organização;

• Revisar os padrões operacionais de voo mínimos utilizados na execução de tarefas. Talvez elevar a altitude de cruzeiro mínima se você estiver pilotando um HEMS ou helicóptero da polícia;

• Avaliar seus procedimentos atuais em todos os aspectos da sua operação, se necessário, considerar uma alteração para incluir o risco de RPAS no espaço aéreo existente;

• Considerar a participação ativa na operação desses sistemas, tanto em termos comerciais quanto privados ; provavelmente não há método melhor para entender plenamente os recursos e deficiências dos RPAS em relação aos riscos para as outras aeronaves.

• Gerar conscientização entre seus funcionários, convidando operadores de RPAS para as reuniões para discutir as suas necessidades, perfis operacionais, normas de voos utilizadas e etc. visando elaborar estratégias para reduzir o risco de colisão durante o voo.

Há muitas opções a serem consideradas,

mas resumindo, deve ficar claro que nós, na qualidade de indústria de aviação tripulada com experiência em SMS talvez devêssemos usar essa experiência para identificar e desenvolver ações de mitigação e outras estratégias. Temos experiência em risco de aviação, normas em espaço aéreo, prevenção à colisão e etc. Se temos este Nível de Proteção do SMS, por que não utilizá-lo?

Caso ocorra uma colisão aérea, em algum momento da investigação uma questão inevitável viria a tona: “Quais medidas devidas foram tomadas pelo operador via SMS para eliminar o risco de colisão com RPAS”?, isso nos remete novamente ao conceito “na medida mais prática possível” (SFAIRP). Para saber mais sobre isso, consulte “Enabling remotely Piloted Aircraft System (RPAS) em seu ambiente comercial” [Permitindo Aeronaves Pilotadas Remotamente (RPAS) em seu Espaço Aéreo], um guia técnico publicado pela SGS em agosto de 2015. Segue o link: (http://www.sgs.com/en/White-Paper-Library/Enabling-Remotely-Piloted-Aircraft-Systems.aspx)

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II. NÍVEL DE PROTEÇÃO DE SEGURANÇA PARA FATORES HUMANOS

De acordo com a Autoridade de Aviação Civil do Reino Unido (UKCAA) falha humana é identificada como a causa principal ou fator que contribui para 75% de todos os acidentes e incidentes aéreos.

Mas o que são esses fatores humanos que causam tantos acidentes e como eles podem servir de “Nível de Proteção de Segurança”? Para responder, precisamos identificar a causa mais recorrente e analisar as abordagens em nosso próprio ambiente para eliminar o risco que eles representam.

Enumerar os “doze erros mais comuns”, assim chamado por seu criador, Gordon Dupont em 1993 enquanto trabalhava para a Transport Canada, realizando um treinamento sobre desempenho humano nas atividades de manutenção. Os doze erros mais comuns não são uma lista abrangente de acidentes anteriores causados por falha humana, pelo contrário, são um ponto de partida excelente para levantar discussões sobre este fenômeno no local de trabalho.

Para alinhar o objetivo deste guia técnico a algumas dicas e ferramentas práticas, vamos listar aqui os três fatores humanos que podem impactar de forma significativa a questão da mitigação das colisões aéreas entre RPAS e aeronaves tripuladas, observando exemplos de como utilizá-los como Níveis de Proteção de Segurança.

1. COMPLACÊNCIA

Enquanto a crítica frequentemente se refere à falta de uma definição clara do termo, para atender os objetivos deste guia técnico nós a definiremos “complacência” como “estado de satisfação com o próprio desempenho atrelado ao desconhecimento do perigo, problema ou controvérsia”.

No caso dos RPAS e de pilotos de aeronaves comerciais, esta é uma verdade, já que suas aeronaves voam praticamente sozinhas e a complacência pode se manifestar rapidamente, adormecendo o constante sentido de alerta necessário aos pilotos, inibindo a pesquisa contínua sobre perigos em voo. Por meio de procedimentos inovadores das empresas, esse risco pode ser reduzido.

No caso do piloto do RPAS, com chamadas de rádio mais frequentes, conversar uma vez a cada 10 ou 15 minutos pode servir

tanto de fator de mitigação destas falhas humanas, quanto também aumentar a noção da posição de sua aeronave no espaço aéreo em relação aos outros usuários.

2. DISTRAÇÃO

Às vezes as distrações são inevitáveis enquanto os pilotos realizam suas tarefas. Exemplos como ruídos altos, pedidos de assistência de socorro ou comportamento anormal de outras pessoas próximas podem acontecer.

Psicólogos concordam que distração é o principal motivo de descuidos. O homem tende a pensar no que ainda vai acontecer. Assim, ao retomar uma tarefa, após uma distração, tendemos a pensar que estamos muito a frente do que realmente estamos.

No caso dos pilotos de RPAS ou helicópteros, distrações podem ser fatais, já que a margem em termos de tempo de reação a qualquer emergência normalmente é medida em segundos. Para a mitigação, considerar um regime de cabine estéril para determinados estágios do voo pode ser um início; especialmente durante a decolagem, pouso, ou durante a inspeção de linhas de alta voltagem por exemplo. Este conceito não é novo e foi retirado das práticas de ensino das companhias aéreas. Devemos adaptá-lo para que ele funcione em outras modalidades de aviação.

3. FALTA DE CONHECIMENTO

Neste contexto, não nos referimos aos treinamentos e qualificações, mas em conhecimento e experiência na função.

Devido aos sistemas das aeronaves cada vez mais complexos, a “atualização” contínua de nosso conhecimento sobre esses sistemas se tornou essencial para continuarmos familiarizados com seus detalhes e manter a capacidade de identificar problemas em um estágio mais inicial de modo a conseguirmos reagir mais adequadamente em caso de emergência.

No caso dos pilotos de RPAS, isso é verdadeiro se considerarmos, principalmente, a prematuridade do segmento de aeronaves não tripuladas em um ambiente comercial. Os pilotos de RPAS devem considerar treinamentos mais rigorosos, principalmente em relação aos intervalos e frequência entre as

sessões de treinamentos. Um aspecto a ser considerado pelos operadores de RPAS comerciais é a introdução de voos semanais de simulação de uma hora duração no mínimo em ambientes de trabalho, desde que essas aeronaves não onerem os custos financeiros das aeronaves não tripuladas.

Enquanto tais fatores humanos estiverem relacionados às causas de acidentes e incidentes, poderemos explorá-los em nossos benefício, fazendo com que o nível de proteção de segurança elimine o risco de colisão durante o voo.

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Diversas publicações específicas sobre o crescimento surpreendente da tecnologia de aviação foram publicadas ao longo do último século; nenhuma mais que as do segmento de RPAS nos últimos anos. Vamos analisar algumas que podem ser consideradas Níveis de Proteção de Segurança em nossa busca pela eliminação de colisões aéreas.

1. DELIMITAÇÃO GEOGRÁFICA

Delimitação geográfica é um atributo de um programa de computador que utiliza o sistema global de posicionamento (GPS) ou identificação por frequência de rádio (RFID) para definir os limites geográficos. Uma delimitação geográfica é uma barreira virtual.

Isto significa apenas que quando eu coloco minha aeronave pilotada remotamente no ar, os voos fora dos limites laterais e verticais pré-definidos pelo programa ficarão restritos.

Se os órgãos reguladores e fabricantes chegarem a um acordo sobre os termos e limites, poderíamos analisar isso conforme as práticas da norma nos próximos anos, constituindo, certamente, um Nível de Proteção de Segurança em termos de colisões aéreas, fazendo com que os pilotos de aeronaves tripuladas durmam melhor à noite.

2. MODELO DE INFORMAÇÃO ATMOSFÉRICA

No Carnegie Mellon Robotics Institute, um sistema de direção e prevenção foi testado e obteve resultados promissores. O instituto utilizou um sistema de rádio SRB como uma medida para comparar a capacidade de detectar outro objeto no espaço aéreo.

O teste levou em consideração algumas condições atmosféricas determinadas, inclusive, neblina, cerração e efeitos do brilho do sol.

Eles conseguiram detectar outras aeronaves no espaço aéreo a uma distância de ate 9,6km, cerca de 4 quilômetros a mais que o requisito atual da FAA.

Este tipo de desenvolvimento e pesquisa tecnológica contribui de forma direta para um Nível de Proteção de Segurança na eliminação de colisões aéreas entre RPAS e aeronaves tripuladas.

IV. NÍVEIS DE PROTEÇÃO DE SEGURANÇA DA TECNOLOGIA

3. DETECÇÃO POR ASSINATURA SONORA

Uma empresa de segurança japonesa planeja introduzir a tecnologia que será capaz de reconhecer aeronaves pilotadas remotamente através do som emitido pelos rotores da aeronave.

Os microfones extremamente poderosos dos sistemas podem captar sons a 150m de distância em qualquer direção e compará-los com um banco de dados com sons de drone. O sistema é compatível com o sistema da câmera de segurança total track da empresa que é capaz de detectar e seguir automaticamente intrusos em uma determinada área de cobertura.

Está claro que este tipo de tecnologia poderia melhorar muito a visibilidade das aeronaves não tripuladas nos espaços aéreos controlados, como aeroportos e instalações do governo; constituindo um nível de proteção de segurança em nossa busca por opções para eliminar colisões aéreas.

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BIBLIOGRAFIA

1. National Transportation Safety Board, Aircraft Accident Report – Midair collision of Aeronaves De Mexico, S.A., McDonnell Douglas DC-9-32, XA-JED and Piper PA-28-181, N4891F, Cerritos, California, August 31, 1986.

2. United States Government Publishing Office, Federal Aviation Regulations, Title 14, Chapter 1, Subchapter G, Part 121, Subpart K.

3. South African Civil Aviation Regulations and Associated Technical Standards, 2011.

4. ICAO, Doc 9859 – Safety Management Manual, 3d Edition, 2015

5. SGS, Whitepaper: “Enabling Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) Into Your Commercial Environment”, (http://www.sgs.com/en/White-Paper-Library/Enabling-Remotely-Piloted-Aircraft-Systems.aspx), Aug 2015

6. United Kingdom Civil Aviation Authority, CAP 1159, Mar 2014

7. Skybrary, www.skybrary.aero, The Human Factors “Dirty Dozen”, 2015

8. Margeret Rouse, www.whatIs.techtarget.com, “Definition of Geo-Fencing”, Sep 2015

9. Field Robotics Centre, Carnegie Mellon Robotics Institute, “Atmospheric Information Model”, Sanjiv Singh, 2015

10. Tim Hornyak, IDG News Service, PCWorld, May 2015

SOBRE O AUTOR

Robert Somers

Consultor de Segurança de RPAS, SGS HART Aviation

Rob possui mais de 18 anos de experiência em aviação, iniciando sua carreira na aviação como Diretor de Aplicação da Legislação Aérea, acumulando mais de 3500 horas como comissário, instrutor e desenvolvedor. Vem atuando como piloto de helicóptero e gerente de segurança, desempenhando diversas funções na gestão das operações de voos do setor comercial, gestão de qualidade e auditor da área de aviação.

Sua experiência em áreas divididas pela guerra onde a supervisão e a gestão remotas são necessárias, deixou-o em uma ótima posição quando começou a trabalhar na indústria de aeronaves pilotadas remotamente (RPAS) como consultor em 2013. Rob foi providencial no auxílio à Autoridade de Aviação Civil da África do Sul no desenvolvimento de manuais de RPAS e casos de segurança.

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