Introducción al gestor de vuelo o Flight Management System (FMS)

Introducción

Programar una unidad MCDU es relativamente sencillo, pero entender bien este sistema es básico para cualquier piloto que quiera volar un moderno avión comercial. Estos artículos son una guía introductoria imprescindible para todo aquel que quiera profundizar en su teoría y entender lo que hay más allá de la unidad donde el piloto introduce los datos. 

El FMS o gestor de vuelo, es un complejo sistema integrado que consiste en un una combinación de sensores embarcados, un receptor y un ordenador de navegación. Dentro del ordenador existen unas bases de datos (del rendimiento o performance de la aeronave y otra de Waypoints). 

La información calculada por el FMS se presenta en los instrumentos (EFIS) y se puede mandar a otros sistemas con lo que se posibilita el guiado automático de vuelo (piloto automático y potencia automática) si así se precisa. El piloto al mando decide que cantidad de automatismo precisa cada fase de vuelo. 

El piloto puede dejar que el FMS se encargue de seguir la ruta en el plano lateral, mientras que él decide manualmente las alturas, por ejemplo. En su nivel máximo de automatismo el FMS controla todo el vuelo (dependiendo del avión del que se trate, esto es ya posible en los mas avanzados). En estas condiciones el  piloto ya no "pilota". El piloto se convierte en un gestor. El piloto decide a través de la unidad MCDU (el interfaz entre piloto y ordenador), gestionando el mejor tiempo, la mejor altura, consumo de combustible, confort de los pasajeros, etc, etc.

El FMS es en realidad un complejo sistema RNAV.

En la ilustración superior se puede ver un diagrama simplificado de la interfaz del FMS. La parte central es un ordenador (a veces llamado FMC o Flight Management Computer) a veces es una unidad de cálculo integrada en un sistema más amplio, como en la familia E-Jet, donde el FMS no existe per sé. En la failia E-Jet el FMS es virtual (es software programado dentro de un módulo de un ordenador principal).

Tal como se puede ver, los sensores informan al ordenador o unidad de cálculo. El FMS recibe esta información y la integra con el plan de vuelo que se le ha programado. El resultado se le presenta al piloto (en las pantallas EFIS, principalmente PFD y ND además de la pantalla de la MCDU) para su verificación. 

El piloto entonces decide que cantidad de automatismo va a integrar en la operación. dejando que el piloto automático y la potencia automática sean gestionadas por el FMS, por ejemplo. En la ilustración inferior se ve un diagrama de bloques de las conexiones del FMC (Flight Management Computer) con otros sistemas de la aeronave. Como se puede apreciar, el sistema de gestión de vuelo se ha diseñado para que se encuentre integrado en el AFCS o sistema de vuelo automático. 

El computador o la parte del software que realiza los cálculos de navegación y otras funciones trabaja con sistemas operativos que usan códigos binarios. Estos códigos no son fáciles para poder interactuar con ellos. Para facilitar el control y la monitorización de los parámetros digitales propios de los ordenadores, se ha dotado al sistema de un intérprete que se encarga de ser la interfaz Piloto-ordenador. Este intérprete es conocido como la unidad de control CDU (Control Display Unit) o a veces MCDU (Multifunction Control Display Unit). Cuando se le denomina MCDU queremos enfatizar que la unidad no solo trabaja como interfaz para la gestión de vuelo, sino que también tiene otras funciones, como pudiera ser la radio. 

En la ilustración inferior se muestra una interfaz MCDU típica donde se distinguen diversas teclas de función, teclas alfanuméricas, teclas de selección de línea, etc. En esta unidad el piloto puede escribir en un área dedicada para ello llamada “scratch pad”. Una vez escrita la información se puede insertar en el sistema gracias a los teclas de líneas de selección en el lateral de la unidad. La ilustración muestra una unidad típica de los modelos Boeing 737-400. 

 

El computador o FMC o módulo de aviónica está programado para efectuar cálculos de navegación muy complejos. Para ello cuenta con bases de datos específicas que se utilizan para la realización de operaciones relacionadas con la navegación y las performances de la aeronave.  

En la ilustración se puede ver el interior de uno de estos ordenadores con las placas electrónicas y las bases de datos. Con esta información el sistema puede calcular cosas tan importantes como el gasto de combustible, la posición, la capacidad de ascenso, la potencia de los motores, etc. 

Además de esto el sistema puede hacer predicciones basadas en datos introducidos por el piloto y puede, gracias a su base de datos, calcular la posición actual del avión, la distancia y tiempo el tiempo a un punto determinado, etc., etc. Como vemos, la característica principal de un moderno gestor de vuelo es la de ayudar al piloto a tomar decisiones en la planificación y ejecución del vuelo. 

Con el desarrollo de las nuevas tecnologías, el sistema ha ido mejorando en sus capacidades. La industria lo demanda con el fin de incrementar la eficiencia de las operaciones y por ello, se ha incorporado en todas las aeronaves modernas. 

Hoy en día es un elemento imprescindible que todo piloto de líneas aéreas debe de conocer en profundidad y manejar con soltura. En siguiente apartado se irá ampliando un poco más toda esta información para hacerla compatible con la idea de la navegación de área y PBN (que es el futuro inmediato). 

Siguiente post para entender el FMS: Integración con el sistema EFIS

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