Inteligencia artificial y simulación aérea: el futuro de la formación de pilotos

Los simuladores ofrecen una solución rentable para las aerolíneas y centros de formación. Su uso reduce significativamente los costos asociados a combustible, mantenimiento y desgaste de las aeronaves reales. Según estimaciones del sector, el ahorro puede alcanzar hasta un 20 por ciento en comparación con métodos tradicionales. Además, permiten acumular más horas de vuelo por menos dinero, optimizando los programas formativos. Otra ventaja clave es la flexibilidad operativa que ofrecen. A diferencia del entrenamiento con aeronaves, no están sujetos a restricciones climáticas ni a problemas logísticos, como la disponibilidad de aviones o congestión aérea. Esto facilita una programación más eficiente y adaptable a las necesidades específicas del piloto en formación.

Imagen de lo que ve el alumno con las gafas de realidad virtual, durante una simulación de un A320 en el simulador de GTA.

Aplicar IA a los simuladores de vuelo destinados a la instrucción de pilotos o a la formación de controladores de vuelo está optimizando los programas de entrenamiento de manera significativa. Según un estudio realizado por University of New South Wales (UNSW) de Canberra, permite analizar hasta 50 o 60 parámetros/seg., capturando datos como velocidad, altitud y movimientos del piloto, que son procesados mediante algoritmos de aprendizaje automático (machine learning), que identifican patrones ocultos en las acciones del piloto y generan retroalimentación en tiempo real, mejorando significativamente la precisión y objetividad del entrenamiento, superando las limitaciones de los métodos tradicionales basados en la experiencia subjetiva de los instructores.

En el modelo convencional, el instructor evalúa al piloto observando sus acciones desde una estación ubicada detrás del simulador. Aunque este método ha sido esencial durante décadas, presenta desafíos importantes: es susceptible a errores humanos debido a la carga de trabajo del instructor y limita el análisis retrospectivo de las acciones del piloto. Por ejemplo, un instructor puede pasar por alto maniobras críticas o no identificar patrones de riesgo en tiempo real. En contraste, los sistemas basados en IA procesan grandes volúmenes de datos y proporcionan evaluaciones detalladas y cuantitativas, que ayudan tanto al estudiante como al instructor a identificar áreas específicas para mejorar.

El estudio propone un marco conceptual que utiliza algoritmos supervisados para aprender las operaciones estándar realizadas por pilotos expertos. Estos datos se utilizan para entrenar modelos que luego comparan las acciones del alumno con las maniobras ideales. Este sistema no solo ofrece retroalimentación instantánea al piloto en formación, sino que también genera informes detallados que respaldan al instructor en su evaluación final. Según los investigadores, este enfoque reduciría el tiempo necesario para alcanzar competencias específicas hasta en un 30 por ciento, aumentando la eficiencia del proceso formativo.

La formación actual de un piloto comercial incluye diversas etapas: obtener la licencia privada (PPL), añadir habilitaciones como vuelo instrumental (IFR), obtener el permiso comercial (CPL) y completar entrenamientos avanzados, como habilitación multimotor o instructor de vuelo. En cada una de ellas los simuladores avanzados marcan una diferencia significativa, al ofrecer entornos más realistas y flexibles que reducen tanto los costos operativos y los riesgos asociados al uso de aeronaves. Desde el punto de vista económico los beneficios son evidentes. Según estimaciones del sector, el uso de simuladores puede reducir costos operativos hasta en un 20 por ciento, eliminando gastos relacionados con combustible y mantenimiento.

Permiten repetir maniobras críticas tantas veces como sea necesario sin riesgos ni interrupciones externas, como tráfico aéreo o condiciones climáticas adversas. Sin embargo, no todo son ventajas. La implementación de sistemas basados en IA requiere una inversión inicial significativa en infraestructura tecnológica y capacitación del personal docente. Además, existe preocupación sobre una posible dependencia excesiva de estos sistemas automatizados, que podría afectar las habilidades intuitivas del piloto. A pesar de ello, empresas como Simloc, Indra o CAE trabajan activamente para equilibrar el uso de tecnologías avanzadas con métodos tradicionales, mediante programas híbridos que combinan simulación convencional con instrucción basada en IA.

CAE cuenta con simuladores para la capacitación en realidad virtual aumentada.

Simulación convencional frente a la que integra IA

La comparación entre simulación convencional e impulsada por IA destaca diferencias importantes. Mientras que los métodos tradicionales ofrecen un currículo fijo con escenarios limitados, los basados en IA generan entornos dinámicos que evolucionan según las respuestas del piloto. Esto no solo mejora la eficacia del entrenamiento, sino que también prepara mejor al estudiante para enfrentar situaciones inesperadas en vuelos reales. El estudio también señala aplicaciones emergentes, como el uso de redes neuronales profundas para analizar patrones visuales durante el vuelo. Por ejemplo, se han desa­rrollado sistemas capaces de clasificar errores comunes en el escaneo visual del horizonte mediante mapas térmicos generados por algoritmos avanzados.

Simulador EN 1000X. Foto Entrol

Estas herramientas no solo mejoran la precisión del entrenamiento, sino que también reducen la carga laboral del instructor al automatizar tareas repetitivas. Además de la IA, tecnologías como la realidad virtual (VR) y aumentada (AR) están ampliando las posibilidades en la formación aeronáutica. Según estudios recientes realizados por instituciones como Purdue University y Embry-Riddle Aeronautical University, los simuladores VR han demostrado mejorar significativamente el rendimiento del piloto, al ofrecer experiencias inmer­sivas que motivan al estudiante y aumentan su autoeficacia. Mirando hacia el futuro, se espera que tecnologías emergentes, como el aprendizaje automático (ML) y la realidad extendida (XR), continúen transformando esta industria.

Por ejemplo, AXIS Flight Simulation ya está desarrollando plataformas XR capaces de simular operaciones específicas para aeronaves innovadoras, como los eVTOL (despegue y aterrizaje vertical eléctrico), preparando a pilotos para manejar estos aparatos con características únicas. La integración de IA y tecnologías inmersivas está redefiniendo los estándares en la formación aeronáutica. Las empresas especializadas mencionadas lideran este cambio, al ofrecer soluciones innovadoras que no solo optimizan el aprendizaje, sino también garantizan altos niveles de seguridad operacional. Con avances continuos en estas áreas tecnológicas, el futuro promete ser aún más dinámico y accesible para quienes aspiran a convertirse en pilotos profesionales.

Indra como referente en simulación aérea

En 2024, Indra cerraba la adquisición del 65 por ciento de GTA (Global Training Aviation), especializada en la formación de pilotos y tripulaciones de cabina de pasajeros, controlando así la totalidad del capital. Se convertía así en una de las pocas empresas del mundo capaz de cubrir toda la cadena de valor de este negocio, desde el desarrollo de los simuladores y sistemas de formación más avanzados, a la prestación de servicios de entrenamiento para pilotos civiles y militares. Indra ha impulsado el crecimiento de GTA para ganar cuota de negocio en mercados estratégicos y de crecimiento en servicios de entrenamiento en aeronáutica civil en Asia, Europa e Iberoamérica.

La relación entre ambas se remonta al año 2009, en el que GTA adquirió los primeros simuladores de vuelo de aeronave civil fabricados por Indra, de los modelos ATR 72-500 y, posteriormente, Airbus A320. A mediados de 2017, tras la apertura de la sede de GTA en Indonesia, Indra compró el 35,07 por ciento de su capital. Desde entonces ha completado su flota de simuladores con la incorporación de 3 adicionales de última generación y una nueva sede en Colombia, ampliando su oferta de servicios en el mercado iberoamericano. Indra consolidó su posición como especialista en este campo con simuladores FFS (Full Flight Simulator) de Nivel D, la certificación más alta de EASA (European Aviation Safety Agency).

Esta calificación garantiza que 1 h. de entrenamiento en el simulador equivale a 1 h. de vuelo real. Los FFS reproducen fielmente la cabina completa, los sistemas críticos y la dinámica de vuelo, permitiendo a los pilotos entrenar situaciones complejas que serían imposibles o demasiado arriesgadas de practicar en aeronaves reales. Por ejemplo, los pilotos pueden simular fallos de motor, aterrizajes de emergencia y operar bajo condiciones meteorológicas adversas, todo ello en un entorno seguro y controlado.

Entre los modelos desarrollados por Indra para GTA se encuentran los simuladores de Boeing 737NG, Airbus A320 y ATR 72-500/-600, ubicados en sus sedes en Madrid, Indonesia y Colombia, lo que refleja la expansión internacional de la empresa. Cada simulador incorpora tecnologías avanzadas, como sistemas visuales basados en proyectores LED, que reducen los costes operativos, gracias a su menor consumo y mantenimiento. Además, cuentan con sistemas de aviónica de los fabricantes originales (OEM), lo que asegura una experiencia formativa altamente realista.

Simulador CAE 7000.

Una característica de estos simuladores es su capacidad para entrenar maniobras específicas en cualquier aeropuerto del mundo. Esto se logra mediante bases de datos detalladas que replican entornos aeroportuarios y condiciones climáticas diversas. El sistema visual Indra “InVis2 IG” proporciona un campo visual amplio de (200x40 grados) con tecnología LCOS/LED que mejora la percepción espacial del piloto durante el entrenamiento. Indra también implementó innovaciones tecnológicas que mejoran la experiencia formativa. Por ejemplo, algunos simuladores incluyen sistemas avanzados de automatización y piloto automático, esenciales para manejar aeronaves modernas. Estas características permiten familiarizarse con tecnologías complejas en un entorno seguro antes de enfrentarse a ellas en vuelos reales.

Desde 2021 sus simuladores ya incorporan algoritmos de IA que han ido evolucionando para medir el rendimiento de cada piloto y analizar los puntos fuertes y áreas de mejora. La colaboración entre Indra y GTA ha sido estratégica para ambas. Indra no solo ha desarrollado más de 300 simuladores entregados a clientes en más de 20 países, sino que también ha facilitado la expansión internacional de GTA hacia mercados estratégicos como Asia y América Latina. Este crecimiento se ve respaldado por la alta demanda global de formación aeronáutica, debido al aumento proyectado en las flotas comerciales mundiales.