Navegación Aérea, Equipos y Sistemas PDF

Con ella se han desarrollado varios conceptos: o Especificación RNAV o Especificación RNP o Concepto PBN, que engloba los dos puntos anteriores. Especificación Definición RNAV Permite operar Es para navegación basada en la navegación de área que NO incluye el requisito de vigilancia y alerta de la p...

Con ella se han desarrollado varios conceptos: o Especificación RNAV o Especificación RNP o Concepto PBN, que engloba los dos puntos anteriores. Especificación Definición RNAV Permite operar Es para navegación basada en la navegación de área que NO incluye el requisito de vigilancia y alerta de la performance a bordo en cualquier región de espacio aéreo y fase de vuelo -dentro de la cobertura y los límites operacionales de los sistemas de ayuda empleadossiempre que se satisfagan los requerimientos prescritos en el ámbito del concepto RNAV CON CAPACIDAD PARA PROPORCIONAR TIPOS en función de prestaciones que puede proporcionar el sistema Especificación Definición RNP Definición Concepto PBN Parámetros básicos Previsiones de Guiado en Guiado en tiempo de vuelo Posicionamiento plano plano entre puntos de la horizontal Vertical ruta RNAV 2D SI SI RNAV 3D SI SI SI RNAV 4D SI SI SI SI Es para la navegación basada en la navegación de área que incluye el requisito de vigilancia y alerta de la performance a bordo. Es un concepto definido por OACI que engloba tanto a las especificaciones RNAV como a las RNP: - por el que se pretende alcanzar un nivel óptimo de seguridad y eficiencia - para los vuelos realizados en un espacio aéreo determinado, - condicionando la operatividad en el mismo al cumplimiento de unas prestaciones definidas para la navegación (relacionadas con los parámetros de exactitud, integridad, continuidad y disponibilidad). Exactitud Se define como la diferencia entre la posición indicada por el sistema de navegación y la posición real de la aeronave. Integridad Se define como la capacidad del sistema para desconectarse automáticamente, o advertir al usuario, cuando no deba ser utilizado para la navegación. Este parámetro se suele expresar como el número de veces que el sistema se apaga -o avisa- en un intervalo de tiempo o por operación. Continuidad Se define como la capacidad del sistema para realizar sus funciones durante una determinada operación aérea, sin sufrir interrupciones imprevistas en el servicio. Este parámetro de suele expresar como el número de interrupciones por intervalo de tiempo o por operación. Se define como la capacidad del sistema para realizar sus funciones al inicio de una operación. Este parámetro se Disponibilidad expresa como el porcentaje de tiempo en que el sistema se encuentra operativo, cumpliendo simultáneamente con los requerimientos de exactitud, integridad y continuidad Permite operar Dentro de un espacio aéreo, este concepto es aplicable a cualquier tipo de operación que se pueda desarrollar en las diversas fases del vuelo 3.1.2 Relación RNAV/RNP Para ambas designaciones, RNP y RNAV, la expresión “X” (cuando está indicada) se refiere a la precisión de navegación lateral (TSE) en millas náuticas que se espera que logre, en por lo menos el 95% del tiempo de vuelo. Así RNAV 5 requiere una precisión de navegación lateral de 5 NM. De acuerdo con el Doc. 9613 de OACI “Manual de Navegación Basada en Prestaciones PBN”, se definen las siguientes Especificaciones de Navegación, de aplicación a las fases de vuelo indicadas: RNAV 10: Se utiliza para apoyar operaciones RNAV en la fase de vuelo en ruta para mantener mínimas de separación longitudinal basadas en la distancia, en el espacio aéreo oceánico o dentro de áreas remotas. Por motivos históricos se la puede designar también a veces como “RNP 10”, aunque no cuente con el requisito de vigilancia y alerta de la performance a bordo. RNAV 5: Se utiliza para apoyar operaciones RNAV en la fase de vuelo en ruta para el espacio aéreo continental. RNAV 1 y 2: Se utilizan para apoyar operaciones RNAV en la fase de vuelo en ruta, en SID, STAR y en aproximaciones (sólo en tramos iniciales, intermedios o de frustrada). En la Unión Europea no está previsto el uso de RNAV 2, ni el de RNAV 1 en fase de ruta. RNP 4: Se utiliza para apoyar operaciones RNP en la fase de vuelo en ruta para mantener mínimas de separación longitudinal basadas en distancia en el espacio aéreo oceánico o de áreas remotas. RNP 1: Se utilizan para apoyar operaciones RNP en SID, STAR y en aproximaciones (sólo en tramos iniciales, intermedios o de frustrada) con vigilancia ATS limitada o sin ella y con tránsito de baja a media densidad. Puede utilizar tramos curvos de radio fijo. RNP APCH: Se utiliza para apoyar operaciones de aproximación RNP de hasta RNP 0,3 NM diseñadas con tramos rectos, o curvos de radio fijo (estos últimos, sólo los tramos de aproximación inicial o intermedia, o en algunas partes de la aproximación frustrada). Se pueden incluir requisitos para capacidades como la función baro-VNAV1, o la utilización de sistemas SBAS en aproximación final. RNP AR APCH: Se utiliza para apoyar operaciones de aproximación RNP con tramos de RNP entre 1 y 0,1 (inicial, intermedia o frustrada) y entre RNP 0,3 y 0,1 (aproximación final). Está diseñada para tramos rectos y/o tramos curvos de radio fijo en cualquier parte del procedimiento, incluyendo la aproximación final. El guiado vertical final utiliza función baroVNAV. RNP 0.3: La especificación RNP 0.3 está principalmente dirigida a operaciones de helicópteros y puede usarse en ruta, SID, STAR y aproximación (excepto aproximación final). A-RNP (RNP avanzada): especificación universal que aplica valores de RNP diferentes y escalables, entre 2 y 0,3, según se use en ruta, SID, STAR o aproximación. No está previsto su uso en la Unión Europea. 1 Sistema que proporciona guiado vertical a través de información baroaltimétrica. Es importante tener en cuenta que el cumplimiento de los requisitos de las especificaciones PBN afecta a todos aquellos aspectos que repercuten en el proceso de navegación. Por consiguiente, no solo se requerirán unas determinadas prestaciones en los equipos de a bordo, sino que también podrán imponer –entre otras- unas limitaciones operacionales a los sistemas de apoyo que se utilicen, o un nivel de precisión en los sistemas de referencia geográficos. 3.1.3 Beneficios de RNAV, RNP y PBN Las técnicas de navegación de área aplicadas en diversas partes del mundo ya han demostrado las ventajas respecto a otras formas de navegación más tradicionales: Mayor flexibilidad en el diseño de la red de rutas, permitiendo optimizar la capacidad del espacio aéreo y un uso más eficiente del mismo. Reducción de las distancias de vuelo, con la consiguiente disminución de los costes operativos y medioambientales. Mejora de la eficiencia y la seguridad operacional en las diferentes fases del vuelo. 3.2 Sistemas de ayuda a la Navegación aérea 3.2.1 Generalidades A lo largo de la historia, las necesidades determinadas por el desarrollo del transporte aéreo han propiciado el desarrollo de diferentes métodos que permitieran la navegación en los distintos escenarios en los que una aeronave se pudiera encontrar, bajo cualquier tipo de condiciones meteorológicas y de visibilidad. Para cada fase de vuelo, se especifican unos requerimientos operacionales relacionados con las prestaciones que deben cumplir los sistemas de navegación que actúen en ella. 3.2.2 Clasificación por parámetros En función de los requisitos exigidos para una operación o fase de vuelo, un sistema de ayuda a la navegación podrá ser considerado como: Medio principal o primario: Sistema de ayuda a la navegación aprobado para una determinada operación o fase de vuelo que debe satisfacer los requisitos establecidos de precisión e integridad, sin necesidad de cumplir las condiciones de disponibilidad y continuidad en el servicio. Medio único: Sistema de ayuda a la navegación aprobado para una determinada operación o fase de vuelo que debe cumplir los cuatro requisitos de prestación del sistema. Medio suplementario: Sistema de ayuda a la navegación aprobado para una determinada operación o fase de vuelo que debe utilizarse juntamente con un sistema considerado como medio único. Debe satisfacer los requisitos de precisión e integridad, sin necesidad de cumplir las condiciones de disponibilidad y continuidad en el servicio. 3.2.3 Clasificación por técnicas que usan y por sus elementos Aquellos que se componen de un equipo de a bordo capaz de calcular y Definición proporcionar al piloto la información de navegación, a partir de los datos suministrados por una infraestructura externa a la aeronave Definición SISTEMAS NO AUTÓNO MOS Tipos B. TERRESTR ES Tipos Son aquellos que utilizan una infraestructura auxiliar constituida exclusivamente por instalaciones fijas terrestres Definición Aquellos cuya infraestructura externa a la aeronave está constituida exclusivamente por estaciones terrestres fijas, las cuales suministran la información de navegación mediante su codificación y emisión Por en señales de radioayud radiofrecuencia. Estas as señales son captadas y decodificadas por el equipo de a bordo del sistema, proporcionando al piloto los datos de posición y guiado Tipos Visuales NDB VOR DME ILS Definición Aquellos cuya infraestructura externa a la aeronave está constituida por agrupamientos de luces, que suministran la información de navegación mediante su disposición sobre el terreno y la utilización de códigos de colores. En este caso, no existe un dispositivo de a bordo específico, siendo el piloto de la aeronave quien debe interpretar la información proporcionada por los elementos luminosos Tipos Definición Sistemas indicadores de pendiente de descenso Luces de aproximación Aquellos cuya infraestructura externa a la aeronave incluye satélites. Estos sistemas, también denominados sistemas GNSS (Global Navigation Satellite System), en sus diferentes variantes (combinación de sistemas globales básicos y sistemas de aumentación), son la base de la implantación del concepto PBN. Aparte de los satélites, todos los sistemas espaciales (excepto los de aumentación ABAS) incluyen infraestructuras terrestres auxiliares. SISTEMAS NO AUTÓNO MOS Tipos Constelaci Definición ones principales GNSS / sistemas de aumentaci ón ABAS. C. ESPACIAL ES Tipos Las constelaciones principales son conjuntos de satélites que proporcionan una cobertura global en toda la superficie terrestre. Cada satélite suministra información de navegación mediante su codificación y emisión en señales de radiofrecuencia. Estas señales son captadas y decodificadas por el equipo de a bordo del sistema, que cuando las recibe simultáneamente de 4 satélites o más, puede proporcionar al piloto los datos de posición y guiado. Todos los receptores certificados GNSS en aeronaves, capaces de generar posición y guiado a partir de las constelaciones, incluyen sistemas de aumentación ABAS integrados para alcanzar los requisitos de prestaciones mínimos exigidos por OACI. SISTEMAS Tipos NO AUTÓNO MOS B.ESPACIALES Tipos Tipos Sistemas Definición de aumentaci ón SBAS GPS (EE.UU.) GLONASS (Rusia) Galileo (Unión Europea) BeiDou / BDS (China) Sistemas de cobertura regional/continental, que utilizan una red de estaciones de referencia terrestres para calcular correcciones e información de integridad, partiendo de los datos recibidos de las constelaciones GNSS. Las correcciones y la información de integridad se envían a las aeronaves mediante satélites en órbita geoestacionaria (GEO). Los receptores SBAS embarcados calculan posición y guiado combinando a bordo la posición obtenida directamente de las constelaciones con los datos emitidos por el sistema SBAS. SISTEMAS NO AUTÓNO MOS B.ESPACIALES Tipos Existen varios sistemas SBAS en el mundo, con grados diferentes de desarrollo. Se pueden destacar: WAAS (EE.UU.) EGNOS (Unión Europea). MSAS (Japón) GAGAN (India) Sistemas de aumentaci ón GBAS SISTEMAS Definición AUTÓNOM OS Tipos Consisten en una estación terrestre situada en el aeropuerto al que presta servicio. La estación monitoriza las señales recibidas desde una constelación principal GNSS y transmite correcciones de pseudodistancia, parámetros de integridad y datos de definición de aproximaciones, localmente pertinentes, a las aeronaves en el área terminal, mediante radiodifusión de datos en VHF (VDB). Los receptores GBAS embarcados calculan posición y guiado combinando a bordo la posición obtenida directamente de las constelaciones con los datos emitidos por el sistema GBAS. Aquellos que se componen de un equipo de a bordo capaz de calcular y proporcionar al piloto la información de posición y guiado de la aeronave, basándose en la medición directa de diferentes parámetros de vuelo (velocidad, presión, etc.) y actitud (se denomina actitud de una aeronave a su posición respecto a sus ejes principales). Son sistemas de altas prestaciones que, al no requerir de una infraestructura externa a la aeronave, se suelen utilizar para la navegación en zonas donde no existe la cobertura de otro tipo de ayudas Radar Doppler Equipos inerciales (INS / Inertial Navigation Systems) 3.3 Sistemas no autónomos, terrestres: Radioayudas 3.3.1 Sistema NDB El NDB (Non Direccional Beacon / Radiofaro no direccional) es un sistema de ayuda a la navegación que proporciona a una aeronave debidamente equipada guiado horizontal, es decir, rumbos. 3.3.1.1 Principio de funcionamiento El sistema NDB se basa en la transmisión de una señal, desde una estación en tierra, que es captada por la aeronave mediante un equipo de a bordo pudiendo obtenerse una marcación definida por la desviación de su eje longitudinal respecto al eje aeronave-estación. Representación del Sistema NDB- 3.3.1.2 Equipo de tierra NDB El equipo en tierra del sistema consta esencialmente de un transmisor convencional que emite una señal de navegación omnidireccional (en todas direcciones). La información se envía a los 360º, por lo que es posible establecer comunicación independientemente del punto en el que se encuentre la aeronave, siempre y cuando se encuentre dentro de la cobertura de la señal. Estación NDB-