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ESCUELA POLITÉCNICANACIONAL
ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA YTELECOMUNICACIONES
ANÁLISIS DE LA SEÑAL DEL SISTEMA DE TRAYECTORIA DEPLANEO EN EL CAMPO LEJANO PARA EL AEROPUETO DE
QUITO Y PROPUESTA PARA SU MEJORAMIENTO
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIEROELECTRÓNICO EN TELECOMUNICACIONES.
ROBERTO ENRIQUE HERRERA PADILLA
DIRECTOR: ING. MARIO CEVALLOS VILLACRESES
QUITO, FEBRERO 2003
DECLARACIÓN
Yo Roberto Enrique Herrera Padilla, declaro bajo juramento que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado
o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se
incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual
correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo
establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la
normatividad institucional vigente.
Roberto Herrera Padilla
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Roberto Enrique Herrera
Padilla, bajo mi supervisión.
DEDICATORIA
A mis abuelitos en especial,
a Clarita y Josefina.
RESUMEN
El Sistema de Aterrizaje por Instrumentos es utilizado para que el avión realice una
adecuada aproximación garantizando una altura libre de obstáculos y el aterrizaje en
el eje de la pista.
La señal recibida puede ser utilizada por el piloto automático al realizar la
aproximación, por lo tanto se requiere que dicha señal sea lo más lineal posible y sin
variaciones bruscas que provoquen la desconexión del mismo.
'jí En el presente proyecto se realiza un análisis matemático de las condiciones que
afectan la señal del Sistema de Trayectoria de Planeo, a continuación se presenta el
resumen de los capítulos que conforman el estudio.
CAPITULO 1 Conceptos de Radiopropagación Es importante entenderlos
fenómenos físicos en los cuales se propaga una señal electromagnética. En este
capítulo se explica los conceptos fundamentales de radiopropagación.
CAPITULO 2 Conceptos Aeronáuticos y Operación del Equipo de Aterrizaje porÍ1w Instrumentos Se hace referencia a las normas y conceptos utilizados y descritos por
la OACI en lo referente al Sistema de Aterrizaje por Instrumentos.
CAPITULO 3 Posibles Soluciones Se realiza un análisis matemático de los posibles
casos que presenta el perfil de la aproximación a la cabecera 35 del aeropuerto
Mariscal Sucre.
Además se analiza las posibles soluciones que permitirían reducir los efectos que
produzcan variaciones en la señal del Sistema de Trayectoria de Planeo las que
podrían ser utilizadas por el piloto automático al realizar una aproximación al
aeropuerto Mariscal Sucre de la ciudad de Quito.
CAPITULO 4 Elección de la solución Para garantizar que el sistema cumpla con lo
establecido por la normas de OACI, se realizan inspecciones, que permiten obtener
gráficas de las variaciones de la señal recibidas por el avión.
Se analizan las gráficas obtenidas en inspecciones al Sistema de Trayectoria de
Pfaneo de la cabecera 35 del aeropuerto de Quito. Se analiza los lugares donde
existiría interferencia multítrayectoria.
Se plantea el uso de un elemento reflector que reduzca la variaciones encontradas
en la señal del Sistema de Trayectoria de Planeo.
CAPITULO 5 Resultados Con base en un análisis matemático en el cuál se analiza
los factores que influyen mayormente en la degradación de la señal emitida por el
Sistema de Trayectoria de Planeo y se analiza las zonas donde los efectos de
interferencia multítrayectoria provocarían variaciones de la señal.
CONTENIDO
CONTENIDO 1
CAPITULO 1. CONCEPTOS DE RADIOPROPAGACION 5
1.1 CARACTERÍSTICAS DE PROPAGACIÓN DE ONDAS 5
1.1.1 ONDA DE SUPERFICIE 6
1.1.2 ONDA IONOSFÉRICA 6
1.1.3 ONDA ESP ACIAL 6
1.1.4 ONDA DE DISPERSIÓN TROPOSFÉRICA 7
1.2 MODOS DE PROPAGACIÓN PARA LAS BANDAS DE VHF Y UHF 7
1.2.2 PROPAGACIÓN EN LA BANDA DE VHF (30 Mhz - 300 Mhz) 7
1.2.3 PROPAGACIÓN EN LA BANDA DE UHF (300 Mhz - 3000 Mhz) 8
1.3 POLARIZACIÓN DE UNA ONDA 8
1.3.1 POLARIZACIÓN HORIZONTAL 8
1.3.2 POLARIZACIÓN VERTICAL 9
1.3.3 POLARIZACIÓN CIRCULAR 9
1.3.4 POLARIZACIÓN ELÍPTICA 10
1.4 REFLEXIÓN 10
1.5 REFRACCIÓN 12
1.5.1 DEFINICIÓN 12
1.5.2 RADIO FICTICIO DE LA TIERRA 13
1.6 DIFRACCIÓN 14
1.6.1 DEFINICIÓN 14
1.6.2 ZONADEFRESNEL 15
1.7 VARIACIÓN DE LA POTENCIA 16
1.7.1 POTENCIA RADIADA 16
1.7.2 ATENUACIÓN 17
1.7.3 ATENUACIÓN DEBIDA ALA VEGETACIÓN 17
1.7.4 ABSORCIÓN 18
1.8 RESENTACIÓN DE PERFILES 19
1.8.1 CORRECCIÓNDE COTAS 19
1.9 ANTENA IMAGEN 20
CAPITULO 2. CONCEPTOS AERONÁUTICOS Y OPERACIÓN DE EQUIPO DE
ATERRIZAJE POR INSTRUMENTOS 22
2.1 DEFINICIONES 23
2.1.1 DIFERENCIA DE PROFUNDIDAD DE MODULACIÓN (DDM) 23
2.1.2 PUNTO A 23
2.1.3 PUNTO B 24
2.1.4 PUNTO C 24
2.1.5 PUNTO D 24
2.1.6 PUNTO E 24
2.1.7 PORTADORAMÁS BANDALATERAL (CSB) 24
2.1.8 SOLO BANDA LATERAL (SBO) 24
2.1.9 ÁNGULO DE TRAYECTORIA DE PLANEO 24
2.1.10 SECTOR DE TRAYECTORIA DE PLANEO 24
2.2 CATEGORÍAS DE LOS ILS 25
2.2.1 OPERACIÓN DE CATEGORÍA I 25
2.2.2 OPERACIÓN DE CATEGORÍA E 26
2.2.3 OPERACIÓN DE CATEGORÍA IHA 26
2.2.4 OPERACIÓN DE CATEGORÍA IHB 26
2.2.5 OPERACIÓN DE CATEGORÍA IHC 26
2.3 EQUIPOS DEL SISTEMA DE ATERRIZAJE POR INSTRUMENTOS O
INSTRUMENT LANDING SYSTEM (ILS) 27
2.3.1 LOCALIZADOR (LOCALIZAR, LL2) 28
2.3.2 SENDADEPLANEO (GLIDEPATH, GP) 32
2.3.3 RADIOBALIZAS (MARKER BEACONS) 46
2.3.4 LUCES DE APROXIMACIÓN Y SUPLEMENTARIAS 47
2.4 LIMITACIONES DEL ILS 48
2.5 INTERFERENCIA POR TRAYECTOS MÚLTIPLES DEBIDO A OBJETOS
REFLECTANTES 48
2.5.1 ÁREA CRÍTICA ILS 48
2.5.2 ÁREA SENSIBLE ILS 49
2.6 ASPECTOS OPERACIONALES PARA MEJORAR LA ACTUACIÓN DEL ILS
49
CAPITULO 3. POSIBLES SOLUCIONES 51
3.1 ANTECEDENTES 51
3.2 DATOS DEL SISTEMA ILS QUITO 51
3.2.1 LOCALIZADOR 52
3.2.2 PENDIENTE DE PLANEO 52
3.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 52
3.3.1 PUNTOS POR ENCIMA DE LA ALTURA DE ANTENAS 54
3.3.2 PUNTOS PORDEBAJO DE LA ALTURA DE ANTENAS 57
3.3.3 PUNTO A NIVEL DE ALTURA DE LA ANTENA 60
3.4 POSIBLES SOLUCIONES 63
3.4.1 EXPROPIACIÓNDE TERRENOS ALEDAÑOS 63
3.4.2 NIVELACIÓNDEL OBSTÁCULO MÁS ALTO 64
3.4.3 SISTEMA DE REFENCIA SIN ANTENA IMAGEN (NON IMAGE END-F1RE ANTENA) 65
3.4.4 APANTALLAMIENTO DE ONDA REFLEJAD A 65
CAPITULO 4. ELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN 68
4.1 INTRODUCCIÓN 68
4.2 CALCULO DE LA ALTURA DE LAS ANTENAS 68
4.3 CHEQUEO DE VUELO (FLIGHT CHECK) 69
4.4 VARIACIONES EN LA SEÑAL 71
4.2.1 CODOS DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO (BENDS) 71
4.2.2 DESIGUALDADES DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO (SCALLOPING) 72
4.2.3 FLUCTUACIONES DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO (ROUGHNESS) 72
4.2.4 FLUCTUACIONES DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO 73
4.3 SELECCIÓN DEL LUGAR 76
4.4 DIMENSIONAMIENTO DE LA MALLA 80
CAPITULO 5. RESULTADOS 84
5.1 CAMPO ELÉCTRICO Y COEFICIENTE DE REFLEXIÓN 84
5.1.1 COEFICIENTE DE REFLEXIÓN PARA POLARIZACIÓN HORIZONTAL 84
5.1.2 COEFICIENTE DE REFLEXIÓN REAL 85
5.1.3 FACTOR DE DIVERGENCIA 85
5.1.4 CAMPO ELÉCTRICO 86
5.2 FACTORES QUE DETERMINAN LAS CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
EFECTIVAS 87
5.2.1 MÉTODO DE MEDICIÓNDE LA CONDUCTIVIDAD 88
5.2.2 CONDUCTIVIDAD A UNA PROFUNDIDAD DE 3 m 89
5.1.2 CONDUCTIVIDAD A UNA PROFUNDIDAD DE 4 m 90
5.1.3 CONDUCTIVIDAD COMO VARIACIÓN DE LA FRECUENCIA 91
5.3 SIMULACIÓN DEL COEFICIENTE DE REFLEXIÓN 93
5.3.1 VARIACIÓNDE LA CONDUCTIVIDAD 93
5.3.2 VARIACIÓNDEL COEFICIENTE DE ABULTAMDSNTO DE LA TIERRA 96
5.3.4 VARIACIÓNDEL ÁNGULO DE INCIDENCIA 99
5.4 SIMULACIÓN DE LA SEÑAL CAMPO ELÉCTRICO 100
5.4.1 CASO 1: SUELO MUY SECO 101
5.4.2 CASO 2: SUELO HÚMEDO 102
5.4.3 COMPARACIÓN CONLOS RESULTADOS DISPONIBLES 104
CONCLUSIONES 107
RECOMENDACIONES 109
BIBLIOGRAFÍA 111
ANEXOS I
ANEXO N° 1 COTAS DEL PERFIL DE QUITO II
ANEXO N° 1 COTAS DEL PERFIL DE QUITO III
ANEXO N° 2 DATOS TOMADOS CON GPS IV
ANEXO N° 2 DATOS TOMADOS CON GPS V
ANEXO N° 3 CORRECCIÓN DE COTAS . VI
ANEXO N° 3 CORRECCIÓN DE COTAS Vil
ANEXO N° 4 RESULTADOS CON K = 4/3 X
ANEXO N° 4 RESULTADOS CON K = 4/3 XI
ANEXO N° 5 RESULTADOS CON K = 2/3 XIII
ANEXO N° 5 RESULTADOS CON K = 2/3 XIV
ANEXO N° 6 RESULTADOS CON K= 1 XVI
ANEXO N° 6 RESULTADOS CON K= 1 XVII
ANEXO N° 7 VUELOS DE CHEQUEO XIX
CAPITULO 1. CONCEPTOS DE RADIOPROPAGACION
1.1 CARACTERÍSTICAS DE PROPAGACIÓN DE ONDAS
La propagación de ondas electromagnéticas, se encuentran sujetas a fenómenos
físicos, que dependen de la polarización de la onda, su frecuencia y el medio en el
que viajan. Los fenómenos más importantes son:
- reflexión
- refracción
- difracción
- dispersión
- atenuación
Los tipos de propagación de las ondas electromagnéticas, podemos clasificar las
ondas como:
- Onda de superficie (1).
- Onda de Ionosférica (2).
- Onda Espacial (3) + (4).
- Onda de dispersión troposférica (5).
- Onda Terrestre (3) + (4) + (1).
Fig. 1.1 Propagación de las ondas
1.1.1 ONDA DE SUPERFICIE
Son ondas que viajan por la superficie de la tierra y aquellas que correspondientes a
la onda media (300 KHz y 3 MHz). Tienen largo alcance y una gran estabilidad, sin
encontrarse afectadas por las condiciones de la atmósfera, pero influye el tipo de
terreno de forma notable en la propagación; además, se requieren grandes antenas,
al igual que una gran potencia para transmitirlas.
1.1.2 ONDA IONOSFÉRICA
Se propagan señales del rango de HF a frecuencias entre 3 y 30 Mhz. La
propagación es por reflexión de las ondas en las capas ionizadas que están a gran
altura, lo que permite un gran alcance, pero esta señal tiene un alto grado de
inestabilidad.
1.1.3 ONDA ESPACIAL
Se propagan señales a frecuencias superiores a 30 Mhz. La propagación es a través
de las capas bajas de la atmósfera, es estable, pero es limitada a la condición de
línea de vista entre el transmisor y el receptor, además la señal puede tener una
disminución en la potencia debido a la interferencia destructiva, producidas por
reflexiones.
Esta onda a su vez se compone de:
- Onda Directa , es la onda que va desde el transmisor a receptor, sin tener
desviación alguna.
- Onda reflejada, es la onda que para llegar desde el transmisor al receptor,
sufre un rebote en el terreno subyacente.
onda directa
Fig-1.2 Onda Espacial
1.1,4 ONDA DE DISPERSIÓN TROPOSFÉRICA
La propagación se basa en reflexiones difusas ocasionadas por variaciones en las
constantes físicas de la troposfera, que producen variaciones en el índice de
refracción, lo que permite alcanzar longitudes más allá del horizonte. Presenta como
inconveniente pérdidas muy elevadas y está sujeta a desvanecimientos profundos.
1.2 MODOS DE PROPAGACIÓN PARA LAS BANDAS DE VHF Y UHF
1.2.2 PROPAGACIÓN EN LA BANDA DE VHF (30 Mhz - 300 Mhz)
Para la banda de VHF la onda superficial se atenúa rápidamente entonces la
propagación es por onda directa y por onda reflejada, es decir la propagación es por
onda espacial.
A frecuencia menores a 501 Mhz su alcance es de 2000 Km gracias a las dispersión
ionosférica y con línea de vista puede alcanzar ios 50 Km, esta banda es utilizada
para los servicios móviles, radiodifusión por radio y televisión, servicio fijo,
radionavegación.
1 Ref. Hernando Rábanos "Transmisión por Radio"
1.2.3 PROPAGACIÓN EN LA BANDA DE UHF (300 Mhz - 3000 Mhz)
Para la banda de UHF la propagación es también por onda espacial, con un alcance
de 40Km2 al tener línea de vista y para frecuencias menores .a 1 Ghz, la propagación
es por medio de dispersión troposférica con un alcance aproximado de 600 Km.
Esta banda es utilizada para el servicio fijo en radioenlaces, para el servicio de
telefonía celular, para radiodifusión, radionavegación y para e! servicio fijo.
1.3 POLARIZACIÓN DE UNA ONDA
La polarización de una onda electromagnética se define a partir de la variación
temporal de las componentes rectangulares del vector campo eléctrico (E), con
respecto al vector del campo magnético (H) y con la dirección de propagación del
vector de Pointing (S). Podemos considerar:
13.1 POLARIZACIÓN HORIZONTAL
El vector de campo eléctrico se encontrará paralelo al plano horizontal.
i - 1 . 3 Polarización Horizontal
:Ref. Hernando Rábanos "Transmisión por Radio"
1.3.2 POLARIZACIÓN VERTICAL
El vector de campo eléctrico se encontrará paralelo a! plano vertical.
Fig. 1.4 Polarización Vertical
1.3.3 POLARIZACIÓN CIRCULAR
El extremp .del vector de campo eléctrico describe un círculo, que e$> fax-resultante de
la suma de componentes polarizadas verticalmente y horizpntaimente, que se
encuentra en cuadratura, el vector resultante tendrá igual amplitud.
y
JHg.1.5 Polarización Circular
10
1.3.4 POLARIZACIÓN ELÍPTICA
El extremo del campo eléctrico describe una elipse, que es la suma de componentes
del campo eléctrico que tendrán distinta magnitud y cualquier relación de fase.
Fig. 1.6 Polarización Elíptica
1.4 REFLEXIÓN
La reflexión sucede cuando una onda viaja en un medio e incide en otro medio en el
cual no penetra la onda, produciendo un rebote de la onda incidente. En reflexión,
podemos utilizar los conceptos de la óptica geométrica, consecuentemente, el ángulo
de incidencia es igual al ángulo de reflexión, dependiendo de las características de la
superficie de reflexión, la intensidad del rayo reflejado es menor que la intensidad del
rayo incidente mientras existe un desfase de 180°.
El receptor recibirá rayos reflejados en zonas planas que se encuentren entre el
transmisor y el receptor; al sumarse el rayo reflejado con el rayo directo, podremos
tener una ganancia o una atenuación.
11
íig. 1.7 Reflexión
Kx
t
En la figura 1.7, RD representa el rayo directo entre el transmisor y ei receptor, RR
representa e! rayo reflejado en la superficie, ht y hr representan las alturas absolutas
de las antenas sobre el nivel de! mar, di y d2 representan las distancias al punto de
reflexión, \|/ ángulo de incidencia del rayo reflejado.
Cuando el terreno presenta muchas irregularidades la reflexión es dispersada, pero
a! aumentar la frecuencia, la longitud de onda disminuye, ocasionando que las
irregularidades más pequeñas produzcan dispersión.
La reflexión depende de:
- Constantes de la tierra (permitividad y conductividad).
- Del ángulo incidente.
- De la frecuencia de trabajo
Nota: A mayor frecuencia la tierra se comporta como un reflector perfecto.
12
1.5 REFRACCIÓN
1.5.1 DEMNICIÓN
La refracción es la curvatura de un rayo conforme pasa oblicuamente de un medio a
otro; esto produce e! cambio de dirección en el rayo. En la figura 1.8 se observa que
ei rayo que incide con una ángulo 9i (Medio 1) sobre la superficie Q cambia a un
ángulo 62 (Medio 2) al ingresar a otro medio
Medio 1
.e;Q V Medio 2
vFig.1.8 Refracción de Ondas
La variación de la curvatura dependerá del índice de refracción3 que se considera
como la relación entre las velocidades de las ondas en el vacío y el medio donde se
propaga.
Para los cálculos en un enlace se considera que la variación del índice de refracción
es función de ¡a altura sobre e! nivel del mar, presión atmosférica, temperatura,
presión del vapor de agua y de la época del año.
Al disminuir el índice de refracción con la altura, el rayo experimenta sucesivas
refracciones que le van alejando de la normal, por lo que su trayectoria es curvilínea.
3Rec.PN.310~9UIT-R
Es importante estimar el coíndice de refracción3 que es un millón de veces el exceso,
respecto de la unidad, del índice de refracción n en la atmósfera, este valor se utiliza
para estimar la zona despejada del trayecto y los efectos como la reflexión
superficial y propagación por trayectos múltiples.
Frentes de
Frente de Ondas
Onda Refractadas
Original
íig. 1.10 Refracción de una Onda
Se debe determinar el valor estándar para el coeficiente de curvatura de la Tierra de
acuerdo a la zona geográfica y altura del enlace.
1.5.2 RADIO FICTICIO DE LA TIERRA
Permite suponer a la onda en una propagación rectilínea, puesto que
hipotéticamente el radio de la Tierra es esférica, sin atmósfera, donde los trayectos
de propagación son rectilíneos y las altitudes y distancias sobre el suelo son iguales
que en la Tierra verdadera.
El radio ficticio de la Tierra implica que los ángulos que forman los trayectos de
transmisión con los planos horizontales no son demasiado grandes en ningún punto.
14
El factor del radio ficticio de la Tierra es la relación entre el radio ficticio de la Tierra y
eí radío verdadero de la Tierra, y este factor esta relacionado con la gradiente vertical
del índice de refracción y el radio real de la Tierra.
Para una atmósfera con gradiente normal del coíndice, el radio ficticio de la Tierra es
alrededor de 4/3 del radio real, este valor es sugerido para la propagación de la
señales para los servicios de radionavegación aeronáutica4,
1.6 DIFRACCIÓN
1.6.1 DEFINICIÓN
Es la capacidad de las ondas para deflectarse o cambiar de dirección alrededor de
obstáculos en su trayectoria. Como se observa en la figura 1.9, la trayectoria directa
entre la antena transmisora y la antena receptora se encuentra bloqueada por una
montaña, la cuál provoca que el rayo se difracte logrando que la señal llegue al
receptor.
Fig. 1.9 Difracción de una Onda
Las condiciones topográficas en las que se va a propagar la señal, pueden afectar a
está, para evitar inconvenientes se calcula el radio de Fresnel en la primera zona, en
el área donde se encuentre el obstáculo más evidente.
'Rec 528-2 UIT-R
15
Para evaluar el despejamiento y la consiguiente difracción, debe representarse el
perfil del terreno sobre una tierra de radio kR0 donde k es e! factor de modificación
del radio terrestre R0 y se debe realizar un análisis de cada tipo de obstáculo
encontrado en el enlace.
1.6.2 ZONA DE UtESNEL
Para un enlace radioeléctrico entre el transmisor y el receptor, podemos tener un
conjunto de elipsoides, determinadas por los rayos difractados que se suman en fase
y en contrafase en forma alternada, donde sus focos se encontrarán en el transmisor
(Tx) y en el receptor (Rx) (Ver figura 1.9).
Por la fase del coeficiente de reflexión, las zonas pares tienen una contribución
sustractiva, puesto que el rayo directo y el difractado llegan en contrafase, mientras
que las zonas impares tienen una contribución aditiva.
Para cálculos se considera que la propagación se efectúa con visibilidad directa, es
decir con fenómenos de difracción despreciables, si no existe ningún obstáculo en la
primer elipsoide de Fresnel. El radio para cualquier punto entre el transmisor y el
receptor se calcula por
R»=55QTJ(d+d^f Ec. (1.1)
Donde:
RN: Radio de la n-sima Zona de Fresnel [m].
d1: Distancia entre transmisor y punto que se evalúa el radio del elipsoide
[km].
d2: Distancia entre receptor y pto. que se evalúa el radio del elipsoide [km],
n: Número entero de la Zona de Fresnel
f; Es la frecuencia [MHz],
16
Tx
Fig.1.10 Zonas deFresnel
1.7 VARIACIÓN DE LA POTENCIA
1.7.1 POTENCIA RADIADA
Una fuente puntual que radia potencia a una proporción uniformemente constante, en
todas las direcciones se le conoce como radiador isotrópico, que es una
aproximación de una antena omnidireccional. El frente de onda de un radiador
isotrópico produce un frente de onda esférico de radio R, con densidades de potencia
iguales.
Donde;
Pr;
U:
O:
= \U.dQ.Js
Ec. (1.2)
Potencia radiada
Intensidad de radiación
Ángulo sólido unitario
La potencia total radiada será distribuida uniformemente, en el caso ideal, es decir en
un medio sin pérdidas, por lo tanto la densidad de potencia en cualquier punto de la
esfera es la potencia total radiada dividida por el área a total de la esfera, por lo
tanto:
17
P = y ' EC. (1.3)
Donde:
P; Densidad de potencia en cualquier punto de la esfera [w/m2].
Pr: Potencia total radiada [w].
R: Radio de la esfera Jm].
En esta ecuación observamos que entre más lejos esté el frente de onda de la
fuente, la densidad de potencia será menor, debido a que es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia de la fuente.
1.7.2 ATENUACIÓN
En la ecuación (1.3) se observa que el campo electromagnético conforme nos
alejamos se dispersa, disminuyendo el número de ondas por unidad de área, lo que
produce una disminución en la densidad de potencia y esto se conoce como
atenuación de la onda.
1.7.3 ATENUACIÓN BEBIDA A LA VEGETACIÓN5
La atenuación dentro de la vegetación es considerable al tener valores mayores a
30db, es posible que se produzca difracción o modos de onda de superficie. La gran
diversidad de condiciones y tipos de follaje dificultan la elaboración de un
procedimiento de predicción general.
Considerando la máxima cobertura del equipo a ser analizado es de
aproximadamente 15 Km y que en la actualidad es muy escasa la vegetación, en el
fReo.PN.833-lUrr-R
18
trayecto donde se propaga la señal a ser analizada, el valor debido a la atenuación
por vegetación tendrá un valor bajo menor a 30 db.
Átemacim especifica en. la vegeiacim
J.U
1
lo-1
io-3
U
^
i
^
K
^
M^
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:: — V , c-í^^^fe-n i *jr T '
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7
: L-ÍI
^ j"!• "
r
^^
u
•
2 5 - '• 2 5 , 2 ; 5 2 . 31Q2 .103 104 1C
Frecuencia (MHz)
Datos de tra^cto -dargo»
Datos de trábete «corto»Fig. 1.11 Atenuación por Vegetación
1.7.4 ABSORCIÓN
La reducción en la densidad de potencia debido a la propagación en el espacio no
libre se llama absorción, esto se debe'a que en el medio existen sustancias como
gases, líquidos y sólidos, que absorben la energía electromagnética.
19
"Para frecuencia superiores a 10 Ghz tendremos atenuación por hidrometeoros, por
tormentas de • arena y polvo, mientras que a frecuencia inferiores a 5 Ghz las
precipitaciones no producirán absorción.
1.8 RESENTACIÓN DE PERFILES
1.8.1 CORRECCIÓN DE COTAS
A frecuencias superiores a los SOMhz, se requiere información sobre la altura del
terreno y la superficie del mismo,.para lo cuál podemos utilizar información que
obtendremos de planos topográficos.
Se considera que una línea recta en una proyección rectangular es suficientemente
precisa para los estudios de propagación hasta aproximadamente 100 Km. La
discrepancia, en comparación con un verdadero trayecto circular.depende, .del
sistema de proyección, de la orientación, y longitud-del .trayecto.
ílg. 1.12 Representación dé Perfiles
20
Para realizar los cálculos se considera la curvatura de la Tierra, y trabajando con un
factor K = 4/3, debe calcular las alturas agregando un valor de corrección, que se
denomina flecha, el cuál se puede calcular de la siguiente forma:
/O) = 0.07849 "^ Ec. (1.4)k
Donde:
f(x): Es la flecha [m]
x: La distancia desde el origen al punto [km]
d: La distancia entre la antena receptora y el transmisor [km]
k: El factor de curvatura de la Tierra _[k-4/3]
Para el valor de la altura corregido:
h(x)= c(x)+f(x) Ec. (1.5)
Donde:
h(x): Valor de altura corregido [m]
c(x): Valor de altura de la superficie sobre el nivel del mar [mj.
f(x): Valor de la flecha [m].
1.9 ANTENA IMAGEN
Una antena imagen se puede considerar como la existencia de una segunda antena
virtual, que se encuentra bajo el. plano de tierra, con las misma características de una
antena real.
21
Fig. 1.13 Antena Imagen
Como se observa en la Fig. 1.13 los rayos.reflejados, se pueden considerar que
provienen desde una antena virtual ubicada a una distancia d bajo elplano de tierra.
Para las ondas, polarizadas horizontalmente existirá un cambio.defase.de .180° en la
onda reflejada, y manteniendo la/amplitud al considerar corno un reflector perfecto al
plano de tierra.
22
CAPITULO 2. CONCEPTOS AERONÁUTICOS Y OPERACIÓN
DE EQUIPO DE ATERRIZAJE POR INSTRUMENTOS
El Sistema de aterrizaje por instrumentos ILS (Instrument Landing System) es
utilizada en la etapa previa al aterrizaje, donde los pilotos pueden encontrar una
variedad de condiciones, incluso tan adversas como fuertes lluvias o [as nieblas, que
provocan que la visibilidad sea muy pobre o nula. Factores como los mencionados,
han permitido el desarrollo de sistemas, que garanticen la aproximación segura a la
pista de aterrizaje, independientemente de las condiciones climáticas.
Fig. 2.1 SistemalLS
El ILS es un sistema de aproximación radioeiéctrico de precisión, que en
condiciones muy reducidas de techo y visibilidad, proporciona información sobre Ja
dirección y ángulo de descenso, para que el piloto llegue hasta una altura crítica o
de decisión.
Para estos sistemas la probabilidad media de que ocurra un accidente fatal durante
el aterrizaje, debido a fallas o deficiencias del sistema total, incluyendo el equipo
terrestre, a la aeronave y al piloto, no debería exceder de 1x 1CT7, garantizando un
sistema seguro. Además.se requiere un período/de evaluación mínimo de-.un. año
para un nuevo tipo de instalación en un aeropuerto ea particular.
23
2.1 DEFINICIONES
Para el sistema de aterrizaje por instrumentos se requiere, conocer algunos
conceptos que se encuentran especificados en el Anexo 10 de la Organización
Internacional de Aviación Civil (OACI).
2.1.1 DIFERENCIA DE PROFUNDIDAD DE MODULACIÓN (DDM)
Porcentaje de profundidad de modulación de la señal mayor, menos el de la señal
menor, dividido por 100.
Corso de IA Trayectoria,de Planeo
Fig. 2.2 Sistema ILS
2.1.2 PUNTO A
Esta ubicado a 7.5 Km (4MN6) del umbral, en la trayectoria de planeo, sobre la
prolongación de la pista en dirección de la aproximación.
; IMilla Náutica [MN]= 1852 [m]
24
2.1.3 PUNTO B
Esta ubicado a 1050m del umbral, medidos sobre la prolongación del eje de la pista
en dirección de la aproximación.
2.1.4 PUNTO C
Punto por el que la parte de recta de la prolongación de la trayectoria de planeo
nominal, pasa a una altura de 30m, sobre el plano horizontal que contiene el umbral.
2.1.5 PUNTO D
Punto ubicado a 4m sobre el eje de la pista, a una distancia de 900m del umbral en
dirección del localizador.
2.1.6 PUNTO E
Punto ubicado a 4 m sobre el eje de la pista y dista 600m del extremo de parada de
la pista en dirección del umbral.
2.1.7 PORTADORA MAS BANDA LATERAL (CSB)
Es la señal formada por la portadora modulada por dos tonos; uno de 90 y otro de
150 Hz.
2.1.8 SOLO BANDA LATERAL (SBO)
Es la señal en la cuál se suprime la portadora y comprende las bandas laterales
generados por los tonos 90 y 150Hz.
2.1.9 ÁNGULO DE TRAYECTORIA DE PLANEO
Es el ángulo formado entre la horizontal y la recta que representa la trayectoria de
planeo.
2.1.10 SECTOR DE TRAYECTORIA DE PLANEO
Sector situado en el plano vertical que contiene la trayectoria de planeo ILS y limitado
por el lugar geométrico de los puntos más cercanos a la trayectoria de planeo en los
que la DDM es 0.175.
25
2.2 CATEGORÍAS DE LOS ILS
Las categorías de los sistemas ILS, están determinadas por normas de Organización
de Aviación Civil Intemacionaí (OACI) en sus ANEXOS respectivos; para el caso del
ILS se trata en el ANEXO 10 Volumen I.
Estas normas tienen que ver con diversos factores como: topografía del aeródromo,
densidad de tránsito aéreo, condiciones meteorológicas, operatividad del aeródromo,
etc.
Los valores mínimos se establecen basándose en la visibilidad horizontal que debe
existir cuando el avión alcanza el punto conocido como altitud de decisión (HD). En
ese punto el piloto debe decidir si continua con la maniobra o se va frustrar la
aproximación.
Los valores mínimos dependen de las ayudas a la radionavegación y a las ayudas
visuales, tipo de avión, velocidad y otros factores como el terreno, alcance visual
hacia la pista ( RVR Reach Visual Range) y el límite de los obstáculos para
determinado aeropuerto. Podemos determinar las siguientes categorías:7
2.2.1 OPERACIÓN DE CATEGORÍA I
Proporciona información de guía desde el límite de cobertura del ILS hasta el punto
en que el eje de rumbo del localizador corta la trayectoria ILS de planeo a una altura
de decisión no inferior de 60m (200ft) y con una visibilidad no inferior a 800 m o un
alcance visual en la pista no inferior a 350m.
7Ref. 9 Anexo 10 de O AGÍ
26
2.2.2 OPERACIÓN DE CATEGORÍA u
Proporciona información de guía desde el límite de cobertura del ILS hasta el punto
en el que el eje de rumbo del localizador corta la trayectoria ILS de planeo a una
altura de decisión inferior a 60m (200ft) pero no inferior a 30m (lOOft) y un alcance
visual en la pista no inferior a 350m.
2.2.3 OPERACIÓN DE CATEGORÍA IHA
Proporciona información de guía desde el límite de cobertura del ILS hasta una altura
de decisión inferior a 30m (100ft), o sin altura de decisión y con un alcance visual en
la pista no inferior a 200m.
2.2.4 OPERACIÓN DE CATEGORÍA 1HB
Proporciona información de guía desde el límite de cobertura del ILS hasta una altura
de decisión inferior a 15m (50ft), o sin altura de decisión y con un alcance visual en la
pista inferior a 200m pero no inferior a 50m.
2.2.5 OPERACIÓN DE CATEGORÍA mC
Aproximación y aterrizaje de precisión por instrumentos sin limitaciones de altura de
decisión ni de alcance visual en la pista.
En la siguiente tabla se resume los datos:
27
Categoría
CAT. I
CAT. II
CAT. 1 1 1 A
CAT, III B
CAT. III C
Mínima altitud de
Descenso (MDA)
60 m
30 m
0
0
0
Alcance Visual de la
Pista (RVR)
800 m
400 m
200 m
50 m
0
Tabla 2.1 Categorías de los ILS
2.3 EQUIPOS DEL SISTEMA DE ATERRIZAJE POR
INSTRUMENTOS O JNSTRUMENT LANDING SYSTEM (ILS)
En el sistema ILS podemos dividir en cuatro partes importantes, que entregan
diferente información, que funcionan de forma independiente y que se encuentran en
lugares diferentes;
- Localizador (Loca¡izer} LLZ) Proporciona la guía en acimut a lo largo de la línea
central (eje) de la pista prolongada.
- Radiobalizas (Marker Beacons) Son puntos de referencia de distancia hacia el
umbral de vista, están compuestas por marcador extemo (OM), marcador medio
(MM) y marcador interno (IM).
- Senda de planeo (Glidepath, GP) Proporciona la guía de inclinación para la
aproximación.
- Luces de aproximación y suplementarias Se realiza en la última parte del
acercamiento.
28
MM OM
Emisor de G.P.
Emisor de Localizador
-Distancia de ] JUU ]•*.' 1MN 3.5MN a 5 MNaterrizaje
JFig. 2.3 Sistema ILS
23.1 LOCALIZADOR (LOCALIZER , LLZ)
Este equipo proporciona la guía en acimut a lo largo de la línea central de la pista
prolongada, es decir indicará la posición de ¡a aeronave respecto a la prolongación
del eje de la pista, esto se conoce como Curso Frontal, e! haz del localizador deberá
pasar por la radiobalizas exterior y media. El equipo puede transmitir en un rango de
frecuencias comprendido entre ios 108Mhz y 111.975Mhz, en décimas impares, y los
transmisores contarán con potencias de 15W que permiten cubrir distancias de 25
millas náuticas.
El equipo se encuentra situado en la prolongación de ía pista, y emite un haz frontal y
posterior (Back Course) este haz es utilizado después de haber sido calibrado, y esta
reservado para condiciones en que se requiera.
29
• Estacióndel tfTO 133 MCTtKSÍ TROM Localizador Intersección ente la Piste y laRUMVAYCCNTCRLIMC /? Extensión del G.S. Marcador Medio
600 i
Marcador Externo
fftOM 0.3 TO 14*rULLSCALC
UMITS.SYMMCTRICALA&OUTAXI5
Torre de ControlFrecuencias deModulación G.S. l150Hz
3* Bajo la
Horizontal
Fig, 2.4 SistemalLS
El curso frontal está formado por la irradiación de dos lóbulos con tonos de 90HZ y
otro de 150 HZ, modulados en amplitud y se ubican a cada lado del eje de pista en
dirección de la aproximación; e! lóbulo derecho tiene predomino del tono de
frecuencia de 150Hz y este sector se conoce como sector azul. Mientras que el
lóbulo izquierdo tiene predominio del tono de 90Hz y se denomina sector amarillo.
En ia región central se ubica el eje de pista y su prolongación, en este sector no
existe predominio de ningún tono; es decir, no se produce una diferencia en la
profundidad de modulación dada por los tonos de 90 HZ y 150 HZ.
La posición del avión estará determinada por sector donde tenga mayor predomino
de cualquiera de los dos tonos. Por ejemplo, si el avión tiene en su instrumento de
abordo un desvío hacia la derecha, nos indica que está recibiendo un predominio del
tono de 150Hz; por el contrario, una indicación de desvío hacia el lado izquierdo
determinará un predominio de la señal de 90Hz.
30
La diferencia en profundidad de moduiación activará la aguja vertical del medidor
hacia el lado opuesto de! tono predominante; lo que implica en cabina, que el piloto
debe realizar una corrección de su rumbo en ei mismo sentido en que se halla la
aguja del medidor, hasta lograr centrar la aguja. Cuando logre esta posición, se
encuentra la aeronave sobre la prolongación del eje de pista; es decir, no tendrá
diferencia en profundidad de modulación lo que equivale a O DOT.
íig. 2.5 Indicaciones en la aeronave
Se emite también la identificación auditiva propia y única del sistema utilizando tres o
cuatro letras en Código Morse, anteponiendo la letra I y con una frecuencia de tono
de 1020Hz. Dicha identificación se repetirá con un mínimo de seis veces por minuto.
2.3.1.1 Cobertura Del Localizador
Se recomienda en ei Anexo 10 de OACl, los valores de cobertura:
46.3 km (25 MN) dentro de ±10° respecto al eje de rumbo frontal.
31
31.5 km (17MN) entre 10° y 35° respecto a! eje de rumbo frontal
18.5 km (10MN) fuera de los ±35° si se proporciona cobertura.
La cobertura de este sector sólose efectúa si hace falta
Fig. 2.6 Cobertura del localizador
2.3.1.2 Aproximación Posterior (Back Course)
Es la aproximación por la parte posterior, pero en este caso sólo se proporciona
información sobre la guía de azimut y debido a la falta de la senda de planeo se
considera una aproximación de no precisión.
De igual forma la información se debe interpretar en el sentido contrario, a menos
que el equipo tenga un inversor de las lecturas, usualmente no se realiza un
aterrizaje por el BACK COURSE.
2.3.13 Antenas Del Localizador
El sistema de antena estará situado en la prolongación del eje de la pista, en el
extremo de parada, y se ajustará el equipo de tal forma que el eje de rumbo quede
en el plano vertical.
32
Los arreglos de antenas seleccionados, uniformes o no, irradian las ondas
electromagnéticas, con una gran directividad y un alto desvanecimiento de la señal
fuera del área útil.
Dos tipos de señales son utilizadas, cada una modulada en amplitud al 20% de la
portadora por cada uno de los dos tonos que están en fase (90Hz y 150Hz), a esta
señal se la conoce como CSB (portadora más banda lateral); mientras que la
segunda señal se denominada SBO (solo banda lateral), que es una sola banda
lateral con portadora suprimida.
La señal CSB es alimentada a todo el arreglo de tal forma que se emita el mayor
lóbulo en dirección del eje de la pista, el principio de alimentación será en fase en
todo el arreglo.
La señal SBO es alimentada en cuadratura de fase respecto a CSB, y cada lado del
arreglo es alimentado para que produzca un cero en el eje del mismo. Es decir está
basado en el principio de alimentación en contrafase.
2.3.2 SENDA DE PLANEO (GLIDE PATH, GP)
Indica la trayectoria de descenso que la aeronave debe tener para una adecuada
aproximación hacia la pista; es decir, entrega información de la guía vertical,
permitiendo que la aeronave vuele a una altura que le permita evitar cualquier
obstáculo.
Opera en el rango de UHF, entre 328.6MHz y 335.4MHz en décimas pares
espaciadas cada SOKHz. La potencia de salida utilizada es de 4W para cubrir una
distancia de 10 MN, por lo tanto se entiende que la aeronave primero realizará el
procedimiento con el sistema localizador por su mayor cobertura, para
posteriormente realizar operaciones con el sistema de senda de planeo.
33
El equipo también irradia dos lóbulos con tonos de 150Hz y 90Hz, cada uno
modulado al 40%, quedando el lóbulo de 90Hz encima del lóbulo de 150Hz. Posee
un haz posterior el cual tiene valores mínimos y no tiene utilidad.
Pista
!"ig. 2.7 Gráfica de pendiente de planeo
23.2.1 Equipo A Bordo De La Aeronave
La información del localizador y de la senda de planeo, se observa en un solo
indicador Al seleccionar la frecuencia del localizador, queda seleccionada la
frecuencia emparejada para el sistema de trayectoria de planeo. Para el instrumento
de la senda de planeo tendremos cinco marcas en el indicador, cada marca se la
conoce con el nombre de dot, a su vez un dot equivale a 75 jiAmps.
Cuando la aeronave se encuentre fuera de la cobertura del sistema, la aguja se
desplazará al último dot, y se presentará una bandera que indicará que está fuera el
sistema, la bandera también se presentará si el haz presenta algún problema y sus
indicaciones no son fiables, al ingresar al área de cobertura se eliminará la bandera
y el piloto realizará los procedimientos requeridos para llevar a la aguja al valor
medio.
Al igual que en el localizador, cuando exista una diferencia en profundidad de
modulación activará la aguja horizontal del medidor hacia e! lado opuesto del tono
predominante; lo que implica en cabina, que el piloto debe realizar una corrección de
su rumbo en el mismo sentido en que se halla la aguja del medidor, hasta lograr
centrar la aguja.
t
34
Descenso a plenaescala
Elevación de dos puntos,desviación máxima deseguridad recomendada
Este avión tiene que iniciar unascenso inmediatamente
. 2.8 Senda de Planeo
Cuando ei piloto logre colocar la aguja en el centro del indicador, la aeronave se
encuentra sobre la pendiente de planeo fijada para un determinado aeropuerto, cual
garantiza una aproximación libre de obstáculos.
t23.2.2 Cobertura de la Senda de Planeo
El equipo emitirá señales suficientes para permitir el funcionamiento satisfactorio, en
sectores de 8° en azimut a cada lado del eje de trayectoria de planeo del ILS, hasta
una distancia de por lo menos 18,5 km (10MN) entre 1,759 y 0,456 por encima de ia
horizontal.
Cobertura de acimut
Ángulo de la Trayectoriade Planeo
oCobertura de elevación
t Fig. 2.9 Cobertura de Senda de Planeo
El ángulo que irradie el equipo de trayectoria de planeo puede variar entre 2° a 4°
respecto a la horizontal y puede variar según las condiciones del aeropuerto donde
se instale; pero se recomienda que el ángulo debe ser de 3°. Sólo debe usarse
ángulos de más de 3° cuando no sea posible satisfacer por otros medios los
requisitos de franqueamiento de obstáculos.
23.23 Sendas Falsas
Se tiene sendas de planeo falsas por problemas en la propagación, diseño de las
antenas transmisoras, los obstáculos que rodeen al transmisor, la potencia, etc., por
esa razón se debe considerar:
La información debe ser corroborada con la información en las cartas de
navegación. Es decir se debe confirmar la relación entre la altura y la distancia al
umbral de la pista.
El primer lóbulo falso no se produce hasta pasado los 6°.
Además estos se producen por encima del lóbulo verdadero, por lo tanto se
puede llegara puntos bajos.
36
- Se debe cumplir con la cobertura recomendada, es decir 7° en elevación y la
cobertura de 1.75 x ángulo de trayectoria de planeo o glide path, mientras que los
lóbulos falsos serán más débiles.
23.2.4 Alimentación De Las Antenas Del Equipo De Pendiente De Planeo
Para la selección del lugar en que se van a emplazar las antenas se considerará
varios factores entre ellos:
- Velocidades verticales de descenso o de aproximación respecto a los tipos de
operaciones del aeródromo.
- La posición de los obstáculos en el área de aproximación final, el sector de
aeródromo y área de aproximación frustrada y los límites de franqueamiento de
obstáculos.
Se utilizan sistemas idénticos de antenas diédricas, que irradian con polarización
horizontal. La configuración de las antenas dependerá del tipo de operación en la
que se seleccionó para el trabajo. El tipo de operación dependerá de las condiciones
que presente el aeropuerto.
23.2.5 Tipos De Operación De La Estación De Trayectoria De Planeo
El sistema puede trabajar de tres formas diferentes:
- Referencia por nulo (Referencia Nuil).
- Referencia por Banda Lateral.
Efecto de Captura.
37
té'
!
Fig. 2.10 Tipos de antenas de radiación
2.3.2.5.1 Estación De Trayectoria De Planeo Referencia Por Nulo
La señal de radiofrecuencia es alimentada directamente a las antenas diédricas, la
señal CSB es alimentada a la antena inferior, mientras que SBO será alimentada en
la antena superior.
38
Antena.Superior
AntenaInferior
Figorab
JFig- 2.11 En figura a se observa las antenas de transmisión y en la figura b se observa el
diagrama de radiación de la estación de Trayectoria de Referencia por Nulo
Para este tipo de funcionamiento se requiere que el terreno circundante sea muy
plano hasta por lo menos 4 Km más allá del umbral de la pista, dentro de este sector
no debe existir obstrucciones verticales dentro de los 30°, dentro de los primeros 8
km. El ángulo de trayectoria de plano es determinado por la altura de las antenas.
2.3.2.5.2 Estación Trayectoria De Planeo Banda Lateral
La señal SBO es dividida y una componente es desplazada 180°, esta señal será
alimentada en la antena superior, mientras que la combinación de SBO + CSB en la
antena inferior, la variación con la configuración anterior es que las antenas se
encuentran a diferentes alturas, esta relación es de 3:1.
39
t
Antena.8 Superior
y Antena£ Inferior
-150 Ha490 Hz +150 H2
+90 HZ
Gtd&Poth
-9Q H?
Figura b
ílg. 2.12 En figura a se observa las antenas de transmisión y en la figura b se observa el diagrama
de radiación de la estación de Referencia Banda Lateral
Es importante en este esquema considerare! plano reflector, como complemento del
sistema radiante. Además esta configuración es utilizada en casos donde existe
ondulaciones en las proximidades del umbral de la pista, para superar este problema
se utiliza una contra antena frente al arreglo de las antenas.
t
Una desventaja, la antena inferior se encuentra mucho más baja y por lo tanto es
muy sensible a la conductividad del terreno. Es utilizada cuando el área cerca del
final de la pista es bastante corta
2.3.2.5.3 Estación De Trayectoria De Planeo Efecto De Captura
Es un sistema que trabaja con tres antenas y dos frecuencias, las señal CBS es
alimentada a las antenas inferior e intermedia. En la antena intermedia la señal de
CBS estará 180° fuera de fase y 6db abajo respecto a la señal de la antena inferior.
La señal SBO será la misma para las antenas superior e inferior, y para la antena
intermedia estará con un desfase de 180° y 6db por debajo.
40
En este sistema se agrega un segundo transmisor llamado CLEARENCE, su función
es proveer una fuerte señal TLY UP" en la parte inferior del patrón de radiación. Las
frecuencias con las que trabaja son:
- Course fp + 4Khz
- Clearence fp - 4 Khz
Con este sistema se puede conseguir una señal de Categoría II, en aeropuertos
donde la referencia nula no la proporcionaba.
AntenaSuperior
#- Antena-Intermedia.
AntenaInferior
CfearGtice (H'150)
580 (90-130)
ese (so 4- ¡so)
SBC (.150-90)
GLEARAMCE (-1-150)
Figura a. Figura b
Fig. 2-13 En figura a se observa las antenas de transmisión y en la figura b se observa el diagrama
de radiación de la estación de Referencia Efecto de Captura
Debido a que este sistema de efecto de captura es el que se encuentra funcionando
en el aeropuerto Mariscal Sucre, detallaremos la forma en que se obtiene el
diagrama de radiación presentado en la figura 2.13.
41
- Para ia señal CSB tendremos:
La antena inferior radiará un lóbulo en e! cuál se encontrarán los tonos de +90Hz y
+150Hz.
C5B (90 + 150)
Fig. 2.14 CSB Antena Inferior
En la antena intermedia, la potencia se reduce a la cuarta parte y se desfasa en
180°, el diagrama de radiación tendrá dos lóbulos, en el lóbulo inferior tendremos los
tonos -90Hzy -150Hz, en el lóbulo superior tendremos los tonos +150Hz y +90Hz .
CSB (90 + 150)
. 2.15 CSB Antena Intermedia
42
Como resultado obtendremos que los tonos de +150Hz y +90Hz bajos la pendiente
de planeo, se reduce considerablemente. Mientras que por encima de la pendiente
de planeo la señal se refuerza.
CSB (90 + 150)
ílg. 2.16 CSB Radiación Total
- Para la señal de SBO:
En la antena inferior, la potencia será de una cuarta parte que la potencia en la
antena intermedia y tendrá un desfase de 180°, los tonos serán +90Hz y -150Hz.
t
SBO (90-150)
ílg. 2.17 SBO Antena Inferior
43
En la antena intermedia, el diagrama de radiación tendrá dos lóbulos, los tonos en el
lóbulo inferior serán +150Hz y -90Hz, mientras que para el lóbulo superior los tonos
serán-150Hzy+90Hz.
5BO (150-90)
Fig. 2.18 SBO Antena Intermedia
En la antena superior la potencia que se alimenta será una cuarta parte que la
potencia de la antena intermedia, y tendrá un desfase de 180°, el diagrama de
radiación tendrá tres lóbulos, el lóbulo inferior tendrá los tonos +90Hz y -150Hz, el
lóbulo intermedio-90Hz y +150Hz, el lóbulo superior tendrá -150Hz y +90Hz.
SBO (90-150)*sSBO (150-90)
Kig. 2.19 SBO Antena Superior
En el espacio tendremos que el lóbulo que produce la antena inferior se anula con el
lóbulo intermedio de la antena superior. Los lóbulos superiores de la antena
intermedia y superior, se sumará produciendo un ensanchamiento del lóbulo que se
encuentra por encima de la pendiente de planeo, los tonos de este lóbulo serán
44
+90Hz y -150Hz. La diferencia entre los lóbulo inferiores de las antenas intermedia y
superior producirán un lóbulo angosto bajo la pendiente de planeo con tonos de
+150Hzy-90Hz.
SBO (90-150)
(150-90)
Fig. 2.20 SBO Radiación Total
- Para la señal de clearance:
Solo se alimenta la antena inferior y la superior, además se irradia el tono de 150Hz.
Para la antena inferior el diagrama de radiación será:
Clearence (+150)
Fíg. 2-21 Clearance Inferior
Para la antena superior, el diagrama de radiación tendrá tres lóbulos y el lóbulo
intermedio tendrá -150Hz y los otros dos lóbulos tendrán +150Hz.
45
Clearence (+150)
Clearence (—150)
CLEARANCE (-1-150)
Fig. 2.22 Clearance Superior
Como resultado tendremos que la diferencia entre el lóbulo intermedio de la antena
superior y el lóbulo de la antena inferior se anulan, en los lóbulos restantes sólo
tendremos el tono de +150Hz, existe un lóbulo encima y otro bajo la pendiente de
planeo.
Clearence (+150)
CLEARANCE (+150)
Fig. 2.23 Clearance Radiación Total
Al sumar los diagramas resultantes de las figuras 2.16, 2.20 y 2.23, tendremos el
diagrama de la figura 2-13.
46
233 RADIOBALIZAS (MARKER BEACONS)
Trabajan a 75Mhz e irradian un haz vertical, el cual indica la distancia a la que se
encuentra el avión del umbral de pista. La polarización de las radiobalizas es de tipo
horizontal. AI cruzar sobre estas radiobalizas se puede recibir señales en los
auriculares del piloto y señales visuales en el panel.
O.M:
Fig. 2.24 Ubicación de Radiobalizas
Pueden existir tres tipos de radiobalizas llamadas:
- Radiobaliza exterior
- Radiobaliza intermedia
- Radiobaliza interior
233.1 Radiobaliza Exterior (Outer Marker, Om)
Tiene un tono de frecuencia de identificación de 400-Hz, con una serie audible de
rayas y enciende a bordo una luz azul. La radiobaliza exterior debería emplazarse a
7.2 km (3.9MN) del umbral, excepto que por motivos topográficos o por razones
operacionales esto no sea posible, entonces podrá emplazarse a una distancia entre
6.5 y 11,1 km (3.5 y 7 MN) del umbral.
47
2.3.3.2 Radiobaliza Intermedia (Middle Marker, Mm)
Tiene un tono de frecuencia de identificación de 1300Hz, con una serie audible
alternada de puntos y rayas, y enciende a bordo una luz ámbar. Con un diagrama de
radiación vertical la radiobaliza debería ubicarse a 1050 m (3500 ft), del umbral de
aterrizaje, en el extremo de aproximación de la pista y a no más de 75 m (250ft) de la
prolongación del eje de la pista. Sobre la estación se ubica la altura de decisión para
que e! piloto realice el aterrizaje o frustre el mismo; es decir, debe coincidir con el
Punto Bdel ILS ver figura 2.2.
2.3.3.3 Radiobaliza Interior (Inner Marker, Im)
Con un tono de identificación de SOOOHz, una serie audible de seis punto por
segundo y enciende a bordo una luz blanca. No es un requerimiento la colocación de
esta radiobaliza.
2.3.4 LUCES DE APROXIMACIÓN Y SUPLEMENTARIAS
La aproximación a la pista se realiza en dos etapas, la primera se realiza con
referencias instrumentales, hasta el punto a partir del cual la maniobra se realizará
con referencias visuales. Una de estas referencias es conocida como PAPI
(Precisión Aproach Path Indicator).
Instalación VÁSI
DISPOSITIVO ÓPTICO
UNIDAD DE LUZ VASI
LAMPABAS
Fig. 2.25 Luces de Aproximación
48
2.4 LIMITACIONES DEL ILS
* Se puede producir variaciones impredecibles de [os haces del localizador y del
trayecto de bajada.
* El costo de instalación es bastante alto, en especial en zonas montañosas.
* Es un equipo estacionario y fijo.
* Por la interferencia que pueden producir los aviones el ritmo de aterrizajes se
mantiene bajo, además se puede restringir el movimiento de los vehículos en
tierra.
2.5 INTERFERENCIA POR TRAYECTOS MÚLTIPLES DEBIDO A
OBJETOS REFLECTANTES
Objetos de grandes dimensiones, incluidos vehículos u objetos fijos tales como
edificios que se encuentren en la cobertura de la señal radiada podrán ocasionar
interferencia por trayectos múltiples a la estructura de rumbo y trayectoria ILS.
El tamaño de los objetos fijos reflectantes y los edificios, junto con las características
direccionales de las antenas, terminarán la calidad de la estructura de la senda de
planeo.
Para evitar dichos problemas, se formulan criterios de zonificación que permitan
proteger ciertas áreas, éstas pueden subdividirse en:
2.5.1 ÁREA CRÍTICA ILS
Es un área que rodea a las antenas del localizador y de la trayectoria de planeo en la
que se prohibe la entrada y circulación de vehículos, incluso de aeronaves, durante
las operaciones ILS debido a que ocasionarían perturbación inaceptables de la señal.
49
2.5.2 ÁREA SENSIBLE ILS
Es un área que se extiende más allá del área crítica en la que se controla el
establecimiento y /o movimiento de vehículos, incluso aeronaves, para evitar la
posibilidad de que ocurra interferencias en la señal, esta área estará dentro de los
límites del aeródromo.
2.6 ASPECTOS OPERACIONALES PARA MEJORAR LA
ACTUACIÓN DEL ILS
Las características que influyen en la reflexión y difracción de señales ILS de forma
que se produzca interferencia por multitrayecto son la altura y la orientación de las
superficies verticales de aeronaves y vehículos. Debe establecerse la altura máxima
de una superficie vertical que pueda interferir así como su orientación en el peor de
los casos8.
600 m,(2 ooo rt>
¡D = Distancia y azimut
Nota.- El punto P esta, o bien 600 m por encima de la elevación del umbral o 300 m por encima de la elevación
del punto más alto dentro de las áreas de aproximación intermedia y final, lo que resulte más elevado
Fig. 2.26 Cobertura sobre elevación
50
't
Esto se debe a que algunas orientaciones pueden provocar desviaciones de la
trayectoria de planeo o del localizador más allá de los límites de tolerancia otro factor
que influye es la presencia de edificios elevados que provoca que la estructura de la
señal se acerque a los límites de tolerancia para cierta categoría de operación.
Se puede mejorar los codos, limitando la radiación en direcciones determinadas, a fin
de evitar o disminuir la reflexión en los objetos que dan lugar a dichas curvas. En la
mayoría de casos se puede optar por un método especial, ello puede conseguirse
mediante pantallas situadas y proyectadas de modo que reduzcan la radiación en la
dirección de los objetos.
! Tomado del Anexo 10 de O AGÍ
51
CAPITULO 3. POSIBLES SOLUCIONES
3.1 ANTECEDENTES
El sistema ILS en el Aeropuerto Mariscal Sucre de Quito funcionó desde 1982 hasta
1998 con referencia de banda lateral, para posteriormente trabajar con la referencia
de efecto de captura, en la que se encuentra en funcionamiento actualmente.
Para el aeropuerto de Mariscal Sucre de Quito, se cumplen las siguientes
condiciones:
3.2 DATOS DEL SISTEMA ILS QUITO
Categoría: I
Mínima Altitud de descenso: 300m
Alcance visual de la pista: 5000m
Equipo Dual: Si
Haz Posterior: No
Canal de Comunicación: No
Distancia entre antenas de localizador y antenas de senda de planeo: 2370,44m
Distancia desde el eje de pista a las antenas de senda de planeo: 76m
Coordenadas de la cabecera 17
0° 0,7' 37.93416" Sur
78° 29' 25.08476" Oeste
52
Coordenadas de la cabecera 35
0° 0.9' 18.354" Sur
78° 29' 9.98225 Oeste
3.2.1 LOCALIZADOR
Frecuencia de portadora: 110.5 Mhz
Coordenadas:
0° 0.7' 35.36842" Sur
78° 29' 25.47093" Oeste
3.2.2 PENDIENTE DE PLANEO
Frecuencia de portadora: 329,6 Mhz
Ángulo de la pendiente de Planeo: 3.2°
Altura de la estación de pendiente de planeo: 2783,28 (m)
Coordenadas:
0° 0.8' 51.26439" Sur
78° 29' 11.57173" Oeste
3.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La señal transmitida por el sistema de trayectoria de planeo está en los valores
sugeridos en las recomendaciones de la OACI, pero se pretende mejorar dicha
señal, debido a que se observa una degradación de la misma.
Considerando que la señal se propaga en su mayor parte en una topografía urbana,
la cuál está en continúo cambio y además en el perfil se observan obstáculos de
53
altura apreciable que si bien no obstruyen el haz directo, podrían causar efectos de
interferencia multitrayectoria.
T"ig. 3.1 Procedimiento ECS Quito
Para resolver cualquier problema de índole electromagnético se tiene como limitante,
ei no poder realizar ningún cambio en ¡os equipos de transmisión, recepción, o en el
sistema de antenas, puesto que solo se puede ¡mpiementar sistemas autorizados por
la OACI, esto se debe a las características del servicio que prestan.
Con las condiciones anteriores se busca plantear una solución en el campo lejano,
en donde los campos tienen las mismas propiedades que los de una onda
electromagnética plana propagándose en el espacio libre.
Considerando que la forma de propagación de la señal es por medio de una onda
espacia!, se analiza la posibilidad de controlar la onda reflejada, debido a que en la
trayectoria de la señal se observa una topografía muy irregular y además presenta
una variedad de zonas entre las cuales podemos clasificar en:
Zonas urbanas
Zonas boscosas
Zonas de cultivo y/o pastoreo
54
Realizando un análisis por medio de la óptica geométrica y analizando a su vez las
diferentes posibilidades de altura que se pueden encontrar los puntos, dentro del
perfil se identifican puntos que están por;
- Encima de la altura de las antenas,
- Debajo de la altura de las antenas,
- A la misma altura de las antenas.
3.3.1 PUNTOS POR ENCIMA DE LA ALTURA DE ANTENAS
JFig.3.2 Punto sobre altura de pista
Con el objeto de encontrar los puntos que producen una interferencia a 6 MN desde
la cabecera de la pista se busca encontrar las relaciones que permitan definir las
coordenadas de los puntos en donde se puede colocar una pantalla que suprima la
onda que se refleja.
55
t
Considerando las distancias en el plano horizontal y las alturas en el plano vertical,
para [as zonas en que las alturas donde se reflejan las ondas están por encima de la
altura de las antenas tenemos las siguientes relaciones referidas a la figura 3.2.
Siendo:
AC: Pendiente de planeo.
DB: Rayo reflejado desde las antenas a la superficie.
BC; Rayo reflejado desde la superficie al avión.
DC: Rayo directo desde las antenas al avión.
j3: Ángulo entre el plano tangencial y el haz del rayo reflejado.
cp: Ángulo entre el plano tangencial y el eje horizontal.
a: Ángulo entre el rayo reflejado y el eje horizontal.
* 9; Ángulo de la pendiente de planeo.
T: Ángulo entre EF y la superficie tangencial.
x: Distancia horizontal entre las antenas y el punto de reflexión.
hh: Altura absoluta desde la pista y la superficie tangencial de reflexión.
ha: Altura de las antenas.
h: Altura desde la superficie al avión.
z: Distancia entre AFJ.
d: Distancia entre las antenas y el avión.
fEn el punto B tenemos:
P = 9-tg-lr Ec. (3.1)
Con el triángulo DEB
Reemplazando en la ecuación (3.1)
^^g-'ÍVA.] Ec. (3.2)
56
Para encontrar el valor del ángulo, en el punto B;
a = /3+<p Ec. (3.3)
En el triángulo AFFJ
Despejando z
hh Ec. (3.4)TgOGS
En el triángulo FCC3
hTgOGS=-
a -z
Despejando la distancia
Reemplazando la ecuación (3.4) en la ecuación (3.5)
hh hd--
Ec. (3.5)^ }
TgOGS Tg9GS
Despejando d
d = 7T- Ec. (3.6)
En el triángulo BC'C
Despejando la altura
h = Tga.d-Tga.x Ec. (3.8)
57
Reemplazando en (3.6) con (3.8)
= hh + d.Tga-x.Tga Ec. (3.9)
Despejando la distancia en donde se encontrará la interferencia tenemos:
Ec, (3.10)
AI reemplazar los valores x , hh, ce y 9Gs, en la ecuación 3.10, se puede calcular la
distancia d tomada desde la pista al avión y es el punto donde se produce la
interferencia del rayo directo con el rayo reflejado, este valor es comparado con los
fly checks, con el objeto de obtener los puntos donde se puede colocar la pantalla.
3.3.2 PUNTOS POR DEBAJO BE LA ALTURA DE ANTENAS
Con el objeto de encontrar los puntos que producen una interferencia a 6 MN desde
la cabecera de la pista se busca encontrar las relaciones que permitan definir las
coordenadas de los puntos en donde se puede colocar una pantalla que suprima la
onda que se refleja.
Considerando las distancias en el plano horizontal y las alturas en el plano vertical,
para las zonas en que las alturas donde se reflejan las ondas están por debajo de la
altura de las antenas tenemos las siguientes relaciones referidas a la figura 3,3.
58
Fig. 3.3 Punto bajo altura de pista
Siendo:
AC: Pendiente de planeo.
DB; Rayo reflejado desde las antenas a la superficie.
BC: Rayo reflejado desde la superficie al avión.
DC: Rayo directo desde las antenas al avión.
P: Ángulo entre el plano tangencial y el haz del rayo reflejado.
cp: Ángulo entre el plano tangencial y el eje horizontal
a: Ángulo entre el rayo reflejado y el eje horizontal.
0: Ángulo de la pendiente de planeo.
T: Ángulo entre EF y la superficie tangencial.
x: Distancia horizontal entre las antenas y el punto de reflexión.
hh: Altura absoluta desde la pista y la superficie tangencial de reflexión.
ha; Altura de las antenas.
h: Altura desde la pista al avión.
d: Distancia entre las antenas y el avión.
En el punto B
En el triángulo DA'B
Reemplazando, en la ecuación (3.11)
Para encontrar el valor del ángulo:
a —
En el triángulo ACC'
Despejando la altura
En el triángulo CBB'
a
h=d,Tg9
h =Tga.d-Tga.x
Reemplazando la ecuación (3.15) en la ecuación (3.17)
dTgO + hh= dTga - x.Tga
dTga - xTga = d.TgO + h.
Agrupando términos
d. (Tga - TgO) = xTga + hh
Ec. (3.11)
Ec. (3.12)
Ec. (3.13)
Ec. (3.14)
Ec. (3.15)
Ec. (3.16)
Ec. (3.17)
59
60
Despejando la distancia en donde se encontrará la interferencia tenemos:
Tga-TgO(Ec. (3.18)
GS
Al reemplazar los valores x , hh, a y GGS, en la ecuación 3.18, se puede calcular ia
distancia d tomada desde la pista al avión y es el punto donde se produce la
interferencia del rayo directo con el rayo reflejado, este valor es comparado con los
fiy checks, con el objeto de obtener los puntos donde se puede colocar la pantalla.
33.3 PUNTO A NIVEL DE ALTURA DE LA ANTENA
Fig.3.4 Zonas a la misma altura
Con el objeto de encontrar los puntos que producen una interferencia a 6 MN desde
la cabecera de la pista se busca encontrar las relaciones que permitan definir las
coordenadas de los puntos en donde se puede colocar una pantalla que suprima la
onda que se refleja.
61
Considerando las distancias en el plano horizontal y las alturas en el plano vertical,
para las zonas en que las alturas donde se reflejan las ondas están al mismo nivel de
la altura de las antenas tenemos las siguientes relaciones referidas a la figura 3.4.
Siendo:
AC: Pendiente de planeo.
DB: Rayo reflejado desde las antenas a la superficie.
BC: Rayo reflejado desde la superficie al avión.
DC: Rayo directo desde las antenas al avión.
P: Ángulo entre el plano tangencial y el haz del rayo reflejado.
cp: Ángulo entre el plano tangencial y el eje horizontal.
a: Ángulo entre el rayo reflejado y el eje horizontal.
9: Ángulo de la pendiente de planeo.
x: Distancia horizontal entre las antenas y el punto de reflexión.
ha; Altura de las antenas.
h: Altura desde la superficie al avión.
z: Distancia entre AE'.
d; Distancia entre las antenas y el avión.
Con el triángulo AEE1
Despejando z
hz = - — a— Ec. (3.19)
TgOGS }
Con el triángulo ECC' ^
d —z
Despejando
Ec. (3.20)
Con eí triángulo CBC'
Tga^-^— Ec. (3.21)d — x
Despejando h
h=Tga.d~Tga.x Ec. (3.22)
Reemplazando la ecuación (3.19) en la ecuación (3.20)
,a — -Tg9(GS
Ec. (3.23)gGS
Reemplazando con (3.22)
= ha + dTga - xTga Ec. (3.24)
Despejando d/a
-Tga
Al reemplazar los valores x , hh, a y 0Gs, en la ecuación 3.25, se puede calcular la
distancia d tomada desde la pista al avión y es el punto donde se produce la
interferencia del rayo directo con el rayo reflejado, este valor es comparado con los
fly checks, con el objeto de obtener los puntos donde se puede colocar la pantalla.
63
3.4 POSIBLES SOLUCIONES
Si bien el sistema ILS instalado cumple con ios parámetros establecidos por
Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), debido a las condiciones
topográficas del área de aproximación a la cabecera 35, se producen efectos
reflectivos indeseables que ocasionan variaciones en la señal emitida, ocasionando
en determinado lugar de la trayectoria, la inhabilitación de la captura de la señal
para utilización en la aproximación con piloto automático.
A continuación se analizan posibles soluciones que permitan mejorarla señal emitida
por el sistema de trayectoria de planeo, a una distancia de 6MN desde el umbral de
la pista.
3.4.1 EXPROPIACIÓN DE TERRENOS ALEDAÑOS
A la frecuencia a la que trabaja el sistema de pendiente de planeo, la propagación de
la señal será por medio de ondas espaciales, que implica que existirá una
combinación de la onda directa y la onda reflejada en la superficie, comprendida
entre las antenas del transmisor del sistema ILS y el avión.
Siendo un factor importante, para la propagación de la señal la topografía del terreno,
se podría aumentar el área nivelada que queda alrededor de la pista, con el objeto de
eliminar del campo cercano los obstáculos, además el sistema al trabajar bajo el
principio de antena imagen requiere que la superficie circundante al sistema de
radiación sea lo más plano posible.
Esta área puede extenderse hasta los (8Km), solución que obligaría a expropiar los
terrenos aledaños, lo cual ocasionaría molestias en los habitantes en esta zona que
tiene una gran densidad de habitantes.
64
tDentro de estas áreas, también debería estar restringido el tráfico vehicular, por lo
tanto el Intercambiador del Labrador, debería ser eliminado lo que ocasionaría una
mayor congestión del tránsito en la ciudad. Otro predio afectado sería el Country
Club de la FAE, que al encontrarse dentro de las instalaciones del aeropuerto, está
localizado dentro de un área considerada como crítica, por lo tanto debería estar
completamente libre de obstáculos.
Los hangares de diferentes compañías de transporte aéreo, que en los últimos años
han sido edificados, también contribuirán a una degradación de la señal, esto se
debe que en ocasiones se utilizan elementos metálicos para su construcción.
i ¡ 3.4.2 NIVELACIÓN DEL OBSTÁCULO MÁS ALTO
Analizando el perfil topográfico entre las antenas del sistema de trayectoria de planeo
y el límite de cobertura, encontramos que el obstáculo más alto es el cerro de
Monjas, el mismo que puede ofrece un área de reflexión que presentaría una
interferencia multitrayectoria y que por consiguiente debería ser eliminado.
Esta solución implicaría la expropiación de los terrenos ubicados en el cerro Monjas,
y posteriormente la nivelación de dicho cerro,
t
Debido a gran volumen de tierra que se debe retirar, y agregando el costo por la
expropiación de los terrenos, esta solución sería muy costosa, sin contar con los
inconvenientes que se causaría a los habitantes del sector.
Además se requiere un lugar para depositar todo el material que se retire del lugar,
sin contar que se requerirá la modificación del tramo pertinente Sistema Nacional
Interconectado que cruza por dicho sector.
65
Esta solución tomaría algunos años en el caso de ser ¡mplementada. Soluciones
como estas han sido realizadas en otros países como Brasil.
3.4.3 SISTEMA BE BEFENCIA SIN ANTENA IMAGEN (NON EttAGE END-FERE
ANTENA)
Es una variante del sistema de referencia de efecto de captura; usa un sistema de
antenas que hacen que la operación sea casi independiente de la superficie reflectiva
que se encuentra frente al sistema, esto gracias a la distribución de cables coaxiales
distribuidos de forma horizontal, que forman un sistema de tierra virtual.
Esta solución no puede ser implantada debido a que no se cuenta con el espacio
suficiente, debido a que para su funcionamiento se debe instalar dos arreglos de
antenas, uno que tiene forma convexa y el otro cóncava, estos arreglos deben estar
separados por lo menos con un radio de 67 m, para la irradiación de las señales,
además presenta una gran dificultad para la instalación y calibración, se suma a esto
un costo muy elevado.
Por esta razón dicho sistema no a sido ampliamente difundido, siendo muy escasos
los aeropuertos que han optado por dicha opción. Por lo restringido del sistema, el
mantenimiento serán mucho más costoso y dependerá de personal altamente
calificado.
3.4.4 APANTAIXAMIENTO DE ONDA REFLEJADA
Si bien es posible aumentar el ángulo de la trayectoria para evitar los efectos de las
ondas reflejadas, dicho factor implica que la pendiente para el aterrizaje va ha ser
mucho más pronunciado, lo que sería mucho más peligroso para el avión cuando
66
realice un procedimiento de aproximación mediante el sistema ILS, pues las
variaciones de la altura serán mucho más drásticas.
Por ejemplo se han tomado los punto A y B del procedimiento de aproximación para
el aeropuerto Mariscal Sucre, en la tabla 3.1.
Los valores de distancia representa la distancia comprendida entre las antenas del
sistema de trayectoria de planeo y el punto A o B, respectivamente, para el valor de
altura se ha considerado el valor de la tangente del ángulo de trayectoria de planeo
por el valor de la distancia.
PUNTO A
Ángulo
[grados]
2,8
3
3,2
Distancia
[m]
7408
7408
7408
Altura
[m]
362,31
388,24
414,17
PUNTOS
Ángulo
[grados]
2,8
3
3,2
Distancia
[m]
1000
1000
1000
Altura
[m]
48,91
52,41
55,91
Tabla 3.1 Variación del ángulo del GS
De la tabla 3.1 se observa que al variar el valor del ángulo en 0,2 grados la variación
de la altura en el punto A es de 26 m aproximadamente y para el punto B la
diferencia es de 3,5 m, por lo tanto, es recomendable el evitar seguir aumentando el
valor del ángulo del sistema de trayectoria de planeo.
Otra forma de evitar el efecto de la interferencia de las ondas reflejadas sería
disminuyendo la potencia de transmisión, este procedimiento implicaría que la señal
en ciertos puntos no cumpla con los valores requeridos en el Anexo 10 de la OACI.9
Por lo tanto no garantizaría una buena cobertura.
JRef.8
67
Por otra parte , los equipos no pueden ser modificados, debido a que los equipos que
funcionan en los aeropuertos, son equipos probados en aeródromos especiales para
pruebas, esto es para garantizar la seguridad del tráfico aéreo.
Para evitar que las señales que son reflejadas a lo largo de la superficie de
aproximación produzcan interferencias que degraden la señal se propone apantanar
una zona que se haya identificado como un área donde las señales que inciden en
dicha área produzcan un efecto de degradación de la señal.
Este apantallamiento podría lograrse medíante la instalación de una malla metálica
localizada en el sitio más conveniente que se elegirá mediante un análisis de la
propagación de las ondas emitidas por el sistema ILS en el aeropuerto Mariscal
Sucre de Quito y recibidas en el avión, esta pantalla metálica permitirá cambiar la
trayectoria de las ondas reflejadas que inciden en el área seleccionada del cono de
aproximación del aeropuerto Mariscal Sucre.
CAPITULO 4. ELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN
4.1 INTRODUCCIÓN
Por las condiciones analizadas anteriormente, como mejor solución se presenta el
apantallamiento de la señal en el campo lejano. Para alcanzar este objetivo se
plantea la colocación de una pantalla metálica (malla) en las superficies en las que
se presume se producen reflexiones que ocasionan la degradación de la señal.
Como información preliminar, se requiere calcularla altura de las antenas.
4.2 CALCULO DE LA ALTURA DE LAS ANTENAS
El sistema de senda de planeo del aeropuerto Mariscal Sucre de Quito, funciona con
un sistema de efecto de captura. El cálculo de la altura10 de las antenas, se basa en
la fórmula presentada en el manual del fabricante.
74.9808sen 9* fp
Donde:
fHl: Altura de la antena Lower [m]
Hm: Altura de la antena Middle [m]
Hu: Altura de la antena upper [m]
6: Ángulo nominal de la trayectoria de descenso [grados]
fp: Frecuencia central de la portadora [Mhz]
Ref 1 Manual del Grupo de Trayectoria de Planeo Mark 10
3HL
2HLí
' \
Hm
HL
HL
Fíg. 4.3 Altura de las Antenas
Para el caso de la ciudad de Quito tendremos:
69
74.9808sen3.18*329.6
(m)
Como condiciones:
Vr
H|=4.1 (m)
Hm = 2H¡
Hm = 8.2018(j
HU=3H!
Htt=l2.3(m)
Ec. (4.2)
Ec. (4.3)
114.3 CHEQUEO DE VUELO1" (FLIGHT CHECK)
Los chequeos de vuelo pueden ser inspecciones del emplazamiento, de puesta en
servicio, de categorización y anuales, en estas inspecciones se medirá el ángulo de
la trayectoria de planeo y su estructura.
lRef. 10 Manual Sobre Ensayo de Radioayudas Para la Navegación
70
Esto permitirá realizar cualquier cambio necesario para corregir la trayectoria de
planeo, garantizando que no exista errores de la posición de la aeronave en el plano
vertical.
El promedio aritmético de todas las desviaciones de la trayectoria de planeo,
corregida entre el punto A y el punto B del ILS, que se representa por una línea recta,
constituirá ef ángulo de trayectoria de planeo, la parte situada por debajo del punto B
del ILS no se utiliza en el cálculo de la estructura.
MM
Fig, 4.4 Procedimiento ILS Quito
Para realizar estas inspecciones se utiliza la avioneta laboratorio de placas HC-DAC
perteneciente a la Dirección de Aviación Civil la misma que está provista de un
equipo el cuál permite obtener gráficas del valor del campo eléctrico que se recibe en
el avión, estos valores indican comportamiento de la señal del sistema, en el espacio
y se obtienen después de realizar una aproximación al aeropuerto siguiendo la señal
del equipo de trayectoria de planeo.
71
4.4 VARIACIONES EN LA SEÑAL
En la información que obtenemos en las gráficas de un chequeo de vuelo (Flight
Check), se puede observar que se presentan variaciones de la señal emitida por el
sistema de senda de planeo referidas al eje que representa la trayectoria de planeo
idea!, estas variaciones deben cumplir con la recomendación de OAC1: "Las
desviaciones de la trayectoria de planeo de la aeronave debe mantenerse dentro de
los límites de una desviación de la trayectoria de ± 30 |¿A". Las variaciones, pueden
ser de diferentes características, y se clasifican como: codos, desigualdades y
fluctuaciones de la señal, efectos que no son individuales sino que actúan en
combinación. A continuación se detallan cada uno de estos:
4.2.1 CODOS DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO (BEKDS)
Un codo de la trayectoria de planeo ILS es una desviación de dicha trayectoria
respecto a su posición nominal.
Los codos de la trayectoria de planeo son inaceptables cuando en condiciones
normales impiden a una aeronave llegar a la altura de decisión en una posición de
vuelo estable y a un punto comprendido dentro de los límites aceptables de
desplazamiento respecto a la trayectoria de planeo.
La presencia de codos afecta en mayor grado al acoplamiento automático y
semiautomático que al acoplamiento manual, debido a que estas variaciones de
amplitud y frecuencia en la señal, la aeronave puede seguirlas durante la
aproximación a la pista.
En la figura 4.5 se observa que existe un cambio en ia dirección rectilínea de la
prolongación de la trayectoria de planeo.
72
Codos o Bends
Eje Trayectoria de Planeo
Fíg. 4.5 Codos en la Señal
4.2.2 DESIGUALDADES DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO
(SCALLOPING)
Son desplazamientos rápidos, regulares o rítmicos de la trayectoria de planeo, que
una aeronave no puede seguir cuando ejecuta una aproximación.
SCALLOPING SCÁLLOPING - ROUGHNESS ROUGHHESS
A A Ar.P. V V V
Fig. 4.6 Scalloping - Roughness
4.2.3 FLUCTUACIONES DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO
(ROUGHNESS)
Son desplazamientos rápidos e irregulares de la señal de la trayectoria de planeo,
que no puede seguir la aeronave que ejecuta la aproximación por instrumentos.
SCALLOPING - ROUGHNESS - BENDS
Fig. 4.7 VariacioDCS de la Señal
73
En ía figura 4.7 se observa una seña! que es la combinación de los tres tipos de
variaciones de la señal.
4.2.4 FLUCTUACIONES DE LA SEÑAL DE TRAYECTORIA DE PLANEO
A continuación se presentan diferentes chequeos obtenidos en diferentes pruebas
realizadas al equipo de Trayectoria de Planeo.
Transmisor 1t-V JOf T' *a"
"f^ÍTÍ" j"*1 *
< -»~ >d -í3™: "3;
••t
-1
3.3—t.
i
Fecha: 15/10/1998
r eu C-TÍ es *~i
-í
-*s s
Fig.4.8 Chequeo de Vuelo
; ^^^P^Pff ^^ fi ^^^ f| .
74
Transmisor 1 Fecha: 09/11/2001
Fig.4.9 Chequeo de Vuelo
' • '£&&&.v-a-Sáfc-.a
75
Transmisor-2 Fecha: 09/11/2001
li>0
Rg.4.10 Chequeo de Vuelo
76
AI analizar las gráficas anteriores, para los dos transmisores, las señales obtenidas
en diferentes fechas, y al compararlas, se observa que, a una distancia superior a
las 6 MN se.presentan fluctuaciones de la misma. Los codos que se observan
indican que se producen reflexiones las cuales perturban a la señal, evitando que se
obtenga una señal óptima. En el Anexo 7 se presentan más vuelos de chequeo, y en
todos ellos se presentan alteraciones en la señal de trayectoria de planeo.
4.3 SELECCIÓN DEL LUGAR
Con miras a implementar la solución del mejoramiento de la señal en base a la
localización de un apantallamiento mediante una malla metálica, a continuación se
presenta un análisis matemático para determinar la iocalización de los puntos de
reflexión que mayormente darían lugar a la interferencia multitrayectoria para el perfil
donde se propaga la señal del sistema de trayectoria de planeo.
Con el objeto de tomar en cuenta los cambios atmosféricos que pueden presentarse
en las zonas de posible reflexión en el análisis, se contempla una variación del
abultamiento de la tierra como consecuencia de la variación del factor k.
Para el perfil que presenta el cono de aproximación al aeropuerto de Quito12,
considerando las variaciones de las cotas debido a cambios en los valores de k con
4/3, 2/3 y 1, utilizando un programa con las fórmulas presentadas en el capítulo 3, en
las secciones 3.3.1, 3.3.2 y 3.3.3.
Se realiza el cálculo de las áreas donde la señal del sistema de trayectoria de planeo
se refleja y produzca la interferencia a la onda directa, la cual deberá estar a partir de
las 6 MN.
: Ver Anexo 3
77
En la tabla que se presenta a continuación en, los valores de distancia corresponden
a los valores de las distancias horizontales entre las antenas del sistema de
trayectoria de planeo y el punto de reflexión, los valores de altura corresponden a las
alturas absolutas referidas al nivel del mar, incrementadas por el abultamiento para
diferentes valores de k:
En el Anexo 4 se presentan resultados desde el inicio de la pista hasta la cumbre del
cerro de Monjas con un factor k = 4/3, en el Anexo 5 se presentan los resultados del
mismo tramo pero con un factor k = 2/3, y en el Anexo 6 se exhiben los resultados
con k = 1. Siendo los valores de k = 4/3 los utilizados como norma, esto se debe a
que la ITU recomienda el uso de este valor para los cálculos de propagación de
ondas electromagnéticas.
Con referencia al la figura 3.2, los valores del ángulo phi, son los de la pendiente de
la superficie donde se refleja la señal, este valor es calculado considerando dos
puntos diferentes consecutivos, del perfil del cono de aproximación al aeropuerto de
Quito.
Despejando phi
Donde;
cp ángulo entre la superficie tangencial de reflexión y el plano horizontal
hxAltura absoluta
dx distancia absoluta
La columna correspondiente a beta son los ángulos formados entre el rayo reflejado
y la superficie de reflexión, el cálculo se realiza mediante las fórmulas (3.2) y (3.13).
78
El valores de alfa son los ángulos comprendidos entre el rayo reflejado y el eje
horizontal, las fórmulas utilizadas son: (3.3), (3.14) y (3.21).
La distancia al punto de reflexión es el valor que existe entre las antenas del sistema
de trayectoria de planeo y el punto donde el avión recibe la señal.
Además como datos adicionales se ha tomado la altura de la pista a 2783.28 (m),
ángulo de la trayectoria de planeo de 3.2 grados. En la tabla se resaltan los
resultados que se consideran más importantes para el proyecto.
DISTANCIA
pvri
4284,27
8565,00
8575,00
8582,03
8587,03
8595,00
8606,50
8631,50
8660,38
8685,38
8702,95
8702,95
8702,95
8714,18
8736,23
ALTURA
[M]
2911,57
2915,28
2910,94
2910,79
2915,49
2917,09
2918,40
2919,21
2920,07
2922,28
2926,29
2926,29
2926,29
2931,00
2936,26
PHT
[GRADOS]
0,05
-3,98
-38,64
62,21
15,99
8,56
4,86
0,80
3,33
6,27
39,11
39,11
39,11
15,56
12,11
BETA
[GRADOS]
-1,27
-4,67
-39,30
61,55
15,30
7,86
4,16
0,09
2,62
5,54
38,36
38,36
38,36
14,77
11,30
ALFA
[GRADOS]
-1,22
-8,65
-77,95
123,76
31,30
16,41
9,02
0,89
5,95
11,81
77,47
77,47
77,47
30,33
23,41
DISTANCIA
ALPTODE
REFLEXIÓN
[M]
2628,59
6817,50
8497,28
8344,36
9247,31
10117,70
12135,12
-356,68
16182,88
11055,85
8784,00
8784,00
8784,00
9387,11
9669,78
DISTANCIA
ALPTODE
REFLEXIÓN
[MN]
1,42
3,68
4,59
4,51
4,99
5,46
6,55
-0,19
8,74
5,97
4,74
4,74
4,74
5,07
5,22
78
El valores de alfa son los ángulos comprendidos entre el rayo reflejado y el eje
horizontal, las fórmulas utilizadas son; (3.3), (3.14) y (3.21),
La distancia al punto de reflexión es el valor que existe entre las antenas del sistema
de trayectoria de planeo y el punto donde el avión recibe la señal.
Además como datos adicionales se ha tomado la altura de la pista a 2783.28 (m),
ángulo de la trayectoria de planeo de 3,2 grados. En la tabla se resaltan los
resultados que se consideran más importantes para el proyecto.
DISTANCIA
[M]
4284,27
8565,00
8575,00
8582,03
8587,03
8595,00
8606,50
8631,50
8660,38
8685,38
8702,95
8702,95
8702,95
8714,18
8736,23
ALTURA
[M]
2911,57
2915,28
2910,94
2910,79
2915,49
2917,09
2918,40
2919,21
2920,07
2922,28
2926,29
2926,29
2926,29
2931,00
2936,26
PHI
[GRADOS]
0,05
-3,98
-38,64
62,21
15,99
8,56
4,86
0,80
3,33
6,27
39,11
39,11
39,11
15,56
12,11
BETA
[GRADOS]
-1,27
-4,67
-39,30
61,55
15,30
7,86
4,16
0,09
2,62
5,54
38,36
38,36
38,36
14,77
11,30
ALFA
[GRADOS]
-1,22
-8,65
-77,95
123,76
31,30
16,41
9,02
0,89
5,95
11,81
77,47
77,47
77,47
30,33
23,41
DISTANCIA
ALPTODE
REFLEXIÓN
[M]
2628,59
6817,50
8497,28
8344,36
9247,31
10117,70
12135,12
-356,68
16182,88
11055,85
8784,00
8784,00
8784,00
9387,11
9669,78
DISTANCIA
ALPTODE
REFLEXIÓN
[MN]
1,42
3,68
4,59
4,51
4,99
5,46
6,55
-0,19
8,74
5,97
4,74
4,74
4,74
5,07
5,22
79
f
DISTANCIA
m
8759,22
8784,22
8809,39
8809,39
8834,39
8869,50
8891,71
8905,29
8918,58
8932,13
8942,45
8990,54
8998,32
9010,23
9027,87
9042,64
9058,87
9058,87
ALTURA
[M]
2941,77
2945,78
2946,79
2946,79
2952,80
2967,86
2975,87
2979,88
2983,38
2986,09
2987,09
3000,81
3000,21
3002,37
3005,57
3007,33
3010,24
3010,24
Pffl
[GRADOS]
15,48
5,27
-2,72
-2,72
22,48
21,59
16,80
15,85
14,06
7,22
3,61
-6,53
3,43
11,35
8,84
4,69
14,55
14,55
BETA
[GRADOS]
14,64
4,40
-3,59
-3,59
21,56
20,58
15,75
14,77
12,96
6,11
2,49
-7,73
2,23
10,14
7,61
3,45
13,30
13,30
ALFA
[GRADOS]
30,12
9,68
-6,31
-6,31
44,04
42,17
32,55
30,62
27,01
13,33
6,10
-14,26
5,66
21,50
16,45
8,14
27,85
27,85
DISTANCIA
ALPTODE
REFLEXIÓN
[M]
9422,73
11796,51
6734,12
6734,12
9208,70
9255,36
9443,11
9498,45
9612,89
10661,65
15080,77
8017,40
15998,31
9901,74
10277,40
12467,42
9685,67
9685,67
DISTANCIA
AL FIO DE
REFLEXIÓN
[MN]
5,09
6,37
3,64
3,64
4,97
5,00
5,10
5,13
5,19
5,76
8,14
4,33
8,64
5,35
5,55
6,73
5,23
5,23
Tabla 4.1 Cálculos del Perfil
De los cálculos anteriores podemos seleccionar como sitios tentativos, los que se
encuentran a 8606 m, 8685 m, 8784 m, 9027 m y 9047m. En dichos lugares los
rayos reflejados provocarán interferencia multitrayectoria en la señal recibida por el
avión, pues son los que proveen la coincidencia del rayo directo y reflejado.
De la tabla anterior podemos considerar que en el Cerro de Monjas, a una distancia
aproximadamente de 9027m desde la cabecera de la pista 35 del aeropuerto de
Quito, existe la posibilidad de desplegar una malla metálica.
4.4 DIMENSIONAMIENTO DE LA MALLA
El lugar donde se pueda implementar una malla deberá presentar las facilidades del
caso, y debido a que en las proximidades al aeropuerto Mariscal Sucre no se puede
ímpíementar una solución de este tipo, porque en los predios circundantes se
encuentran edificaciones, lo que impide desplegar una pantalla reflectora queda
como opción el Cerro de Monjas, en el cuál en su gran parte no existen muchas
edificaciones.
Se pretende que en el lugar donde se va ha instalar la malla coincida con los linderos
entre propiedades, para que en el caso en que la Dirección de Aviación Civil crea
conveniente la instalación de la malla, no produzca afectación alguna al los
propietarios de los predios.
El inconveniente de dicho sector es que al encontrarse muy alejado del sistema de
emisión se requerirá una malla de mayor dimensión que una malla que se encuentre
en las proximidades del aeropuerto.
Si consideramos que el avión puede maniobrar en toda el área de cobertura del
sistema, como se indica en la figura 4.11, la señal deberá estar garantizada en todo
el sector descrito. Por lo tanto si se pretende cubrir con una malla toda la cobertura
que proporciona el sistema localizador y el sistema de trayectoria de planeo, la malla
requerida sería de dimensiones muy grandes.
Para el dimensionamiento se considera la ubicación de las antenas de los sistema de
irradiación, el ángulo del haz de cobertura de los mismos, esta mismas
81
consideraciones son tomadas para el sistema localizador, porque el sistema de
trayectoria de planeo trabaja'en conjunto con ei sistema localizador, y en conjunto
entregan información necesaria para una correcta aproximación.
Fig. 4.11 Dimensionamiento de malla, longitudinalmente
En la figura 4.11 el triángulo OQP, representa la cobertura de! sistema de Trayectoria
de Planeo, el triángulo MQP, representa la cobertura del sistema Localizador, a es la
distancia entre el umbral de la pista y la ubicación de las antenas del sistema de
Trayectoria de Planeo, c es la distancia entre el umbral de la pista y la ubicación de
las antenas de! sistema Localizador.
Para los cálculos se a tomado como base un análisis trigonométrico por lo tanto
tenemos:
fMA W,,^ ^
2
A , \A2 = aj-ctgl —(.y.
(4.7)
A3 =arctg\ + b. y .
(4.8)
82
(4.9)
(4.10)
z = R-x (4.11)
Donde:
Ai: Ángulo del sector de curso [grados]
x: Medio sector
M; Dist. entre ant. del localizador y ant. de la senda de la planeo, [m]
B: Dist. desde el eje de la pista a las ant. de la senda de planeo [m]
N: Dist. entre ant. de la senda de planeo a la pantalla, [m]
3* Debido a la lejanía del lugar donde se pretende poner la malla reflectora, las
dimensiones para cubrir todo el haz del sistema, serían en el orden de los centenares
de cientos de metros. Con las gráficas de los chequeos de vuelo, se observa que las
variaciones son de un valor máximo de 40 jiA (-20 pA a 20 ¡oA) esto se observa en
las figura 4,8, 4.9 4.10 y en el anexo 7, por lo tanto se buscará el mejoramiento de la
señal en dicho sector.
Para el aeropuerto Mariscal Sucre tenemos:
i- Para el ángulo del sector de curso para el sistema localizador tenemos una
equivalencia de 75 (iA por grado, por lo tanto los 40 pA equivalen a 0.53
grados.
- La distancia del centro de la pista a las antenas de la trayectoria de planeo (b)
será de 76 m.
- La distancia entre las antenas del sistema localizador y las antenas del
sistema de trayectoria de planeo será de 2370.44 m
83
Reemplazando los datos anteriores en las fórmulas correspondientes desde (4.6) a
(4.11) podemos obtener:
Dist. Malla
[M]
9027,87
9042,64
Dist. Rug.
[M]
10277,40
12467,42
Dist Rug,
[MN]
5,55
6,73
Long. Malla
[M]
193,93
93,92
Long. X
[M]
110,38
64,74
Long. R
[M]
22,66
38,66
Long.Z
[M]
-87,72
-26,08
Tabla 4.2 Dimensión amiento de Ja Malia
Las dimensiones de la malla reflectora, que garantice un mejoramiento en todo el
sector requerido es de tamaño considerable. En la figura 4,12 se presenta la
ubicación del lugar donde se sugiere la instalación de la malla para reducir el efecto
de la onda reflejada en la interferencia multitrayectoria.
. 4.12 Ubicación de la Malla
84
CAPITULO 5. RESULTADOS
En base a ios resultados del capítulo anterior, en esta sección se presentan los
resultados obtenidos por el análisis matemático de la variación de los factores que
produzcan variaciones el coeficiente de reflexión para polarización horizontal y
posteriormente se realiza ei análisis de la variación del campo eléctrico.
El análisis matemático es realizado para el área donde se considera se va ha
producir las reflexiones de la señal electromagnética, ocasionando una interferencia
multitrayectoria.
Con el objeto de establecer el comportamiento de las señales al propagarse en el
Cerro de Monjas se realizaron mediciones de conductividad.
5.1 CAMPO ELÉCTRICO Y COEFICIENTE DE REFLEXIÓN
5.1.1 COEFICIENTE DE REFLEXIÓN PARA POLARIZACIÓN HORIZONTAL
El coeficiente de reflexión para propagación de una onda con polarización horizontal
estará dado por13:
rPH = Ec. (5.1)
sen \¡/ -i- (sr — jx) — eos \¡f
Si: T: ángulo de incidencia rasante
er: permitividad relativa del suelo
a: conductividad del suelo [s/m]
F: frecuencia [Mhz]
13 Ref. 7 Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes
85
Donde:
18*103CT c^ / *™x = Ec. (5.2)f(Mhz)
La ecuación 5.1 considera el caso de reflexión especular, esto es sobre una
superficie completamente lisa, esta situación en la práctica no se consigue,
solamente en casos donde la reflexión ocurre en el mar o en grandes lagos, por lo
que es conveniente ingresar el factor de divergencia que considera rugosidades que
dan lugar a que la reflexión de la onda electromagnética contenga una componente
de reflexión difusa.
5.1.2 COEFICIENTE BE REFLEXIÓN REAL14
Para las condiciones de propagación presentados durante una aproximación al
aeropuerto de Mariscal Sucre de Quito, es necesario considerar el coeficiente de
reflexión real, que se calcula:
5.1.3 FACTOR DE DIVERGENCIA
El Factor de Divergencia, que se define como:
D, = i * =-p= ' Ec. (5.4)J s _ N -, O , I x- _ V , ,0 V /
Jl+dh, l6k
1 Ref. 3 Apuntes de Clase
fy =}\-hr—Y Ec. (5,5)
/7¡ =Ji2 -hr —lj- Ec. (5.6)
h<,<h2
Donde:
k: Factor de curvatura de la Tierra
Df: Factor de Divergencia
hr: Altura del punto de reflexión
hh: Altura del punto de transmisión
h2: Altura del punto donde está el avión
d1r: Distancia desde la antena de transmisión al punto de reflexión.
d2r: Distancia desde el punto de reflexión al punto donde se ubica el avión.
5.1.4 CAMPO ELÉCTRICO
Al considerar a una onda electromagnética como el producto de la sumatoria de la
señal directa y de una señal reflejada, la variación de la señal estará representada
por:
Er= | Eo e^n [ 1 - preai e^W ] | Ec. (5.7)
Donde:
Er : Campo eléctrico resultante
Eo : Campo eléctrico de la onda incidente en condiciones se espacio libre
preai: Coeficiente de reflexión real Ec. (5.3)
p : Constante de fase
R-i : Distancia^ del rayo directo
R2 : Distancia del rayo reflejado
87
Estos valores también se los puede representar en db, para lo cuál usaremos la
siguiente ecuación:
Er db - 20 log |[ 1 - Prea, e-^W ] | Ec. (5.8)
Donde :
Er d^ Campo eléctrico en db con relación al campo incidente en
condiciones de espacio libre.
5.2 FACTORES QUE DETERMINAN LAS CARACTERÍSTICAS
ELÉCTRICAS EFECTIVAS
La propagación de una onda en una superficie, depende principalmente de las
propiedades eléctricas del suelo, estas características se pueden expresar por medio
de tres parámetros: la permeabilidad j¿, la permitividad e y la conductividad a.
Estos parámetros son determinados dependiendo de las características del suelo, la
temperatura, la frecuencia, la profundidad de penetración efectiva, la dispersión
lateral de las ondas y también son afectados en la medida en que aumente la
humedad en estos, los valores pueden aumentar hasta llegar rápidamente a su valor
máximo15
Por la facilidad que presenta la medición de la conductividad y para poder analizar
los efectos de esta en la propagación de la señal, se realizó mediciones de dicho
parámetro, utilizando el equipo AEMC de medición de conductividad, el cuál mide
dicho factor a una frecuencia de 60 Hz.
¡Ref 15UIT-RRC527-3
5.2.1 MÉTODO DE MEDICIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD
Para la medición de conductividad, se utiliza a más del equipo, cuatro estacas, las
cuales serán colocadas en una línea longitudinal, a una separación "a", las mismas
son insertadas a una profundidad de a/20.
Fig. 5.1 Medición de Conductividad
El instrumento se conecta a las barras, como se indica en la figura 5.1, al ser
operado se realiza la medición y se aplica en la fórmula para poder calcular la
resistividad:
p = 27uaR Ec. (5.9)
La resistividad también puede calcularse con el nomograma que se presenta en la
figura 5.2. Estas mediciones se realizan para cuatro diferentes separaciones, en la
misma abscisa transversal, es decir la distancia "a" variará, lo que permitirá obtener
el comportamiento resistivo del suelo que va a ser evaluado.
Fecha: 2002-05-01
Ciudad: Quito Lugar Auqui de Monjas
Tipo de Equipo: Digital Ground Resistence Tester
Marca: AEMC instrument
89
MEASUKED KESISTENCE (R) IN OHMS
-0.01 MOO
*.
CTRODE SEPARATION (a)
10,000.000 i 000.000 100.000KESISUVTTY
10.000 1.000OHM- CMS
100
Iig.5.2 Nomograma de conductividad
El día en que se realizaron las medidas el suelo se mantenía húmedo y al realizar las
pruebas de conductividad respectivas en el mencionado sector, se obtuvieron los
resultados siguientes;
5.2.2 CONDUCTIVIDAD A TINA PROFUNDIDAD DE 3 m
P4
P3
P2
P1
Promedio
Abscisa
(m)
8940
9035
9080
9100
resistividad
3.58
2,57
2.44
2.29
J=2pí*a*r
67.4814101
48.4433587
45,9929164
43.165483
51 .270792
conductividad
(slm)
0.014818896
0.020642664
0.021742479
0,023166658
0.020092674
Tabla 5.1 Conductividad a3m
90
CODUCTIVIDAD A 3m DE PROFUNDIDAD
35
30
I 25W
E,
H 20S
'I 15
o 10
O
-conductividad (ms/m)
8920 8940 8960 8980 9000 9020 9040 9060 9080
Distancia desde la cabecera de la pista [m]
9100 9120
Fig. 5.3 Conductividad a3m
5.1.2 CONDUCTIVIDAD A UNA PROFUNDIDAD DE 4 m
P4
P3
P2
P1
Promedio
Abscisa
(m)
8940
9035
9080
9100
Resistividad
2.57
1.92
1.74
1.73
j=2pi*a*r
48,4433587
36.1911473
32.7982273
32.6097317
37.5106162
Conductividad
(s/m)
0.020642664
0.027631067
0.030489453
0.030665692
0.027357219
Tabla 5.2 Conductividad a 4m
91
CONDUCTIVIDAD A 4m DE PROFUNDIDAD
25 n
20
£ 15
10coo
O -
-conductividad(ms/m)
8920 8940 8960 8980 9000 9020 9040 9060 9080 9100 9120
Distancia desde la cabecera de la pista [m]
Fig. 5.4 Conductividad a 4m
5.1.3 CONDUCTIVIDAD COMO VARIACIÓN DE LA FRECUENCIA
Para la variación de la conductividad respecto a la frecuencia se a tomado como
base el gráfico que se presenta en el libro de Rábanos16.
Se puede considerar para el estudio principalmente dos condiciones: suelo
extremadamente seco y el suelo húmedo.
Para la frecuencia de trabajo del sistema de Trayectoria de Planeo, que es 329,6
Mhz, podemos considerar que la conductividad puede variar desde 0.1 ms/m para
' Ref 7 Transmisión por Radio
92
suelo muy seco y 40 ms/m para suelo húmedo de esta forma consideramos los dos
extremos de las condiciones en las cuales se encontraría el suelo.
En la figura 5.5 considera:
A; Agua salada
B: Suelo húmedo
C: Agua dulce 20 °C
D: Suelo moderadamente seco
E: Suelo muy seco
F: Agua pura
G; Hielo (agua dulce)
5 1 2 5 10 2 5: 102 2 5 103 2 5 10* 2 5 ÍO5 2 5 106
i. 5^ Variación de la Conductividad con la Frecuencia
93
5.3 SIMULACIÓN DEL COEFICIENTE DE REFLEXIÓN
Utilizando las ecuaciones 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, podemos proceder a graficar el
coeficiente de reflexión en magnitud y fase, para ello tomamos como valor de la
permitividad relativa 15, frecuencia 329.6 Mhz, con la cuál trabaja el sistema de
trayectoria de planeo.
Para poder analizar los efectos variar alguno de estos parámetros tenemos que
considerar como datos:
Permitividad relativa;15
Frecuencia de trabajo: 329.6 Mhz
Ángulo de incidencia: 7.8 grados
Distancia al punto de reflexión: 9027.87 m
Altura del punto de reflexión: 3005.575
Distancia del primer punto de muestreo: 8990 m
Altura del primer punto de muestro: 3000.8 m
Distancia del segundo punto de muestreo: 9124 m
Altura del segundo punto de muestreo: 30026.42 m
53.1 VARIACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD
El área a ser analizada puede presentar principalmente dos tipos de condiciones
como son: suelo muy seco y suelo húmedo. De la figura 5.5 podemos observar con
las característica anteriormente mencionadas que las variaciones de la conductividad
a una frecuencia de 329.6 Mhz variarán entre 0.1 ms/m a 40 ms/m. Utilizando las
ecuaciones anteriormente descritas tenemos:
53.1.1 Caso 1: Variación de la Conductividad - Suelo Muy Seco
Conductividad: 0.1 ms/m
94
Modulo del Coeficiente de Reflexión
1.5
0.5
-0.5 JL40 60 8Í
Distancia al pto de reflexión [mi
100 120 140
Erg. 5.6 Coef. De Reflexión con Conductividad <y = 0.1
E! ángulo del coeficiente de reflexión será:
181
180.5
-^ 180
179.5
179
Ángulo del Coeficiente de Reflexión
20 SO 80Distancia al pto de reflexión [m]
100 120 140
Fig. 5.7 Coef. De Reflexión con Conductividad CT = 0.1
5.3.1.2 Caso 2: Variación de la Conductividad — Suelo Húmedo
Conductividad: 40 ms/m
K=4/3
Modulo del Coeficiente de Reflexión
1.5
0.5
-0.520 40 100
Distancia a! pío de reflexión |mj
Fig. 5.8 Coef. De Reflexión con Conductividad a = 40
El ángulo de! coeficiente de reflexión
120
95
140
Ángulo del Coeficiente de Reflexión
t
ID1
c 20 40 &0 &D 1C o i;>0 14Distancia al pío de reflexión [m]
Fíg. 5.9 Coef. De Reflexión con Conductividad cr = 40
96
5.3.2 VARIACIÓN DEL COEFICIENTE DE ABULTAMEENTO DE LA TIERRA
5.3.2.1 Casol: K = 2/3
Para la conductividad de 40 ms/m
Modulo del Coeficiente de Reflexión
1.5
0.5
-0.5
¡
20 40 60 80
Distancia al pto de reflexión [m|
Fig. 5.10 Coef. DeKenexión-K-2/3
El ángulo del coeficiente de reflexión será;
100 120 140
Ángulo del Coeficiente de ReflexiónIOI
C) 20 4!D 6D 90 1Cra 1;20 14Distancia al pto de reflexión [m]
Fig. 5.11 Coef. DeReflexión-K=4/3
5.3.2.2 Caso 2: K = 4/3
Para la conductividad de 40 ms/m
Modulo del Coeficiente de Reflexión
0.5
-0520 40 60 80
Distancia al pió de reflexión Jmj
100
Fíg. 5.12 Coef. DeReflexión~K=4/3
El ángulo del coeficiente de reflexión será:
181
180.5
Ángulo del Coeficiente de Reflexión
, 179.5
179-
178.540 100
Distancia al pío de reflexión [m]
97
120 140
120 140
JFig. 5.13 Cocí: Be Reflexión-K=2/3
5.3.2.3 Caso 2: K= 1
Para la conductividad de 40 ms/m
Modulo del Coeficiente de Reflexión2
_o
TI
-0.5
T T I
20
Distancia al pío de reflexión [m|
Fig. 5.14 Coef. DeReflexión-K=-3/4
El ángulo del coeficiente de reflexión
Ángulo del Coeficiente de Reflexión181
180.5
coo
TSCU
179
178,520 40 100
Distancia al pto de reflexión [m]120 140
Fig, 5.15 Coef. DeReflexión-K:=3/4
f
99
53.4 VARIACIÓN DEL ÁNGULO DE INCIDENCIA
Procedemos a simular un variación del ángulo de incidencia del rayo reflejado, entre
O grados y 90 grados. En ia gráfica se observa que al tener un ángulo mayor de
incidencia la magnitud de la señal reflejada será menor.
Modulo del Coeficiente de Reflexión
0.2 0,4 O.B G.8 1
Ángulo de incidencia [rad]1.2 1.4
Fig. 5.16 Coef. Pe Reflexión-Variación de) Ángulo de Incidencia
El ángulo del coeficiente de reflexión será:
1.6
V 173.5 -
179 -
178.5
Ángulo del Coeficiente de Reflexión
D.2 0.6 O.B 1Ángulo de incidencia [rad]
1.2 1.4
Fig. 5.17 Cocí. De Reflexión-Variación del Ángulo de Incidencia
1.6
5.4 SIMULACIÓN DE LA SEÑAL CAMPO ELÉCTRICO
100
TR
t
Fig. 5-18 Variación del Campo E
Para observar la variación de la señal se han tomado, principalmente los dos casos
extremos, una propagación con suelo muy seco y con suelo húmedo. Esto tiene el
objeto de observar el comportamiento de la señal en condiciones extremas.
Respecto a la conductividad del suelo y analizando el comportamiento de la señal, en
la trayectoria de planeo como función de la altura considerando los puntos que dan
interferencia muititrayectoria y que se presentan en la tabla 4.1.
Para la figura 5.18, d es la distancia horizontal entre las antenas del sistema y la
localización del avión en la trayectoria, hr es ia altura dei avión al realizar una
aproximación, d-i es la distancia entre las antenas del sistema de trayectoria de
planeo y el punto donde se produce la incidencia del rayo.
Las gráficas que se presenta a continuación son simulaciones de la señal en la
trayectoria que recorre el avión ai aproximarse al aeropuerto de Quito.
t
Frecuencia de trabajo: 329.6 Mhz
Permisividad reíativa:15
101
Constante k: 4/3
Distancia al punto de reflexión: 9027.87 m
Altura del punto de reflexión: 3005.575
Distancia del primer punto de muestreo: 8990 m
Altura del primer punto de muestro: 3000.8 m
Distancia del segundo punto de muestreo: 9124 m
Altura del segundo punto de muestreo: 30026.42 m
5.4.1 CASO 1: SUELO MUY SECO
Conductividad: 0,1 ms/m
Modulo del Campo Eléctrico
1.5 Eo -
0.5 Eo -
Distancia al pto de reflexión [m]
Fig. 5.19 Variación del módulo E
Para la variación del ángulo del campo eléctrico.
102
Ángulo del Campo Eléctrico
150
o 50
S O
™ -50
-150
20 40Distancia al pto de reflexión [m]
Fig. 5.20 Variación del ángulo
Módulo del Campo Eléctrico
Distancia al pío de reflexión [m]
Fig. 5.21 Magnitud del Campo Eléctrico [db]
120 140
5.4.2 CASO 2: SUELO HÚMEDO
Conductividad: 40 ms/m
103
1,5 Eo -
0.5 Eo -
Modulo del Campo Eléctrico
T
Distancia ai pío de reflexión [m]
Fig. 5.22 Variación del módulo de E
El ángulo del coeficiente de reflexión será;
200
150
100
Ángulo del Campo Eléctrico
-50
-100
-150
-20020
Distancia al pío de reflexión [m]
Fig. 5.23 Variación del ángulo
120 140
104
Módulo del Campo Eléctrico
Distancia al pto de reflexión [m]
JFig. 5.24 Magnitud del Campo Eléctrico [db]
5.4.3 COMPARACIÓN CON LOS RESULTADOS DISPONIBLES
Partiendo de la figura 5.18 se muestra el esquema básico para análisis de
interferencia entre el rayo directo y rayo reflejado, esta se modifica a la figura 5.25 de
acuerdo con las condiciones reales del estudio.
Para encontrar las variaciones en el plano horizontal, se considera el triángulo ABC,
en donde:
Fig. 5.25 Trayectoria de Planeo
Por analogía tenemos:
AxEc. (5.10)
105
Despejando:
Ec. (5.11)
Al tomar un resultado presentado en la tabla 4.1, los datos para el cálculo serán:
Distancia al punto de reflexión: 9027.87 m
Altura del punto de reflexión: 3005.575 m
Ángulo de incidencia: 7.61 °
Tomando de las figuras 5.16 y 5.19, las variaciones entre un mínimo y un máximo
son de 27m (Ay), y reemplazando en la ecuación 5.11 obtendremos como resultados:
Para variaciones de Ay = 27m, las variaciones en el eje horizontal, Ax = 202.087m.
Este valor ai ser comparado con el Chequeo de Vuelo realizado el 1998/10/15 se
observa que las variaciones entre los puntos son de aproximadamente 0.1 MN que
equivalen a 185.2 m. En los otros Chequeos de Vuelo se puede observar que las
variaciones en la señal en promedio se mantienen.
. . i ,) . T,, Codos de la Señal ««4. , -¿ ; t *„,,..,,, t,h
w*
s | i .
í"ig. 5.26 Chequeo de Vuelo
106
De ios cálculos anteriores se obtiene un error de un 9.118%, que puede ser producto
de una mala apreciación al tomar los datos.
Para garantizar unos mejores resultados, se puede colocar pantallas metálicas con el
objeto de poder encontrar la zona que presente la mejor opción, además se consigue
tener una difusión difusa, la cuál permitiría alcanzar los objetivos requeridos.
Para poder superar los obstáculos presentados, se podría aumentar el ángulo de la
pendiente de la trayectoria de planeo, pero esto esta condicionado a un valor máximo
y esto repercutirá en que la pendiente será muy pronunciada, por lo tanto será una
aproximación más peligrosa.
107
El inadecuado control y planificación de los asentamientos en el área próxima al
aeropuerto, está produciendo que la señal del sistema ILS se degrade. Si bien es
cierto la señal está dentro de los valores exigidos por la Organización de Aviación
Civil Internacional, la variaciones observadas pueden ocasionar problemas para
un adecuado funcionamiento del piloto automático.
Con base en un análisis sobre las posibles situaciones que pueden causar
interferencia multitrayectoría, se determinan las tres posibles situaciones que
puede encontrar la superficie de reflexión, de estas, la que mejor se adapta para
introducir una alternativa de mejoramiento, es la de los puntos por encima de la
pista, que a su vez corresponden al cerro de Monjas, que es el principal
obstáculo durante la aproximación.
Se sugiere el uso de un elemento reflectivo, que prevengan el desvanecimiento
de la señal. La alternativa de aumentar la potencia la señal del equipo, provocaría
que también las reflexiones sean de mayor magnitud, lo que ocasionaría que la
señal se deteriore aún más.
Se profundiza el análisis sobre el comportamiento que presenta la reflexión en el
cerro de Monjas, por ser el único sitio donde se puede implementar alguna
corrección.
El Cerro de Monjas, presenta dos problemas para la señal del ILS, el primero,
que ai ser un obstáculo natural, para franquearlo se requiere aumentar el ángulo
de aproximación lo que no es factible debido a la geografía de la zona y la
localización del aeropuerto. El segundo inconveniente es que ofrece una
superficie amplia para las reflexiones.
108
• Se requiere minimizar los efectos reflectivos de edificios que se encuentran en las
proximidades de ía Cabecera 35, edificaciones tales como: hangares, en los
cuales usualmente se utiliza elementos metálicos, para esto se requiere de un
estudio adicional que esta fuera del alcance de este proyecto.
• El factor que más influye en ía magnitud del coeficiente de reflexión es el ángulo
de incidencia del rayo reflejado. Por lo tanto la idea es lograr tener ángulos de
incidencia elevados, para lograr disminuir la magnitud del rayo reflejado, pero
esto es impracticable por cuanto requiere incrementar el ángulo de aproximación,
solución que como se indicó no es posible.
• Otro factor que altera es el intercambiador vehicular, que al encontrarse dentro de
9 un área crítica, afectará a la propagación adecuada de la señal mejorar esta
situación requiere también de un estudio específico.
• Al comparar los resultados, se observa la ubicación de la malla puede variar,
estos resultados pueden deberse a una mala apreciación o a otros efectos que se
tengan en el área del estudio.
• La ventaja de la frecuencia de trabajo del sistema de Trayectoria de Planeo es
que puede apantaíiar zonas especiales con un elemento metálico, permitiendo
aprovechar las mallas de cerramiento de tipo metálico, que la Dirección de
Aviación Civil almacenadas en sus bodegas.
109
RECOMENDACIONES
• Para la colocación de cualquier sistema de pantallas reflectoras permanentes se
debe considerar la distribución territorial del sector del Cerro de Monjas, pues hay
que considerar que esto provocará realizar variantes en cuanto a la longitud de
las mallas
• Es necesario que se cumplan con las recomendaciones OAC1, en especial a lo
que se refiere a mantener las áreas sensibles y críticas para el aeropuerto.
• Es pertinente un mayor control de parte del municipio de Quito en lo referente a
los asentamientos próximos al viejo y al nuevo aeropuerto.
• Para el diseño y ubicación del nuevo aeropuerto se debe escoger un sitio que
procure no presentar obstáculos naturales en la trayectoria de la mínima
cobertura del equipo.
• Se sugiere que se realicen mediciones del comportamiento de la señal sin tráfico
vehicular por el intercambiador más cercano. Esto permitiría tomar medidas
complementarias.
• Por las condiciones climáticas particulares que presenta la ciudad de Quito, en
especial en lo referente a visibilidad, es de particular interés realizar chequeos de
la señal en días con condiciones adversas, como lluvia, neblina, etc.
• Como se observa en la comparación de los resultados teóricos con los datos, el
lugar exacto del emplazamiento podría variar, por lo que se sugiere el uso de
pantallas metálicas cortas las cuales permitan al variar su ubicación, para poder
encontrar el lugar que brinde los mejores resultados.
no
La íocalización de la malla que actúe como pantalla reflectora, requiere como
complemento indispensable que el avión de pruebas de la Dirección de Aviación
Civil realice una serie de mediciones para diferentes condiciones climáticas y en
presencia y ausencia de la malla. Con base en los resultados obtenidos se
procederá a refinar la posición y tamaño de la malla para optimizar los resultados.
Para este proceso se requerirá de tiempo y costo, además se deberá contar con
la infraestructura técnica necesaria y personal especializado, que permita realizar
los análisis correspondientes.
El realizar el proceso descrito, proveerá la experiencia correspondiente, para
aplicar esta solución u otras similares en otros aeropuertos del país.
111
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SOXSMV
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¿^á&á^?J&&sí£KS¡6¡t£^
'-^&"^^-:&^-X^
wa
u
ANEXO N° 1 COTAS DEL PERFIL DE QUITO
ni
ANEXO N°l COTAS DEL PERFIL DE QUITO
En este anexo se presentan las cotas medidas y tomadas del plano digitalizado del
plano de Quito que utiliza la Empresa Eléctrica Quito.
Altura
0700825
10001500
3010,54334850500051305260535054705750
5837,5625064006500675067756800
6887,56937,57337,5
73757575770077757825
8179,468317,931
855085608570
Dist.GP-x[m]
2783,282773,992773,162773,392773,052771,502771,372790,302797,212810,122821 ,232828,292835,412806,482668,392654,892628,962613,132439,152439,162607,222647,252687,502727,522767,632807 ,7q2847,742887,772919,062923,132915,632915,632914,93
DistGP-x[MN]
0,380,450,540,811,632,622,702,772,842,892,953,103,153,373,463,513,643,663,673,723,753,963,984,094,164,204,234,424,494,624,624,63
Altura
85808584,06
85908600
8612,99778650
8670,75278700
8705,90728722,4573
87508768,438
88008818,7874
88508855,598883,428900
8910,58238926,58548937,6648947,2373
89508984,44968996,64
90009020,45879035,289
90509067,7468
9089,269100
9101,239146,95
Dist.GP-x[m]
2906,942914,642916,342917,852918,952919,472920,682923,892928,692933,302939,212944,322947,232946,342959,252962,362973,372978,372981,382985,392986,792987,392989,293001,513000,113000,313004,423006,733007,933012,543017,853020,453021,453031 ,47
DistGP-x[MN]
4,634,644,644,644,654,674,684,704,704,714,724,734,754,764,784,784,804,814,814,824,834,834,834,854,864,864,874,884,894,904,914,914,914,94
Altura
91509155,83
9200
9245
9265,19270
9272
9292
93009350
9375
9575
96259725
10000
10275
1057510750114751212512200
12237,512275
1252514250
18550
18600
1865019525195501957520000
22500
22500
DistGP-x[m]
3034,573034,873036,893036,913035,913035,423034,423033,423032,433025,252928,452928,522888,542848,572808,652768,722728,792688,822648,932568,972528,972508,972528,972528,972498,762505,712456,672505,632504,942465,922514,902514,532511,912511,91
D¡st.G P-x[MN]
4,944,944,974,995,005,015,015,025,025,055,065,175,205,255,405,555,715,806,206,556,596,616,636,767,6910,0210,0410,0710,5410,5610,5710,8012,1512,15
IV
ANEXO N° 2 DATOS TOMADOS CON GPS
V
ANEXO N° 2 DATOS TOMADOS CON GPS
A continuación se indican los puntos medidos con la utilización de un GPS.
Anexo 2 Perfil del Cerro Monjas
VI
ANEXO N° 3 CORRECCIÓN DE COTAS
t
vn
ANEXO N° 3 CORRECCIÓN DE COTAS
En la siguiente tabla se presentan la variaciones en la altura debido a [as variaciones
de la constante K.
Distancia[m]
0,00700,00825,001000,001500,003010,544850,005000,005130,005260,005350,005470,005750,005837,506250,006400,006500,006750,006775,006800,006887,506937,507337,507375,007575,007700,007775,007825,008179,468317,938550,008560,008570,008580,008584,068590,008600,00
Distancia[MISI]
0,380,450,540,811,632,622,702,772,842,892,953,103,153,373,463,513,643,663,673,723,753,963,984,094,164,204,234,424,494,624,624,634,634,644,644,64
Altura[m]
2783,282773,002772,002772,002771,002767,662765,702784,502791,302804,102815,142822,102829,002800,002661,602648,002622,002606,002432,002432,002600,002640,002680,002720,002760,002800,002840,002880,002911,112915,112907,502907,502906,802898,802906,502908,202909,70
AlturaCorregidak = 4/3[m]
2783,282773,992773,162773,392773,052771,502771 ,372790,302797,212810,122821 ,232828,292835,412806,482668,392654,892628,962613,132439,152439,162607,222647,252687,502727,522767,632807,702847,742887,772919,062923,132915,632915,632914,932906,942914,642916,342917,85
AlturaCorregidak = 2/3 [m]
2783,282773,962773,122773,342772,922770,972769,982788,822795,662808,492819,552826,532833,472804,472666,092652,482626,472610,452436,442436,442604,432644,422684,332724,322764,262804,212844,182884,172915,122919,06291 1 ,32291 1 ,322910,612902,602910,302912,002913,49
AlturaCorregida
k = 1[m]
2783,283473,963598,123773,344272,925781,517619,987788,827925,668068,498169,558296,538583,478641 ,978916,099052,489126,479360,459211,449236,449491,939581,9210021,8310099,3210339,2610504,2110619,1810709,1711094,5811236,9911461,3211471,3211480,6111482,6011494,3611502,0011513,49
VIH
Distancia[m]
8613,008650,008670,758700,008705,918722,468750,008768,448800,008818,798850,008855,598883,428900,008910,588926,598937,668947,248950,008984,458996,649000,009020,469035,299050,009067,759089,269100,009101,239146,959150,009155,839200,009245,009265,109270,009272,00
9292,009300,009350,009375,009575,009625,00
Distancia[MN]
4,654,674,684,704,704,714,724,734,754,764,784,784,804,814,814,824,834,834,834,854,864,864,874,884,894,904,914,914,914,944,944,944,974,995,005,015,015,025,025,055,065,175,20
Altura[m]
2910,802911,302912,502915,702920,502925,102931,002936,102939,002938,102951,002954,102965,102970,102973,102977,102978,502979,102981,002993,202991,802992,002996,102998,402999,603004,203009,503012,103013,103023,103026,203026,503028,503028,503027,503027,003026,003025,003024,003016,802920,002920,002880,00
AlturaCorregidak = 4/3[m]
2918,952919,472920,682923,892928,692933,302939,212944,322947,232946,342959,252962,362973,372978,372981,382985,392986,792987,392989,293001,513000,113000,313004,423006,733007,933012,543017,853020,453021,453031,473034,573034,873036,893036,913035,913035,423034,423033,423032,433025,252928,452928,522888,54
AlturaCorregidak=2/3 [m]
2914,592915,06291 6,252919,442924,232928,822934,712939,792942,672941,762954,642957,742968,722973,712976,702980,692982,092982,682984,582996,762995,352995,552999,633001,923003,113007,703012,993015,583016,583026,553029,643029,943031,913031,883030,863030,363029,363028,343027,343020,102923,282923,122883,08
AlturaCorregidak=1[m]
11527,5811565,0611587,0111619,4411630,1411651,2811684,7111708,2311742,6711760,5511804,6411813,3311852,1411873,7111887,2911907,2811919,7511929,9211934,5811981,2111991,9911995,5512020,0912037,2112053,1112075,4512102,2512115,5812117,8112173,5012179,6412185,7712231,9112276,8812295,9612300,3612301,3612320,3412327,3412370,1012298,2812498,1212508,08
IX
Distancia[m]
9725,0010000,0010275,0010575,0010750,0011475,0012125,0012200,0012237,5012275,0012525,0014250,0018550,0018600,0018650,0019525,0019550,0019575,0020000,0022500,0022500,00
Distancia[MN]
5,255,405,555,715,806,206,556,596,616,636,767,6910,0210,0410,0710,5410,5610,5710,8012,1512,15
Altura[m]
2840,002800,002760,002720,002680,002640,002560,002520,002500,002520,002520,002490,002499,002450,002499,002499,002460,002509,002509,002509,002509,00
AlturaCorregida
k = 4/3[m]
2848,572808,652768,722728;792688,822648,932568,972528,972508,972528,972528,972498,762505,712456,672505,632504,942465,922514,902514,532511,912511,91
AlturaCorregida
k = 2/3 [m]
2843,002802,762762,512722,212682,022641,182560,322520,212500,162520,102519,742486,812485,452436,312485,162482,502443,422492,342490,982482,102482,10
AlturaCorregida
k = 1[m]
12568,0012802,7613037,5113297,2113432,0214116,1814685,3214720,2114737,6614795,101 5044,7416736,8121035,4521036,3121135,1622007,5021993,4222067,3422490,9824982,1024982,10
x
ANEXO N° 4 RESULTADOS CON K = 4/3
ANEXO N° 4 RESULTADOS CON K = 4/3
XI
DISTANCIA[M]
350,00762,50912,501250,002255,273930,274925,005065,005195,005305,005410,005610,005793,756043,756325,006450,006625,006762,506787,506843,756912,507137,507356,257475,007637,507737,507800,008002,238248,708433,968555,008565,008575,00
8582,03
8587,038595,008606,508631,508660,388685,38
ALTURA[M]
2778,642773,572773,282773,222772,272771,432780,832793,752803,662815,682824,762831,852820,952737,432661 ,642641 ,932621 ,052526,142439,152523,192627,242667,372707,512747,582787,672827,722867,762903,422921,092919,382915,632915,282910,942910,792915,492917,092918,402919,212920,072922,28
PHI[GRADOS]
-0,76-0,380,08-0,04-0,060,007,193,045,677,043,371,46
-18,30-18,51-5,14-14,54-3,62-81 ,820,04
62,5038,685,74
46,8611,3417,7728,1038,685,051,68-1,850,03-3,98
-38,64
62,2115,998,564,860,803,336,27
BETA[GRADOS]
1,971,251,460,970,530,347,363,306,037,533,942,08
-17,80-17,96-3,93-13,18-2,12-79,543,0464,7740,086,77
47,5511,7117,9028,5239,395,992,73-0,841,00-3,01
-37,7163,1416,969,535,841,784,327,27
ALFA[GRADOS]
1,200,871,540,930,470,34
14,556,3511,7114,577,303,54
-36,10-36,47-9,07
-27,71-5,74
-161,373,08
127,2778,7612,5294,4123,0535,6756,6278,0711,044,41-2,691,02-6,99
-76,35125,3532,9518,0910,712,587,6613,54
DISTANCIAALPTODEREFLEXIÓN
[M]
-335,93-516,95-1175,90-759,60-609,46-698,096287,2510378,407251,486919,6010172,7766752,225332,805561 ,434121,265586,793221 ,569019,88
-330801,096374,857021,501 0236,207318,878701,608289,618064,077911,3512081,3536486,802529,86-7481,855141,868429,49
8167,489621 ,2510865,7913236,40-48750,0516572,8412065,46
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[MN]
-0,18-0,28-0,63-0,41-0,33-0,383,395,603,913,745,4936,042,883,002,223,021744,87
-178,623,443,795,533,954,704,484,354,276,5219,701,37-4,042,784,554,415,205,877,15
-26,328,956,51
xn
DISTANCIA[M]
8702,958714,188736,238759,228784,228809,398834,398852,798869,508891,718905,298918,588932,138942,458948,628967,228990,548998,329010,239027,879042,649058,879078,509094,639100,629100,629100,629124,099124,099124,099124,099124,099148,479152,929177,929222,50
9255,05
9267,559271,009282,009296,009325,00
ALTURA[M]
2926,292931,002936,262941,772945,782946,792952,802960,802967,862975,872979,882983,382986,092987,092988,342995,403000,813000,213002,373005,573007,333010,243015,203019,153020,953020,953020,953026,463026,463026,463026,463026,463033,023034,723035,883036,90
3036,41
3035,67
3034,923033,923032,933028,84
PHI[GRADOS]
39,1115,5612,1115,485,27-2,7222,4829,0321,5916,8015,8514,067,223,61
34,5319,52-6,533,4311,358,844,6914,5513,8613,6339,1139,1139,1112,3612,3612,3612,3612,3645,482,972,610,02-2,83-5,81-26,55-2,84-7,11-8,17
BETA[GRADOS]
40,1316,6113,2016,606,42-1,5723,6630,2622,8618,1317,1915,428,605,0035,9320,96-7,842,1310,047,503,3413,1912,4712,2237,6937,6937,6910,9110,9110,9110,9110,9143,991,471,11
-1,48
-4,32
-7,29-28,03-4,31-8,57-9,61
ALFA[GRADOS]
79,2532,1725,3132,0911,69-4,2946,1359,2944,4534,9333,0429,4815,838,61
70,4640,48-14,375,55
21,3916,348,03
27,7426,3325,8576,8076,8076,8023,2723,2723,2723,2723,2789,474,443,73-1,46-7,15
-13,10-54,58-7,16
-15,68-17,78
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[M]
8823,869822,741 0274,759894,7813114,753798,429508,659266,139605,469965,7610073,7810290,9112018,3316319,559204,149862,228077,7815910,519857,1710216,9112345,649652,919705,679730,019165,019165,019165,019836,939836,939836,939836,939836,939150,91
21136,2637398,416006,17
7798,648347,619088,757804,758494,338593,50
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[MN]
4,765,305,555,347,082,055,135,005,195,385,445,566,498,814,975,324,368,595,325,526,675,215,245,254,954,954,955,315,315,315,315,314,9411,4120,193,244,214,514,914,214,594,64
ANEXO N° 5 RESULTADOS CON K = 2/3
ANEXO N° 5 RESULTADOS CON K - 2/3
xrv
DISTANCIA[M]
350,00762,501250,002255,273930,274925,005065,005195,005305,005410,005610,005793,755793,756043,756325,006450,006625,006762,506787,506843,756912,507137,507356,257475,007637,507737,507800,008002,238248,708433,968555,008565,008575,008582,038587,038595,008606,508631,508660,388660,38
ALTURA[M]
2778,622773,542773,132771,942770,472779,402792,242802,072814,022823,042830,002818,972818,972735,282659,282639,482618,462523,452436,442520,432624,422664,372704,322744,292784,232824,202864,182899,642917,092915,192911,322910,962906,612906,452911,152912,752914,042914,822915,662915,66
PHI[GRADOS]
-0,76-0,38-0,05-0,07-0,037,163,015,647,013,331,42
-18,33-18,33-18,55-5,18-14,58-3,67
-81,82-0,0162,4938,655,7046,8411,2917,7328,0638,654,991,63-1,91-0,03-4,04-38,6862,1915,948,504,800,743,283,28
BETA[GRADOS]
1,971,250,970,520,337,343,255,987,473,882,03
-17,85-17,85-17,98-3,95-13,19-2,14-79,523,0264,7940,076,75
47,5511,6817,8328,4539,335,912,64-0,930,91-3,10-37,7763,1016,889,455,761,704,244,24
ALFA[GRADOS]
1,200,870,920,440,30
14,516,2611,6214,487,213,44
-36,19-36,19-36,52-9,13-27,77-5,81
-161,353,01
127,2778,7212,4594,3922,9835,5656,5177,9810,904,27-2,840,88-7,13-76,45125,2932,8117,9410,562,447,517,51
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[M]
-335,75-513,71-751,73-594,00-653,216300,4710498,747262,746924,4710256,2690154,895336,715336,715559,604122,175584,583230,929026,20
-212011,696372,787022,401 0278,477318,818715,538287,488063,047911,4812126,6939966,162709,10-6390,405213,598431 ,608171,249619,841 0872,631 3294,63-37490,6316783,441 6783,44
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[WIN]
-0,18-0,28-0,41-0,32-0,353,405,673,923,745,54
48,682,882,883,002,233,021,754,87
-114,483,443,795,553,954,714,474,354,276,55
21,581,46-3,452,824,554,415,195,877,18
-20,249,069,06
XV
DISTANCIA[M]
8685,388702,958714,188736,238759,228784,228809,398834,398852,798869,508891,718905,298918,588932,138942,458948,628967,228967,228998,329010,239027,879042,649058,879078,509094,639100,629124,099148,479152,929177,929222,509255,059267,559271,009282,009296,00
9325,00
ALTURA[M]
2917,842921,832926,532931,762937,252941 ,232942,222948,202956,192963,232971,222975,212978,702981,392982,382983,632990,672990,672995,452997,593000,783002,523005,413010,343014,283016,083021,563028,093029,793030,923031,893031,373030,613029,863028,853027,84
3023,72
PHI[GRADOS]
6,2139,0815,5012,0615,435,22-2,7822,4228,9821,5316,7515,7914,007,163,5534,4919,4719,473,3711,308,784,6214,4913,8013,5739,0812,3045,452,902,55-0,04-2,89-5,87-26,60-2,90-7,17-8,24
BETA[GRADOS]
7,1840,0716,5213,1116,526,33-1,6623,5830,1822,7818,0417,1115,338,528,52
35,8520,8720,874,8012,747,473,3113,1712,4512,1937,6910,8843,991,441,08-1,51•4,35-7,32
-28,05-4,34-8,60-9,64
ALFA[GRADOS]
13,3979,1432,0325,1731,9411,54-4,4446,0059,1744,3134,7932,9029,3315,6815,6870,3540,3440,348,17
24,0316,257,93
27,6626,2525,7676,7723,1889,444,343,63-1,55-7,24
-13,19-54,65-7,25
-15,77
-17,88
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[M]12090,828824,189821 ,4910275,119893,6913162,523929,909507,259265,359604,089964,5810072,7410290,7712035,7512035,759204,049860,889860,8817166,3710852,1310245,8412469,149665,539719,439744,229166,309853,559151,09
22382,0744115,226008,737784,188335,609085,767790,608483,258583,42
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[MISI]
6,534,765,305,555,347,112,125,135,005,195,385,445,566,506,504,975,325,329,275,865,536,735,225,255,264,955,324,9412,0923,823,244,204,504,914,214,58
4,64
-*V$.!p*
XVI
ANEXO NP-6 RESÜ13ppG)SCONK =
ANEXO N° 6 RESULTADOS CON K = 1
xvir
DISTANCIA[M]
350,00762,50912,501250,002255,273930,274925,005065,005195,005305,005410,005610,005793,756043,756325,006450,006625,006762,506787,506843,756912,507137,507356,257475,007637,507737,507800,008002,238248,708433,968555,008565,008575,008582,038587,038595,008606,508631,508660,388685,38
ALTURA[M]
2778,632773,562773,262773,192772,162771,112780,352793,252803,132815,122824,192831,232820,292736,722660,852641,112620,182525,242438,252522,272626,302666,372706,452746,482786,522826,552866,562902,162919,762917,982914,192913,842909,492909,342914,042915,652916,952917,752918,602920,80
PHI[GRADOS]
-0,76-0,380,08-0,04-0,06-0,017,183,035,667,033,351,44
-18,31-1 8,52-5,15-14,55-3,64-81,820,02
62,4938,675,7346,8611,3217,7628,0838,675,031,66-1,870,01-4,00-38,6662,2015,978,544,840,783,326,25
BETA[GRADOS]
1,971,251,460,970,520,347,363,296,027,513,922,06
-17,82-17,97-3,94
-13,18-2,12
-79,543,0364,7840,076,76
47,5511,7017,8828,5039,375,972,70-0,870,97-3,04
-37,7363,1316,939,505,821,764,297,24
ALFA[GRADOS]
1,210,871,530,930,460,3314,546,3211,6814,547,273,51
-36,13-36,49-9,09-27,73-5,76
-161,363,06
127,2778,7512,4994,4023,0235,6356,5878,0410,994,36-2,740,98-7,04-76,39125,3332,9018,0410,662,547,6113,49
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[M]-336,36-515,48
-1172,81-756,40-604,28-682,966291,6510416,637255,376921 ,3210200,1973090,955334,125560,814121,445586,073224,709021,88
-278958,196374,157021,7910250,457318,848706,328288,898063,747911,3912096,2937570,502590,56-7116,545166,008430,20
8168,769620,871 0867,5213255,57-44504,5816640,2912074,29
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[MN]
-0,18-0,28-0,63-0,41-0,33-0,373,405,633,923,745,5139,472,883,002,223,021,744,87
-150,633,443,795,533,954,704,484,354,276,53
20,291,40-3,842,794,554,415,205,877,16
-24,038,986,52
xvra
DISTANCIA[M]
8685,388714,188736,238759,228784,228809,398834,398852,798869,508891,718905,298918,588932,138942,458948,628967,228990,548998,329010,239027,879042,649058,879078,509094,639100,629124,099148,479152,929177,929222,509255,059267,559267,559271,009282,009296,009325,00
ALTURA[M]
2920,802929,512934,762940,262944,262945,262951,272959,272966,322974,322978,322981,822984,522985,522986,772993,822999,232998,633000,773003,983005,733008,633013,583017,533019,333024,833031,383033,083034,233035,233034,733033,983033,983033,233032,233031,233027,13
PHI[GRADOS]
6,2515,5412,1015,475,25-2,7422,4629,0121,5716,7815,8314,047,203,5934,5219,50-6,553,4111,338,824,6614,5313,8413,6139,1012,3445,472,952,590,00-2,85-5,83-5,83-26,57-2,86-7,13-8,19
BETA[GRADOS]
7,2416,5813,1716,576,39-1,6023,6330,2322,8318,1017,1715,398,584,9735,9020,93-5,094,8610,037,493,3313,1812,4612,2137,6910,9043,991,461,10-1,49^,33-4,33-7,30-28,03-4,32-8,58-9,62
ALFA[GRADOS]
13,4932,1225,2732,0411,64-4,3446,0959,2544,4034,8833,0029,4315,788,56
70,4240,43-1 1 ,648,27
21,3616,318,00
27,7226,3125,8276,7923,2489,464,403,69-1,49-7,18-7,18-13,13-54,60-7,19-15,70-17,81
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[M]
12074,299822,3910274,939894,4513130,843843,269508,199265,909604,989965,3410073,3110290,9512023,751 6372,669204,099861,806246,1517035,549863,341 0226,5112386,749657,079710,299734,769165,429842,489150,96
21550,2939397,646007,497793,897793,898343,519087,757800,008490,538590,15
DISTANCIAAL PTO DEREFLEXIÓN
[MN]
6,525,305,555,347,092,085,135,005,195,385,445,566,498,844,975,323,379,205,335,526,695,215,245,264,955,324,9411,6421,273,244,214,214,514,914,214,594,64
ANEXO N° 7 VUELOS DE CHEQUEO
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PROCEDURE:GP APPROACH
OFFSET(uA): O
AZ OFS:(o): 0.0
HDG REF(o): 90
TX: 1 NAV RX: 1 MKR RX: 1 DIST SOURCE: G REF SOURCE: G
STORAGE FILE: 0201 . IQOR35 . GA00217 PLOT RPÍTE (10/X): 3 FLIGHT
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PROCEDURE: OFFfíi; i >
LLZ/MKR APPROACH (uA); -ÓHDíii REF
C ' o ) : O
T X - 2 NAV RX: 1 MKR RX: 1 D.TST SOURCE: 1 Ri'.f SQURCE: G
STORAGE FILE: 0204 . IQOR35 , LA00655 PLOT KA r K (J .O/X) : 8 FLIGHT
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105001040010300
10200
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96009500940093009300
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