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SISTEMAS DE NAVEGACIÓN AÉREA II 3º AG Sofía Urbina

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  • SISTEMAS DE NAVEGACIN

    AREA II

    3 AG

    Sofa Urbina

  • ATC. Gestin del trnsito areo. Provisin del servicio.

    CNS. Infraestructura, comunicaciones controlador-piloto.

    Comunicaciones. Enlace de voz piloto-controlador(es).

    Navegacin. Guiado de las aeronaves.

    Vigilancia. Proporciona al proveedor del servicio informacin de las aeronaves en su

    sector.

    DPS. Sistemas de proceso de datos. Procesa informacin y la presenta adecuadamente.

    Sistemas CNS como apoyo al ATM. Estos medios cumplen un papel de apoyo y de suministro

    de informacin bsica para que el desarrollo cotidiano de la navegacin area sea posible.

    Se agrupan las infraestructuras tcnicas sobre las cuales se sostiene el SNA.

    Para que una aeronave se mueva segura de un punto a otro debe mantener un contacto continuo con el servicio de control en tierra a travs de las comunicaciones, utilizar los sistemas de navegacin para conocer su posicin en todo momento y para

    dirigirse al lugar deseado, mientras que el servicio de control en tierra utilizar los

    sistemas de vigilancia para tener a las aeronaves localizadas y evitar conflictos entre

    ellas.

    Las Comunicaciones Aeronuticas proporcionan servicio a los otros dos componentes del SNA:

    DPS. Data Processing System. Estos sistemas tienen que intercambiar informacin tanto entre

    centros ATC como dentro de estos propios centros, para lo cual utilizan la infraestructura de

    comunicaciones.

    ATM. Air Traffic Management. Los controladores areos utilizan comunicaciones voz para

    dialogar con los pilotos y con otros controladores, para lo cual emplean la infraestructura de

    comunicaciones voz.

    Asimismo, las Comunicaciones Aeronuticas tambin dan soporte a los otros dos elementos de

    la infraestructura CNS:

    SUR. Vigilancia. Las estaciones Radar utilizan redes de datos tierra/tierra para enviar

    informacin a los centros ATC.

    NAV. Navegacin. Las radioayudas utilizan estos servicios como parte de su estructura de

    control y mantenimiento remoto.

    La Funcin de Vigilancia (como componente de la infraestructura CNS) proporciona los

    medios necesarios a la funcionalidad de vigilancia de los servicios de trfico areo,

    permitiendo as visualizar la situacin del trfico. La vigilancia comprende todos los medios

    tecnolgicos necesarios para proporcionar al sistema ATM informacin de posicin y otros

    datos esenciales, incluyendo informacin meteorolgica, de las situaciones de trfico tanto en

    el aire como en tierra.

  • Procesamiento de Datos.

    Dentro de la cadena o funcin de vigilancia se realizan mltiples operaciones de

    procesamiento y tratamiento de datos al objeto de mejorar en todo momento la informacin

    disponible y con seguir una presentacin final ptima para el controlador.

    PSR. Radar primario. El blanco es pasivo. El eco es devuelto por reflexin en el blanco. Se

    conocer la posicin en 2D pero no la altura. Ventaja: no necesita colaboracin de las

    aeronaves; es independiente.

    SSR. Radar secundario. Enva informacin, el blanco la procesa y enva una respuesta. El

    equipo de tierra funciona igual que el PSR. Tambin ser independiente, no necesita saber

    la informacin que se le responde. Es un sistema cooperativo, da informacin adicional:

    identificacin y altura: posicin en 3D.

    Multilateracin. Vigilancia independiente, cooperativa. Antagonista del GPS.

    ADS. Vigilancia dependiente automtica. La aeronave calcula la posicin en el aire y enva

    su posicin al control. Depende de la aeronave nicamente, ya que solo ella enva

    informacin.

  • Las Comunicaciones Aeronuticas proporcionan servicio a los otros dos componentes del SNA:

    DPS (Data Processing Systems): Estos sistemas tienen que intercambiar informacin tanto

    entre centros ATC como dentro de estos propios centros, para lo cual utilizan la

    infraestructura de comunicaciones.

    ATM (Air Traffic Management): Los controladores areos utilizan comunicaciones voz para

    dialogar con los pilotos y con otros controladores, para lo cual emplean la infraestructura de

    comunicaciones voz.

    Asimismo, las Comunicaciones Aeronuticas tambin dan soporte a los otros

    dos elementos de la infraestructura CNS:

    SUR (Vigilancia): las estaciones Radar utilizan redes de datos tierra/tierra para enviar

    informacin a los centros ATC.

    NAV (Navegacin): las radioayudas utilizan estos servicios como parte de su estructura de

    control y mantenimiento remoto.

    Comunicaciones voz T/A.

    Comunicaciones voz T/T.

    Comunicaciones datos T/A.

    Comunicaciones datos T/T.

    Entendemos por COMUNICACIN cualquier transmisin, emisin y recepcin de signos,

    seales, escritos, imgenes, sonidos o informaciones de cualquier naturaleza. Cuando la

    comunicacin se realiza a travs de hilo, radioelectricidad, medios pticos u otros sistemas

    electromagnticos se denomina TELECOMUNICACION.

    En el mbito aeronutico las telecomunicaciones estn reguladas por el Servicio Internacional

    de Telecomunicaciones Aeronuticas (SITA).

    La finalidad de este servicio es proporcionar las telecomunicaciones y radioayudas necesarias

    para la seguridad, regularidad y eficiencia de la navegacin area internacional.

    Los Servicios de Comunicaciones Aeronuticas proporcionados por la Direccin de

    Navegacin Area de Aena, son los siguientes:

    Servicio Mvil Aeronutico (Servicio de Comunicaciones Tierra/Aire).

    Servicio Fijo Aeronutico (Servicio de Comunicaciones Tierra/Tierra).

    Servicio de Radiodifusin Aeronutica y Gestin de datos OPMET (datos operacionales

    meteorolgicos).

  • El Servicio Mvil Aeronutico (SMA) es la parte esencial del servicio de comms T/A.

    Proporciona los medios tcnicos para garantizar las comunicaciones de los Servicios de

    Control de Trnsito Areo con las aeronaves que operan dentro del Espacio Areo (comms

    ATC).

    Comunicaciones entre piloto y controlador relativas a:

    Informes de paso sobre puntos especificados.

    Cambios de altitud.

    Velocidad.

    El SMA permite el control del trnsito areo, estableciendo las comms en las diferentes fases de

    los vuelos:

    Control en Ruta en los espacios areos superior (ACC/U) e inferior (ACC/L).

    Control en las reas Terminales Principales (TMA) por los servicios de aproximacin en los

    diferentes niveles de vuelo (APP/H, APP/I y APP/L).

    Control de Torre (TWR).

    Control de Movimientos en Superficie de Aerdromo (Ground Movement Control).

    Las comms del SMA se efectan, principalmente, en la banda de VHF (117,975 MHz y 137 MHz).

    El SMA actualmente soporta comms analgicas (comms voz) que, paulatinamente, se

    convertirn en comms Aire/Tierra de datos (comunicaciones digitales)

    Otras bandas: HF de 2,8 a 22 MHz. / UHF 225 a 400 MHz. / 1,5 Ghz - 1,6 GHz (Va satlite)

    El Servicio Fijo Aeronutico (Servicio de comms Tierra/Tierra, ofrecido al Control de Trfico

    Areo) se divide en dos grandes grupos:

    Comms T/T Datos. Abarca las comms a travs de las redes de datos de toda la informacin

    aeronutica vital para la navegacin area: planes de vuelo, informacin AIS, datos

    meteorolgicos aeronuticos OPMET, instrucciones ATC, mensajes de la Administracin

    Aeronutica

    Las Redes de datos son:

    Internacionales (Red CIDIN, TCIP, AMHS)

    Nacionales (REDAN en Espaa, RINAL en Portugal, RENAR en Francia).

    Comms T/T Voz. Abarca las comms orales directas (SCV/SCO), que pueden ser:

    Telefnicas entre las diferentes dependencias Ruta, TMA, APP y Torre.

    Radio entre dependencias y centros Tx y Rx.

    Este servicio se sustenta en una red propia AGVCN (ATS GROUND COMMUNICATIONS

    NETWORK).

    Este servicio abarca todas las radiodifusiones de Informacin Aeronutica normalizadas por

    OACI (FIS) y se aplica principalmente a:

    Servicio VOLMET. Proporciona a las aeronaves en ruta informacin meteorolgica y

    operacional continua y actualizada, al menos cada 30 minutos, y desde seis aeropuertos,

    suficiente para cubrir cada una de las reas VOLMET fijadas en los Planes de Navegacin

    Area de OACI.

    Servicio ATIS. Proporciona a las aeronaves, en fase de aterrizaje y/o despegue la

    informacin meteorolgica del aeropuerto actualizada (en Espaa cada diez minutos), la

  • informacin operacional del mismo: pistas en uso, estado de las radioayudas,

    procedimientos ATC de Entrada/Salida, estado de las pistas, obstculos, servicio contra

    incendios y otras informaciones operacionales significativas.

    Las radiodifusiones se efectan en la banda VHF del SMA (entre las frecuencias de 117,975 MHz

    a 137 MHz). Actualmente en modo analgico y en frecuencias particularizadas para ATIS,

    tanto combinados Salidas/Llegadas, como diferenciados en ATIS Llegadas y ATIS Salidas.

    Los Servicios de Comunicaciones asociados a las distintas zonas del Espacio Areo son:

    Servicio de Control de Aerdromo (TWR). Servicio en ATZ.

    Servicio de Control de Aproximacin (APP). Servicio en CTR.

    Servicio de Control de rea. Servicio en TMA/CTA y FIR.

  • Bsicamente, un sistema de comunicaciones est constituido por:

    Un centro emisin.

    Un centro recepcin.

    Segn la configuracin, los centros pueden ser ms o menos distantes uno del otro. Existen dos

    tipos bsicos de centros de comms:

    Torre de Control de un aeropuerto (TWR):

    Servicio de Control de Aerdromo: control de las fases de despegue y de aterrizaje.

    En ocasiones, tambin Servicio de Control de Aproximacin.

    Centro de Control en Ruta (CCR ACC):

    Servicio de Control de rea: Ruta.

    Servicio de Control de Aproximacin: TMA (SID, STAR y APP).

    En un aeropuerto, los centros de comunicaciones emisin y recepcin pueden estar ubicados:

    Los dos en la Torre de Control: problemas de cohabitacin importantes.

    Un centro en la Torre (por ejemplo recepcin) y un centro distante (por ejemplo emisin). La

    transmisin de las seales (audio, PTT, squelch) se hace generalmente por cables. En este

    caso, los problemas de cohabitacin son de menor importancia.

    En un ACC, los centros de comunicaciones emisin y recepcin estn ubicados en centros

    remotos (CER). Estos CER pueden ser tambin de dos tipos:

    Centros emisin y recepcin en el mismo edificio.

    Centros emisin y recepcin separados.

    Entre el ACC y los CER, los soportes fsicos pueden ser muy distintos: Enlaces por micro-ondas,

    lnea satlite, cables, fibras pticas

  • Solucin Adoptada para comms T/A:

    rea Ocenica.

    Comms Voz HF. Comms por Satlite.

    rea Continental.

    Civil: Comms VHF. Militar: Comms UHF.

    La transmisin de audio o de datos que procede del SCV (Sistema de Conmutacin de Voz),

    es decir el Centro de Control que se encuentra en la Torre, o en el ACC, se realiza a travs de

    equipos emisores, operando sobre una frecuencia dedicada, en UHF o en VHF.

    La transmisin de una informacin, audio o datos, se hace por modulacin de una seal

    portadora de frecuencia VHF o UHF. La modulacin puede ser de amplitud, de frecuencia o

    de fase.

    Parmetros fundamentales de un emisor.

    Calidad (precisin y estabilidad) de la portadora.

    Potencia de salida del emisor, que tiene una relacin directa con la visibilidad radio, es

    decir el alcance (as como la frecuencia de la portadora, el tipo de onda (de espacio, de

    tierra, de cielo), las antenas, el tipo de suelo (tierra, mar,) y el entorno).

    Eficacia (asociada a la potencia de salida), que es la relacin entre la potencia enviada

    sobre la carga de salida, y la potencia total recuperada sobre la fuente de alimentacin.

    La recepcin de audio o de datos que procede del centro de recepcin hacia el SCV, se

    hace a travs de equipos receptores, operando sobre una frecuencia dedicada, en UHF o en

    VHF.

    La recepcin de una informacin, audio o datos, se hace por demodulacin de una seal

    portadora en frecuencia VHF o UHF. La demodulacin puede ser de amplitud, de frecuencia o

    de fase.

  • Parmetros fundamentales de un receptor.

    Calidad (precisin y estabilidad) de la portadora.

    Sensibilidad. Se define como el nivel de la seal de entrada que da una relacin S/R

    determinada. La sensibilidad del receptor est directamente relacionada con su figura de

    ruido. Adems del ruido del propio receptor, la recepcin puede verse perjudicada por un

    ruido ambiente adicional. Este procede de ruidos externos como los ruidos atmosfricos, los

    ruidos galcticos y los ruidos industriales. El nivel del campo de esos ruidos depende de:

    La ubicacin geogrfica del receptor.

    La hora del da y la temporada.

    La frecuencia operacional.

    Selectividad del receptor. Corresponde a la separacin mnima entre dos frecuencias

    emitidas que el receptor puede distinguir sin perturbacin. Actualmente, permite

    operaciones en canales de 25 kHz o 8,33 kHz.

  • Existen dos tipos principales de propagacin:

    Propagacin guiada sobre una lnea de transmisin. En este caso, el nivel de la seal

    disminuye exponencialmente con la distancia.

    Propagacin radiada en el espacio. El nivel de la seal disminuye como el inverso del

    cuadrado de la distancia.

    A partir de cierta distancia, la atenuacin es inferior a la del caso precedente, lo que permite

    comunicaciones de mayor distancia.

    La propagacin de las ondas radioelctricas consiste en el estudio de la potencia recibida por

    una antena, a partir de la potencia radiada por otra antena, para cualquier longitud de onda,

    cualquier distancia, y con todos los obstculos que se puedan presentar: complejidad muy

    alta, no existe solucin general.

    Es necesario simplificar el estudio: propagacin en el espacio libre (medio istropo, sin

    obstculos).

    La teora de la onda electromagntica traduce el efecto remoto de una intensidad alternativa

    recorriendo un conductor.

    Una intensidad i de frecuencia f transmitida a travs de una

    antena produce una onda electromagntica definida por

    dos campos perpendiculares: un campo elctrico, y un

    campo magntico.

    La onda electromagntica se propaga con una velocidad

    que depende del entorno, y de manera perpendicular al

    sentido de propagacin. En la atmsfera, la velocidad de

    propagacin corresponde a la velocidad de la luz.

    Este campo est radiado por una antena de

    transmisin, y puede inducir, a larga distancia,

    una intensidad en una antena recepcin. As se

    establece un enlace radioelctrico.

    Si representa la longitud de onda del campo

    electromagntico, su fase varia cada 2 sobre

    la distancia .

    Sobre el eje de propagacin, dos puntos a una

    distancia d van desfasados de un ngulo , tal

    como: .

    La potencia emitida se distribuye sobre reas de onda aumentando aproximadamente el

    cuadrado de la distancia.

    La densidad de potencia disminuye como 1/d.

    La amplitud del campo electromagntico disminuye como 1/d.

  • A la atenuacin de propagacin, se aaden otras formas de atenuacin:

    Atenuacin en dielctrico, particularmente en el aire (pequea).

    Atenuacin en medios ionizados (variable).

    Atenuacin en conductores donde la onda no se puede propagar (por ejemplo: la

    tierra, muy fuerte).

    En el espacio libre, la direccin de los campos E y H quedan fijos: propagacin recta. Por

    convenio, la direccin de polarizacin es la de E.

    Horizontal: el campo E es perpendicular al plano vertical de propagacin.

    Vertical: el campo E es paralelo al plano vertical de propagacin.

    Alrededor de la tierra, se presentan tres modos de propagacin.

    La onda terrestre o de superficie.

    La onda de cielo o ionosfrica.

    La onda espacial.

  • La onda terrestres (u onda de superficie) es una onda difractada por la tierra conductora, que

    de esta forma se propaga por detrs del horizonte radio.

    Caractersticas.

    Polarizacin vertical (E es perpendicular al

    conductor).

    Atenuacin funcin de la frecuencia y del tipo de

    tierra (ms pequea para las frecuencias bajas y

    encima del mar).

    Uso: para frecuencias hasta algunos MHz.

    La onda de cielo (u onda ionosfrica): Con la influencia del sol, las capas altas de la atmsfera

    se ionizan y se vuelven reflectantes para algunas frecuencias. Puede aparecer una

    propagacin entre dos puntos que se encuentran sin visibilidad directa, por refraccin total a

    una altura entre 70 y 500 km.

    Caractersticas.

    Reflexin funcin de la frecuencia (mas fcil a frecuencias bajas, por debajo de 30MHz),

    de la ionizacin (hora, da, noche, temporada, latitud), y del ngulo de incidencia

    (imposible si el ngulo es demasiado pequeo; por esta razn aparece una zona de

    silencio onda de cielo alrededor del transmisor).

    Polarizacin dada, que se transformar en la ionosfera en polarizacin elptica.

    Atenuacin reducida, dependiendo principalmente de la absorcin en las capas (ms

    fuerte de da sobre las frecuencias medias).

    Amplitud y fase del campo variable en el tiempo, segn la modificacin permanente de la

    ionizacin.

    La onda de cielo se propaga por reflexin a travs de las

    capas ionosfricas. No existe para todas las frecuencias, y

    depende de la actividad solar, que ioniza esta parte de la

    atmsfera.

  • Es una onda directa entre dos puntos en visibilidad radioelctrica.

    Caractersticas

    Valor del campo muy estable.

    Polarizacin fija (proporcionada por la antena transmisin).

    Atenuacin pequea (aprox 1/D).

    Considerando una tierra esfrica, entre dos antenas en tierra, la visibilidad radioelctrica es

    funcin de la altura de las dos antenas emisora y receptora. Entre la tierra y un avin, es

    funcin de la altura del avin.

    La onda de espacio se propaga de manera directa, en

    la atmsfera. Llega al receptor, bien directamente o

    despus de una reflexin en tierra o sobre un obstculo.

    Con la onda directa, una onda reflejada por la tierra

    puede interferir: al nivel de un receptor en movimiento

    aparece un campo resultante variando entre un mnimo

    y un mximo (debido a una variacin de fase entre los

    dos campos).

    Debajo, la variacin de amplitud del campo

    resultante en relacin con la recepcin de la

    onda directa y de la onda reflejada: fenmenos

    de fading o desvanecimientos.

    Parmetros que influyen en la onda reflejada.

    Factor de reflexin en el suelo, que depende del ngulo de la onda sobre el suelo, de la

    polarizacin de la onda, horizontal o vertical, del tipo de suelo (tierra, mar,).

    Irregularidades del suelo (criterio de Rayleigh : la altura de las irregularidades deben ser

    entre 100 y 1000 veces mayor que la longitud de onda para influir).

    Dimensin del la zona reflectante (zona de Fresnel). La onda se refleja mas o menos.

    Curvatura de la tierra. Un factor de divergencia inferior a la unidad se multiplica por el

    factor de reflexin, reducindolo.

    Interferencia de los diferentes modos:

    Onda directa onda de tierra (o de cielo): la onda directa es siempre ms importante.

    Onda de tierra onda de cielo: interferencias a partir de una cierta distancia dando un

    fenmeno de fading (variacin del campo resultante entre valores mnimo y mximo:

    extinciones o desvanecimientos momentneos).

    A las frecuencias medias (300 kHz 3 Mhz), la zona de fading puede recorrer de 200 a 500

    km desde el transmisor.

  • ONDAS KILOMTRICAS (30 300 KHZ) :

    Buena propagacin de la onda difractada (onda de tierra), casi independiente del tipo

    del suelo y de los obstculos. A largas distancias, se aade la onda indirecta (onda de

    cielo).

    Se utilizaba mucho antes para telegrafa intercontinental. Hoy, se utilizan para seales

    horarias, radionavegacin y radiodifusin. Se puede utilizar tambin con los submarinos

    (algunos metros debajo de la superficie del mar).

    Inconvenientes:

    -La absorcin puede ser importante durante el da.

    -Los parsitos atmosfricos y ruidos industriales importantes hacen que se necesiten

    emisores muy potentes.

    ONDAS HECTMETRICAS (300 KHZ 3 MHZ) :

    La propagacin de la onda difractada (onda de tierra) disminuye, ms a tierra

    que sobre el mar. es la ms importante en verano a las doce y a pequeas distancias.

    Despus, la onda indirecta (onda de cielo) vuelve a ser la ms importante, pero no est

    muy estable. Da un campo bastante fuerte de noche.

    La parte alta se utiliza en radiodifusin con los barcos, porque tiene una buena

    propagacin sobre el mar, y no necesita antenas largas.

    Inconvenientes:

    -Los espurios atmosfricos y ruidos industriales importantes hacen necesarios siempre

    emisores potentes.

    ONDAS DECAMTRICAS (3 30 MHZ) :

    Corresponden a las ondas cortas para transmisiones a largas distancias, y utilizando

    las reflexiones sobre la ionosfera (onda de cielo).

    Los esprios atmosfricos son bastante pequeos.

    Inconvenientes:

    - fading debido a las irregularidades de la ionosfera.

    -Interferencias mutuales porque una potencia muy pequea transmitida casi a los

    antpodas puede constituir una interferencia importante.

  • ONDAS MTRICAS (30 300 MHZ) :

    Se limitan a propagacin en visibilidad (onda de espacio directa), o en difraccin a

    tierra o sobre obstculos.

    Se utilizan para programas de televisin, comunicaciones entre mviles, y

    comunicaciones punto a punto.

    Los esprios atmosfricos son casi inexistente.

    Inconvenientes: Espurios industriales que pueden ser influyentes.

    ONDAS DISIMTRICAS (300 MHZ 3 GHZ) :

    Los fenmenos de difraccin se vuelven de menos importancia. Se utilizan en

    propagacin en visibilidad (onda de espacio directa), o en difusin troposfrica.

    Son utilizadas para televisin, enlaces de micro-ondas, radares y radionavegacin.

    Los espurios atmosfricos o industriales son casi inexistentes.

    La sensibilidad de los receptores est limitada por su propio ruidotrmico.

    ONDAS CENTIMTRICAS (3 GHZ 30 GHZ) :

    Se utilizan casi solamente en visibilidad directa (onda de espacio directa).

    Son utilizadas para enlaces de micro-ondas, radares y comunicaciones con satlites.

    ONDAS MILIMTRICAS ( > 30 GHZ):

    Se utilizan solamente en visibilidad directa (onda de espacio directa), y estn limitadas

    por la absorcin atmosfrica.

    Son utilizadas para investigaciones experimentales (radares y radioastronoma).

  • LA TROPOSFERA :

    Es una capa variable de la tierra de 7 km en el polo, y 15 km en el ecuador.

    La propagacin VHF y UHF se hace en esta parte de la atmsfera.

    LA ESTRATOSFERA :

    Es una capa entre 15 y 60 km de altura.

    La propagacin en esta capa se hace como en el vaco, es decir sin ningn cambio.

    LA IONOSFERA :

    Es una capa entre 60 y 1000 km, que puede ser ionizada por los rayos UV del sol.

    La ondas HF (debajo de 20 MHz) son reflejadas por este capa, y constituyen ondas de

    cielo.

    Generalmente, las frecuencias UHF y VHF no son reflejadas por esta parte de la

    atmsfera.

  • Los servicios de comms asociados a las distintas zonas del espacio areo son:

    Servicio de Control de Aerdromo (TWR).

    Servicio en ATZ.

    Servicio de Control de Aproximacin (APP).

    Servicio en CTR.

    Regin de informacin en vuelo (FIR): Espacio areo de dimensiones definidas dentro del

    cual se proporcionan los servicios de informacin en vuelo y de alerta. Incluye:

    Aerovas o rutas controladas.

    Rutas asesoradas.

    rea de Control (CTA): Espacio areo controlado que se extiende desde una determinada

    altura hacia arriba.

    Zona de Control (CTR): Espacio areo controlado que se extiende desde la superficie

    terrestre hacia arriba.

    Zona de Trnsito de Aerdromo (ATZ): Espacio areo donde se facilita servicio de control

    para el trnsito de aerdromo.

    Este servicio de comunicaciones T/A ofrece desde cinco centros de control. Se utiliza para ello

    una red de treinta y tres centros remotos de comunicaciones (civiles y militares), que

    proporcionan cobertura radio en la mayor parte del espacio areo de ruta.

    En ciertos sectores se utilizan tcnicas de frecuencia desplazada para poder garantizar la

    cobertura exigida. Adems, para cada sector de control de ruta existe una redundancia de

    equipos dentro del propio centro de comunicaciones, as como de estaciones de

    comunicaciones.

    Regiones de informacin en vuelo (FIR) en el SNA espaol:

    FIR Madrid (ACC Madrid y ACC Sevilla).

    FIR Barcelona (ACC Gav y ACC Palma).

    FIR Canarias (ACC Canarias).

  • El servicio de comunicaciones T/A en TMA se facilita desde los centros de comms locales o

    desde los aeropuertos englobados en los diferentes TMA.

    Los TMA principales (Major TMA) espaoles son: Madrid, Barcelona, Palma de Mallorca y

    Canarias. Otros TMA importantes (con frecuencias y emplazamientos asignados) son: Galicia,

    Sevilla, Zaragoza y Valencia.

    Para el resto de TMAs las frecuencias y emplazamientos asignados son los del aeropuerto.

    Las frecuencias VHF/UHF que se utilizan en los aerdromos estn asignadas a los servicios

    locales siguientes:

    Aproximacin: Dedicada a las aproximaciones al aerdromo, desde el momento en que se

    produce la transferencia entre una oficina APP y la Torre de Control.

    Rodadura: Dedicada a la rodadura en pista y por calles de rodaje.

    Emergencia: Dedicada a las situaciones crticas.

    Autorizaciones: Dedicada a concesin de permisos tales como puesta en marcha de

    motores.

    Otros: Dedicadas a escuelas de pilotos, aeroclubes, etc.

  • La propagacin de las ondas UHF y VHF utilizadas en radiocomunicacin o radionavegacin

    se produce en la capa troposfrica y en tipo de onda de espacio directa.

    Se debe estudiar la distancia directa hasta el horizonte visual como una funcin de la altura de

    los puntos de partida y de llegada de la onda electromagntica. Inicialmente, se supone que

    la curvatura de la tierra es el nico problema de la limitacin de visibilidad.

    Condiciones de propagacin.

    Efectos del terreno. Caractersticas elctricas (slo para f < 30 MHz) y orografa del terreno.

    Efectos troposfricos. Gases de la atmsfera influyen en absorcin de energa y en ndice de

    refraccin.

    Trayectorias mltiples. Suma de ondas reflejadas (distintas fases y amplitudes) a la onda

    directa.

    Ruido. Artificial o natural

    Suponemos un punto B de altura H, encima de la tierra, de

    radio R.

    La visibilidad ptica d, entre los puntos B y A, vale (R + H) = R

    + d

    Considerando que H

  • En el caso de dos estaciones en tierra, tenemos:

    d(km) = d1 + d2 =4,1( )+ )

    Visibilidad radio en terreno montaoso.

    El nivel de vuelo al que la estacin presenta visibilidad

    es: FL = AB + BC + CD

    AB ~ d2 / 2R

    BC ~ H / cos w ~ H

    CD ~ d tan

    FL = d2 / 2R + H +d tan

    Por tanto: d = - R tan +

    En realidad, para considerar que existe visibilidad radioelctrica entre dos puntos para una

    frecuencia (es decir una longitud de onda determinada), los fenmenos de difraccin por

    obstculos eventuales situados cerca del trayecto, han de tener una influencia despreciable

    sobre el nivel recibido.

    Se demuestra que para conseguir esta condicin ningn obstculo ha de estar presente en el

    interior de un elipsoide de revolucin, llamado primer elipsoide de Fresnel:

    Focos: antenas emisora y receptora.

    La suma de las distancias entre un punto de la elipsoide y las antenas supera en media

    longitud de onda la distancia directa entre las dos antenas (es decir una fase opuesta entre

    el camino ms corto, y ms largo).

    Si E representa la antena emisora, R la antena receptora, y M un punto del elipsoide, tenemos

    la relacin: EM + MR = ER + /2

    Este elipsoide tiene una forma muy extendida.

    Esta condicin de despeje implica elevar ms o menos las antenas segn la frecuencia (ms

    baja la frecuencia, ms alta ha de ser la ubicacin de las antenas).

  • Para F = 300 MHz ,, =1m ,, d = 200 km

    Tenemos

  • Para definir la cobertura radioelctrica de un equipo de radionavegacin, la OACI utiliza

    densidades de potencia expresadas en W/m o dBW/m.

    En un entorno homogneo e isotrpico, la relacin entre los campos elctrico E y magntico H

    es constante, y se llama impedancia de onda:

    Z = E/H =

    = 120

    con = permeabilidad del vaci

    = permitividad del vaci.

    La densidad de potencia vale: p(W/m) = E(V/m).H(A/m)

    As, si se utiliza la impedancia de onda: p(W/m) = E(V/m) /120.

    La potencia recibida sobre una antena se calcula como el producto entre la densidad de

    potencia y la superficie efectiva de recepcin de la antena. Para una antena isotrpica, la

    superficie de recepcin vale: /4

    As, la potencia recibida vale: Pr(W) = p(W/m).(/4)

    TRANSMISIN.

    Suponemos una antena isotrpica radiando una potencia Pe bajo forma de onda esfrica.

    Hay una distribucin uniforme de la potencia sobre toda la superficie de una esfera centrada

    sobre la antena y de radio D, que corresponde a la distancia entre la antena emisin y el

    punto de recepcin.

    Densidad de potencia: p = Pe / S,, con S = 4D para una esfera.

    As: p(W/m) = Pe / (4D)

    RECEPCIN.

    Si Pr representa la potencia recibida sobre una antena a la distancia D de la estacin de

    transmisin, tenemos:

    Pr = p.(/4)

    Pr = Pe.[/(4D)] ecuacin de las telecomms

    Notas:

    La atenuacin de potencia vara como 1/D, es decir que el campo elctrico vara

    como 1/D.

    La potencia recibida disminuye cuando la frecuencia aumenta (es decir cuando la

    longitud de onda disminuye).

    La relacin entre Pr y Pe se da generalmente en dB : AdB =10log(Pr/Pe)

    As, utilizando la ecuacin de las telecomms:

    AdB = 20log[/(4D)] = -32,44 - 20log[f(MHz)] - 20log[d(Km)]

    Casos particulares:

    Para D = ,, AdB = 22dB.

    Para D = 2D,, AdB = AdB - 20log2 AdB = AdB - 6dB

  • ATENUACIN POR DIFRACCIN.

    El modelo sencillo de ptica geomtrica indica que no hay propagacin detrs de los

    obstculos.

    Recurriendo a un modelo ms perfecto se comprueba que s es posible.

    Se considera visibilidad directa si no hay ningn obstculo dentro de la primera zona de

    Fresnel.

    Se denomina despejamiento a la distancia entre el rayo directo y el reflejado.

    La zona correspondiente a propagacin por difraccin se corresponde con .

    En radioenlaces suele trabajarse con la gama .

    ELIPSOIDE DE FRESNEL.

    Distancia entre caminos:

    Radio de la zona de Fresnel n.

    El efecto de un obstculo depende de su situacin dentro de las zonas de Fresnel.

    Influencia de un obstculo dentro del elipsoide de Fresnel :

    Se supone un obstculo de altura H(m),

    d1 = distancia entre la antena de emisin y el obstculo (km).

    d2 = distancia entre el obstculo y la antena de recepcin (km).

    Se define el parmetro:

    Se deduce que:

  • f en MHz.

    La atenuacin por difraccin es:

    Mitigacin de la atenuacin: Esta atenuacin adicional aumenta muy rpidamente cuando la

    distancia del obstculo a una antena disminuye. Por ello se necesita tener antenas de emisin

    y recepcin sin ningn obstculo en su entorno prximo.

    Como la distancia del horizonte radio es proporcional a la de la estacin a tierra y del

    avin, los puntos geogrficos ms altos son de mayor inters para instalar antenas.

    Atenuacin en el espacio libre: aplicable solamente hasta el horizonte radio.

    Zona de 40 a 50 km detrs del horizonte radio:

    La atenuacin depende del tipo del suelo, de la longitud de onda de la seal, y de la

    polarizacin de la onda.

    La atenuacin por difraccin vale aproximadamente -0.81 dB/km.

    Por ejemplo, a una distancia de 45km, la atenuacin vale del orden de 36 dB.

    Ms lejos es una atenuacin por difusin, aproximadamente de -0.1 dB/km.

  • SENSIBILIDAD DE LOS RECEPTORES.

    Una seal recibida puede ser utilizada solamente si su nivel es superior al nivel de ruido de la

    instalacin, lo que es definido por una relacin de Seal a Ruido S/R.

    La sensibilidad de un receptor es su capacidad para detectar la seal en presencia de ruido.

    Es decir, ser ms sensible, cuanto menor sea la S/R necesaria para decodificar una seal.

    OACI establece los siguientes valores:

    Receptor de tierra: S/R > 15 dB para una intensidad de campo de 20 mV/m (-120

    dBW/m2)

    Receptor de a bordo: S/R > 15 dB para una intensidad de campo de 75 mV/m (-109

    dBW/m2)

    No obstante, en la prctica:

    Equipos de tierra: Tx = 50 W (47 dBm) y Rx = 1,5 mV (-103 dBm)

    Equipos de a bordo: Tx = 20 W (43 dBm) y Rx = 3,0 mV (-97 dBm)

    RUIDO EN LOS RX.

    El ruido tiene dos componentes:

    Ruido externo.

    Ruido en el receptor.

    Potencia de ruido en el receptor:

    La ecuacin de la potencia de ruido es: PR = K.T0.F

    con K = constante de Bolzmann

    T0 = temperatura en Kelvin

    F = ancho de banda del receptor

    Por una temperatura ambiente de 20C, (K = 1.37.10-23 J/K), tenemos:

    PR(W) = 4.10-21.F , es decir: PR(dBm) = 10log(4.10-18.F)

    Para reducir la potencia de ruido a la entrada de un receptor, se puede actuar solamente

    sobre el ancho de banda.

  • Supongamos un Sector del Espacio Areo A-E,

    que da servicio desde un determinado FL

    (lnea verde):

    El Centro de Emisores 1 proporciona cobertura

    en lnea de vista slo en A-B

    En el tramo B-C, se obtiene comunicacin por

    difraccin.

    Posiblemente, en el tramo C-D pueda haber comunicacin por dispersin troposfrica

    (difusin).

    En el tramo D-E no llegar seal en ningn caso. Es necesario otro centro de emisores para

    cubrir el resto del sector (C-E)

    Problemas asociados a dos Centros de

    Emisores:

    Si transmiten en la misma frecuencia, a la

    aeronave le llegarn dos seales

    desfasadas en el tramo B-D: ruido,

    interferencias, difcil decodificacin: seal

    no vlida.

    Si transmiten en diferentes frecuencias,

    supondra dividir el sector en dos.

    Excesiva sectorizacin y demasiados controladores necesarios. Solucin: Frecuencias

    desplazadas.

    Al objeto de dar servicio de comunicaciones a lo largo de todo un sector con orografa difcil

    se pueden utilizar dos o ms centros de emisores:

    Transmitirn a frecuencias muy prximas, por encima y por debajo de la portadora

    asignada al canal caracterstico del sector.

    La operacin es posible gracias al efecto captura del receptor:

    ste slo toma en consideracin la seal ms intensa de las portadoras incluidas

    dentro del ancho de banda del canal (25 KHz).

    La separacin de las frecuencias de transmisin debe ser suficiente para que el filtro

    paso banda del receptor pueda aislarlas.

    El funcionamiento de este tipo de sistemas viene condicionado por las caractersticas

    primordiales de las seales utilizadas:

    Ancho de banda de la transmisin.

    Estabilidad de la frecuencia de portadora.

    Las comunicaciones T/A estn basadas en una portadora modulada en amplitud por la

    seal a transmitir. La seal resultante es una suma de tres frecuencias:

    Portadora (Fc)

    Banda Lateral Superior (Fc + fm), siendo fm la frecuencia de la seal moduladora.

    Banda Lateral Inferior (Fc fm)

  • Anchura de banda de la transmisin:

    DF = Fc fm

    Generalmente la transmisin (voz) tiene una frecuencia mxima de 3 KHz (fm).

    Estabilidad de la frecuencia portadora. Normalmente la frecuencia de portadora no es

    constante, sino que vara dentro de pequeos mrgenes.

    Los equipos tienen una estabilidad de, al menos, 5 partes por milln (5x10-6).

    Para la frecuencia central de la banda de Com en VHF (130 MHz), esto supone una

    variacin mxima de 0,65 KHz.

    El ancho de banda total ser, por tanto, de: Fc 3,65 KHz

    Los canales de comunicaciones T/A estn separados 25 KHz.

    Los sistemas de frecuencias desplazadas utilizan dos o ms portadoras.

    Cada portadora utiliza un ancho de 3,65 KHz.

    Por tanto, slo podrn funcionar un mximo de tres frecuencias: 25 KHz / 7,3 KHz = 3,1

    Sistemas de dos portadoras:

    Las dos portadoras estarn desplazadas 5 KHz respecto a la frecuencia

    central del canal.

    Sistemas de tres portadoras:

    Una de las portadoras tendr la frecuencia central del canal.

    Las otras dos portadoras estarn desplazadas 7,3 KHz respecto a la frecuencia central del

    canal.

    Las dos portadoras estarn

    desplazadas 5 KHz respecto a la

    frecuencia central del canal.

    Una de las portadoras tendr la

    frecuencia central del canal.

    Las otras dos portadoras estarn

    desplazadas 7,3 KHz respecto a la

    frecuencia central del canal.

  • En el enlace aeronave-tierra la aeronave transmite en una nica frecuencia, que puede llegar

    a ambos centros de comunicaciones en tierra.

    Como consecuencia las seales de audio procedentes de los receptores de ambas

    estaciones llegan simultneamente al centro de control.

    El problema es enviar una seal nica e inteligible al Centro de Control.

    Para ello, ambas seales se envan a un dispositivo (UIS) que selecciona entre ambas la de

    mejor relacin Seal/Ruido.

  • PROBLEMA: nmero de frecuencias disponibles para COM T/A es muy limitado.

    Este problema se da slo en las zonas de ms trfico.

    Limita el crecimiento de la sectorizacin ATC en esas zonas.

    Imprescindible resectorizacin para aumentar capacidad.

    OBJETIVO DEL PROGRAMA: aumentar la capacidad del espectro de VHF mediante la

    obtencin de nuevas frecuencias a utilizar. Esto posibilita:

    La creacin de nuevos sectores de control.

    Aumento de la capacidad ATM.

    Por cada frecuencia 25 kHz convertida a 8,33 kHz se liberan 2 frecuencias de 8,33 kHz.

    Septiembre 1994: OACI recomienda la introduccin de la separacin de canales de 8,33

    kHz.

    7 Octubre 1999: 7 pases inician la implementacin de frecuencias 8,33 kHz en sectores de

    control de ruta por encima de FL245.

    Mayo 2002: Propuesta francesa de Expansin Vertical.

    31 Octubre 2002: Comienzo del Programa Expansin Horizontal en 22 HEX Pases (supresin

    de exenciones y comienzo de conversin de frecuencias).

    CONF. ACTUAL DEL SM AERONUTICO DE RUTA

    Generalmente, cada sector de control donde se proporciona servicio ATS tiene asignada

    una frecuencia en VHF.

    Dicho sector se cubre con una nica frecuencia radio instalada en dos emplazamientos

    diferentes (doble cobertura).

    Cuando esto no es posible se hace uso de la tcnica de Frecuencias desplazadas (+/-5kHz)

    en otros emplazamientos diferentes.

    Esta tcnica es incompatible con la aplicacin de la separacin 8,33 kHz.

  • La Expansin Horizontal implica la conversin de frecuencias a 8,33 kHz en Sectores de

    Control de Ruta a partir de FL245.

    A partir del 31 Octubre 2002 ser mandatorio para todas las aeronaves que operen por

    encima de FL245, poseer equipos de comunicaciones radio compatibles con separacin de

    8,33 kHz entre canales.

    Los 22 pases HEX planean realizar 61 conversiones de frecuencias de 25 a 8,33 kHz.

    Espaa ha realizado 10 conversiones desde Octubre 2003.

    El grupo HLCG (High Level Communications Group) de EUROCONTROL solicita la

    aprobacin para comenzar la implementacin de la Expansin Vertical.

    Propuesta francesa, pues su EAS comienza en FL195 y no en FL245

    Se plantean, principalmente, 2 tipos de escenarios:

    Esc.1 Implementacin en FL > 195.

    Esc.2 Implementacin en FL>195 y principales TMA/CTAs.

  • SITA es una compaa de carcter internacional, proveedora de servicios globales de

    comunicaciones de voz y datos para compaas areas.

    El servicio de comunicaciones de datos de SITA, denominado AIRCOM Datalink Service,

    proporciona un servicio mvil de comunicaciones para las aerolneas a travs de estaciones

    radio VHF y satlite.

    El protocolo del enlace de datos de SITA se denomina ACARS (Aircraft Communications

    Addresing & Reporting System), que permite intercambiar mensajes entre las aeronaves y su

    centro de operaciones en tierra a travs de la red SITA con informacin relativa a hora de

    despegue y aterrizaje, gasto de combustible, retrasos, desvos,

    En la actualidad se est produciendo la migracin del protocolo ACARS al VDL Modo2. El VDL

    (VHF Data Link) ha sido adoptado por EUROCONTROL para soportar los nuevos servicios ATS.

    El resultado que se obtendr una vez finalizada la migracin ser una mejora global del

    servicio, particularmente en los aspectos siguientes:

    Reduccin de la congestin de los actuales canales voz.

    Reduccin de los errores de comunicacin.

    Aena firm un acuerdo con SITA a finales de 2002 para la instalacin de estaciones VDL (VHF

    Data Link, Enlace de Datos en VHF) en algunos aeropuertos: conexin a la red global de SITA.

    Aena es la propietaria de esta infraestructura.

    ARINC es una compaa de carcter internacional proveedora de servicios globales de

    comms de voz y datos para compaas areas.

    El servicio de comunicaciones ARINC es similar al de SITA, est basado en la utilizacin del

    protocolo ACARS, el enlace entre estaciones terrestres se realiza en la banda de frecuencias

    en VHF.

    Aena suscribi en el ao 2001 un acuerdo con ARINC, para el despliegue de estaciones VDL.

    El acuerdo contempla que Aena se convierte en proveedor de emplazamientos VDL y

    servicios T/T.

    Se utiliza REDAN para la conexin entre las estaciones de Aena al punto de conexin ARINC

    en Espaa.

  • Las dimensiones de estas servidumbres son las siguientes:

  • La zona de seguridad para enlaces hertzianos entre dos instalaciones ser la interseccin

    con el terreno del cilindro cuyo eje ser la vertical por el centro de la base de cada antena

    y 200 m de radio.

    La zona de limitacin de alturas tendr forma rectangular, simtrica respecto de la lnea

    que une ambas estaciones, con una anchura total de 2d metros, siendo:

    Con D = distancia entre estaciones, en Km.

    f = frecuencia ms baja del enlace, en MHz.

    En este caso, la superficie de limitacin de alturas ser el plano inclinado perpendicular al

    plano vertical que une ambas instalaciones. Su traza sobre ste estar d metros por

    debajo de la lnea de unin de las antenas de las estaciones.

  • El continuo crecimiento de la actividad aeronutica lleva aparejado un aumento de las

    prestaciones que han de suministrarse desde tierra a partir de las dependencias de control, los

    centros de comunicaciones, las torres y los centros de aproximacin.

    Todo ello conlleva, a su vez, un aumento de canales radio y de equipos transmisores y

    receptores que han de dar servicio a estos canales.

    Cada nueva frecuencia incrementa la probabilidad de que alguna combinacin de las

    mismas pueda causar problemas de interferencias.

    En ciertos casos, la instalacin en un mismo emplazamiento de emisores y receptores con

    antenas muy prximas puede resultar problemtica.

    Si a lo anteriormente mencionado se suman las emisiones de estaciones terrestres destinadas a

    servicios de radiodifusin, polica, bomberos, etc., en frecuencias VHF, se comprende la gran

    probabilidad de que se produzcan interferencias en dicha banda.

    En un sistema de comunicaciones de radio, los requisitos de incompatibilidad

    electromagntica exigen que las caractersticas de los receptores no sean degradadas con

    respecto a receptores utilizados de forma aislada.

    Dicha degradacin se puede producir por varios factores como pueden ser: caractersticas de

    los equipos radio, parmetros del sistema (aislamiento entre antenas o separacin entre

    frecuencias), condiciones del entorno (ruido natural y artificial) y por ltimo por transmisiones y

    recepciones simultneas.

    En resumen, se pueden considerar las siguientes causas de degradacin en los sistemas de

    comunicaciones:

    Seal adyacente (seales de canales diferentes con una frecuencia prxima a la seal

    deseada).

    Radiaciones no esenciales de transmisor.

    Respuestas espurias del receptor.

    Intermodulacin en transmisores (IMT).

    Intermodulacin en receptores (IMR).

    Se consideran frecuencias espurias todas aquellas que estn a ambos lados de la frecuencia

    central, hasta 10 Mhz. ahora bien hay que distinguir:

    Frecuencias adyacentes que son aquellas que estn dentro del margen del canal o canales

    adyacentes, es decir de 25 Khz hasta 5 Mhz. (stas son las ms importantes).

    A partir de aqu se consideran como espurias propiamente dichas.

    Como alteraciones ms importantes de interferencia en el sistema por seal adyacente caben

    citar los efectos de:

    Modulacin cruzada.

    Reduccin de la sensibilidad del receptor.

    Saturacin del receptor.

    Efectos de banda ancha del transmisor.

  • La MODULACIN CRUZADA es un efecto no lineal que resulta en la transferencia de

    modulacin de una portadora de seal de interferencia a una seal deseada, cuando la

    separacin entre la seal de interferencia y la deseada es pequea.

    Los efectos de la modulacin cruzada tienen lugar en el mezclador y el primer paso de FI.

    Los factores que afectan a este tipo de moduladores son comunes a los que producen

    desensibilizacin o saturacin de los receptores.

    Este tipo de interferencias se encuentra generalmente cuando a la entrada de un receptor

    llegan seales fuertes procedentes de uno o varios transmisores prximos.

    Los efectos producidos por la modulacin cruzada pueden eliminarse intercalando un filtro

    selectivo a la entrada del receptor para atenuar la seal interferente y disponiendo de una

    buena proteccin entre los pasos de FI.

    Se define la DESENSIBILIZACIN DE UN RECEPTOR como un cambio (generalmente reduccin)

    en la salida de potencia de la seal deseada o la reduccin de la relacin seal/ruido. Es

    debido a una seal no deseada en una frecuencia prxima a la del propio receptor.

    En general la curva de respuesta de un amplificador es lineal, pero a partir de cierto nivel de

    salida, la curva deja de ser lineal y la distorsin aumenta hasta un punto de ganancia

    prcticamente nula. Si el amplificador corresponde a la entrada de un receptor, se dice que

    ste se halla saturado.

    Cuando una seal o seales no deseadas, pasan las protecciones de entrada, llegan al primer

    amplificador, y se suman a la seal deseada, pueden producir un fenmeno de saturacin,

    incrementando el ruido. Para evitar estos problemas, al disear el receptor deber prestarse

    una atencin especial al sistema de protecciones de entrada y sobre todo al sistema de la FI.

    Las radiaciones no esenciales del transmisor se producen en frecuencias radiadas por el

    transmisor, dentro de la banda de frecuencias utilizadas y diferentes a su frecuencia

    fundamental fo.

    La frecuencia fundamental de salida de un transmisor se genera por multiplicacin de la

    frecuencia del oscilador local, que suele ser un oscilador de cristal.

    Un cristal adems de su frecuencia de resonancia, puede tener otras u armnicos, que a

    travs de los pasos multiplicadores, pueden llegar a la salida de ste en forma de espurios.

    A su vez pueden alcanzar un nivel suficiente como para producir interferencias en receptores

    prximos.

    Una manera de resolver este problema es obtener la seal deseada directamente en la

    frecuencia final, utilizando un modulador vectorial para generar seales de banda base en

    fase y cuadratura para modular directamente una portadora en la frecuencia de salida.

    Las respuestas espurias del receptor, se producen generalmente en el mezclador, que es un

    elemento no lineal.

    Dependiendo de la estabilidad del oscilador local, pueden salir de este seales espurias, que

    al mezclarse con la seal de la frecuencia fundamental daran lugar a otras seales prximas a

    la frecuencia intermedia.

  • Pueden llegar hasta el detector, y por tanto a la salida del receptor, bien en forma de una

    seal que degrada la fundamental o bien en forma de ruido que degrada la misma.

    Otro problema que se genera en el mezclador es debido a la presencia de la frecuencia

    imagen, cuya cancelacin se tiene muy en cuenta a la hora de disear un equipo de

    comunicaciones, mediante el empleo de filtros adecuados.

    Esto ocurre cuando una seal interferente (fs) de suficiente nivel, atraviesa las protecciones de

    entrada y llega al mezclador para batirse con la seal del oscilador local (fol) y con la seal

    portadora fo, dando como resultado la frecuencia intermedia, con lo cual el receptor la

    aceptar como propia.

    Los productos de intermodulacin a la frecuencia fIM se producen por las no linealidades del

    amplificador de salida del transmisor y de los diferentes dispositivos pasivos como pueden ser

    los combinadores, circuladores, conectores, etc.

    Dichos productos son generados por dos o ms seales no deseadas a las frecuencias f1, f2, ...

    La relacin entre fIM y f1, f2, puede expresarse de forma muy general:

    fIM = |m1 f1+m2 f2+|

    con mi= 0, 1, 2,

    El orden del producto de intermodulacin viene dado por n = m1+ m2+.

    Los productos 2 f1 f2 y 2 f2 f1 son los que ms interesan a los diseadores puesto que a

    menudo vienen especificados en las normas. No obstante, los productos f1 f2 f3 son de

    mayor magnitud y ms numerosos si hay ms de dos seales interferentes.

    Dos o ms seales fuertes distintas de las del canal pueden generar resultados de

    intermodulacin en un receptor. Si una de estas frecuencias coincide con la de

    funcionamiento del receptor, el resultado es una interferencia.

    El proceso de intermodulacin tiene lugar en el amplificador de RF de un receptor o en el

    mezclador.

  • La mayora de los receptores que se utilizan actualmente en las instalaciones son

    extremadamente selectivos, sin embargo cuando existen seales de alto nivel en frecuencias

    separadas en varios Mhz de la fundamental de un receptor: stas pueden atravesar las

    protecciones de entrada y en presencia de otras seales, mezclarse con ellas y como

    resultado de la intermodulacin producirse una frecuencia que coincida con la del canal y

    superponerse a la frecuencia de trabajo.

    Para evitar estas interferencias es aconsejable intercalar un filtro de cavidad o a cristal entre el

    receptor y su antena.

    Los problemas de cohabitacin pueden aparecer en las estaciones que utilizan varias

    frecuencias, con una distribucin horizontal de las antenas.

    Aunque una distribucin vertical podra ser aconsejable, esta dificulta el mantenimiento y,

    adems, introduce deformaciones en el diagrama de radiacin.

    Quizs no es posible desplazar las antenas ms all de una superficie de instalacin limitada, o

    existe una prdida en los coaxiales demasiado importante.

    Cuando las antenas estn prximas, una perturbacin mutua aparece entre las antenas, as

    como problemas de modulacin cruzada (frecuencia modulada por otra frecuencia

    perturbador), y de nter-modulacin (generacin de una frecuencia como resultante de dos

    otras).

    Una solucin consiste en aumentar el desacoplamiento entre las antenas emisin, as como

    entre las antenas emisin y recepcin.

    Para aumentar el desacoplamiento:

    Es posible utilizar una instalacin vertical de antenas, que reduce las perturbaciones de

    antenas y la saturacin del nmero de frecuencias).

    Evitar frecuencias que corresponden a productos de nter modulacin.

    Se pueden emplear equipos accesorios para facilitar la cohabitacin.

    De una manera general, los equipos accesorios permiten rechazar las seales interferentes

    indeseadas (ruido, espurios o armnicos).

    De esta forma empleamos filtros, duplexores, cavidades, circuladores o aisladores.

    FILTROS.

    Los filtros se utilizan para separar las bandas de frecuencia (HF, VHF UHF) entre ellas (en el

    caso por ejemplo de una cohabitacin entre instalaciones civil y militar), o bien separar varias

    frecuencias en una banda particular.

    Existen diferentes tipos de filtros:

    Filtro paso-bajo: rechaza todas las frecuencias por encima de una frecuencia especificada

    llamada frecuencia de corte . Se utiliza para atenuar los armnicos o ciertos espurios. Sus

    especificaciones indican:

    La potencia mxima de entrada.

    La prdida de insercin.

    La frecuencia de corte.

    La atenuacin en la banda rechazada.

  • Filtro paso-alto: rechaza todas las frecuencias por debajo de una frecuencia especificada

    llamada tambin frecuencia de corte . Sus especificaciones son similares a las del filtro

    paso-bajo.

    Filtro paso-banda: Diseado para presentar una atenuacin mnima en una frecuencia

    particular o un rango de frecuencias, y rechaza todas las dems. Puede ser ms o menos

    selectivo. Sus especificaciones son:

    La potencia mxima de entrada.

    La prdida de insercin.

    La frecuencia central.

    La selectividad.

    La atenuacin fuera del filtro.

    Filtro notch o rechazador: diseado para presentar una atenuacin mxima en una

    frecuencia particular o un rango de frecuencias, y ser transparente para todas las dems.

    Como en el caso del filtro paso-banda, puede ser ms o menos selectivo. Se utiliza para

    rechazar frecuencias interferentes determinadas.

    Filtro paso-banda / notch: efecta las dos funciones precedentes en el mismo dispositivo.

    Presenta una atenuacin mxima para una frecuencia, y una atenuacin mnima para un

    rango de frecuencias. La frecuencia rechazada puede encontrarse por debajo o por

    encima del pasa-banda. Sus especificaciones son:

    La potencia mxima de entrada.

    La prdida de insercin para las frecuencias del filtro pasa-banda.

    El rango de frecuencias del filtro pasa-banda.

    La atenuacin de la frecuencia rechazada.

    La separacin duplex (distancia mnima entre la frecuencia rechazada y la

    frecuencia central del filtro pasa-banda).

    DUPLEXOR.

    Duplexor: filtro especfico, de tipo doble notch, utilizado para rechazar dos frecuencias en el

    mismo dispositivo. Tipos:

    Dos frecuencias de transmisin.

    Una frecuencia de transmisin y una de recepcin, en caso de utilizacin de una antena

    Tx/Rx.

    Dos frecuencias de recepcin.

    Su principal caracterstica es la supresin del ruido de transmisin a la frecuencia de

    recepcin, lo que corresponde tambin al aislamiento de la frecuencia de recepcin a la

    frecuencia de transmisin.

    Las otras especificaciones son

    El rango de frecuencia.

    La separacin duplex mnimo (entre las dos frecuencias).

    La prdida de insercin.

    CAVIDADES.

    Cavidad : su funcin es igual a la de un filtro, pero su selectividad es mucho ms importante.

    Para un filtro convencional, la selectividad es de algunos MHz; para una cavidad, es de

    solamente algunos 100 kHz.

    El parmetro Q, que se llama factor de calidad, define la selectividad de la cavidad:

    corresponde a la relacin entre la frecuencia central y el ancho de banda a 3dB:

    Q = F0 / F3dB

  • La selectividad aumenta como el factor Q.

    La segunda caracterstica importante de una cavidad es su nivel de ROE a la frecuencia

    operacional. Tericamente, el ROE vale 1 a esta frecuencia, y es infinito para todas las

    dems. En realidad, se habla de la zona operacional de la cavidad como el ancho de

    banda de frecuencia en que el ROE < -20 dB.

    En realidad, el ROE es una relacin de onda y no se puede medir en dB.

    As, esta zona corresponde al ancho de banda donde el < -20dB (con = Vdir/Vrfl).

    En este caso, el ROE no es peligroso para los equipos conectados:

    = -20dB = 0,1 Vrfl = Vdir / 10 Prfl = Pdir / 100

    Las otras especificaciones son:

    El rango de frecuencias.

    La prdida de insercin.

    La potencia de entrada.

    CIRCULADOR.

    Circulador: Es un dispositivo pasivo no-recproco con tres puertos. La energa introducida en un

    puerto va transferida hacia el puerto adyacente, quedando aislado el tercer puerto.

    Por ejemplo, la energa entrante en el puerto 1 sale por el puerto 2 ; la energa entrante por el

    puerto 2 sale por el puerto 3, y as en un orden cclico.

    Esta propiedad fundamental de no-reciprocidad simplifica la arquitectura y mejora la

    estabilidad, la eficacia y la precisin de los Sistemas de Radiocomunicacin.

    Se define un parmetro especifico de aislamiento: es la relacin (en dB) entre la potencia que

    entra por un puerto con la potencia que sale por el puerto adyacente, del lado opuesto a la

    circulacin normal.

    Las otras especificaciones son:

    El rango de frecuencia.

    La prdida de insercin.

    La potencia mxima de entrada.

    AISLADOR.

    Aislador: Es tambin un dispositivo pasivo no-reciproco pero solamente con 2 puertos (el tercer

    conectado internamente a una carga) que permite a la energa RF de cruzar lo en un sentido

    y de ser totalmente absorbida en el sentido inverso.

    Tiene las mismas propiedades fundamentales de no-reciprocidad : mejora de la sencillez,

    estabilidad, eficacia y precisin de los sistemas de radiocomunicacin.

    Para un aislador, el parmetro de aislamiento es : la relacin (en dB) de la potencia que entra

    con la potencia que sale cuando se enva una seal al lado opuesto a la circulacin normal.

    Las restantes especificaciones son las mismas que las del circulador:

    El rango de frecuencia.

    La prdida de insercin.

    La potencia mxima de entrada.

  • Suponemos un centro de transmisin con dos frecuencias F1 (121,9 MHz) y F2 (121,4 MHz). Dos emisores 50W E1 y E2, respectivamente asociados a estas dos frecuencias, radian

    respectivamente a travs de dos antenas A1 y A2.

    Suponemos por otra parte un centro de recepcin con la frecuencia F3 (120,9 MHz) y un

    receptor R3 asociado a esta frecuencia.

    Una antena A3 permite la recepcin de la frecuencia precedente.

    El emisor E1 radia su potencia P1 a travs la antena A1.

    La potencia radiada P1 de E1 se recibe de manera atenuada sobre la antena A2.

    De la misma manera, el emisor E2 radia su potencia P2 a travs la antena A2.

    La potencia radiada P2 de E2 se recibe de manera atenuada sobre la antena A1.

    As tenemos:

    Sobre la antena A1, la potencia transmitida P1 + la potencia recibida P2.

    Sobre la antena A2, la potencia transmitida P2 + la potencia recibida P1.

    Las potencias P1 y P2 habrn sufrido atenuacin en el espacio libre.

    As, utilizando la ecuacin de las telecomms:

    AdB = 20log[/(4D)] = -32,44 - 20log[f(MHz)] - 20log[d(Km)]

    Sobre la antena A1, la frecuencia F1 puede generar productos de intermodulacin de 3er

    orden con la frecuencia F2, como por ejemplo 2F1 F2 o 2F2 F1.

    Esto se produce porque el modulo amplificador VHF del emisor E1 tiene no-linealidades.

    El nmero de productos de intermodulacin de este tipo (2F1 F2) vale n(n-1) donde n es

    igual al nmero de frecuencias utilizadas.

    En este ejemplo, n = 2, es decir un nmero de productos de intermodulacin de 2.

    Es posible que uno de los dos productos corresponda a una de las frecuencias operacionales

    utilizada por el receptor.

  • Los productos de intermodulacin generados no se emiten a las potencias P1 y P2, sino que los

    emisores los atenan por no estar en la frecuencia central (F1 F2).

    Esta atenuacin es del orden de: AIMdB = -46,5 - 30log[ F(MHz)]

    Potencia P1 radiada por la antena A1:

    Potencia de salida de E1: 50W +47 dBm

    Prdidas en los coaxiales hasta A1: -2,0 dB

    Ganancia de la antena A1: +2,0 dB

    Total: +47,0 dBm

    Potencia P1 recibida sobre la antena A2:

    Potencia P1 radiada por la antena A1: +47,0 dBm

    Atenuacin de potencia sobre la antena A2:

    Dada F1, corresponde una = 2,46 m

    Distancia entre transmisores, d = 40m

    AdB = 20log[/(4d)] = 20log[2.46/(440)] -46.2 dB

    Total: +0,8 dBm

    Potencia P1 recibida a la entrada del emisor E2:

    Potencia P1 recibida sobre la antena A2: +0,8 dBm

    Prdidas a travs de los coaxiales desde A2: -2,0 dB

    Total: -1,2 dBm

    Nivel del producto de ntermodulacin 2F2 F1 saliendo de A2:

    Potencia P1 recibida a la entrada del emisor E2: -1,2 dBm

    Nivel de ntermodulacin (DF=0,5 MHz): -37,5 dB

    Prdidas a travs de los coaxiales hacia A2: -2,0 dB

    Ganancia de antena: +2,0 dBi

    Total: -38,7 dBm

    Nivel del producto de ntermodulacin 2F2 F1 radiado sobre A3:

    Nivel del producto 2F1 F2 saliendo de A2: -38,7 dBm

    Atenuacin del producto de intermodulacin sobre la antena recepcin A3:

    Para 2F2-F1 = 2,49 m y d = 250m

    AdB = 20log[/(4d)] = 20log[2.49/(4250)] -57,6 dB

    Total: -96,3 dBm

    Nivel del producto de intermodulacin 2F1 F2 a la entrada del R3:

    Nivel del producto 2F2 F1 radiado sobre A3: -96,3 dBm

    Prdidas a travs de los coaxiales desde A3: -3 dB

    Total: -99,3 dBm

    La sensibilidad del receptor es -101 dBm

    Se suele exigir un nivel de intermodulacin al menos 6 dB inferior (-107 dBm).

    En este caso, sera necesario un mecanismo de atenuacin adicional.

  • Las comunicaciones tierra/tierra facilitan el intercambio de informacin relativa al control de

    trfico areo entre distintas dependencias aeronuticas. Se realizan, principalmente, a travs

    del servicio fijo de telecomunicaciones aeronuticas.

    Se emplean lneas telefnicas, telegrficas y de datos, as como radioenlaces por microondas

    y la Red de Datos de Navegacin Area (REDAN).

    La clasificacin de las comunicaciones tierra/tierra es muy compleja dada la elevada

    cantidad de elementos involucrados (medios tcnicos, dependencias, servicios, organismos,

    etc.).

    Formas de comunicaciones Tierra/Tierra:

    Comunicaciones T/T Orales.

    Comunicaciones T/T de Datos.

    El servicio fijo aeronutico comprende los sistemas y aplicaciones utilizados para las

    comunicaciones tierra-tierra (es decir, entre puntos fijos o de punto a multipunto) siguientes:

    Circuitos y redes orales directas ATS.

    Circuitos meteorolgicos operacionales, redes y sistemas de radiodifusin.

    La red de telecomunicaciones fijas aeronuticas (AFTN).

    La red OACI comn de intercambio de datos (CIDIN).

    Los servicios de tratamiento de mensajes de los servicios de trnsito areo (ATSMHS).

    Las comunicaciones entre centros (ICC).

    La AFTN proporciona un servicio de almacenamiento y retransmisin de mensajes para la

    transmisin de mensajes de texto en formato ITA-2 o IA-5, utilizando un procedimiento a base

    de caracteres.

    La CIDIN proporciona un servicio de transporte comn para la transmisin de mensajes

    de aplicacin binarios o de texto. Apoyo de aplicaciones AFTN y OPMET.

    La aplicacin del servicio de tratamiento de mensajes ATS (servicios de trnsito areo)

    (ATSMHS) permite el intercambio de mensajes ATS. Utiliza el servicio de comunicaciones

    interred (ICS) de la red de telecomunicaciones aeronuticas (ATN).

    Las aplicaciones de comunicaciones entre centros (ICC) permiten el intercambio de

    informacin entre entidades de trnsito areo. Utiliza el servicio de comunicaciones interred

    (ICS) de la red de telecomunicaciones aeronuticas (ATN), apoyo de la notificacin, la

    coordinacin, la transferencia de control, la planificacin de vuelo, la gestin del espacio

    areo y la gestin de la afluencia del trnsito areo.

  • COMMS T/T ORALES.

    Las comunicaciones orales T/T se definen como el soporte terrestre utilizado para establecer

    comunicacin directa en banda vocal entre personal relacionado con los servicios de

    navegacin area, tanto usuarios como proveedores.

    Las principales funciones que prestan son:

    Enlace entre centros de comunicaciones T/A y dependencias aeronuticas.

    Para establecer las comunicaciones controlador-piloto.

    Para radiodifundir los mensajes del servicio VOLMET.

    Enlace entre distintas dependencias aeronuticas para tareas de coordinacin entre

    controladores, gestin, etc.

    Los medios tcnicos encargados de dar este soporte suelen ser:

    Circuitos telefnicos dedicados alquilados a Telefnica.

    Canales en alquiler de la red de microondas del Ejrcito del Aire.

    Radioenlaces.

    Cables de pares telefnicos, cuando la distancia a cubrir no es muy grande.

    Fibra ptica.

    RADIOENLACES.

    Se denominan radioenlaces a los sistemas de transmisin de informacin que utilizan las

    ondas electromagnticas, normalmente de frecuencias elevadas, a travs de un medio no

    guiado como es el espacio para efectuar enlaces punto a punto. Las frecuencias

    centimtricas y milimtricas se han utilizado tradicionalmente en enlaces punto a punto de

    alta capacidad.

    Se emplean las comunicaciones va radio cuando los emplazamientos que se desea

    conectar estn distantes entre s o no se dispone del tendido preciso. Los vanos pueden ser

    independientes o formar parte de redes en anillo.

    Se instalan radioenlaces para comunicar las estaciones de radar, centros de emisores y

    receptores, y radioayudas con las torres de control de los aeropuertos y los Centros de

    Control (ACCs). Frente a soluciones basadas en fibra ptica, la gran ventaja de estos

    sistemas es su rapidez de instalacin, ya que se elimina la necesidad de obra civil.

    La capacidad de servicios instalados depender del trfico actual y el previsto en el futuro.

    COMMS T/T DATOS.

    La comunicacin de datos, en su forma ms simple, tiene lugar entre dos dispositivos que

    estn directamente conectados (punto a punto) por algn medio de transmisin.

    Ejemplos de esta situacin en el Sistema de Navegacin Area son los siguientes:

    Un centro de comunicaciones est directamente enlazado con el centro de control al

    que da servicio.

    Una radioayuda de un aeropuerto est conectada a la sala de equipos de la torre

    para su supervisin y mantenimiento.

    Dos dependencias ATS colaterales disponen de, al menos, una lnea telefnica

    dedicada punto a punto para realizar tareas de coordinacin entre controladores.

    A nivel general, previo al inicio de un vuelo es necesario presentar un Plan de Vuelo.

    Este Plan de Vuelo se entrega a los aeropuertos de origen y destino, as como a todos

    los centros ATC intermedios a lo largo de la ruta prevista.

    Para vuelos programados, esta entrega se realiza generalmente mediante intercambio

    de comunicaciones de datos entre Operadores de Aeronaves y Proveedores de

    Servicios de Trnsito Areo.

    En Europa, una Unidad Central de Gestin de Flujos (CFMU) recoge todos los planes de

    vuelo hasta con seis meses de antelacin.

  • Hace predicciones de flujos de trfico hasta 48 horas antes del despegue para asignar

    un slot de salida.

    Esto requiere comunicacin de datos entre CFMU y Operadores.

    Asimismo, los planes de vuelo corregidos y las predicciones de trfico deben ser

    enviadas a los Proveedores de Servicio

    Esto tambin requiere comunicaciones de datos entre CFMU y proveedores ATS.

    Actualmente la AFTN es la nica red de COM T/T datos a escala mundial.

    La red fija de telecomunicaciones aeronuticas (AFTN) es un sistema de transmisin de

    informacin aeronutica a escala mundial para el intercambio de mensajes o de datos

    numricos.

    Los elementos que intervienen en este tipo de comunicacin deben disponer de una

    direccin AFTN reconocida.

    La adjudicacin de la direccin a un usuario concreto de la red obedece a una

    combinacin de criterios geogrficos y operativos.

    Generalmente, esta direccin constar de ocho letras maysculas.

    Sus aplicaciones son las siguientes:

    Servicio de trnsito areo.

    Distribucin de datos meteorolgicos.

    Servicio de Informacin Aeronutica.

    Es un sistema de almacenamiento y envo de mensajes. Los mensajes que se transmiten

    pueden clasificarse en diferentes tipos, de acuerdo a su prioridad. Actualmente, existen

    cinco prioridades, dependiendo de la naturaleza del mensaje.

    La construccin de los mensajes AFTN responde a un formato estandarizado: primero, se

    indicar la prioridad del mensaje y, luego, el grupo fecha / hora de creacin del mismo.

    El sistema est compuesto de nodos y lneas de baja velocidad entre ellos (varios cientos de

    bits por segundo, frente a las lneas en megabits actuales).

    Dentro de la red mundial AFTN, la OACI ha designado Espaa como nodo de conexin

    para el enlace con el nodo del Caribe y Sudamrica. OACI tiene como objetivo tener al

    menos un nodo por pas.

    Emplea teletipos, por lo que slo permite enviar un nmero limitado de caracteres (p.e. slo

    letras maysculas, sin acentos, etc.). Adems, la calidad de la lnea no permite un

    mecanismo de deteccin de errores.

    Debido a las limitaciones de los primeros equipos terminales de datos (teletipos, ya en

    desuso), en un principio, la comunicacin se realizaba por lneas telegrficas. Estas han sido

    sustituidas en la actualidad por redes de comunicaciones de datos, como REDAN, ya que

    actualmente los equipos terminales suelen ser ordenadores personales, que no imponen

    restricciones de velocidad.

    Cada mensaje AFTN se enva de un nodo al siguiente, que mira la direccin AFTN de destino

    y decide por que enlace enviarlo, hasta llegar as objetivo.

  • Servicios de Trnsito Areo(ATS).

    Planes de vuelo.

    Gestin del Trfico Areo.

    Servicios de Informacin Aeronutica(AIS).

    Distribucin NOTAM.

    Recuperacin NOTAM.

    DatosMeteorolgicosOperacionales(OPMET)

    Pronsticos.

    Informes.

    Muchas otrasaplicaciones no las soporta AFTN: (co-ordinacin, cartas meteorolgicas, ).

    CATEGORAS DE MENSAJES AFTN.

  • ORDEN DE PRIORIDAD.

    El orden de prioridad para la transmisin de mensajes

    en la red de telecomunicaciones fijas aeronuticas ser

    el siguiente:

    Los mensajes que tengan el mismo indicador de

    prioridad deberan transmitirse segn el orden en que se

    reciban para su transmisin.

    Encabezamiento del mensaje:

    Direccin.

    Procedencia.

    Prioridad.

    Cuerpodel mensaje:

    No transparente.

    Max. 1800 caracteres.

  • CIDIN: Common ICAO Data Interchange Protocol. Red OACI comn de intercambio de

    datos.

    Los objetivos principales de la CIDIN son:

    Mejorar la AFTN.

    Mayor capacidad de conmutacin.

    Lneas ms veloces.

    Prestar apoyo a transmisiones de mensajes largos y a aplicaciones ms exigentes, tales

    como la informacin meteorolgica relativa a las operaciones (OPMET), entre dos o

    ms sistemas de tierra.

    Hace uso de protocolos basados en la Recomendacin X25 del Comit Consultivo

    Internacional Telegrfico y Telefnico (CCITT).

    Existe un plan de OACI para implantar un nodo CIDIN en cada pas.

    CIDIN es un protocolo de comunicaciones que transporta la informacin en forma de

    pequeos paquetes (empaquetamiento de datos). Un mensaje AFTN se descompone en

    una serie de paquetes CIDIN, que son transportados y reensamblados en el destino,

    recomponiendo el mensaje AFTN.

    Actualmente, la red CIDIN slo se utiliza para el intercambio de mensajes AFTN y de gestin,

    pero se integrarn en ella nuevas aplicaciones, como OPMET y mensajes ATN.

    OBJETIVOS CIDIN.

    Proporcionar una red de reserva de mayores prestaciones que la AFTN.

    Proporcionar una red multipropsito para aplicaciones aeronuticas (no slo planes de

    vuelo).

    La red CIDIN es una red de comunicaciones creada para mejorar la red de

    comunicaciones aeronuticas.

    Permite aumentar el tipo de mensajes intercambiados entre centros. AFTN nicamente

    soporta el intercambio de mensajes con formato.

    Mejora la calidad de las comunicaciones, permite aumentar la velocidad, seguridad,

    capacidad de datos, robustez, fiabilidad y flexibilidad, ya que es capaz de soportar

    mensajes AFTN y de otras aplicaciones.

    Permite el uso de las redes de datos de los distintos pases para la interconexin entre

    los centros CIDIN.

    No obstante, no ha sido adoptada por los pases a escala local y se utiliza como

    interconexin entre las diferentes redes nacionales.

  • El Sistema de Mensajera Electrnica Aeronutica (AMHS), basado en el estndar X.400, ha

    sido adaptado al entorno aeronutico para sustituir a la aplicacin AFTN (Red Fija de

    Telecomunicaciones Aeronuticas).

    Las ventajas que proporciona el sistema AMHS sobre AFTN son:

    Agilidad operacional.

    Total fiabilidad en la entrega del mensaje.

    Alta disponibilidad del servicio.

    Interoperabilidad con otros sistemas de mensajera.

    Se utilizar para el intercambio de mensajes ATS entre usuarios por la ATN.

    El sistema AMHS se encarga de dar soporte de transporte a los mensajes aeronuticos

    intercambiados entre las diferentes dependencias aeronuticas a nivel mundial. OACI

    design a Espaa como nodo de conexin de la red mundial, responsable de establecer el

    enlace entre la regin de vuelo europea (EUR) con las regiones de vuelo africana (AFI),

    sudamericana (SAM) y caribea (CAR).

    Para realizar estas tareas Aena dispone de Centros Integrados de Retransmisin Automtica

    de Mensajes (CRAMI) con las siguientes funcionalidades:

    Nodo de retransmisin automtica para mensajes AFTN telegrficos

    (sncronos/asncronos).

    Nodo de retransmisin automtica de mensajes CIDIN (Red OACI comn de

    intercambio de datos), con conversin de formato CIDIN a AFTN.

    Pasarela AFTN/AMHS, que permite el intercambio de mensajes entre AFTN y AMHS.

    IMPLANTACIN.

    La mayor parte de los enlaces telegrficos han sido reemplazados por otro tipo de

    mensajera, la AMHS o CIDIN o, en algunos casos, el medio de transmisin ha sido variado,

    pasando de ser una lnea telegrfica a integrarse en la red de datos de Aena, REDAN, por

    medio de circuitos asncronos e IP.

    La implantacin de la mensajera AMHS en sustitucin de la tradicional AFTN, conlleva el uso

    de una pasarela AFTN/AMHS que permita la coexistencia de los dos entornos de mensajera.

    La red de datos de navegacin area (REDAN) es el sistema de comunicacin nacional

    que provee todo tipo de comunicaciones para servicios tierra / tierra (entre centros de

    control, centro de control con torres, cabeceras radar, etc.).

    Surge debido a la necesidad de Aena de proporcionar una solucin flexible, segura y

    eficiente a las nuevas necesidades de las comunicaciones de datos aeronuticos. Para ello,

    se integran todos los recursos fsicos para la comunicacin de datos aeronuticos y se

    utilizan estndares de formatos y protocolos.

    La red REDAN se proyect atendiendo a los siguientes requisitos:

    El tiempo de la transmisin permitido para cada una de las aplicaciones aeronuticas.

    El volumen de informacin transmitida.

    La alta disponibilidad del servicio.

  • CARACTERSTICAS.

    Integracin de comunicaciones.

    Red de empaquetamiento de datos.

    Interconexin con redes nacionales e internacionales.

    Alto grado de disponibilidad y seguridad.

    Diseo modular para una sencilla implementacin.

    Acceso a redes pblicas.

    Centro de gestin centralizado de todo el equipamiento existente a escala nacional.

    Para garantizar la funcionalidad de los distintos sistemas de comunicaciones de datos, se hace

    uso de redes pblicas (RTC, RDSI) como sistema de reserva o backup a la REDAN.

    COMPOSICIN.

    REDAN est compuesta por:

    Una red central de diez nodos conmutadores de red o puntos centrales de afluencia de

    informacin en:

    Madrid ACC, Sevilla ACC, Barcelona ACC, Canarias ACC, aeropuertos de Santiago,

    Vitoria, Mlaga, Palma de Mallorca, Valencia y Tenerife Sur.

    Cada uno ellos estn interconectados por lo menos con otros dos nodos, que soportan

    funciones de encaminamiento y acceso de usuarios.

    Un rea perifrica compuesta por elementos locales redundantes (aeropuertos y bases

    areas) a los cuales se conectan los usuarios.

    Estn dotados de respaldo a travs de la red de telefnica bsica (RTB) y la red digital

    de servicios integrados (RDSI).

    Adems, la red ofrece la posibilidad de conexin a la red IBERPAC (red pblica de

    paquetes X.25), RECOA (red ofimtica de Aena) y las redes de navegacin area de

    Portugal (RINAL) y de Francia (RENAR).

    USUARIOS.

    SACTA: A travs de REDAN-IP se encuentran conectadas los sistemas SACTA de las torres de

    control con los sistemas SACTA de los ACCs correspondientes.

    Sistema ICARONOF: A travs de REDAN se encuentran conectados en la actualidad la

    oficina NOF y los Sistemas Icaros de los diferentes aeropuertos espaoles.

    AFTN: A travs de REDAN se conecta el sistema CRAMI con algunos de sus colaterales AFTN,

    tambin existen conexiones del sistema ICARO con el sistema CRAMI utilizando protocolo IP.

    Mensajera AMHS: REDAN soporta todos los servicios AMHS (conexin de usuarios a servidores

    y de servidores entre s).

    Datos radar: REDAN transporta la informacin radar en formato ASTERIX desde las

    cabeceras radar a las dependencias que hacen uso de esta informacin, que en algunos

    casos estn ubicados en pases colaterales.

    ETFMS: A travs de REDAN se suministran comunicaciones entre el sistema SACTA de los

    ACCsy el sistema de flow de Bruselas.

  • Comunicaciones de Datos Tierra/Tierra.

    Sistemas de Mensajera:

    AFTN (Aeronautical Fixed Telecommunication Network).

    CIDIN (Common ICAO Data Interchange Network).

    Redes de rea Extensa (WAN). Packet Switched Data Networks(PSDN: X.25): Pblicas y

    Privadas (REDAN).

    Lneas alquiladas.

    Redes de rea Local (LAN). Ethernet, FDDI.

    Comunicaciones de Datos Tierra/Aire.

    Servicio AIRCOM proporcionado por ARINC y SITA.

    Formato Principal: ACARS (Aircraft Communications And Reporting System).

    AMSS (Aeronautical Mobile Satellite Service).

    VDL (VHF Data Link).

    Modo S.

    Escenario heterogneo y de difcil evolucin.

    Equipos y aplicaciones dedicados a redes especficas o enlaces de datos T/A.

    Elevados costes de instalacin y mantenimiento

    No garantiza fiabilidad global

    Prestaciones no optimas

    Alta dependencia de operadores privados.

    Necesidades de Control (ATC).

    Problemas de ATC:

    Incremento constante del trfico.

    Las soluciones tradicionales ya no valen (sectores ms pequeos).

    Canales de comunicacin voz en VHF saturados en algunas zonas.

    El desarrollo de un data-link ofrecera soluciones:

    Menor utilizacin de los canales voz.

    Desarrollo de asistencia automtica para la gestin del trfico areo.

    Necesidades de las Compaas Areas.

    Ahorro de costes: Desarrollo de sistemas automatizados para optimizar rutas, logstica,

    mantenimiento

    Rentabilidad: Ingresos de pasajeros haciendo llamadas en vuelo.

  • Especificar un sistema global para proporcionar un servicio nico para todas las comms

    digitales:

    Comunicaciones fiables y globales.

    Servicio comn para todos los usuarios(ATS, lneas areas, pasajeros).

    Interfaz para las aplicaciones independiente de la naturaleza del enlace A/T.

    Servicio basado en las redes y data-links existentes y en los emergentes.

    Estandarizacin basada en los principios Open Systems Interconnection / International

    Standardisation Organisation(OSI/ISO).

    La Aeronautical Telecommunication Network (ATN) es la solucin propuesta por OACI.

    La ATN se defini como una Internet OSI/ISO.

    Es una arquitectura de protocolos de comunicaciones, basada en los estndares

    internacionales OSI/ISO, para la interconexin de redes de tierra y aire/tierra con el objetivo de

    proporcionar un servicio digital de comunicaciones nico y global para todos los usuarios

    civiles.

  • El modelo de referencia OSI/ISO tiene una arquitectura de red jerrquica, estructurada en

    capas.

    Estn definidos los servicios y funciones de cada capa.

    El estndar X.400 MHS (Message Handling System) define el manejo de mensajes

    OSI/ISO.

    Aplicacin: Funciones de comunicacin especficas de las aplicaciones.

    Presentacin: Representacin de datos.

    Sesin: Sincronizacin de instalaciones.

    Transporte: Integridad de las transmisiones de origen a destino.

    Red: Ruta y envo de datos.

    Enlace de datos: Transferencia de informacin entre nodos adyacentes.

    Fsica: Transmisin binaria en un medio fsico.

  • Los sistemas de comunicaciones de voz (SCV):

    Gestionan y soportan las comunicaciones de voz entre pilotos y controladores del

    Centro de Control.

    Gestionan y soportan las comunicaciones de voz entre controladores de la misma

    dependencia y de otras dependencias relacionadas con el Centro de Control.

    Facilitan la configuracin, sectorizacin, supervisin y elaboracin de estadsticas.

    Los subsistemas que componen un Sistema de Comunicaciones de Voz son los siguientes:

    Subsistema de Comunicaciones Radio o Tierra / Aire (T/A).

    Subsistema de Comunicaciones de Telefona o Tierra / Tierra (T/T).

    Subsistema de Gestin.

    Los mdulos principales de un Sistema de Comunicaciones Voz son:

    Interfaces exteriores.

    Telefona: Lneas de acceso directo e indirecto y lneas calientes y Centralitas.

    Radio: VHF y UHF.

    Subsistema de conmutacin.

    Interfaces con las Posiciones de Operador.

    Interfaz Hombre/Mquina (pantalla tctil, paneles electromecnicos, etc.).

    Altavoz radio y altavoz lnea caliente.

    Paneles de conectores.

    Microtelfonos.

    Pedal de PTT.

    Subsistema de gestin, supervisin y mantenimiento.

    Los SCV dan soporte a las comunicaciones de voz por radio, reales o simuladas, entre

    posiciones de control y aeronaves (servicio radio).

    Para ello, realizan el control y conmutacin de las comunicaciones internas del

    sistema, as como el control de las interfaces de canal radio.

    Esta funcionalidad reside en el Subsistema de Comunicaciones Radio.

    El Subsistema de Comunicaciones Radio proporciona los siguientes servicios de forma

    simultnea:

    Gestin de transmisiones y recepciones de radio, externas.

    Gestin de facilidades de radio.

    Como soporte a los servicios anteriores, los SCV disponen de funcionalidad interna para:

    Realizar la gestin de mltiples frecuencias y pseudo-frecuencias en transmisin y en

    recepcin.

    Comprobar la realizacin de transmisiones por los equipos radio remotos.

    Seleccionar la mejor seal recibida por varios interfaces de canal radio (BSS).

  • Los SCV dan soporte a las comunicaciones de voz telefnicas entre dos posiciones internas

    o una posicin interna y otra externa (de otra dependencia) en tierra. Para ello, realizan el

    control y conmutacin de las comunicaciones telefnicas del sistema, as como el control

    de las interfaces con las lneas telefnicas externas al SCV.

    Esta funcionalidad reside en el Subsistema de Comunicaciones de Telefona.

    El Subsistema de Comunicaciones de Telefona proporciona los siguientes servicios de forma

    simultnea:

    Servicio de Acceso Instantneo (Lnea Caliente): Gestin de transmisiones y

    recepciones de acceso instantneo internas y externas.

    Servicio de Acceso Directo: Gestin de comunicaciones telefnicas de acceso directo

    (sin marcacin) y gestin de facilidades telefnicas.

    Servicio de Acceso Indirecto: Gestin de comunicaciones telefnicas de acceso

    indirecto (con marcacin) y gestin de facilidades telefnicas.

    Las funciones de apoyo a la explotacin del SCV residen en el Subsistema de Gestin.

    El acceso a la informacin de explotacin se realiza a travs de terminales especficos

    de gestin, protegidos mediante claves de acceso individuales, cada una de las

    cuales tiene autorizado el nivel de acceso correspondiente.

    La asignacin de claves y niveles es configurable por el administrador del sistema.

    El Subsistema de Gestin del SCV da soporte a las siguientes funciones:

    Funcin de Interfaz con la red SACTA.

    Funcin de configuracin.

    Funcin de sectorizacin.

    Funcin de reconfiguracin dinmica de puestos de apoyo.

    Funcin de supervisin.

    Funcin de anlisis estadstico.

    Funcin de cambio principal/reserva de SCV.

    El SCV debe gestionar las comunicaciones teniendo en cuenta una serie de prioridades en

    la coincidencia simultnea de llamadas.

    stas se establecen para garantizar que cualquier falsa maniobra que por descuido

    pueda realizar el controlador no afecte al sistema.

    Con ello se evita que un mensaje destinado a un determinado colateral, de telefona o

    radio, pueda canalizarse por va distinta a la pretendida y sea recibido por otro, con la

    consiguiente confusin de este ltimo.

    Dichas prioridades implican una serie de acciones a realizar por el sistema, las cuales se

    detal