NAVEGACIÓN AEREA POSICIONAMIENTO DE AERONAVES

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     "POSICIONAMIENTO DE AERONAVES "

Dentro de la Navegación Aerea un apartado super importante es el tema de los Controladores Aereos Radares etc  A muchos de nosotros nos gusta realizar seguimiento de Aeronaves pero desconocemos como funcionan estos sistemas , que tipos hay etc etc .
Yo en esta entrada intentaré recopilar de la manera más simple realizar una exposición sobre este tema.
VIDEO 
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              Controladores Aereos y Zonas de Control

Dentro de este video nos han hablado de dos sitema el VOR i el ILS vamos a verlos.

RADIOFARO " VOR "

El radiofaro omnidireccional VOR es una radio ayuda a la navegación que utilizan las aeronaves para seguir una ruta preestablecida, siendo, además, uno de los sistemas de navegación más extendidos y utilizados. El transmisor terrestre   emite una señal de radiofrecuencia en todas direcciones, que es recibida por el equipo VOR de cualquier aeronave que se encuentre dentro del rango de alcance (unos 240 kilómetros máximo y hasta 37500 pies de altura), y tenga sintonizada la frecuencia de dicha estación, que puede variar de 108 a 118 MHz modulada en AM. La información recibida, es interpretada por un receptor VOR a bordo, (OBS, Omni Bearing Selector), y el resultado es utilizado bien para posicionarse en el espacio, o bien para guiar a la aeronave, manteniéndola dentro del radial que esté seleccionado.
La emisión del VOR está modulada por tres señales, siendo una la que contiene la identificación de la propia estación (tres letras en código Morse), que permite al piloto identificarla. Las otras dos son ondas sinodales de 30 Hz., cuyas fases varían entre si, a las que se conoce como “señal de referencia” y “señal variable”, manteniendo la de referencia su fase constante, mientras que la variable la cambia según la dirección en que es emitida. 

                  Antena VOR de Madrid-Barajas junto a la pista 32L
                        Emite en la frecuencia de 116,45 MHz.

 Los equipos VOR, se clasifican en tres tipos según su alcance, VOR Terminal (T), con una cobertura de 25 millas náuticas, VOR de Baja Altitud (L), con 40 millas náuticas y VOR de Alta Altitud (H), con 100 millas náuticas, siempre, aproximadamente. Todo apunta a que como sucederá con otros sistemas para la radionavegación aérea utilizados actualmente, es muy posible que el VOR sea reemplazado por sistemas satelitales como el GPS (Global Positioning System). Cuando se trata de un VOR Doppler se denomina DVOR

 Receptor del VOR a bordo, llamado CDI (Course Deviation Indicator), en este caso estamos alejándonos (FR = FROM- triángulo amarillo-) a lo largo del radial 255º.

SISTEMA " ILS "

                                Antena del sistema I.L.S.  
              Normalmente ubicada al final de la Pista de Aterrizaje

El sistema de aterrizaje por instrumentos ILS, del inglés Instrument Landing System , (Figura-7), sirve de ayuda a la aproximación y el aterrizaje, figurando en OACI (Organización de Aviación Civil Internacional) como normalizado en todo el mundo, permite que un avión sea guiado con precisión durante la aproximación a la pista de aterrizaje y, en algunos casos, a lo largo de la misma. Consiste, básicamente, en dos subsistemas independientes, en los que uno proporciona guía lateral y el otro guía vertical. El equipo en tierra lo forman un grupo de antenas direccionales ) para la señal del localizador (guía lateral). normalmente situadas a unos 300 metros al final de la pista, y otro grupo de antenas trasmisoras para la senda de planeo o “glide slope” situadas a un lado de la pista, a la altura de la zona de contacto. Las antenas del localizador trasmiten en una frecuencia comprendida entre 108.1 mhz y 111.975 Mhz, mientras que la “senda de planeo” (G/S) lo hace en una frecuencia entre 328.6 Mhz y 335.4 Mhz dando una trayectoria de descenso que suele estar en torno a tres grados. Además, la frecuencia del localizador trasmite en código Morse su identificación para que la tripulación pueda comprobar que han seleccionado la frecuencia correcta y el sistema se encuentra operativo. Simplificando, estos sistemas funcionan emitiendo dos pares de señales, indicando uno de ellos el eje longitudinal de la pista, para indicar que el avión está volando en la dirección adecuada, y el otro,la senda de planeo correcta, para indicar que el avión lleva el ritmo de descenso correcto que lo colocará además en la pista con espacio suficiente para frenar. 

Las frecuencias del localizador y la senda de planeo están emparejadas de manera que sólo se requiere seleccionar una frecuencia para sintonizar ambos receptores. El localizador proporciona una señal de código morse transmitda a 1 020 Hz para permitir la identificación. Por ejemplo, en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México, se transmitiría MEX para la pista 5L. Esto permite saber si el ILS está operando con normalidad o si está correctamente sintonizado. La señal de senda de planeo no transmite ninguna señal de identificación, por lo que se depende del localizador.
Las señales del localizador y la senda de planeo se muestran en un instrumento de la cabina, llamado Indicador de Desviación de Curso (CDI, del inglés: Course Deviation Indicator), como agujas horizontales y verticales (o un instrumento electrónico que las simule). El piloto controla el avión de manera que las agujas permanezcan centradas en la pole, pues es entonces cuando el avión sigue la senda de planeo y la dirección correctas. Las señales también pueden pasarse a los sistemas de piloto automático para permitir que éste vuele la aproximación.

 Horizonte artificial. En muchos aviones, aquí se muestran las dos agujas que marcan la senda correcta del ILS. De estar sintonizado un ILS durante la aproximación, las dos agujas en cruz indicarían que se está realizando correctamente.

Categorías (CAT) de ILS

Categoría I

Un ILS estándar se considera de Categoría I, lo que permite aterrizajes con una visibilidad mínima de 2.400 pies (732 m) o 1.800 pies (549 m) en caso de que haya iluminación de la línea central y zonas de toma de la pista y un mínimo de techo de nubes de 200 pies (60 m).

Categoría II

Los sistemas más avanzados de Categoría II y Categoría III permiten operaciones en visiblidad de casi cero (sin posibilidad de visión), pero requieren una certificación adicional del avión y la tripulación.
Las aproximaciones de Categoría II permiten aterrizar con una altura de decisión de 100 pies (30 m) y una visibilidad de tan solo 1.200 pies (366 m).

Categoría III

La Categoría III la vuela el sistema de aterrizaje automático del aparato y permite operaciones incluso sin altitudes de decisión:

• CAT IIIa con visibilidad mejor que 700 pies (213 m)
• CAT IIIb con visibilidad o entre 150 pies (46 m) y 700 pies (213 m)
• CAT IIIc sin rango visual de la pista de aterrizaje (hasta el 2012 no se tenía ningún aeropuerto con esta certificación)

Cada aparato certificado para operaciones CAT III tiene una altitud de decisión y mínimos de visibilidad establecidos, únicos para cada certificación. Las instalaciones CAT II/III incluyen iluminación de la línea central de la pista y zona de contacto, así como otras ayudas y mejoras.

AQUÍ OS DEJO ESTE VIDEO SI OS FIJAIS LOS PILOTOS NO MUEVEN EL TIMÓN NI YA ESTANDO EN TIERRA EL AVIÓN USA EL "ILS " PARA DIRGIRSE .
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RADIOBALIZAS

Las radiobalizas son un tipo de radioayudas VHF (75MHz), que ofrece al aviador la posibilidad de determinar su posición a lo largo de una ruta aérea establecida, en el caso del ILS, alineada con la pista de aterrizaje. Existen tres tipos distintos de radiobalizas de ayuda al aterrizaje, que dependen de su posición:

Radiobaliza Exterior

Señal visual de Radiobaliza Exterior.

La radiobaliza exterior (OM, del inglés: outer marker), normalmente identifica el inicio de la senda de aproximación final. Se encuentra situada entre 4 y 7 millas náuticas del umbral de la pista de aterrizaje. Emite dos rayas (en código morse) por segundo, a un tono de 400 Hz, y una señal luminosa de color azul. Se utiliza esta radiobaliza para ayudar a los chequeos de altura, distancia y funcionamiento del equipamiento. Se puede combinar con un NDB para crear una Radiobaliza Exterior de Localizador (LOM, del inglés: Locator Outer Marker).

Radiobaliza intermedia

Señal visual de Radiobaliza Intermedia.

La radiobaliza intermedia (MM, del inglés: middle marker), informa al aviador que se encuentra en la senda de aproximación final de que el contacto con la pista es inminente, buscando que coincida con la altura de decisión de la CATI (unos 200 ft - 60 m). Es por tanto que a menudo se encuentra situada entre las 0,5 y 0,8 millas náuticas, dependiendo de la senda de planeo establecida en el aeropuerto. Está modulada con un tono de 1300 Hz y emite puntos y rayas (morse) alternativos. Su señal luminosa es de color ámbar.

Radiobaliza Interior

Señal visual de Radiobaliza Interior.

La radiobaliza interior (IM, del inglés: inner marker), se instala en la senda de aproximación final para las categorías CATII y CATIII en la vertical del punto de corte de la misma con el plano de Altitud/Altura de Decisión (DA/H, del [[idioma VUAMUTU ;VUAMUTU ; ]: Decision Altitude/Height)) mínima de CATII (30m), a una distancia de entre 75 y 450 metros del umbral de pista. Indica al piloto que se está a punto de cruzar el umbral de la pista y si no es capaz de visualizar ninguna referencia de la misma, deberá frustrar el aterrizaje. Produce un sonido, con una modulación de puntos a 3000 Hz, 6 por segundo. También se enciende una luz blanca. El motivo de que no se use en CATI es que la DA/H en esta categoría es de 60 metros y el piloto debe encontrarse en Condiciones Visuales (VMC, del inglés: Visual Meteorologic Conditions) antes de la "MM", con lo cual, quedaría sin función alguna.

"EQUIPO MEDIDOR DE DISTANCIA D.M.E" 

 

 La Antena receptora DME se instala exteriormente en una aeronave

El equipo medidor de distancias DME, emplazado normalmente junto a un VOR, utiliza la radio telemetría básica para proporcionar información de la distancia oblicua existente entre la aeronave y la estación terrestre que recibe los impulsos enviados por el equipo interrogador de a bordo en una frecuencia comprendida entre 978 Mhz 1213 Mhz. Básicamente, el avión “interroga” al equipo de tierra mediante una secuencia de pares de pulsos con una separación de 12 microsegundos el cual los retransmite con un retardo de 50 microsegundos.

El equipo del avión calcula el tiempo trascurrido desde que emitió la señal hasta que recibió la respuesta, le descuenta 50 microsegundos, y divide el resultado entre dos, (“ida” y “vuelta”). Este tiempo, lo multiplica por la velocidad de la luz, dando la distancia oblicua entre la aeronave y el equipo terrestre. Hay que tener siempre en cuenta, que la distancia medida por el DME, es la real en línea recta entre el avión y la estación, variando la distancia sobre la superficie terrestre en función de la altitud a la que se encuentre la aeronave. Para hacernos una idea, aunque nos encontremos sobrevolando el DME, no indicará cero sino que nos dará una lectura en millas náuticas de la altitud a la que se encuentre el avión. Desde el punto de vista de funcionamiento, el DME, presenta una diferencia importante con respecto a otros sistemas, en los que el instrumento a bordo es un simple elemento pasivo que recibe y decodifica la señal generada por la instalación de tierra sin intervenir para nada más, mientras que, en el caso del transponder, el instrumento de a bordo transmite señales de interrogación, que tras ser recibidas y retransmitidas por el equipo de tierra, proporcionarán al “interrogador” a bordo la información de distancia.

ANTENA R.A. MILLER AV-74 

 Esta antena para Transponder/DME es el reemplazo directo de la conocida Comant CI-105

 " El G.N.S.S.  "

(Sistema Global de Navegación por Satélite)

 

El GNSS (sistema global de navegación por satélite), es un término general que engloba a todos los sistemas de navegación que utilizan satélites como soporte, ofreciendo localización precisa de las aeronaves y cobertura en todo el globo terrestre. El GNSS, en la actualidad, se reduce al GPS (Global Positioning System, Sistema Global de Posicionamiento) y al Sistema Global de Navegación por satélite GLONASS. 

Utilizado también en el tráfico Maritimo

Foto
Sistema de Navegación por Satélite con Carta 

Naútica Electrónica de un Buque Petrolero.

 En el ámbito de la aviación civil, se está implantando el GNSS de una manera evolutiva, a medida que está preparado para acoger el gran volumen del tráfico aéreo civil existente en la actualidad,y pueda responder a las necesidades de seguridad que requiere el sector, uno de los más exigentes del mundo.
Cada sistema GNSS emplea un conjunto de satélites en órbita, que trabajan en conjunto con una red de estaciones terrestres. Un sistema de triangulación permite localizar al usuario, a través de cálculos con la información suministrada por los satélites. Cuando esté completamente desarrollado el sistema el sistema GNSS, se prevé que pueda ser utilizado, sin requerir ayuda de cualquier otro sistema de navegación, desde el despegue hasta completar un aterrizaje de precisión, es decir, en todas las fases de vuelo.

" RADARES " 

 El principal sistema encargado de llevar a cabo la vigilancia y el control del espacio aéreo, es el radar, del que existen dos tipos principales, el radar primario (PSR), y el radar secundario (SSR). El radar primario de vigilancia, puede detectar e informar de la posición de cualquier cosa que pueda reflejar las señales de radio que transmite, incluyendo, dependiendo de su diseño, los aviones, las aves, el clima y las características del terreno. Sus “objetivos” no tienen que tomar acción alguna, solo tienen que estar dentro de su cobertura y ser capaces de reflejar las ondas de radio, pero solo indica su posición, no los identifica. El PSR, se sigue utilizando hoy en día como “copia de seguridad” del SSR, aunque su cobertura y la información suministrada sea más limitada. El radar de vigilancia secundaria (SSR) se basa en un equipo a bordo de la aeronave conocido con el nombre de “transponder”, que recibe en una frecuencia (1030 MHz) y transmite en otra (1090 MHz), “contestando” a las señales de un “interrogador” (usualmente, pero no necesariamente, una estación terrestre ubicada conjuntamente con un radar primario). El SSR puede proporcionar bastante y detallada información, por ejemplo, la altitud de la aeronave, y también permite el intercambio de datos directamente entre aeronaves para evitar colisiones.

 " LAS SID  y  STAR "

 

 Estrechamente relacionado con la radionavegación, en muchos aeropuertos existen las “SID”, (“Stándard Instrument Departure”, salida normalizada por instrumentos) y las “STAR” (“STándard instrument ARrival”, llegadas normalizadas por instrumentos), que son rutas diseñadas por la autoridad competente (o una agencia delegada), que deben seguir las aeronaves para acercarse o alejarse de un aeropuerto, de tal forma que la seguridad quede garantizada, y se reduzcan al mínimo.las posibles molestias en forma de ruido a la población. Cada SID o STAR tiene un nombre propio y se ponen a disposición de los pilotos, tanto en forma gráfica como por escrito estando indicado en ellas, los rumbos, y alturas máximas y mínimas de paso por determinados puntos a lo largo de la trayectoria que deben seguir las aeronaves.

 Carta CDA - Instrument Arrival Chart - Continuous Descent  para las Pistas 32L/32R de Madrid Barajas 
 Configuración Norte

"TACAN"

 El sistema de navegación aérea táctica, conocido por su acrónimo en inglés TACAN, (TACtical Air Navigation) usado, principalmente, por las aeronaves militares, es,desde el punto de vista operativo, análogo a la combinación de un VOR y un DME, proporcionando al usuario información de rumbo y distancia a una estación situada en tierra o a bordo de un barco. Es una versión más precisa del sistema VOR / DME, que proporciona la misma información para la aviación civil. Como dato adicional, el trasbordador espacial fue un vehículo diseñado para utilizar la navegación TACAN, aunque desde entonces ha sido actualizado, con el GPS como sustituto. 

 

 " NDB "

 

El transmisor de radiodifusión no direccional (NDB)  es la radioayuda en uso más antigua, existente, consistiendo en una emisora que transmite una señal de radio de frecuencia fija, que puede captarse desde todas las direcciones. Mediante un instrumento a bordo del avión, llamado ADF, (acrónimo de Automatic Direction Finder), el piloto selecciona la frecuencia de esa emisora, que conoce por las cartas de navegación, y observa la aguja del instrumento, la cual indica en qué dirección se encuentra el radiofaro. Los NDB, con un alcance aproximado de 30 millas náuticas, se sitúan a lo largo de las principales rutas de navegación aéreas, y en las inmediaciones de los aeropuertos, donde siguen siendo de gran utilidad para los pilotos, sobre todo, cuando realizan las maniobras de aproximación con poca o nula visibilidad.

Hasta aquí lo que he recopilado sobre este interesante tema en próximas entradas intentaré hacer una exposición sobre las Comunicaciones de Banda Aerea.

                             Un Saludo

                    E.A.1.-I.I.R.
                   Op. Manolo Corral