Desafío de cálculo de posición y tiempo de una aeronave en movimiento uniforme

Navegación Aérea y sus Técnicas

• El aumento de aeronaves y la complejidad de los escenarios operativos han llevado a considerar otros aspectos en la navegación aérea.
• El Sistema de Navegación Aérea (SNA) incluye elementos jurídicos, organizativos, técnicos y operativos para operaciones seguras y eficientes.
• El SNA requiere desarrollo equilibrado en aspectos jurídicos, organizativos, servicios de gestión de tráfico aéreo y comunicaciones, navegación y vigilancia.
• La navegación aérea tiene como objetivo dirigir la aeronave de un lugar a otro a través de una ruta establecida.
• El vuelo de una aeronave se divide en seis fases: despegue, ascenso, ruta, descenso, aproximación y aterrizaje.
• En cada fase del vuelo, la navegación requiere funciones de posicionamiento y guiado por parte del piloto.
• Las técnicas de navegación aérea incluyen la navegación visual y la navegación a estima.
• La navegación visual se basa en la observación directa del piloto de referencias externas a la aeronave.
• La navegación a estima se basa en el uso de la velocidad, tiempo y rumbo de la aeronave.
• La navegación visual presenta limitaciones en cuanto a dependencia de visibilidad y pericia del piloto.
• La navegación a estima utiliza rumbo y distancia para dirigirse hacia el siguiente punto de recorrido.
• Las técnicas de navegación aérea han surgido en función de la necesidad de volar en diferentes entornos y la evolución tecnológica de las aeronaves.

Navegación Aérea y sus Técnicas

• El aumento de aeronaves y la complejidad de los escenarios operativos han llevado a considerar otros aspectos en la navegación aérea.
• El Sistema de Navegación Aérea (SNA) incluye elementos jurídicos, organizativos, técnicos y operativos para operaciones seguras y eficientes.
• El SNA requiere desarrollo equilibrado en aspectos jurídicos, organizativos, servicios de gestión de tráfico aéreo y comunicaciones, navegación y vigilancia.
• La navegación aérea tiene como objetivo dirigir la aeronave de un lugar a otro a través de una ruta establecida.
• El vuelo de una aeronave se divide en seis fases: despegue, ascenso, ruta, descenso, aproximación y aterrizaje.
• En cada fase del vuelo, la navegación requiere funciones de posicionamiento y guiado por parte del piloto.
• Las técnicas de navegación aérea incluyen la navegación visual y la navegación a estima.
• La navegación visual se basa en la observación directa del piloto de referencias externas a la aeronave.
• La navegación a estima se basa en el uso de la velocidad, tiempo y rumbo de la aeronave.
• La navegación visual presenta limitaciones en cuanto a dependencia de visibilidad y pericia del piloto.
• La navegación a estima utiliza rumbo y distancia para dirigirse hacia el siguiente punto de recorrido.
• Las técnicas de navegación aérea han surgido en función de la necesidad de volar en diferentes entornos y la evolución tecnológica de las aeronaves.

Sistemas de navegación aérea: VOR, DME e ILS

• El VOR determina la posición del radial seleccionado con relación a la aeronave, independientemente del rumbo.
• El piloto debe mantener la indicación del CDI centrada para mantener la ruta.
• Cuando la aeronave vuela hacia la estación, la diferencia entre la ruta magnética y el radial es de 180º.
• Cuando vuela alejándose de la estación, la ruta magnética y el radial coinciden.
• El VOR es un sistema de corto y medio alcance, con valores nominales de unas 200 millas náuticas.
• El VOR trabaja en la banda de frecuencias VHF, no afectada por interferencias estáticas.
• El DVOR es una variante que mejora la calidad de la señal de navegación.
• El DME es un sistema de ayuda a la navegación que proporciona información de la distancia oblicua entre una aeronave y una estación en tierra.
• El funcionamiento del DME consiste en la transmisión de señales entre el equipo de a bordo y el de tierra.
• El equipo en tierra del DME consta de un transmisor/receptor que emite identificaciones en Morse.
• El DME no proporciona radiales ni rumbos, solo distancias.
• El ILS es un sistema de ayuda a la navegación que proporciona información de precisión para guiado horizontal y vertical, en la fase de aproximación y aterrizaje.

Sistema de Aterrizaje Instrumental (ILS)

• El ILS está compuesto por tres componentes terrestres: Localizador (LOC), Senda de descenso (GP) y radiobalizas (OM, IM, MM).
• Las radiobalizas han sido reemplazadas por un DME.
• Los tres elementos guían al avión en su aproximación a la pista, manteniéndolo alineado con su eje y descendiendo con una pendiente aproximada de 3º.
• El Localizador emite señales para que las aeronaves se mantengan alineadas con el eje de la pista.
• La Senda de descenso emite señales para permitir el descenso hacia la pista con un ángulo de tres grados.
• Las radiobalizas proporcionan información de distancia al umbral de la pista.
• El equipo de a bordo procesa las señales recibidas por los componentes terrestres del sistema.
• Las fases de aproximación y aterrizaje requieren gran exactitud.
• El indicador de a bordo del ILS se compone de agujas horizontal y vertical.
• Las frecuencias del localizador y la senda de planeo están emparejadas.
• Se han definido tres categorías de actuación de las instalaciones en función de las diferentes necesidades operacionales.
• Los sistemas hiperbólicos han quedado prácticamente en desuso con la aparición de sistemas basados en satélite.

Sistemas de vigilancia en el control del tráfico aéreo

• La técnica basada en la variación de frecuencia entre señales emitidas y recibidas solo puede calcular la aceleración sin ambigüedad en un rango de velocidades específico de la aeronave.
• La energía reflejada sufre una variación de frecuencia debido al efecto Doppler causado por la velocidad relativa entre el avión y la superficie terrestre.
• La función de vigilancia busca obtener un conocimiento exacto y en tiempo real de la ubicación de las aeronaves en un entorno operativo particular.
• Los sistemas de vigilancia son el conjunto de infraestructuras terrestres y equipos de a bordo que determinan y proporcionan la información requerida por esta función.
• Existen tres tipologías de sistemas de vigilancia dependiendo de cómo se determina la información de posición.
• Dentro de los sistemas de vigilancia independiente no cooperativa se encuentran los radares primarios de vigilancia (PSR) y los radares de movimiento en la superficie (SMR).
• El radar primario de vigilancia (PSR) no requiere la colaboración activa de la aeronave y se emplea para la vigilancia de aeronaves, detección de movimientos en tierra y fenómenos meteorológicos.
• El radar de vigilancia en superficie (SMR) está especializado en la detección de aeronaves en las superficies de los aeropuertos.
• Los sistemas de vigilancia independiente cooperativa incluyen el radar secundario de vigilancia (SSR) y la multilateración, que se basa en la triangulación de señales recibidas en la frecuencia de respuesta del sistema.
• La multilateración puede ser utilizada para vigilancia en la superficie de los aeropuertos y en su entorno, así como para vigilancia de áreas más amplias del espacio aéreo.
• Los sistemas de vigilancia dependiente se generan directamente en los equipos de a bordo de la aeronave, como el sistema de vigilancia dependiente automática (ADS).
• El sistema de vigilancia dependiente automática (ADS) permite extender la función de vigilancia a áreas donde no existe cobertura radar, como las zonas oceánicas.

Modos de transmisión de señales en la aviación

• El Modo C en la aviación permite transmitir señales de altitud que aparecen en la pantalla radar.
• El Modo S posibilita el intercambio de información específica con cada usuario mediante llamadas selectivas.
• El radar secundario en la aviación establece intercambios de información claros y potentes entre el equipo de tierra y el avión.
• La multilateración (MLAT) es un sistema de vigilancia independiente cooperativo que proporciona información de posición de aeronaves.
• La MLAT se utiliza para vigilancia terrestre, tráfico de llegada y salida en aeropuertos, y monitoreo de tráfico en ruta.
• La MLAT se basa en la diferencia horaria de llegada (TDOA) para determinar la posición de entidades móviles.
• El equipo de tierra MLAT consta de estaciones distribuidas a lo largo del área de vigilancia y equipamiento para procesar la información.
• En la MLAT, la generación de respuesta a bordo de la aeronave implica que esté equipada con transpondedores.
• El sistema de vigilancia dependiente automática (ADS) en la aviación transmite parámetros de navegación y posicionamiento de aeronaves a través de enlace de datos.
• La técnica ADS requiere sistemas de posicionamiento y navegación a bordo del avión, así como estaciones en tierra para recibir la información.
• El Modo S en la aviación permite la radiodifusión de información a todos los respondedores en Modo S, sin obtener respuestas.
• La Vigilancia Dependiente Automática (ADS) en la aviación transmite información de navegación y posicionamiento de aeronaves a través de un enlace de datos.