MASPS – Normas Mínimas de Desempeño del Sistema de Aviación

Las Normas Mínimas de Desempeño del Sistema de Aviación (MASPS) son especificaciones fundamentales a nivel de sistema, desarrolladas para garantizar la operación segura, confiable e interoperable de los sistemas aeronáuticos modernos. Constituyen la columna vertebral de la seguridad aérea y los marcos regulatorios, orientando a fabricantes, operadores y autoridades en la certificación e integración de nuevas tecnologías en el espacio aéreo mundial.

Prólogo

La industria aeronáutica ha evolucionado hacia un ecosistema de sistemas complejos e interconectados que requieren rigurosa seguridad, interoperabilidad y aseguramiento del desempeño. Las MASPS se concibieron para abordar estas necesidades, proporcionando una referencia tecnológicamente neutral para la funcionalidad y el desempeño a nivel de sistema. A diferencia de las especificaciones detalladas de equipos, las MASPS se centran en lo que un sistema debe lograr, permitiendo la innovación mientras mantienen una base global armonizada de seguridad.

Las MASPS suelen ser emitidas por organismos internacionales como EUROCAE (Europa) y RTCA (Estados Unidos), con participación activa de la Administración Federal de Aviación (FAA), la Agencia de la Unión Europea para la Seguridad Aérea (EASA) y otras autoridades. Son ampliamente adoptadas como referencias para aprobaciones regulatorias, normas de certificación y órdenes técnicas, y constituyen la base para el desarrollo de Normas Mínimas de Desempeño Operativo (MOPS) más detalladas.

Propósito y Alcance

Propósito:
Las MASPS definen los requisitos mínimos de desempeño para los sistemas aeronáuticos que impactan directamente en la seguridad, eficiencia e interoperabilidad del espacio aéreo. Su objetivo principal es armonizar las expectativas entre fabricantes, operadores y reguladores, asegurando una operación fiable y segura del sistema bajo todas las condiciones. Las MASPS son especialmente importantes para facilitar la integración de nuevas tecnologías—como la Navegación Basada en Desempeño (PBN), Sistemas de Visión Mejorada (EVS) y Sistemas Aéreos Pilotados Remotamente (RPAS)—estableciendo criterios claros y consensuados para la aprobación operativa.

Alcance:
Las MASPS se aplican a un amplio espectro de dominios aeronáuticos, incluyendo:

• Navegación y vigilancia (por ejemplo, RNP, ADS-B)
• Comunicaciones
• Sistemas de visión y guiado (por ejemplo, EVS, SVS, EFVS)
• Gestión del tráfico aéreo
• Integración de aeronaves no tripuladas y pilotadas remotamente

Abordan:

• Capacidades operativas y métricas a nivel de sistema
• Requisitos de interfaces e interoperabilidad
• Criterios de seguridad, fiabilidad y factores humanos
• Bases de verificación, validación y certificación

Las MASPS son referenciadas por las autoridades regulatorias—en Órdenes Técnicas de Normas (TSO) de la FAA, Especificaciones de Certificación (CS) de la EASA y guías de la OACI—sirviendo como puente entre regulaciones de alto nivel y normas detalladas de equipos.

Definiciones y Acrónimos Clave

Definiciones

• MASPS (Normas Mínimas de Desempeño del Sistema de Aviación):
  Requisitos a nivel de sistema que definen criterios mínimos operativos, de seguridad e interoperabilidad para sistemas aeronáuticos, desarrollados por organismos de normalización y utilizados para el cumplimiento normativo.
• MOPS (Normas Mínimas de Desempeño Operativo):
  Normas detalladas a nivel de equipo y procedimientos de prueba que aseguran el cumplimiento de las MASPS.
• RPAS (Sistema Aéreo Pilotado Remotamente):
  Aeronaves y sistemas de control operados sin piloto a bordo; sujetos a MASPS especializadas.
• DAA (Detección y Evasión):
  Función que permite a las aeronaves detectar y evitar conflictos, fundamental para la integración de RPAS.
• IFR (Reglas de Vuelo por Instrumentos):
  Régimen regulatorio para operaciones de vuelo mediante referencia a instrumentos.
• RNP (Desempeño de Navegación Requerido):
  Criterios de desempeño de navegación esenciales para la gestión moderna del espacio aéreo.

Acrónimos

Descripción General del Sistema y Contexto Operativo

Rol y Autoridad de las MASPS

Las MASPS son centrales para la garantía de la seguridad aeronáutica. Desarrolladas de forma colaborativa por organismos de normalización, reguladores, fabricantes y operadores, proporcionan un marco consensuado para la gestión de riesgos y el avance tecnológico.

• No son regulatorias por sí mismas pero son ampliamente referenciadas por agencias regulatorias (FAA, EASA, OACI) como el principal medio de cumplimiento.
• Proporcionan una base armonizada para la certificación, aprobación operativa y reconocimiento internacional.
• Su influencia abarca desde el diseño y certificación de aeronaves y equipos hasta aprobaciones operativas y la aeronavegabilidad continuada.

Integración Regulatoria

• FAA (Estados Unidos):
  Las MASPS se referencian en las TSOs, ACs y regulaciones (por ejemplo, 14 CFR §91.175 para operaciones IFR).
• EASA (Europa):
  Las MASPS se integran en los AMC y las CS.
• OACI:
  Las MASPS informan normas y guías globales, especialmente para nuevos participantes (UAS/RPAS) y la modernización de la navegación.

Estructura de un Documento MASPS

Un documento típico MASPS incluye:

1. Prólogo e Introducción
2. Propósito y Alcance
3. Definiciones y Acrónimos
4. Descripción General del Sistema
5. Requisitos Mínimos de Desempeño del Sistema
6. Requisitos de Subsistemas y Componentes
7. Procedimientos de Verificación y Cumplimiento
8. Documentos de Referencia
9. Apéndices (fundamento técnico, planes de prueba, etc.)

Esta estructura garantiza trazabilidad, claridad y una base sólida para la certificación.

Las MASPS en la Jerarquía Normativa

• MASPS: Requisitos a nivel de sistema y tecnológicamente neutrales.
• MOPS: Requisitos detallados a nivel de equipo y procedimientos de prueba.
• TSO/ETSO: Aprobaciones regulatorias de diseño y producción que hacen referencia a MOPS/MASPS.
• Regulaciones Operativas: Referencian las MASPS para el cumplimiento del sistema (por ejemplo, mínimos de aproximación, navegación).
• SARPs de la OACI: Las MASPS a menudo informan los SARPs globales, especialmente en dominios en evolución.

Requisitos Mínimos de Desempeño del Sistema

Principios Generales

Los requisitos MASPS aseguran que los sistemas aeronáuticos sean:

• Seguros: Cumplen o superan los objetivos de seguridad y tolerancias de riesgo.
• Confiables: Funcionan consistentemente bajo todas las condiciones operativas anticipadas.
• Interoperables: Compatibles con la infraestructura aeronáutica actual y futura.
• Centrados en el humano: Apoyan las tareas del operador y minimizan el riesgo de error.
• Cualificados ambientalmente: Operan dentro de condiciones ambientales definidas.

Los requisitos son precisos, objetivos, trazables y verificables.

Ejemplos de Dominios y Requisitos

Detección y Evasión (DAA) para RPAS

• Aplicabilidad en el Espacio Aéreo:
  Los sistemas DAA deben soportar operaciones RPAS bajo IFR en todas las clases de espacio aéreo.
• Desempeño Basado en Riesgo:
  Mantener las probabilidades de pérdida de separación (LoWC) dentro de los umbrales de la OACI.
• Alertas y Guiado:
  Proporcionar alertas puntuales y no ambiguas a los pilotos para una separación segura.
• Interoperabilidad:
  Integrar entradas cooperativas (ADS-B, transpondedor) y no cooperativas (radar, óptico).

Sistemas de Navegación de Área (RNP)

• Precisión/Integridad de Navegación:
  Cumplir los valores RNP definidos con monitorización en tiempo real.
• Continuidad/Disponibilidad:
  Garantizar el tiempo de disponibilidad del sistema y procedimientos de recuperación definidos.
• Alertas:
  Avisar a la tripulación sobre navegación degradada/perdida.

Sistemas de Visión (EVS/SVS/CVS/EFVS)

• Integración de Pantallas:
  Imágenes de visión integradas en HUDs o pantallas primarias.
• Crédito Operacional:
  Definir criterios para operaciones en baja visibilidad.
• Seguridad:
  Incluir pruebas integradas (BIT), aviso de fallos y modos de respaldo.

Requisitos de Subsistemas y Componentes

Estructuras de Ejemplo

Subsistemas DAA (por ejemplo, ED-271A)

• Receptor de Vigilancia Cooperativa:
  Detecta y procesa señales (por ejemplo, Modo S, ADS-B) para la detección de conflictos.
• Sensores No Cooperativos:
  Radar, óptico u otros sensores para objetivos no cooperativos.
• Módulo de Generación de Alertas:
  Predice conflictos, prioriza amenazas, genera alertas.
• Interfaz de Piloto:
  Presentación intuitiva y no ambigua de alertas y guiado.

Componentes de Sistemas de Visión

• Sensores:
  Infrarrojos, ondas milimétricas u otros sensores para la detección ambiental.
• Sistema de Pantalla:
  Integración con HUDs/pantallas primarias para visualización simultánea de imágenes y datos de vuelo.
• Características de Seguridad:
  BIT, aviso de fallos, protección ambiental (cumplimiento DO-160).

Procedimientos de Verificación y Cumplimiento

Enfoque

El cumplimiento se demuestra mediante:

• Inspección:
  Examen físico de equipos e instalaciones.
• Prueba:
  Pruebas funcionales, de fiabilidad y ambientales (normas DO-160).
• Análisis:
  Evaluaciones de diseño y seguridad, simulaciones y cálculos teóricos.
• Demostración:
  Pruebas de vuelo y operacionales en condiciones representativas.

Aceptación Regulatoria

• FAA:
  El cumplimiento de MASPS es un medio aceptable para aprobaciones TSO, AC y STC.
• EASA:
  Las MASPS son referenciadas en los AMC y CS, con verificación adicional según sea necesario.

Actividades de Ejemplo

• Pruebas de Sistema de Extremo a Extremo:
  Validar el desempeño del sistema en escenarios operativos.
• Evaluaciones de Seguridad:
  Análisis de peligros funcionales, análisis de modos de falla y efectos.
• Evaluaciones de Factores Humanos:
  Garantizar que las interfaces y alertas sean intuitivas y efectivas.

MASPS en la Práctica: Casos de Estudio

Detección y Evasión para RPAS (ED-271A)

• Objetivo: Permitir que los RPAS operen de manera segura en espacio aéreo no segregado.
• Rol de las MASPS: Definir requisitos a nivel de sistema para DAA, referenciados por autoridades regulatorias para la aprobación de RPAS.
• Resultado: Proporcionó la base para las MOPS, certificación de equipos y guías de integración operativa.

Navegación Basada en Desempeño (PBN)

• Objetivo: Modernizar la navegación utilizando estándares RNP/RNAV.
• Rol de las MASPS: Establecer métricas de precisión, integridad y continuidad para los sistemas de navegación.
• Resultado: Informó la implementación global, respaldada por la OACI y referenciada en regulaciones nacionales.

Sistemas de Visión (EVS/SVS/EFVS)

• Objetivo: Permitir operaciones en baja visibilidad utilizando sensores y pantallas avanzadas.
• Rol de las MASPS: Definir criterios de desempeño y seguridad para el crédito operacional basado en visión.
• Resultado: Habilitó mínimos de aterrizaje más bajos y mejoró la seguridad en condiciones adversas.

Desafíos y Perspectivas Futuras

• Tecnologías Emergentes:
  Las MASPS se actualizan continuamente para dar cabida a drones, movilidad aérea urbana, sistemas basados en IA y más.
• Armonización Global:
  La colaboración continua entre RTCA, EUROCAE, FAA, EASA y OACI es esencial.
• Ciberseguridad e Integridad de Datos:
  Nuevos dominios MASPS abordan amenazas digitales y aseguramiento de datos.
• Colaboración Humano-Autonomía:
  Las futuras MASPS tratarán la interfaz entre operadores humanos y sistemas cada vez más autónomos.

Resumen

Las MASPS son la base de la industria aeronáutica para un desempeño seguro, confiable y armonizado de los sistemas. Salvan la brecha entre la intención regulatoria y la innovación tecnológica, permitiendo la integración de nuevas tecnologías y conceptos operativos mientras garantizan la seguridad y la interoperabilidad global. Ya sea para RPAS, sistemas avanzados de visión o modernización de la navegación, las MASPS permanecen en el núcleo de la certificación aeronáutica y la aprobación operativa.

Referencias:

• EUROCAE ED-271A: MASPS para el Sistema de Detección y Evasión (DAA)
• RTCA DO-365: MASPS para el Sistema de Detección y Evasión (DAA)
• Órdenes Técnicas de Normas (TSO) de la FAA
• Especificaciones de Certificación de la EASA
• Normas y Prácticas Recomendadas de la OACI