نظام النقل الجوي من الجيل التالي

تستخدم اتصالات البيانات (اتصالات وصلة البيانات بين المراقب والطيار) الرسائل النصية الرقمية لتكملة الاتصالات الصوتية بين الطيارين ومراقبي الحركة الجوية. على عكس الرسائل الصوتية، تُرسل رسائل اتصالات البيانات من المراقبين إلى الطائرة المقصودة فقط، مما يمنع احتمال قيام طيار آخر بتنفيذ تعليمات لطائرة أخرى تحمل رمز نداء مشابه. كما أنها تتجنب احتمال سوء فهم الرسائل بسبب ازدحام الاتصالات اللاسلكية أو اختلاف اللهجات، ويمكن استخدامها كخطة احتياطية في حال تعطل الميكروفون. بالإضافة إلى ذلك، فهي تحافظ على عرض النطاق الترددي اللاسلكي عندما تكون الاتصالات الصوتية ضرورية أو مفضلة. ^{[ 35 ]}

باستخدام تقنية الاتصالات الرقمية، يستطيع مراقبو الحركة الجوية في أبراج المراقبة إرسال تعليمات الإذن بالإقلاع إلى طياري الطائرات المجهزة، ليقرأوها ويقبلوها ويحملوها في نظام إدارة الرحلات الجوية بضغطة زر. كما تُرسل الرسائل إلى موظفي عمليات الطيران ، مما يتيح للجميع الاطلاع على المعلومات اللازمة للاستجابة بشكل أسرع للظروف المتغيرة، مثل اقتراب العواصف الرعدية.

تُساهم تقنية الاتصالات الرقمية في توفير وقت الطائرات أثناء انتظار الإقلاع، لا سيما عند تغيير المسارات، مما يُقلل من استهلاك الوقود وانبعاثات عوادم المحركات. كما تُقلل من احتمالية التأخير أو الإلغاء عند تأثر مسار الرحلة بالطقس. ويُمكّن هذا الطيارين والمراقبين الجويين من تخصيص المزيد من الوقت لمهام حيوية أخرى، مما يُعزز السلامة. ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}

انتهى الجزء الأول من البرنامج، وهو خدمة أبراج المراقبة، لـ 55 مطارًا في عام 2016، أي قبل الموعد المحدد بأكثر من عامين. وبناءً على النجاح الأولي، طلبت شركات الطيران، ووافقت إدارة الطيران الفيدرالية في عام 2017، على تزويد سبعة مطارات أخرى بخدمة أبراج المراقبة، على أن يكتمل ذلك بحلول عام 2019. وكان أول هذه المطارات التي اكتملت خدمتها هو قاعدة أندروز المشتركة في نوفمبر 2017. ^{[ 47 ]} وكان آخرها مطار فان نويس، الذي اكتملت خدمته في أغسطس 2018. ^{[ 48 ]} وفي عام 2020، مُنحت سينسيناتي وجاكسونفيل وبالم بيتش ترخيصًا لتصبح المطارات الثلاثة التالية المعتمدة لتشغيل خدمة الاتصالات الرقمية. ^{[ 49 ]} وبدأت سينسيناتي العمل في عام 2021، بينما بدأت جاكسونفيل وبالم بيتش العمل في عام 2022.

توفر خدمة الاتصالات البياناتية مزايا إضافية لشركات الطيران والمسافرين أثناء تحليق الطائرات. إذ تتوفر رسائل متنوعة لمراقبي الحركة الجوية، بما في ذلك إمكانية تغيير مسار عدة طائرات. بدأت خدمات الاتصالات البياناتية الأولية للرحلات الجوية على ارتفاعات عالية في نوفمبر 2019. وبحلول عام 2025، توسعت لتشمل 65 مطارًا، رابطةً أكثر من 11,000 طائرة مجهزة، و23 شركة طيران أمريكية، و106 شركات طيران غير أمريكية، وأكثر من 5,000 طائرة من طرازات الطيران العام والتجاري. كما تعمل خدمات الاتصالات البياناتية أثناء الرحلة بشكل مستمر في جميع مراكز مراقبة الحركة الجوية العشرين، بدءًا من عام 2025، لدعم 68 شركة طيران تجارية وأكثر من 8,000 طائرة مجهزة. ومن المقرر استكمال خدمات الاتصالات البياناتية الكاملة أثناء الرحلة، والتي توفر نطاقًا أوسع من الرسائل مقارنةً بالخدمات الأولية، في جميع المراكز بحلول عام 2027. ^{[ 50 ] [ 51 ]} ومن المخطط تطوير خدمات محسّنة بعد استكمال خدمات الاتصالات البياناتية الكاملة أثناء الرحلة. وستشمل هذه الأدوات أدوات لدعم إدارة المسارات، مثل عمليات إعادة التوجيه التي يبدأها منسق إدارة حركة المرور.

ستظل الاتصالات الصوتية جزءًا لا يتجزأ من مراقبة الحركة الجوية. وفي الحالات الحرجة، تبقى الوسيلة الأساسية للتواصل بين المراقب الجوي والطيار. مع ذلك، يُفضّل استخدام الاتصالات الرقمية في الاتصالات الروتينية بين الطيارين والمراقبين الجويين، نظرًا لما توفره من كفاءة وسعة أكبر للمجال الجوي. ومن المتوقع أن توفر الاتصالات الرقمية للمشغلين أكثر من 10 مليارات دولار على مدى دورة حياة البرنامج التي تمتد لثلاثين عامًا، ولإدارة الطيران الفيدرالية حوالي مليار دولار من تكاليف التشغيل المستقبلية. ^{[ 47 ]}

كان جوهر رؤية برنامج الجيل القادم هو التحول الجذري في كيفية تنقل الطائرات في الأجواء. بدأ هذا التحول مع تبني التوجيه عبر الأقمار الصناعية، ونضج من خلال التبني الواسع النطاق للملاحة القائمة على الأداء (PBN)، وهو تحول أعاد تعريف هيكل ووظيفة نظام المجال الجوي الوطني (NAS).

قبل ظهور تقنية الجيل التالي للملاحة الجوية (NextGen)، كانت الملاحة الجوية تعتمد بشكل كبير على أجهزة الملاحة الأرضية الثابتة (مثل VOR وNDB) التي تحدد المسار الفعلي للرحلات الجوية. وقد مثّل إدخال تقنية الملاحة القائمة على الأداء (PBN) خروجًا عن هذه القيود. فباستخدام أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، بما في ذلك نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، أصبح بإمكان الطيارين الوصول إلى خيارات توجيه دقيقة ومرنة، مما سمح للطائرات بالتحرك بشكل أكثر مباشرة وقابلية للتنبؤ خلال جميع مراحل الطيران.

بحلول عام 2012، أصبح نظام الملاحة القائم على الأداء (PBN) عنصرًا أساسيًا في خطة تنفيذ الجيل القادم. ومنذ ذلك الحين، أشرفت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) على الاستبدال التدريجي لآلاف المسارات والإجراءات القديمة بأساليب الملاحة الجوية القائمة على نظام الملاحة المساحية (RNAV) ونظام الملاحة القائم على التوجيه (RNP) المدعومة بالأقمار الصناعية، وهي توجيهات سمحت للطائرات بالتحليق ليس باتجاه إشارة أرضية، بل باتجاه وجهة محددة في الفضاء. وكانت الفوائد فورية: انخفاض في استهلاك الوقود والانبعاثات ووقت الرحلة؛ وتحسينات في السلامة وإمكانية التنبؤ وسعة المجال الجوي.

حتى 15 يناير 2025، نشرت إدارة الطيران الفيدرالية 10009 إجراءات PBN و470 مسارًا قائمًا على PBN. ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]} وتشمل هذه الإجراءات: إجراءات المغادرة القياسية للأجهزة باستخدام نظام الملاحة المساحية (RNAV )، ومسارات T (من 1200 قدم فوق سطح الأرض إلى 18000 قدم)، ومسارات Q (من 18000 إلى 45000 قدم)، وإجراءات الوصول القياسية للمطارات الطرفية (STAR) باستخدام نظام الملاحة المساحية (RNAV)، وإجراءات الاقتراب باستخدام نظام الملاحة المساحية (RNAV) (GPS)، وإجراءات الاقتراب RNP. ^{[ 52 ] [ 53 ]} ومن بين المطارات التي تنشر إجراءات الاقتراب الآلي ، ينشر 96% منها إجراءات الاقتراب القائمة على PBN، بينما يستخدم 31% منها هذه الإجراءات فقط.

تُتيح إجراءات RNAV STAR إمكانية الهبوط المستمر ، المعروف أيضًا بالهبوط المُحسَّن، من ارتفاع التحليق لتوفير الوقود، وتقليل الانبعاثات، وخفض مستوى الضوضاء. ^{[ 55 ]} وقد نشرت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) إجراءات RNAV STAR في 128 مطارًا مُزوَّدًا بهذه الإمكانية، مما يُتيح للطائرات التحليق على ارتفاع أقرب إلى المطار وعلى ارتفاع أكثر كفاءة في استهلاك الوقود قبل الهبوط. ^{[ 56 ]} من بداية الهبوط وحتى لحظة الهبوط، تقل فترات استقرار الطائرة إلى أدنى حد، ويمكن للطيارين تجنب استخدام مكابح السرعة والتعديل المتكرر لذراع الدفع، مما يُساهم أيضًا في توفير الوقود. ^{[ 57 ] [ 58 ]} يُمكن تطبيق هذه الإجراءات عند توفرها وعندما يُسمح للطيارين باستخدامها.

باستخدام نظام تعزيز المنطقة الواسعة ( WAAS) ، يستطيع الطيارون الحاصلون على رخصة الطيران الآلي الهبوط باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي ( GPS ) في مطارات كان الهبوط فيها مستحيلاً سابقاً. ^{[ 59 ]} يُحسّن نظام WAAS دقة وموثوقية تقديرات الموقع. في المطارات التي قد يكون فيها نظام الهبوط الآلي الأرضي (ILS) خارج الخدمة، تُستخدم إجراءات الاقتراب القائمة على الأداء (PBN) كخطة احتياطية. نادراً ما تقوم إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) بتركيب نظام ILS جديد، إن لم يكن أبداً، مفضلةً بدلاً من ذلك إجراءات الاقتراب القائمة على الأداء (PBN)، مما يوفر التكاليف. أكثر من 150,000 طائرة في المجال الجوي الوطني (NAS) مُجهزة بنظام WAAS، وأكثر من 4,900 إجراء منشور لنظام WAAS تخدم حوالي 2,500 مطار. ^{[ 60 ]}

مع أن نظام الملاحة القائم على الأداء (PBN) أعاد تشكيل بنية الملاحة في المجال الجوي الوطني (NAS)، إلا أن برنامج الجيل التالي (NextGen) عمل على ضمان المرونة. وإدراكًا منها أن إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) قد تكون عرضة للتداخل أو التدهور، طورت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) برنامج الجيل التالي لأجهزة قياس المسافة (DME)، وهو جهد مُوجّه لتعزيز بنية الملاحة التحتية بأجهزة قياس مسافة مُطوّرة ومُوزّعة استراتيجيًا. وتخضع أجهزة قياس المسافة (DME) في مسار الرحلة وفي المطارات لتحديثات كبيرة، تشمل تغييرات في الترددات وتحسينات في حجم الخدمة القياسي (SSV). وقد تم/سيتم تركيب العديد من أجهزة قياس المسافة (DME) الجديدة لمعالجة الثغرات في تغطية الإشارة، وتوفير أنظمة احتياطية في المناطق التي قد تكون فيها إشارات الأقمار الصناعية غير موثوقة. وتضمن هذه التحديثات أن تتمكن الطائرات المزودة بإمكانيات قياس المسافة (DME) من مواصلة الطيران على مسارات الملاحة القائمة على الأداء (PBN) في حالة انقطاع إشارات الأقمار الصناعية، مما يحافظ على أداء النظام ويخفف عبء العمل على الطيارين والمراقبين الجويين. لم يكن الهدف هو العودة إلى الاعتماد على الأنظمة القديمة، بل بناء بنية متعددة الطبقات ومرنة: بنية تكون فيها دقة الأقمار الصناعية هي الأساس، ولكن الأنظمة الأرضية توفر دعمًا حيويًا عند الحاجة. بينما سيتم إيقاف تشغيل بعض أجهزة قياس المسافة (DME)، من المقرر الانتهاء من نشر وتحديث جميع المحطات في عام 2035. ^{[ 52 ]} ستوفر شبكة VOR التشغيلية الدنيا ومعدات قياس المسافة من الجيل التالي (DME ) مرونة الملاحة . ^{[ 61 ]}

استجابةً لتوصيات مجتمع الطيران من خلال فريق عمل التنفيذ المتوسط ​​المدى لبرنامج الجيل القادم التابع لـ RTCA، بدأت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) بدمج إجراءات الملاحة القائمة على الأداء (PBN) لتحسين انسيابية الحركة الجوية في 11 منطقة حضرية مكتظة، وهي مناطق تتميز بمجال جوي مزدحم يخدم احتياجات مطارات متعددة. ^{[ 62 ]} وبالتعاون مع اللجنة الاستشارية لبرنامج الجيل القادم، أنجزت إدارة الطيران الفيدرالية مشاريعها في أتلانتا، وشارلوت، وكليفلاند-ديترويت، ^{[ 63 ]} ودنفر، ^{[ 64 ]} وهيوستن، ^{[ 65 ]} ولاس فيغاس، ^{[ 66 ]} وشمال كاليفورنيا، وشمال تكساس، وجنوب وسط فلوريدا، ^{[ 67 ]} وجنوب كاليفورنيا، وواشنطن العاصمة. ^{[ 68 ]} إضافةً إلى ذلك، أعادت إدارة الطيران الفيدرالية تصميم المجال الجوي ليشمل الملاحة القائمة على الأداء في 29 مطارًا مزدحمًا لا تستوفي معايير برنامج المناطق الحضرية المكتظة. ^{[ 56 ]}

ساهمت إجراءات الملاحة القائمة على الأداء (PBN) أيضًا في خفض معايير الفصل العرضي والطولي فوق المحيطات من 100 إلى 30 ميلًا بحريًا. ^{[ 53 ]} كما حسّنت هذه الإجراءات معايير الفصل العرضي لعمليات الهبوط في المطارات ذات المدارج المتوازية المتقاربة من 4300 قدم إلى 3600 قدم في عام 2013، ^{[ 69 ]} ويُتيح معيار عمليات الفصل العرضي المكافئ، الذي تُفعّله هذه الإجراءات، مرونةً في بعض المطارات للتعامل مع عدد أكبر من عمليات الإقلاع. ^{[ 53 ] [ 70 ]}

سمح تعديلٌ في القواعد عام 2015 للطيارين باستخدام إجراء الاقتراب القائم على الأداء (PBN) لسلوك مسار أقصر إلى المدرج بشكل متكرر. وبذلك، تستطيع الطائرات الهبوط بأمان وكفاءة أثناء العمليات المتزامنة في مطارات معينة ذات مدارج متوازية دون الحاجة إلى تلقي توجيهات من مراقبي الحركة الجوية الذين يراقبونها عبر الرادار . ^{[ 71 ]} وقد طبّقت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) معيارًا وطنيًا لهذه الإمكانية عام 2016، يُعرف باسم "الاستقرار على RNP" (EoR). ^{[ 72 ]} ويُستخدم هذا النظام حاليًا في مطار دنفر الدولي ، ومطار جورج بوش الدولي في هيوستن، ومطار لوس أنجلوس الدولي .

يُعدّ مشروع فصل مسارات المطارات المتعددة (MARS) مشروعًا ذا صلة يشمل عدة مطارات، إذ يُوسّع مفهوم EoR من مدارج مطار واحد إلى مدارج مطارات متقاربة. ^{[ 73 ]} سيمكّن مشروع MARS من توسيع نطاق استخدام RNP وتوفير وصول جديد إلى المطارات وتكوينات مدارج جديدة. ومن المتوقع أن يُحقق فوائد مماثلة ويزيد من طاقة استيعاب المطارات. في عام 2026، تخطط إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) لبدء العمليات في الموقع الأول بعد التحقق من صحة المفهوم والتأكد من سلامته.

تهدف إدارة الطيران الفيدرالية إلى استخدام الملاحة القائمة على الأداء كأساس للعمليات اليومية في جميع أنحاء نظام المجال الجوي الوطني، مع تطبيق الإجراءات المناسبة لتلبية الاحتياجات. في بعض الحالات - كما هو الحال في المناطق الحضرية الكبرى - سيشمل ذلك نمط ملاحة عالي التنظيم، ولكنه مرن في الوقت نفسه. ^{[ 2 ] [ 74 ]}

نظام المراقبة التلقائية المعتمدة - البث (ADS-B) تقنية تُحدث نقلة نوعية في تتبع الرحلات الجوية . فبدلاً من استخدام الرادار الأرضي لاستقبال بيانات موقع الطائرة وسرعتها واتجاهها كل 5 إلى 12 ثانية، تقوم الطائرات المجهزة بأجهزة إرسال واستقبال GPS حديثة بتحديد هذه المعلومات وإرسالها تلقائيًا مرة واحدة في الثانية إلى مراقبة الحركة الجوية. يعتمد نظام ADS-B على إشارة قمر صناعي دقيقة لبيانات الموقع، وهو يبث البيانات باستمرار دون الحاجة إلى أي تدخل من المشغل. ولأول مرة، أصبح بإمكان الطيارين ومراقبي الحركة الجوية رؤية نفس العرض الفوري لحركة الطيران، مما يُحسّن الوعي الظرفي ويعزز السلامة.

أكملت إدارة الطيران الفيدرالية تركيب بنية تحتية جديدة للاتصالات اللاسلكية الأرضية في عام 2014، وتتوفر التغطية في جميع الولايات الخمسين، وغوام، وبورتوريكو، وخليج المكسيك ، والمنطقة قبالة الساحلين الشرقي والغربي. واكتمل دمج نظام البث التلقائي للمعلومات (ADS-B) في منصات التشغيل الآلي للرحلات الجوية والمحطات الطرفية في عام 2019. ^{[ 75 ]} ويُشترط على الطائرات التي تحلق في جزء كبير من المجال الجوي الخاضع للرقابة أن تكون مجهزة بنظام البث التلقائي للمعلومات (ADS-B Out) منذ 1 يناير 2020.

على الرغم من الإمكانيات التي يوفرها نظام ADS-B من خلال تقنية الأقمار الصناعية، إلا أن رادار المراقبة لا يزال ذا أهمية وسيتم استخدامه كمكمل، وفي نهاية المطاف كنسخة احتياطية لنظام ADS-B في حالة انقطاع الخدمة. ^{[ 76 ]}

بحلول عام 2025، أصبحت بنية نظام البث التلقائي للمعلومات (ADS-B) ومعداته ناضجة وجاهزة للعمل في معظم المجال الجوي الخاضع للرقابة. ومع ذلك، لم يقتصر تحديث نظام المراقبة في برنامج الجيل التالي (NextGen) على نشر أدوات التحكم الجوي، بل سعى البرنامج أيضًا إلى تقييم كيفية تمكين بيئة البيانات الجديدة هذه لقدرات مراقبة وتحديد المسافات في قمرة القيادة من الجيل التالي؛ وهي قدرات تتجاوز رؤية الطيار لتتيح اتخاذ القرارات التكتيكية داخل قمرة القيادة.

بدأت إدارة الطيران الفيدرالية، من خلال مبادرة تحديث نظام البث التلقائي للمعلومات البصرية (ADS-B) لتحديد المسافات بين الطائرات (AIRS)، تقييمًا تشغيليًا لثلاثة تطبيقات متقدمة في قمرة القيادة: نظام عرض معلومات الحركة الجوية في قمرة القيادة (CDTI) مع الفصل البصري المدعوم (CAVS)، ونظام عرض معلومات الحركة الجوية في قمرة القيادة مع الفصل أثناء الاقتراب (CAS-A)، وإدارة الفاصل الزمني الأولي (I-IM). صُممت هذه التطبيقات لتحسين دقة تحديد المسافات بين الطائرات وزيادة انسيابية الحركة الجوية عند الوصول والاقتراب، لا سيما في المجال الجوي المزدحم.

بالشراكة مع الخطوط الجوية الأمريكية وأنظمة الاتصالات والمراقبة للطيران، أطلقت إدارة الطيران الفيدرالية تجارب تشغيلية بدأت في عام 2021. تم الانتهاء من تقرير فوائد نظام CAVS في عام 2022، ولا تزال هذه القدرة قيد الاستخدام التشغيلي.

يُقدّم برنامج NextGen Weather التابع لإدارة الطيران الفيدرالية منتجات جوية خاصة بالطيران، تدعم إدارة الحركة الجوية أثناء الظروف الجوية، مما يُسهم في تحسين سلامة الطيران وتقليل تأخيرات المسافرين. يُعدّ الطقس السبب الرئيسي لتأخيرات الحركة الجوية في نظام المجال الجوي الوطني، حيث كان مسؤولاً عن 75% من حالات التأخير التي تؤثر على النظام والتي تزيد مدتها عن 15 دقيقة، وذلك خلال الفترة من يونيو 2017 إلى مايو 2023. ^{[ 151 ] [ 152 ]} وبفضل التنبؤات الجوية الأكثر دقةً وتوقيتًا، يُمكن للمطارات وشركات الطيران تجنّب ما يصل إلى ثلثي حالات التأخير والإلغاء المرتبطة بالطقس. ^{[ 153 ]}

يتألف نظام الطقس في مجال الطيران من رصد المعلومات ومعالجتها ونشرها. تتألف أنظمة الطقس من الجيل التالي من معالج الطقس من الجيل التالي (NWP) لإنتاج منتجات طقس متقدمة خاصة بالطيران، وخدمات الدعم المشتركة للطقس (CSS-Wx) لنشر هذه المنتجات. بدأ تشغيل كلا النظامين في مراكز إدارة المؤسسة الوطنية في أتلانتا وسولت ليك سيتي عام 2024، ومن المقرر اكتمال النشر الكامل عام 2025. سيتم تزويد خمسة مراكز مراقبة جوية ومحطة بوتوماك تراكون (TRACON) بمعالج الطقس من الجيل التالي (NWP). ستُعرض بيانات الطقس في مركز قيادة نظام مراقبة الحركة الجوية، و21 مركز مراقبة جوية، وثلاثة مرافق للتحكم في الاقتراب الراداري (CERAP)، و45 محطة تراكون (TRACON). سيحصل مركز ويليام جيه هيوز التقني على خادم ويب خارجي لمعالج الطقس من الجيل التالي (NWP) عبر الإنترنت لمستخدمي بيانات الطقس من غير التابعين لإدارة الطيران الفيدرالية (FAA). ستتوفر خدمات الدعم المشتركة للطقس (CSS-Wx) في 21 مركز مراقبة جوية وثلاثة مرافق للتحكم في الاقتراب الراداري (CERAP).

أنشأ برنامج التنبؤ العددي بالطقس (NWP) منصةً موحدةً لمعالجة بيانات الطقس لتحل محل أنظمة معالجة الطقس القديمة التابعة لإدارة الطيران الفيدرالية (FAA)، ويُوفر إمكانيات جديدة. يُحدد برنامج NWP، المؤتمت بالكامل، مخاطر السلامة حول المطارات وفي المجال الجوي على ارتفاعات التحليق. كما يدعم إدارة تدفق الحركة الجوية الاستراتيجية، بما في ذلك معلومات الطقس المُترجمة اللازمة للتنبؤ بإغلاق المسارات وقيود سعة المجال الجوي لمدة تصل إلى 8 ساعات مُسبقًا. يستخدم برنامج NWP خوارزميات مُتقدمة لإنشاء معلومات طقس حالية ومُتوقعة خاصة بالطيران، وذلك بالاعتماد على بيانات من رادارات وأجهزة استشعار إدارة الطيران الفيدرالية والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، ونماذج التنبؤ الخاصة بـ NOAA. يُعدّ عرض طقس الطيران، وهو جزء من برنامج NWP، منصةً مُدمجةً لعرض بيانات الطقس الحالية، بما في ذلك مُعالج الطقس والرادار، ونظام الطقس المُتكامل للمحطة، ونظام الطقس المُتكامل للممر. يُوفر عرض طقس الطيران معلومات طقس مُوحدةً وواضحةً لمُراقبي الحركة الجوية على طول المسار وفي المحطة، ويتضمن منتجات الطقس الخاصة ببرنامج NWP وNOAA. ^{[ 154 ]}

يُعدّ نظام CSS-Wx الجهة الوحيدة المنتجة لبيانات الطقس ومنتجاته وصوره ضمن نظام المجال الجوي الوطني (NAS)، وذلك باستخدام معايير نشر بيانات الطقس عبر نظام SWIM. ويعمل هذا النظام على توحيد أنظمة نشر بيانات الطقس القديمة وتسهيل إيقاف تشغيلها. كما يوفر منتجات الطقس من نظام التنبؤ العددي بالطقس (NWP) والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، بالإضافة إلى مصادر طقس أخرى لدمجها في أنظمة دعم اتخاذ القرارات المتعلقة بحركة الطيران، مما يُحسّن جودة قرارات إدارة الحركة الجوية ويعزز إنتاجية المراقبين الجويين أثناء الأحوال الجوية القاسية. ويشمل مستخدمو معلومات CSS-Wx مراقبي الحركة الجوية ومديريها، ومشغلي الطيران التجاري والعام، وعموم المسافرين جواً. ^{[ 155 ]}

يُعدّ فريق الباحثين التابع لإدارة الطيران الفيدرالية والمتخصص في تقنيات الطقس في قمرة القيادة خبيرًا في عيوب طريقة عرض معلومات الطقس في قمرات قيادة الطائرات العامة . ^{[ 156 ]} يتمثل هدفهم البحثي الرئيسي في تشجيع تحسينات في كيفية عرض المعلومات الجوية للطيارين، لتمكينهم من تفسير تلك المعلومات بدقة وانتظام، وفهم حدودها، واستخدامها لتجنب سوء الأحوال الجوية. ^{[ 157 ] [ 158 ]}

لطالما كانت كفاءة عمليات مدارج الطائرات المتعددة، لا سيما تلك المتقاربة، محدودة بسبب مخاطر السلامة، بما في ذلك التصادمات واضطرابات الهواء الناتجة عن الطائرات المجاورة. وقد ساهمت التطورات في مجال عمليات مدارج الطائرات المتعددة في تحسين الوصول إلى المدارج المتوازية المتقاربة، مما أتاح إجراء المزيد من عمليات الإقلاع والهبوط خلال ظروف الأرصاد الجوية الآلية ، الأمر الذي يزيد من الكفاءة والسعة مع تقليل تأخير الرحلات. كما مكّنت هذه التطورات من استخدام عمليات الاقتراب المتزامنة في ظروف الرؤية المنخفضة، وتقليل المسافة الفاصلة بين الطائرات عند الاقتراب من مدارج ذات متطلبات تباعد أكثر صرامة، والحد من آثار اضطرابات الهواء الناتجة عن الطائرات والتي تؤدي إلى زيادة المسافة الفاصلة. ^{[ 159 ] [ 160 ]}

تم تخفيض معايير الفصل المُعدّلة للاضطرابات الهوائية، والمعروفة باسم إعادة تصنيف الاضطرابات الهوائية، في مرافق مراقبة الاقتراب الراداري الطرفية (TRACON) والمطارات في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ^{[ 134 ] [ 161 ]} استبدلت المرحلة الأولى من إعادة تصنيف الاضطرابات الهوائية معيارًا قائمًا على الوزن بفئات حجم جديدة تستند بشكل أمثل إلى خصائص اضطراب الاضطرابات الهوائية للطائرات. وقد حسّنت المرحلة 1.5 المرحلة الأولى بمزيد من التخفيضات في الفصل. ^{[ 162 ]} تم تطبيق هذه المراحل في 31 مطارًا.

حددت المرحلة الثانية معايير الفصل بين الطائرات في ظل اضطراب الهواء الناتج عن حركة الطائرات، وذلك بين 123 نوعًا من الطائرات التي تشكل 99% من العمليات العالمية في 32 مطارًا أمريكيًا. وبذلك، تستطيع عمليات مراقبة الحركة الجوية تطبيق فئات مخصصة لاضطراب الهواء الناتج عن حركة الطائرات، مُحسّنة لتحقيق أقصى فائدة لأسطول المطار. وبفضل هذه التغييرات، شهدت المطارات زيادة في الإنتاجية تصل إلى 10% في المتوسط، مما مكّن المزيد من الطائرات من الإقلاع والهبوط مع تقليل أوقات الانتظار على الممرات والمدرجات. ^{[ 163 ]} في إنديانابوليس، توفر شركات الطيران أكثر من مليوني دولار سنويًا في تكاليف التشغيل بفضل إعادة ضبط اضطراب الهواء الناتج عن حركة الطائرات. وفي فيلادلفيا، توفر شركات الطيران حوالي 800 ألف دولار سنويًا. ^{[ 159 ]}

يهدف مشروع اضطراب الدوامات الموحد (CWT) إلى استخدام أفضل مجموعة من معايير الفصل المستمدة من هذه المراحل. وقد أنهت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) تحويل المعايير القديمة من المرحلتين إلى معايير CWT في 19 منشأة من منشآت مراقبة الحركة الجوية (TRACON) في عام 2022. ^{[ 164 ] [ 165 ]} وتتمثل المرحلة الأخيرة في تطوير تحسينات ديناميكية لفصل الدوامات لأنظمة دعم القرار مع مراعاة تأثير الرياح. وسيوفر التحسين الديناميكي الشامل لفصل الدوامات، الذي يعتمد على تأثير الرياح، لمراقبي منطقة المطار مجموعة من أدوات دعم القرار التي من المتوقع أن تزيد من إنتاجية المطار بنسبة تتراوح بين 5% و10% مقارنةً بما تم تحقيقه بالفعل من خلال معايير فصل الدوامات الثابتة القائمة على المرحلة الثانية.

تواصل إدارة الطيران الفيدرالية تقييم الإجراءات في المطارات ذات المدارج المتوازية المتقاربة والتي تسمح بالاقتراب والمغادرة المتزامنة. ^{[ 166 ]} في حالة المدارج المستقلة، يمكن للطائرات تجاوز الطائرات التي تقترب من المدرج الموازي المجاور لها، بينما تتطلب المدارج التابعة من الطيارين الحفاظ على مسافة فاصلة قطرية.

بعد التأكد من إمكانية تقليل المسافة الجانبية بين المدرج بأمان، عدّلت إدارة الطيران الفيدرالية معيار الفصل من 4300 قدم إلى 3600 قدم للهبوط المستقل في أغسطس 2013. وبدأ تشغيل عمليات الهبوط المتوازية المستقلة المزدوجة في أتلانتا عام 2014. وبدأ تشغيل عمليات الهبوط المتوازية المستقلة المزدوجة مع إزاحة في ديترويت عام 2015 وفي مطار شيكاغو أوهير عام 2016. وبدأ تشغيل عمليات الهبوط المتوازية المستقلة الثلاثية في أتلانتا وواشنطن دالاس عام 2017. وتضمن تحديث نوفمبر 2015 لأمر إدارة الطيران الفيدرالية رقم 7110.65 ، الخاص بمراقبة الحركة الجوية، تعديلات إضافية على عمليات الهبوط المتوازية المتقاربة. وتُقلل هذه التعديلات متطلبات الفصل الجانبي إلى 3900 قدم للهبوط المستقل الثلاثي، و3000 قدم للهبوط المستقل المزدوج مع إزاحة، دون الحاجة إلى رادار عالي التحديث أو نظام المراقبة التلقائية المعتمدة - البث.

بدأ تطبيق نظام الهبوط المتوازي المعتمد على مسافة  ميل بحري واحد للمدارج التي تتراوح المسافة بينها بين أقل من 2500 قدم إلى 3600 قدم في مطارات دالاس لاف فيلد، وممفيس، ومينيابوليس سانت بول، ونيويورك جون إف كينيدي، وبورتلاند، ورالي دورهام، وسياتل في عام 2016، وفي سان فرانسيسكو في عام 2017. وبدأ تطبيق نظام الهبوط المتوازي المعتمد على مسافة بين المدارج التي تزيد المسافة بينها عن 3600 قدم في مطارات سينسيناتي/شمال كنتاكي، ولويفيل، وممفيس، وفينيكس في عام 2017. أما بالنسبة لأنظمة الهبوط المعتمدة المزدوجة، فيبقى شرط المسافة بين المدارج 2500 قدم، ولكن تم تخفيض المسافة القطرية من 1.5 ميل بحري إلى ميل بحري واحد. في عام 2018، حدد الأمر رقم 7110.308C الصادر عن إدارة الطيران الفيدرالية مطارات محددة - بوسطن، وكليفلاند، وممفيس، ونيوارك، وفيلادلفيا، وسياتل، وسان فرانسيسكو، وسانت لويس - ذات مدارج تفصل بينها مسافة تقل عن 2500 قدم، مما يمكن أن يقلل المسافة القطرية بين الطائرات في عمليات الهبوط المتوازية من 1.5  ميل بحري إلى 1  ميل بحري. ^{[ 167 ]}

يُعدّ نظام عرض معلومات المدرج المتقارب أداةً آليةً يستخدمها مراقبو الحركة الجوية لإدارة تسلسل تدفقات الوصول على المدرجات المتقاربة أو المتقاطعة. ^{[ 168 ]} وهو يعمل في مطارات بوسطن، وشيكاغو أوهير، ودنفر، ولاس فيغاس، وممفيس، ومينيابوليس-سانت بول، ونيوارك، وفينيكس، وفيلادلفيا، ويُحسّن من كفاءة المطار في ظل ظروف معينة. ^{[ 169 ]}

تم تطبيق أداة لتحسين كفاءة الفصل بين الطائرات، تُسمى نظام التنبيه الآلي لقرب المطار، لأول مرة في مطار مينيابوليس-سانت بول في مايو 2011، وهي مُستخدمة الآن في 14 مركزًا لمراقبة الحركة الجوية في جميع أنحاء البلاد. تُساعد هذه الأداة مراقبي الحركة الجوية على معرفة الفجوات بين الطائرات بشكل أفضل، مما يُتيح لهم توجيه الطيارين لتعديل سرعتهم أو اختيار مسار أقصر للوصول إلى المدرج. خلال السنة الأولى من استخدامها، انخفض عدد عمليات الإقلاع المُعاكس بنسبة 23% للرحلات المتجهة إلى مطار مينيابوليس-سانت بول، كما انخفض وقت الرحلة الزائد الناتج عن عمليات الإقلاع المُعاكس بنسبة 19%. ^{[ 170 ] [ 171 ]}

تدعم إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) العديد من الإمكانيات الاختيارية للمشغلين الذين يحتاجون إلى الوصول إلى المطار عندما يكون سقف السحب أقل من 200 قدم فوق المدرج أو عندما تكون الرؤية أقل من نصف ميل. وتساعد هذه الإمكانيات على تحقيق أهداف برنامج الجيل القادم (NextGen) المتمثلة في زيادة الوصول الآمن والكفاءة والإنتاجية في العديد من المطارات عندما تكون الرؤية المنخفضة هي العامل المحدد. على سبيل المثال، بعد تخفيض الحد الأدنى لمتطلبات مدى الرؤية المرئية للمدرج، أظهر تقييم أجرته إدارة الطيران الفيدرالية تحسنًا في الوصول إلى المطار خلال ظروف الرؤية المنخفضة من ناحيتين: انخفاض فترات انقطاع الوصول بنسبة 6% تقريبًا، وزيادة عدد الرحلات الجوية التي تمكنت من الهبوط بنسبة 17%. ^{[ 134 ]}

تمت الموافقة على استخدام شاشات العرض الأمامية (HUD) في عمليات الهبوط الدقيق لتقليل الحد الأدنى لارتفاعات اتخاذ القرار للهبوط. ويؤدي استخدام شاشة عرض أمامية مؤهلة عند الطيران إلى منشأة مناسبة لنظام الهبوط الآلي إلى تقليل مدى الرؤية المطلوب على المدرج للاقتراب.

تسمح إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) باستخدام نظام الرؤية المحسّنة للطيران (EFVS) بدلاً من الرؤية الطبيعية لإجراء عملية الهبوط الآلي في ظروف الرؤية المنخفضة. ^{[ 172 ] [ 173 ]} يستخدم نظام EFVS تقنيات الاستشعار لتزويد الطيارين بصورة افتراضية واضحة وفورية للمشهد خارج الطائرة، بغض النظر عن غطاء السحب وظروف الرؤية. يستطيع الطيارون تحديد المراجع البصرية المطلوبة التي يستحيل تحديدها بدون هذا النظام، مما يتيح لهم الوصول إلى ما كان سيُحرمون منه لولا ذلك بسبب انخفاض مستوى الرؤية. يجمع نظام التوجيه بالرؤية الاصطناعية بين تقنية عرض توجيه الطيران وشاشات مراقبة دقيقة لتحديد الموقع لعرض المشهد الخارجي والمدرج بشكل مستمر ودقيق، مما يساعد الطيار على الانتقال إلى استخدام المراجع البصرية الطبيعية.

كان برنامج تحسين عمليات الرؤية المنخفضة (ELVO) برنامجًا منخفض التكلفة للبنية التحتية يهدف إلى تقليل الحد الأدنى لارتفاعات الرؤية ومدى الرؤية على المدرج من خلال مزيج من المعدات الأرضية وإجراءات الملاحة. وقد نتجت معظم تحسينات برنامج ELVO عن الأمر رقم 8400.13 الصادر عن إدارة الطيران الفيدرالية. ^{[ 174 ] [ 175 ]} يستخدم نظام الهبوط الأرضي المعزز (GBAS) نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لدعم جميع فئات الاقتراب الدقيق. ويشغل مطار نيوارك ليبرتي الدولي ومطار جورج بوش الدولي في هيوستن أنظمة GBAS غير تابعة للحكومة الفيدرالية، معتمدة للعمليات على ارتفاعات تصل إلى 200 قدم فوق المدرج. ^{[ 176 ] [ 177 ]}

قد تُتيح تقنية أبراج المراقبة عن بُعد إمكانية التحكم في الحركة الجوية للمطارات الصغيرة التي لا تملك برج مراقبة فعليًا أو التي تحتاج إلى استبدال برج مراقبة قديم. يستطيع المراقبون الجويون من الموقع البعيد مراقبة الحركة الجوية وفصلها من خلال مشاهدة المشهد في المطار باستخدام كاميرات فيديو بانورامية ملونة مزودة بخاصية التحريك والإمالة والتكبير/التصغير والرؤية الليلية. كما يمكن عرض معلومات الطائرات ذات الصلة والتعرف عليها تلقائيًا على شاشات الفيديو.

At Leesburg Executive Airport in Virginia, the FAA had authorized air traffic control services to use this system as a test site^[178] until the vendor decided to end the project in 2023.^[179] Testing at the other tower at the Northern Colorado Regional Airport near Fort Collins/Loveland^[180] has been paused.^[181][182] The FAA continues to evaluate remote tower technology as a potentially cost-effective alternative to traditional federal contract towers.^[183] The agency completed construction of a test bed at the William J. Hughes Technical Center and Atlantic City International Airport in 2024 to better understand the full capabilities of a remote tower system.

The FAA's environmental vision is to develop and operate a system that protects the environment while allowing for sustained aviation growth. The FAA Office of Environment and Energy Research and Development is working to reduce air and water pollution, carbon dioxide emissions that may affect climate, and noise that can disturb residents near airports. Airframe and aircraft engine technology, alternative fuels, air traffic management modernization and operational improvements, improved scientific knowledge and integrated modeling, and policies, environmental standards, and market-based measures will contribute toward meeting almost all of these goals. Noise and emissions will be the main environmental problems for National Airspace System (NAS) capacity and flexibility unless they are effectively managed and mitigated.^[184]

An FAA study conducted in 2015 showed that since 1975, the number of people flying in the United States increased from about 200 million to an estimated 800 million, yet the number of people exposed to significant aircraft noise had dropped from about 7 million to nearly 340,000.^[185] Even with this decrease, community concern regarding aircraft noise is climbing. The FAA aims to minimize the impact of noise on residential areas without compromising safety. The agency's goal was to reduce the number of people around airports exposed to a day-night average aircraft sound level of 65 decibels to less than 300,000 by 2018.^[186] One way the agency planned to achieve it was by adopting a new noise standard for certain newly certificated subsonic jet airplanes and subsonic transport category large airplanes.^[25][187]

أُنجزت في عام 2016 أكبر دراسة استقصائية من نوعها أجرتها إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) حول بيئة الأحياء المحيطة بالمطارات، والتي تناولت التعرض لضوضاء الطائرات وتأثيراتها على المجتمعات المحلية. ^{[ 188 ]} وأظهرت النتائج أن عددًا أكبر بكثير من الناس ينزعجون من ضوضاء الطائرات بغض النظر عن مستوى الضوضاء. ^{[ 189 ]} ستستخدم إدارة الطيران الفيدرالية هذه النتائج وغيرها من الأبحاث الجارية لإعادة تقييم معايير تحديد الأهمية بموجب قانون السياسة البيئية الوطنية والمبادئ التوجيهية الفيدرالية لاستخدام الأراضي. إضافةً إلى ذلك، أجرت إدارة الطيران الفيدرالية أبحاثًا حول مجالات أخرى متأثرة، مثل اضطرابات النوم، وصحة القلب والأوعية الدموية، وتعلّم الأطفال. ^{[ 190 ]} كما تدرس إدارة الطيران الفيدرالية التأثيرات المحتملة لضوضاء الطائرات الجديدة في المجال الجوي الوطني، مثل الطائرات المسيّرة والطائرات النفاثة الأسرع من الصوت. ^{[ 191 ]}

يُعدّ برنامج خفض الطاقة والانبعاثات والضوضاء المستمر (CLEEN) شراكة بين القطاعين العام والخاص ضمن برنامج NextGen لتسريع تطوير ونشر تقنيات أكثر كفاءة ووقود بديل مستدام. ^{[ 192 ]} أسفرت الاتفاقية الأولى، التي امتدت لخمس سنوات مع المصنّعين من عام 2010 إلى عام 2015، عن إنتاج تقنيات لمحركات الطائرات النفاثة والأجنحة والديناميكا الهوائية، وأنظمة الأتمتة وإدارة الطيران، والوقود، والمواد. ومن نتائج هذا الجهد غرفة الاحتراق الحلزونية المزدوجة الحلقية المسبقة الخلط II من جنرال إلكتريك ، والتي تُقلل انبعاثات أكاسيد النيتروجين بأكثر من 60% مقارنةً بمعيار منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) لأكاسيد النيتروجين المُعتمد عام 2004. وهدفت اتفاقية ثانية مدتها خمس سنوات، بدأت عام 2015، إلى خفض مستويات الضوضاء التراكمية، وتقليل استهلاك الوقود، وخفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين، وتسريع تسويق أنواع الوقود البديلة للطائرات النفاثة. ^{[ 193 ]}

تشير التقديرات إلى أن المرحلتين ستخفضان استهلاك قطاع الطيران للوقود بمقدار 51.1 مليار جالون حتى عام 2050، مما يقلل تكاليف شركات الطيران بمقدار 200 مليار دولار، ويخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 500 مليون طن متري. ومن الفوائد المحتملة الأخرى انخفاض مساحة منطقة الضوضاء بنسبة 10% بحلول عام 2050. ^{[ 194 ]}

بدأت المرحلة الثالثة من برنامج CLEEN، ومدتها خمس سنوات، في عام 2021. وقد منحت إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) أكثر من 100 مليون دولار لست شركات للمساعدة في تطوير تقنيات تقلل من استهلاك الوقود والانبعاثات والضوضاء. وتتمثل الأهداف في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من خلال تحسين كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 20% على الأقل عن معيار منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) ذي الصلة، وخفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين بنسبة 70% مقارنةً بأحدث معيار لمنظمة الطيران المدني الدولي، وخفض انبعاثات الجسيمات الدقيقة عن معيار منظمة الطيران المدني الدولي، وخفض مستوى الضوضاء بمقدار 25  ديسيبل تراكميًا مقارنةً بمعيار المرحلة الخامسة لإدارة الطيران الفيدرالية. ^{[ 195 ]}

منذ عام 2009، اعتمدت منظمة ASTM الدولية خمس طرق لإنتاج وقود طائرات بديل مستدام لا يتطلب أي تعديل على الطائرات أو المحركات، ويجري تطوير المزيد منها واختبارها وتقييمها. ^{[ 196 ] [ 197 ]} ساهمت جهود إدارة الطيران الفيدرالية في مساعدة شركة يونايتد إيرلاينز على استخدام وقود طائرات بديل مصنوع من الإسترات والأحماض الدهنية المعالجة بالهيدروجين في عملياتها اليومية في لوس أنجلوس بدءًا من عام 2016. ^{[ 198 ]} وفي عام 2021، شغّلت الشركة طائرة بوينغ 737 ماكس 8 بأحد محركاتها يعمل بوقود طائرات بديل بنسبة 100%. ^{[ 199 ]} يتمثل الهدف قصير المدى في إنتاج 3 مليارات غالون من وقود الطائرات البديل المستدام بحلول عام 2030، والهدف النهائي هو إنتاج ما يقرب من 35 مليار غالون بحلول عام 2050، وهو ما يكفي لتلبية احتياجات القطاع بأكمله. ^{[ 200 ]}

يُمكن لأكثر من 222,000 طائرة مسجلة من طراز الطائرات ذات المحركات المكبسية العامة العمل بوقود الطائرات المحتوي على الرصاص ، وهو وقود النقل الوحيد المتبقي في الولايات المتحدة الذي يحتوي على الرصاص . ^{[ 201 ]} وقد أجرت إدارة الطيران الفيدرالية ومبادرة وقود الطائرات المكبسية أبحاثًا لإيجاد بديل مقبول من الوقود الخالي من الرصاص. ^{[ 202 ] [ 203 ]} ووافقت إدارة الطيران الفيدرالية على أول وقود خالٍ من الرصاص يُمكن استخدامه لجميع الطائرات ذات المحركات المكبسية في 1 سبتمبر 2022. ^{[ 204 ]} والهدف هو أن يكون وقود الطائرات الخالي من الرصاص هو الوقود الوحيد المتاح بحلول نهاية عام 2030.

تستخدم إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية أداة التصميم البيئي للطيران لتقييم الأثر البيئي للإجراءات الفيدرالية في المطارات، وكذلك على حركة الطيران والمجال الجوي وإجراءات الطيران. وتُموّل إدارة الطيران الفيدرالية، بالتعاون مع وكالات فيدرالية أخرى ووزارة النقل الكندية ، مركز استدامة الطيران، الذي يُسهم في تطوير معايير دولية لانبعاثات وضوضاء الطيران. في عام 2016، توصلت الولايات المتحدة و22 دولة إلى اتفاق بشأن أول معيار عالمي لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الطائرات، لتشجيع دمج تقنيات أكثر كفاءة في استهلاك الوقود في تصاميم الطائرات. ^{[ 205 ]} وفي عام 2020، اعتمد مجلس منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) مقياسًا بيئيًا جديدًا لانبعاثات الجسيمات غير المتطايرة. ^{[ 206 ]} ويحل هذا المقياس محل "رقم الدخان" الذي كان يُستخدم في سبعينيات القرن الماضي - وهو رقم يصف مدى وضوح الانبعاثات - بمقياس أكثر دقة لجسيمات الانبعاثات.

يسترشد برنامج السلامة التابع لإدارة الطيران الفيدرالية بنظام إدارة السلامة الخاص بها ، وهو نهج شامل على مستوى الوكالة يُوجّه إدارة مبادرات الجيل القادم. يجب أن تحافظ قدرات الجيل القادم على سلامة العمليات في نظام المجال الجوي الوطني، ولدى إدارة الطيران الفيدرالية العديد من الإجراءات لضمان استمرار سلامة الطيران. ^{[ 207 ] [ 208 ]}

تُشكّل الطبيعة المترابطة لتقنية الجيل القادم تحدياتٍ معقدة في مجال السلامة، مما يستدعي اتباع نهجٍ متكامل لإدارة مخاطر السلامة . يستكشف هذا النهج المتكامل مخاطر السلامة من منظور إطار عمل مؤسسي لنظام المجال الجوي الوطني، لتحديد الثغرات المحتملة في قدرات الجيل القادم. ويحدد هذا النهج مشكلات السلامة من خلال تقييم المخاطر عبر الحدود التنظيمية والنظامية والبرنامجية، ويعتمد على التعاون على مستوى إدارة الطيران الفيدرالية لجمع أهم معلومات السلامة لدعم عملية صنع القرار.

كانت هيئات مراقبة الطيران تقيس السلامة سابقًا بعدد الحوادث. ومع ندرة حوادث الطيران التجاري، بدأت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) بقياس المؤشرات المحتملة للحوادث. وأصبح فقدان هامش الأمان بين الطائرات هو مقياس المخاطر الذي تتبعه الإدارة وتبلغ عنه. يُعدّ التقارب مؤشرًا صحيحًا، ولكنه لا يُعطي صورة كاملة ولا يُقدّم أي معلومات عن العوامل المُسبّبة للحوادث. إدارة سلامة النظام هي مجموعة مبادرات NextGen لتطوير وتنفيذ السياسات والإجراءات والأدوات التحليلية التي تستخدمها إدارة الطيران الفيدرالية وقطاع الطيران لضمان سلامة نظام المجال الجوي الوطني (NAS). والهدف هو التأكد من أن التغييرات المُدخلة مع إمكانيات NextGen تحافظ على السلامة أو تُحسّنها، مع توفير فوائد في السعة والكفاءة لمستخدمي نظام المجال الجوي الوطني.

تُساعد عمليات تحليل المخاطر المُحسّنة وأدوات معلومات السلامة الجديدة محللي السلامة على تجاوز فحص بيانات الحوادث السابقة إلى الكشف عن المخاطر وتطبيق استراتيجيات لمنع الحوادث. يُتيح برنامج تحويل إدارة سلامة النظام إجراء تحليلات السلامة لتحديد كيفية تأثير التحسينات التشغيلية على مستوى نظام المجال الجوي الوطني على السلامة، وتقييم السبل المُحتملة للحد من مخاطر السلامة. ويتكون البرنامج من ثلاث أدوات: قدرة التحقيق في حالات الشذوذ على سطح المطار، ونموذج التقييم المتكامل للسلامة، ^{[ 209 ]} ومجموعة أدوات معلومات السلامة للتحليل وإعداد التقارير.

يوفر نظام تحليل ومشاركة معلومات سلامة الطيران (ASIAS) ^{[ 210 ] [ 211 ]} منصةً لتحسين البنية التحتية لقياس أداء السلامة. ^{[ 212 ]} يُقدّم أكثر من 260 جهة معنية بياناتٍ للتحليل، بما في ذلك 45 شركة طيران. ^{[ 213 ]} وقد توسّع نطاق نظام ASIAS ليشمل مشغلين آخرين منذ تأسيسه عام 2007. ^{[ 214 ]}

ساهم فريق سلامة الطيران التجاري (CAST) ، المؤلف من شركات طيران ومصنعين وهيئات تنظيمية تابعة للصناعة ونقابات عمالية ومراقبي حركة جوية، في خفض مخاطر الوفيات في الطيران التجاري بالولايات المتحدة بنسبة 83% خلال الفترة من 1998 إلى 2007. ^{[ 215 ]} وبفضل هذه المبادرات الجديدة، يتمثل هدف الفريق الأخير في خفض مخاطر الوفيات في الطيران التجاري الأمريكي بنسبة 50% إضافية خلال الفترة من 2010 إلى 2025. ^{[ 216 ]} تتضمن خطة CAST 96 تحسينًا تهدف إلى تعزيز السلامة في مختلف العمليات. ^{[ 208 ] [ 217 ]}

الطائرة المسيّرة ، والمعروفة باسم الدرون، تُقاد إما بواسطة طيار من الأرض أو بشكل مستقل. يشمل نظام الطائرات المسيّرة (UAS) المعدات اللازمة لتشغيلها بأمان وكفاءة، مثل وصلات الاتصالات للتحكم بها. تُصنّف الطائرات المسيّرة إلى خمس مجموعات حسب الحجم، وتختلف في وزن الإقلاع وارتفاع التشغيل والسرعة. ولها استخدامات متنوعة ، تشمل نقل البضائع والركاب.

تُطوّر إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) السياسات والإجراءات واللوائح بالتعاون مع الجهات المعنية لضمان التشغيل الآمن للطائرات المسيّرة. فمنذ إصدار أول شهادة صلاحية طيران لطائرة مدنية مسيّرة عام 2005، وصولاً إلى الإنجاز الأحدث المتمثل في الموافقة على رحلات الطائرات المسيّرة التجارية بدون مراقبين بصريين في المجال الجوي لمنطقة دالاس عام 2024، ^{[ 237 ]} حققت إدارة الطيران الفيدرالية مراحل مختلفة نحو دمج الطائرات المسيّرة في نظام المجال الجوي الوطني (NAS) مع نضوج هذا القطاع. ^{[ 238 ]}

في عام 2013، نشرت الوكالة الطبعة الأولى من خارطة طريق دمج أنظمة الطائرات المدنية بدون طيار في نظام المجال الجوي الوطني ^{[ 239 ]} ، ووافقت على تشغيل الطائرات بدون طيار فوق المناطق المأهولة بالسكان. ^{[ 240 ]} وفي العام نفسه، أعلنت إدارة الطيران الفيدرالية اختيار ست جهات حكومية لتطوير مواقع أبحاث واختبارات الطائرات بدون طيار، وهي: جامعة ألاسكا، وولاية نيفادا، ومطار غريفيس الدولي في نيويورك، ووزارة التجارة في ولاية داكوتا الشمالية، وجامعة تكساس إيه آند إم، وجامعة فرجينيا للتكنولوجيا. ^{[ 241 ]} ومن الوثائق الأخرى التي أصدرتها إدارة الطيران الفيدرالية لمواكبة النمو المستمر في نطاق نظام المجال الجوي الوطني، مفهوم عمليات إدارة حركة الطائرات بدون طيار، والذي نُشر لأول مرة في عام 2018 وجرى تحديثه في عام 2020. ^{[ 241 ]}  

تأسست اللجنة الاستشارية للطائرات بدون طيار، والتي أعيد تسميتها لاحقاً باللجنة الاستشارية للطيران المتقدم، في عام 2018 لتحسين سلامة وكفاءة دمج تقنيات الطيران المتقدمة في نظام المجال الجوي الوطني. ^{[ 242 ]} وتضم اللجنة مجموعة من الجهات المعنية في مجتمع الطيران، والتي تقدم المشورة والتوصيات المستقلة لوزارة النقل وإدارة الطيران الفيدرالية، وتستجيب لمهام إدارة الطيران الفيدرالية.

يُعدّ التنقل الجوي المتقدم (AAM) قطاعًا غير تقليدي آخر في صناعة الطيران والفضاء، يشهد نموًا متسارعًا. في عام 2021، بلغ الاستثمار في هذا القطاع رقمًا قياسيًا تجاوز 7 مليارات دولار. ووصل حجم السوق إلى ما يقارب 8 مليارات دولار في عام 2022، ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 24.6% خلال الفترة من 2023 إلى 2035. ^{[ 243 ] [ 244 ]}

يهدف برنامج الطيران الآلي المتقدم (AAM) إلى دمج الطائرات الجديدة، سواءً كانت آلية بالكامل أو جزئيًا، في نظام المجال الجوي الوطني (NAS) ومنظومة الطيران بشكل آمن وفعال، مع أو بدون طيار، أثناء تحليقها على ارتفاعات تتراوح بين 2000 و5000 قدم فوق مستوى سطح البحر. ^{[ 245 ]} يمكن لهذه الطائرات نقل الركاب والبضائع بين المناطق ذات خدمات النقل الجوي المحدودة أو المعدومة في المناطق الحضرية والضواحي والمناطق الريفية. تتولى إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) مسؤولية اعتماد التقنيات والطائرات الجديدة التي يطورها القطاع، بالإضافة إلى اعتماد الطيارين الذين يقودونها. ^{[ 246 ] [ 247 ]} تشمل جوانب أخرى من مشاركة إدارة الطيران الفيدرالية البنية التحتية للإقلاع والهبوط، وأنواع عمليات نظام المجال الجوي الوطني، والتواصل المجتمعي.

التنقل الجوي الحضري (UAM) هو فئة من فئات النقل الجوي الحضري (AAM) تشمل بشكل رئيسي الطائرات الكهربائية ذات الإقلاع والهبوط العمودي (eVTOL) التي تُستخدم في مهام مثل سيارات الأجرة الجوية، والإسعاف الجوي، ومركبات توصيل البضائع الصغيرة داخل المدن وحولها. تُتيح المحركات التي تعمل بالبطاريات في طائرات UAM تقديم هذه الخدمات دون استهلاك الوقود، أو انبعاثات العادم، أو الضوضاء المصاحبة لمحركات التوربينات أو المكابس في الطائرات ذات الأجنحة الدوارة والثابتة. ^{[ 248 ] [ 249 ]}

نشرت إدارة الطيران الفيدرالية أول مفهوم تشغيلي لها لحركة النقل الجوي الحضري في عام 2020، وأصدرت تحديثًا له في عام 2023. ^{[ 246 ] [ 250 ]} وأكملت الوكالة البنية المفاهيمية الأولية للأنظمة، وخطة التقييم الفني، وتقرير تحليل التباين التشغيلي في عام 2022. وفي عام 2023، وقّعت إدارة الطيران الفيدرالية اتفاقية مع AFWERX ، حاضنة التكنولوجيا التابعة للقوات الجوية الأمريكية، في محاولة لدمج طائرات النقل الجوي المتقدم بأمان في المجال الجوي الوطني. ^{[ 251 ]}

في أغسطس 2022، وضعت إدارة الطيران الفيدرالية قواعد تنظم عمليات النقل الجوي الآلي. ^{[ 246 ]} وأصدرت الوكالة قاعدة في أكتوبر 2024 بشأن التدريب والمؤهلات المطلوبة لمدربي الطيران والطيارين لقيادة فئة جديدة من الطائرات المدنية تُعرف باسم الطائرات ذات الرفع المُعزز، والتي ستُسهّل عمليات النقل الجوي الآلي. ^{[ 252 ]}

قد تبدأ أولى العمليات التجارية للمركبات الكهربائية ذات الإقلاع والهبوط العمودي في الولايات المتحدة في وقت مبكر من الربع الأول من عام 2027. ^{[ 253 ]}

تسعى صناعات الطائرات بدون طيار والطيران الجوي المتقدم إلى العمل مع طيارين عن بُعد أو بدون طيارين على الإطلاق، وذلك من خلال زيادة مستويات الاستقلالية مع تطور هذه الصناعات، وستقوم إدارة الطيران الفيدرالية بتقييم هذه الأنواع من الطائرات والتقنيات ذات الصلة. وتخطط إدارة الطيران الفيدرالية لتمكين عمليات أكثر تعقيدًا تشمل الطائرات بدون طيار والطائرات الجوية المتقدمة.

يتطور دمج أنظمة الطائرات بدون طيار في المجال الجوي الوطني (NAS) بحيث لم يعد الطيار مُلزماً بإبقاء الطائرة ضمن مجال رؤيته، مما يفتح آفاقاً جديدة للعمليات التي تُدار عن بُعد. ^{[ 254 ] [ 255 ]} قيّمت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) عمليات الطيران خارج نطاق الرؤية البصرية لطائرات بدون طيار مختلفة يزيد وزنها عن 55 رطلاً وتحلق على ارتفاع يزيد عن 400 قدم، ووافقت على الطيران خارج نطاق الرؤية البصرية لثلاث شركات في عام 2023، مما أتاح فرصاً جديدة لمشغلي الطائرات بدون طيار حيث يمكن لطائراتهم قطع مسافات أطول. ^{[ 256 ]} ستساعد عروض الطيران الحية في إطلاع الجهات المعنية على احتياجات المستخدمين من خدمات الاتصالات والملاحة والمراقبة. ^{[ 257 ]}

تعمل إدارة الطيران الفيدرالية على تطوير نظام لإدارة الحركة الجوية بالاستعانة بموردين خارجيين لخدمات الطائرات بدون طيار، والطائرات العاملة في المجال الجوي العلوي، وذلك لاستكمال خدمات إدارة الحركة الجوية التقليدية التابعة لها. والهدف هو توفير بيئة معلومات متكاملة تمامًا في جميع أنحاء المجال الجوي الوطني. ^{[ 258 ]} وتعتمد كيفية إدارة عمليات الطائرات غير التقليدية عمومًا على ارتفاع تحليقها.

تعمل إدارة الطيران الفيدرالية بطرق مختلفة للمساعدة في دمج الطائرات بدون طيار في نظام المجال الجوي الوطني.

منطقة الطائرات بدون طيار

يُعدّ DroneZone الموقع الإلكتروني الرسمي لهيئة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) لإدارة خدمات الطائرات المسيّرة، بما في ذلك تسجيل الطائرات المسيّرة الصغيرة. ^{[ 265 ]} يدعم DroneZone جمع ومعالجة تصاريح المجال الجوي والإعفاءات، والإعفاءات التشغيلية، والإبلاغ عن الحوادث. وهو بمثابة نقطة انطلاق لطياري الطائرات المسيّرة، حيث يوفر لهم موارد متنوعة لضمان الاستخدام المسؤول للطائرات المسيّرة. ^{[ 266 ]} وتتوقع هيئة الطيران الفيدرالية تطوير منتجات أخرى وتحسين الموقع الإلكتروني، مثل توفير نقطة وصول موحدة لجميع وحدات DroneZone التي يستخدمها مجتمع الطائرات المسيّرة. ^{[ 267 ]}

تصريح وإخطار الارتفاعات المنخفضة

كشكل من أشكال تبادل بيانات الطائرات بدون طيار، أنشأت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) نظام ترخيص وإخطار الارتفاعات المنخفضة (LAANC)، الذي يعمل على أتمتة كيفية موافقة إدارة الطيران الفيدرالية على الطيارين الترفيهيين لتشغيل الطائرات بدون طيار الصغيرة في المجال الجوي الخاضع للرقابة. ^{[ 268 ]}

بدأ تشغيل نظام LAANC كنموذج أولي في عام 2017، وهو يُبسّط ويُوسّع نطاق الوصول إلى المجال الجوي الخاضع للرقابة على ارتفاع 400 قدم أو أقل، ويزيد من الوعي بالأماكن التي يُمكن لطياري الطائرات المسيّرة التحليق فيها، ويُعلم مراقبي الحركة الجوية بمواقع وأوقات تشغيل الطائرات المسيّرة. وفي عام 2022، أصدرت إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية ترخيصها المليون لطياري الطائرات المسيّرة. ^{[ 269 ]}

حددت إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) الارتفاعات التي يُسمح عندها بمنح الطائرات بدون طيار تصريحًا تلقائيًا. وتتيح خدمة LAANC لإدارة الطيران الفيدرالية والشركات المعتمدة لديها تبادل البيانات حول قيود المجال الجوي وطلبات الطيارين. وتُعرف هذه الشركات بموردي خدمات الطائرات بدون طيار، وهي تُطوّر تطبيقات سطح المكتب والهواتف المحمولة لتوفير إمكانية الوصول إلى خدمة LAANC لطياري الطائرات بدون طيار.

تُضيف إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) إمكانيات جديدة سنويًا. ومع تطور المتطلبات وقواعد التشغيل، ستُصدر الإدارة تحديثات لتحسين العمليات. وقد تم إطلاق خدمة تسجيل ومراقبة مشتركة لمركز مراقبة الطائرات بدون طيار (LAANC) في عام 2022. ولضمان استمرارية الخدمات، نقلت إدارة الطيران الفيدرالية منصتي DroneZone وLAANC إلى منظومة خدماتها السحابية من خلال برنامج إمكانيات منظومة الطائرات بدون طيار في عام 2023. وفي عام 2024، واصلت الإدارة توسيع نطاق وصول وزارة الدفاع، وتطبيق برنامج B4UFLY، وتحسينات البرمجيات. وتتوقع إدارة الطيران الفيدرالية إضافة إمكانيات جديدة سنويًا.

تتزايد عمليات الفضاء باستمرار. ففي عام 2024، أدارت إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية بأمان 142 عملية إطلاق فضائي مرخصة تجاريًا وست عمليات عودة إلى الغلاف الجوي. ^{[ 278 ]} وتسعى إدارة الطيران الفيدرالية إلى إيجاد سبل لتحسين إدارة عمليات الفضاء لمواكبة الزيادة الحالية والمتوقعة.

لضمان السلامة والأمن أثناء العمليات الفضائية التجارية ، تغلق إدارة الطيران الفيدرالية المجال الجوي لفترات طويلة. ^{[ 279 ]} ومع وجود 14 ميناءً فضائيًا تجاريًا مرخصًا من إدارة الطيران الفيدرالية موزعة في أنحاء البلاد، تؤثر القيود المعقدة على عدد متزايد من مستخدمي نظام المجال الجوي الوطني. ^{[ 280 ]} يهدف نظام الطيران الفيدرالي إلى تحقيق أقصى قدر من توافر المجال الجوي بأمان لدعم العمليات الفضائية مع تقليل الآثار السلبية على الجهات الأخرى المعنية بنظام المجال الجوي الوطني.

أدت عمليات إغلاق الحكومة، والإجازات القسرية، وخفض الإنفاق الحكومي، وعدم وجود تجديد طويل الأجل للتفويض، إلى زيادة صعوبة تخطيط وتنفيذ جهود التحديث. ^{[ 287 ] [ 288 ]} كما أثرت الاعتمادات السنوية غير المتسقة سلبًا على التخطيط طويل الأجل. وكان من المتوقع أن تؤدي وكالة حكومية اتحادية كبيرة ومعقدة، إلى جانب اعتمادات غير متوقعة، في أحسن الأحوال، إلى تغييرات متقطعة وتدريجية فقط. ^{[ 289 ]}

ارتفعت التقديرات الإجمالية لتكاليف برنامج الجيل القادم (NextGen) منذ السنة المالية 2004. وقدّرت دراسة الجدوى الاقتصادية لهيئة الطيران الفيدرالية لعام 2016 أن تكلفة الهيئة حتى عام 2030 ستبلغ 20.6 مليار دولار، منها 5.8 مليار دولار أُنفقت بالفعل بين عامي 2007 و2014، و14.8 مليار دولار متوقعة بين عامي 2015 و2030. ويزيد هذا المبلغ بمقدار 2.6 مليار دولار عما كان متوقعًا في عام 2012، ويقع ضمن نطاق تقديرات مكتب التخطيط والتطوير المشترك لعام 2007 التي تراوحت بين 15 و22 مليار دولار. ^{[ 290 ]} وباستخدام فئات الميزانية القياسية، شملت التكاليف المتوقعة نفقات رأسمالية من ميزانية مرافق ومعدات الهيئة بقيمة 16 مليار دولار، ونفقات بحثية وغيرها من النفقات في بند ميزانية البحث والتطوير بقيمة 1.5 مليار دولار، ونفقات تشغيلية بقيمة 3.1 مليار دولار.

بلغت التكلفة الإجمالية المقدرة لتجهيز الطائرات التجارية للفترة من 2015 إلى 2030 مبلغ 4.9 مليار دولار، بانخفاض قدره 500 مليون دولار كما ورد في دراسة الجدوى الاقتصادية لمشروع NextGen لعام 2014. أما التكلفة المقدرة لتجهيز طائرات الطيران العام - النفاثة، والتوربينية المروحية، والمكبسية - فبقيت ثابتة عند 8.9 مليار دولار حتى عام 2030. ^{[ 24 ]}

حتى عام 2022، أنفقت الحكومة الأمريكية أكثر من 14 مليار دولار على مشروع الجيل القادم (NextGen). ومن المتوقع أن تصل التكلفة على الحكومة الفيدرالية والقطاع الخاص إلى 35 مليار دولار على الأقل حتى عام 2030، وهو ما يتجاوز تقديرات دراسة الجدوى الاقتصادية لإدارة الطيران الفيدرالية البالغة 34.4 مليار دولار لتكاليف الوكالة وأنظمة إلكترونيات الطيران. ^{[ 291 ]}

أبدى المفتش العام لوزارة النقل قلقه إزاء ممارسة إدارة الطيران الفيدرالية المتمثلة في تقسيم برامجها إلى قطاعات متعددة، وتمويل كل قطاع لفترة زمنية محددة أو لعدد من المراحل، لأن ذلك قد يخفي التكاليف النهائية. ^{[ 292 ]} ومن العوامل الملحة الأخرى أن إدارة الطيران الفيدرالية تدير ثلاثة "إصدارات" من نظام المجال الجوي الوطني: النظام القديم، ونظام الجيل التالي (NextGen)، وخطة التحديث لما بعد نظام الجيل التالي. ويؤدي هذا الوضع إلى استنزاف الموارد مع تزايد متطلبات الصيانة والتحديث في حين يبقى التمويل على حاله. ^{[ 293 ]}

لتعزيز التجهيزات، استخدمت إدارة الطيران الفيدرالية مزيجًا من القواعد عند الحاجة، كما هو الحال مع نظام المراقبة التلقائية المعتمدة - البث (ADS-B)، والحوافز عند الضرورة، كما هو الحال مع اتصالات البيانات (Data Comm)، وذلك لتحقيق مستويات تجهيزات تدعم جدوى النظام قيد الاقتناء. وتُشكل المواقع ذات بيئات التجهيزات المختلطة تحديات أمام مراقبي الحركة الجوية لتطبيق تحسينات الجيل التالي بشكل موحد.

بفضل حوافز إدارة الطيران الفيدرالية وإنفاق القطاع، تجاوز برنامج اتصالات البيانات هدفه المتمثل في تجهيز 1900 طائرة تابعة لشركات الطيران المحلية بحلول عام 2019. وبحلول يونيو 2024، تم تجهيز أكثر من 11300 طائرة لخدمة برج المراقبة و6700 طائرة لخدمات الملاحة الجوية. ولم يتم تجهيز أي طائرات إقليمية لاتصالات البيانات حتى يناير 2023.

اعتبارًا من سبتمبر 2022، تم تجهيز جميع طائرات النقل الجوي تقريبًا لعمليات الملاحة في المنطقة وبعض إجراءات أداء الملاحة المطلوبة (RNP)، لكن معدلات التجهيز تراوحت من 78 إلى 88 بالمائة لأنواع أخرى من إجراءات RNP.

بلغ إجمالي عدد الطائرات الأمريكية المجهزة بنظام ADS-B 169,116 طائرة حتى 1 يناير 2025، أي ما يزيد عن 70% من الطائرات المسجلة في الولايات المتحدة. كما أن حوالي 60% من هذه الطائرات مزودة بنظام ADS-B In الاختياري. ^{[ 294 ] [ 295 ]}

لتحقيق أقصى استفادة من العمليات القائمة على المسار، يجب على المستخدمين تجهيز طائراتهم بأجهزة إلكترونيات الطيران اللازمة، بما في ذلك الملاحة القائمة على الأداء، واتصالات البيانات، ونظام البث التلقائي للمعلومات (ADS-B In)، ويتفق قطاع الطيران على أهمية هذا التجهيز رغم تكلفته. ^{[ 296 ]} تعاونت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) واللجنة الاستشارية لبرنامج الجيل القادم (NextGen) لوضع قائمة بالحد الأدنى من القدرات التي تغطي الاتصالات والملاحة والمراقبة والمرونة. تُعد هذه القائمة بمثابة دليل للحد الأدنى الموصى به من قدرات الطائرات والمعدات المرتبطة بها اللازمة لتحقيق أقصى استفادة من استثمارات برنامج الجيل القادم والتحسينات التشغيلية. ^{[ 297 ]}

يتطلب تطبيق العمليات القائمة على المسار تغييرات ثقافية بين مراقبي الحركة الجوية وقطاع الطيران. ويُعدّ التدريب وتغييرات أخرى في العوامل البشرية ضرورية لمراقبي الحركة الجوية والطيارين ومديري تدفق الحركة الجوية وموظفي الإرسال. ^{[ 298 ]} ويحتاج قطاع الطيران إلى العمل عن كثب مع إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) مع انتقالها إلى هذا الشكل الجديد من إدارة الحركة الجوية. ولتحقيق أقصى قدر من الإنتاجية، يجب على شركات الطيران وغيرها الاتفاق على أن الإنتاجية وإمكانية التنبؤ هما المعياران الأساسيان اللذان ستستخدمهما إدارة الطيران الفيدرالية لتقييم فعالية النظام. وقد يختلف هذا عن معايير كفاءة الطيران التقليدية التي تستخدمها شركات الطيران، أو حتى يتعارض معها في بعض الحالات، بما في ذلك تقليل التأخير وتقليل مسافة المسار وتقليل استهلاك الوقود. ^{[ 286 ]}

يُعدّ التكامل التشغيلي لجميع القدرات الجوية والبرية ضروريًا لتحقيق الفوائد الكاملة لبرنامج الجيل القادم (NextGen). ونظرًا لطبيعة هذا البرنامج التكاملية، فإن العديد من أنظمته المكونة تعتمد على بعضها البعض. فعلى سبيل المثال، تُحقق الإدارة القائمة على الوقت أفضل النتائج عندما تتمكن الطائرات من اتباع إجراءات الملاحة المناسبة. وتُنفّذ إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) الأنظمة من خلال مراحل يتفق عليها أصحاب المصلحة باعتبارها مفيدة، وتُوازن بين التكاليف والفوائد. وتتوقع إدارة الطيران الفيدرالية استكمال تنفيذ جميع الأنظمة الرئيسية المخطط لها بحلول عام 2030، ولكن ليس التكامل الكامل اللازم لتوفير جميع فوائد برنامج الجيل القادم المتوقعة. ^{[ 286 ] [ 299 ]}

تسعى إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) إلى إيجاد سبل لدمج الطائرات المسيّرة، وطائرات النقل الجوي المتقدمة، والمركبات الفضائية التجارية، وغيرها من الطائرات المستقبلية، في نظام المجال الجوي الوطني (NAS) بشكل آمن وفعّال، مع الحد الأدنى من التأثير على مستخدمي نظام المجال الجوي الوطني الآخرين. ^{[ 300 ]} يتضمن هذا الجهد تحديد الدعم اللازم للأتمتة والأمن، بالإضافة إلى قدرات الاتصالات والملاحة والمراقبة التي تراعي خصائص الأداء الفريدة للطائرات غير التقليدية. ومن المتوقع أن تُسهّل تقنيات الجيل القادم هذا الدمج. ^{[ 2 ]}

تشعر المجتمعات المحيطة بالمطارات بالقلق إزاء الضوضاء. وقد أدى نظام الملاحة القائم على الأداء (PBN) إلى إنشاء مسارات جوية مركزة في مدن الولايات المتحدة. غالبًا ما تقلل هذه المسارات الجديدة من عدد الأشخاص المعرضين للضوضاء، لكن أولئك الذين يعانون منها يسمعونها بشكل أكثر انتظامًا. ^{[ 301 ] [ 302 ]} إن آثار الضوضاء على الصحة والرفاهية والإنتاج الاقتصادي موثقة جيدًا. ^{[ 303 ]} يمكن أن يؤدي التعرض المفرط للضوضاء إلى صعوبات في التعلم لدى الأطفال، ^{[ 304 ] [ 305 ]} وتدهور صحة القلب والأوعية الدموية، ^{[ 306 ]} وانخفاض جودة الحياة. ^{[ 303 ]}

شكّل الكونغرس ائتلافًا لدراسة قضايا الضوضاء. ^{[ 307 ]} وأشار تقرير صادر عن مكتب محاسبة الحكومة بشأن الآثار البيئية في المطارات إلى أن التغييرات في مسارات الطيران الناتجة عن مشروع الجيل القادم ستؤثر على بعض المجتمعات التي لم تتأثر سابقًا أو تأثرت بشكل طفيف بضوضاء الطائرات، وستعرضها لمستويات ضوضاء متزايدة. ^{[ 308 ]} وقد تستدعي هذه المستويات إجراء مراجعات بيئية، فضلًا عن إثارة مخاوف المجتمع. وخلص التقرير إلى أن معالجة الآثار البيئية قد تؤخر تنفيذ التغييرات التشغيلية، وأشار إلى أن اتباع نهج منهجي للتعامل مع هذه الآثار وما ينتج عنها من مخاوف مجتمعية قد يُسهم في تقليل هذه التأخيرات.

فيما يتعلق بالضوضاء، جددت إدارة الطيران الفيدرالية تركيزها على توعية المجتمع واستطلاع آراء مستخدمي الطيران والمواطنين عند وضع إجراءات الملاحة. ^{[ 309 ] [ 310 ]} دأبت إدارة الطيران الفيدرالية على اتباع إجراءات قانون السياسة البيئية الوطنية (NEPA) عند تصميم الإجراءات وتنفيذها. ومع ذلك، فقد بات من الضروري إشراك المجتمع بشكل أكبر، لا سيما عند تغيير مسارات الطيران نتيجةً لإجراءات الملاحة القائمة على الأداء (PBN) الجديدة. وأوضحت إدارة الطيران الفيدرالية أنها عززت تواصلها مع الجمهور لتوعية المجتمعات بكيفية وضع الإجراءات وقياس الضوضاء، واستمعت إلى مخاوف السكان. ^{[ 311 ]} كما تعمل إدارة الطيران الفيدرالية مع المطارات وشركات الطيران ومسؤولي المجتمعات لتحديد أفضل السبل لتحقيق التوازن بين سعيها نحو مسارات طيران أكثر أمانًا وكفاءة، واحتياجات المجتمعات المجاورة. ^{[ 53 ] [ 312 ]}

يُشكّل الأمن السيبراني تحديًا لإدارة الطيران الفيدرالية في ثلاثة مجالات على الأقل: حماية أنظمة معلومات مراقبة الحركة الجوية، وحماية إلكترونيات الطائرات، وتحديد أدوار ومسؤوليات الأمن السيبراني بين مكاتب إدارة الطيران الفيدرالية المتعددة. ^{[ 313 ]} وقد يؤدي انتقال الجيل التالي من الاتصالات المباشرة إلى نظام مترابط قائم على الإنترنت إلى زيادة المخاطر السيبرانية. ^{[ 314 ]}

شاركت شعبة التعاون مع أصحاب المصلحة في إدارة الطيران الفيدرالية في الفريق السيبراني الأساسي المشترك بين الوكالات (ICCT)، الذي قادته إدارة الطيران الفيدرالية ووزارة الدفاع ووزارة الأمن الداخلي بشكل مشترك، بهدف تعزيز التعاون والريادة الحكومية الفيدرالية في مجال الأمن السيبراني للطيران. وقد طبقت الشعبة خبرات الوكالات الشريكة في مجال الأمن السيبراني، وتقنياتها، وأدواتها لتحقيق منفعة مشتركة، كما حددت وقيمت نقاط الضعف في الأمن السيبراني في قطاع الطيران، وسبل الحد منها.

أنشأ مكتب التخطيط المشترك بين الوكالات، وهو الجهة السابقة لقسم التعاون مع أصحاب المصلحة، فريقين فرعيين ضمن وحدة مكافحة التهديدات السيبرانية المشتركة بين الوكالات - أحدهما للتدريبات السيبرانية والآخر للبحث والتطوير السيبراني - لضمان تحقيق أقصى استفادة من التدريبات والأبحاث المشتركة بين الوكالات في مجال الأمن السيبراني. ^{[ 315 ]} تُبرز تدريبات الحرس السيبراني أوجه القصور في التوجيهات والسياسات المتعلقة بالأمن السيبراني. ولمعالجة هذه النواقص، شارك مكتب مكافحة التهديدات السيبرانية المشتركة بين الوكالات ومكتب التخطيط المشترك في رعاية دراسة استقصائية مع وزارة الدفاع شملت التوجيهات والسياسات واللوائح والسلطات المتعلقة بالأمن السيبراني، وغيرها. ^{[ 316 ]}

ومن الإجراءات الأخرى التي تتبناها إدارة الطيران الفيدرالية بنية انعدام الثقة لحماية جهات إصدار بيانات اعتماد الهوية الرقمية من الهجمات الإلكترونية. ^{[ 317 ]}

اتخذت إدارة الطيران الفيدرالية خطوات لحماية موظفيها والحد من تعرضهم لفيروس كورونا المستجد المسبب لمرض كوفيد-19 ، بما في ذلك استخدام العمل عن بُعد على نطاق واسع. ولأن التنفيذ لا يمكن إنجازه بالكامل عن بُعد، فقد أبطأت الجائحة وتيرة تقدم برنامج الجيل القادم. ^{[ 318 ]}

يمكن للملاحة القائمة على الأداء (PBN) باستخدام نقاط التوجيه المعتمدة على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أن تقلل من استهلاك الوقود والانبعاثات. كما أنها تجعل مسارات الطيران أكثر اتساقًا وتناسقًا، مما يقلل من التعرض للضوضاء في معظم المناطق السكنية، ولكنه يزيد من التعرض للضوضاء لدى السكان القاطنين تحت مسارات الطيران الحالية. ^{[ 319 ] [ 320 ] [ 321 ] [ 322 ] [ 323 ] [ 324 ]} بل إن العديد من المناطق باتت تسمع ضوضاء حركة الطائرات فوق مناطق كانت هادئة سابقًا.

أثارت تغييرات نظام الملاحة غضب السكان الذين يعانون من ضوضاء متزايدة نتيجة حركة المرور الإضافية، فقاموا برفع دعوى قضائية ضد إدارة الطيران الفيدرالية. ^{[ 325 ] [ 326 ] [ 327 ] [ 328 ]} وقد رفعت عدة بلديات دعاوى قضائية. ومن بين المناطق الحضرية المتضررة: بالتيمور، وبوسطن، وشارلوت، ولوس أنجلوس، وفينيكس، وسان دييغو، وواشنطن العاصمة. ^{[ 329 ] [ 330 ] [ 331 ] [ 332 ] [ 333 ] [ 334 ] [ 335 ] [ 336 ]} ويرى بعض أفراد المجتمع أنه كان من الممكن توقع الجهود المبذولة للحد من الضوضاء فوق المنازل قبل دخول تغييرات نظام الملاحة NextGen حيز التنفيذ، وأن هذه القرارات كانت بمثابة فشل ذريع من جانب إدارة الطيران الفيدرالية ومديرها السابق، مايكل هويرتا . ^{[ 337 ]}

صوّتت لجنةٌ مُكلّفةٌ بتقديم توصياتٍ بشأن سُبل الحدّ من ضوضاء الطائرات في كاليفورنيا لصالح مسار طيرانٍ جديدٍ مُشابهٍ للمسار المُعتمد قبل تعديل إدارة الطيران الفيدرالية في مارس 2015. سيُحسّن هذا المسار الجديد تعديلات برنامج NextGen، ولن يُلغيها. ^{[ 338 ]} لم تُغيّر بعض مسارات الطيران في منطقة واشنطن العاصمة بعد أن تلقت إدارة الطيران الفيدرالية آراء المجتمع، على الرغم من أن التغييرات التي أدخلها برنامج NextGen لا تزال تُعتبر مُشكلةً ولن تُغيّر من مستوى الضوضاء في المنطقة. ^{[ 339 ]}

في مايو 2017، صرّح المفتش العام لوزارة النقل الأمريكية، كالفين سكوفيل، أمام الكونغرس بأنه على الرغم من التقدم المُحرز في مشروع NextGen، إلا أن التنفيذ الكامل لجميع قدراته وتحقيق فوائده لا يزالان على بُعد سنوات. ^{[ 340 ] [ 341 ] [ 292 ]} ومن بين 156 مرحلة أبلغت إدارة الطيران الفيدرالية عن إنجازها حتى مارس 2017، يُعزى معظمها إلى تطبيق إعادة تصنيف آثار الطائرات وأنظمة الاتصالات البياناتية في أبراج المطارات. ولا يزال هناك عمل كبير مُتبقٍ لتطبيق إجراءات الملاحة القائمة على الأداء (PBN) الجديدة لتحسين كفاءة المجال الجوي وزيادة معدلات الوصول، وتطوير تقنيات سطحية لتعزيز السعة على مدارج الطائرات وممرات التاكسي المزدحمة، وتركيب أنظمة الاتصالات البياناتية أثناء الرحلة. ^{[ 342 ] [ 343 ]}

لضمان استمرار التقدم نحو تحقيق أهداف البرنامج الرئيسية، كان على إدارة الطيران الفيدرالية معالجة مجالات المخاطر الأساسية التي أثرت بشكل ملموس على تنفيذ أولويات التحديث وقدراتها وفوائدها. وإدراكًا لهذه المخاطر، وبالتنسيق مع أولويات اللجنة الاستشارية لبرنامج الجيل القادم، عدّلت إدارة الطيران الفيدرالية خططها ووضعت خطة تنفيذ مشتركة متجددة لمدة ثلاث سنوات، يتم تحديثها في بداية كل سنة مالية، للتركيز على القدرات عالية الفائدة وعالية الجاهزية. كما اتفقت إدارة الطيران الفيدرالية والقطاع الصناعي على سبل تعزيز التواصل بشأن هذه القضايا. ^{[ 344 ]}

نجح مشروع NextGen في إحداث نقلة نوعية في الاتصالات والملاحة والمراقبة الجوية، محققًا هدفه المتمثل في تحديث المجال الجوي الوطني. وقد وفر بيئة معلوماتية متكاملة، مما أرسي الأساس لعصر جديد من تحديث المجال الجوي. ومع إتمام برامج اتصالات البيانات، وإدارة بيانات رحلات المطار، والأحوال الجوية بنجاح في عام 2025، ستدعم البنية التحتية التي أرساها مشروع NextGen الآن دمج عمليات متنوعة مثل الطائرات بدون طيار، والتنقل الجوي الحضري/الجوي، والفئة العليا E، مما يسهل تبادل المعلومات واتخاذ القرارات بشكل أفضل.

في إطار جهودها لدمج أنظمة الطائرات بدون طيار بأمان في نظام المجال الجوي الوطني، أطلق برنامج الجيل القادم (NextGen) -وأكمل في بعض الحالات- العديد من الأنشطة التي تُسهم في تحقيق أهداف تحديث المجال الجوي. وتشمل هذه الإنجازات توسيع نطاق وصول عمليات الطائرات بدون طيار من خلال معايير تجنب الاصطدام، بالإضافة إلى توفير الوصول الرقمي إلى خرائط مرافق الطائرات بدون طيار ومناطق التعريف المعتمدة من قِبل إدارة الطيران الفيدرالية (FRIAs). علاوة على ذلك، أصبح بإمكان مشغلي الطائرات بدون طيار الآن الحصول على تصاريح في المجال الجوي الخاضع للرقابة من خلال نظام التصاريح والإخطار على الارتفاعات المنخفضة (LAANC). وستواصل جهود التحديث الجارية تحقيق التقدم نحو رؤية نظام المجال الجوي الوطني 2040 (NAS2040) مع بدء إدارة الطيران الفيدرالية في بناء نظام جديد كليًا لمراقبة الحركة الجوية وانتقالها إلى المرحلة التالية من تحديث المجال الجوي.

في تقريرٍ من لو إي. ديكسون، مساعد المفتش العام السابق لشؤون التدقيق والتقييم في وزارة النقل، لا تزال عمليات الاستحواذ الرئيسية التي قامت بها إدارة الطيران الفيدرالية منذ إنشاء منظمة مراقبة الحركة الجوية تعاني من قصورٍ في الأداء. فقد ارتفعت تكلفة ستة برامج بمقدار 692 مليون دولار، وبلغ متوسط ​​التأخيرات في الجداول الزمنية 25 شهرًا. وأصبح الإبلاغ عن التكاليف الإجمالية للبرامج وجداولها الزمنية وفوائدها غير واضحٍ ومتضارب. وعلى الرغم من الإصلاحات، فإن العديد من المشكلات الأساسية والمنهجية - بما في ذلك الخطط الطموحة للغاية، وتغير المتطلبات، ومشاكل تطوير البرمجيات، وعدم فعالية إدارة العقود والبرامج، وعدم موثوقية تقديرات التكلفة والجدول الزمني - تؤثر على قدرة إدارة الطيران الفيدرالية على إدخال التقنيات والقدرات الجديدة التي تُعدّ بالغة الأهمية للانتقال إلى الجيل القادم من أنظمة الطيران. ^{[ 345 ] [ 346 ]}

خلال اجتماع مع الرؤساء التنفيذيين لشركات الطيران بعد توليه منصبه بفترة وجيزة عام 2017، صرّح الرئيس دونالد ترامب بأن إدارة أوباما أنفقت أكثر من 7 مليارات دولار لتحديث النظام و"فشلت فشلاً ذريعاً". مع ذلك، قال مدير إدارة الطيران الفيدرالية، مايكل هويرتا، في خطاب له، إن برنامج الجيل القادم (NextGen) قدّم فوائد بقيمة 2.7 مليار دولار، وهو يسير على الطريق الصحيح لتقديم أكثر من 157 مليار دولار إضافية بحلول عام 2030. وأقرّ هويرتا بأن متطلبات المشتريات الحكومية قد أبطأت من وتيرة إطلاق برنامج الجيل القادم. ^{[ 347 ] [ 348 ] [ 349 ]} تقيس إدارة الطيران الفيدرالية قيمة الفوائد وتُبلغ عنها. ^{[ 350 ]} لا تزال الوكالة تتوقع فوائد بقيمة 100 مليار دولار بحلول عام 2030 في تقريرها الخاص ببرنامج الجيل القادم (القسم 502)، على الرغم من أنها كانت قد صرّحت سابقاً بأن هذا المبلغ غير قابل للتحقيق في تلك الفترة الزمنية. ومن بين نتائج تقرير تدقيق صادر عن مكتب المفتش العام بوزارة النقل الأمريكية عام 2024، أن برنامج الجيل القادم سيكون "أقل تأثيراً تحويلياً مما وُعد به في الأصل". ^{[ 351 ]}

بعد اصطدام مروحية بلاك هوك تابعة للجيش الأمريكي بطائرة تابعة للخطوط الجوية الأمريكية فوق نهر بوتوماك بالقرب من مطار رونالد ريغان الوطني في واشنطن في 29 يناير 2025، أعرب الرئيس ترامب في ولايته الثانية عن رغبته في بناء نظام جديد "عظيم" لمراقبة الحركة الجوية بتكلفة أقل مما تم إنفاقه على مشروع NextGen. ^{[ 352 ]}

أشار مكتب المفتش العام بوزارة النقل إلى أن إدارة الطيران الفيدرالية كانت بطيئة في تحقيق النتائج، وبالغت في تقدير قيمة الفوائد، وأن قطاع الطيران يعتقد أن إدارة الطيران الفيدرالية تفتقر إلى الشفافية. ^{[ 353 ]} وأعرب متحدث باسم لجنة النقل والبنية التحتية بمجلس النواب عن خيبة أمله إزاء الجهود المبذولة لتحديث نظام المجال الجوي الوطني، ولا سيما برنامج الجيل القادم (NextGen)، وذلك ردًا على تقرير صادر عن مكتب المحاسبة الحكومي عام 2024 يحث على اتخاذ إجراءات لتحديث الأنظمة القديمة. ^{[ 354 ]}

ومن المخاوف الأخرى أن خطة دراسة الجدوى التي أعدتها إدارة الطيران الفيدرالية لا توضح نطاق عدم اليقين أو العوامل المعقدة المرتبطة بتنفيذ برنامج الجيل القادم (NextGen) للكونغرس، أو الجهات المعنية بقطاع الطيران، أو الجمهور المسافر، مما يحد من قدرة الوكالة على وضع توقعات واقعية لفوائد البرنامج. ^{[ 355 ]} وقد وجد تقرير المجلس الوطني للبحوث لعام 2015 بعنوان "مراجعة نظام النقل الجوي من الجيل القادم" أن هذا الجهد يركز على تحديث المعدات والأنظمة القديمة، وهو تحول عن رؤيته الأصلية غير واضح لجميع الجهات المعنية. ^{[ 356 ]}

أوضح تقرير المجلس الوطني للبحوث لعام 2015 بعنوان "مراجعة نظام النقل الجوي من الجيل التالي" أن نظام NextGen يحتاج إلى بنية نظام واضحة - بالإضافة إلى بنية المؤسسة الحالية - لتوجيه تطويره، وإدارة المخاطر، ومواكبة التغيير. ولإنشاء هذه البنية، ينبغي على إدارة الطيران الفيدرالية بناء مجتمع متخصص في هندسة النظم، وتعزيز كوادرها في العديد من المجالات التقنية. كما تناول التقرير دمج الأمن السيبراني، وأنظمة الطائرات بدون طيار، والعوامل البشرية في بنية NextGen. وأخيرًا، نظر التقرير في التكاليف والفوائد المتوقعة لنظام NextGen، مشيرًا إلى أن شركات الطيران لا تُبدي حافزًا لإنفاق الأموال عليه نظرًا لقلة الفوائد المباشرة التي تجنيها منه، ومواجهتها لعدم استقرار في جداول الرحلات. ^{[ 357 ]}

قبل اجتماعٍ لمناقشة خصخصة إدارة الحركة الجوية، أرسل موظفو لجنة النقل والبنية التحتية في مجلس النواب الأمريكي رسالةً في مايو/أيار 2017 إلى أعضاء اللجنة، مشيرين إلى إرثٍ دام 35 عامًا من الإخفاقات في إدارة تحديث إدارة الحركة الجوية، بما في ذلك برنامج NextGen. وذكرت الرسالة أن إدارة الطيران الفيدرالية وصفت برنامج NextGen في البداية بأنه سيُحدث تحولًا جذريًا في كيفية إدارة الحركة الجوية. إلا أن المجلس الوطني للبحوث أوضح في عام 2015 أن برنامج NextGen، بصيغته الحالية، ليس تحويليًا على نطاق واسع، وإنما هو مجموعة من البرامج لتنفيذ سلسلة من التغييرات التدريجية على نظام المجال الجوي الوطني. ^{[ 358 ] [ 359 ]}

أدت الانتقادات الموجهة لبرنامج "الجيل القادم" (NextGen) إلى تجدد الجهود لإصلاح إدارة الحركة الجوية، بدعم من إدارة ترامب، وذلك بنقل هذه المهمة من الحكومة إلى كيان مستقل غير ربحي يُدار بواسطة مجلس إدارة متخصص. ^{[ 360 ]} وكانت الخصخصة محاولة لتحسين وتيرة تحديث نظام المجال الجوي الوطني (NAS)، وهي مدعومة من قبل "خطوط الطيران الأمريكية" (Airlines for America) ، وهي المنظمة التجارية لشركات الطيران الأمريكية الرائدة. ومع ذلك، يقاومها قطاع الطيران العام لأنها قد تزيد من تكاليف التشغيل. ^{[ 361 ] [ 362 ]}

في عام ٢٠١٨، أنهى النائب بيل شوستر، أبرز الداعمين للخصخصة، مساعيه لعدم كفاية الدعم لها، على الرغم من تأييد الحزبين لها من قبل المشرعين وقطاع الصناعة والعمال. ^{[ ٣٦٣ ]} وخلال غداء في نادي الطيران بواشنطن عام ٢٠٢٤، صرّح النائب السابق بأنه لا يزال يؤمن بالخصخصة. ومع عودة الرئيس ترامب إلى البيت الأبيض عام ٢٠٢٥، قد يتجدد الاهتمام بها. ^{[ ٣٦٤ ] [ ٣٦٥ ] [ ٣٦٦ ]}