tema 4 vigilancia
DESCRIPTION
oposiciones enaireTRANSCRIPT
Versión: septiembre 2015
1.5.6. PAPI (Indicador de trayectoria de aproximación de precisión) 1.5.7. Características del ILS 1.5.8. Instalaciones ILS en España 1.5.9. Tendencia futura del ILS
INTRODUCCIÓN AL
SISTEMA DE
SISTEMA DE NAVEGACIÓN AÉREA
4. VIGILANCIA
AÉREA
Versión: Septiembre 2015 Página 2 de 15
© 2015 ENAIRE La información aquí expuesta es propiedad de ENAIRE. No puede ser usada, reproducida y/o transmitida por ningún medio, sin la autorización expresa de ENAIRE.
Versión: Septiembre 2015 Página 3 de 15
HOJA DE DATOS
NOMBRE DEL DOCUMENTO: SISTEMA DE NAVEGACIÓN AÉREA - 4. VIGILANCIA
FECHA DE REVISIÓN: SEPTIEMBRE 2015
Versión: Septiembre 2015 Página 4 de 15
1.5.6. PAPI (Indicador de trayectoria de aproximación de precisión) 1.5.7. Características del ILS 1.5.8. Instalaciones ILS en España 1.5.9. Tendencia futura del ILS
4.VIGILANCIA
1.INTRODUCCIÓN
2. RADAR: (Radio Detection And Ranging)
2.1. Tipos de radar de vigilancia aérea
2.1.1. Radar Primario (PSR)
2.1.2. Radar Secundario (SSR)
3 OTROS SISTEMAS DE VIGILANCIA
Versión: Septiembre 2015 Página 5 de 15
VIGILANCIA
1 INTRODUCCIÓN
Desde el inicio de la navegación aérea ha sido muy importante el "ver" y "guiar" las aeronaves,
evitando así los peligros de colisión y aprovechando de forma más eficaz el espacio aéreo, sobre
todo en zonas de mayor densidad de tráfico.
En un principio el Control de Tráfico Aéreo (ATC) se realizaba por medio de señales visuales como
banderas, luces, marcas o carteles, que debían ser vistos por el piloto. A medida que ha ido
aumentando el número de aeronaves en tránsito aéreo, se ha hecho cada vez más necesario
desarrollar nuevos métodos de control aéreo y establecer procedimientos más sofisticados que
permitan mantener los niveles de seguridad y fluidez exigidos.
2. RADAR: (RADIO DETECTION AND RANGING)
El radar es un sistema electromagnético para la detección y localización de objetos,
obteniendo la distancia a la que se encuentran éstos del radar. Gracias a la aparición de los
sistemas radar el servicio de Control del Tráfico Aéreo dispone de una gran ayuda para coordinar
el tráfico aéreo de forma eficaz y evitar colisiones entre aeronaves.
A diferencia de las radioayudas, que suministran información a la aeronave para su utilización por
parte del piloto, el proceso seguido para la utilización de datos de vigilancia es el siguiente:
1.El radar detecta a las aeronaves que operan dentro de su área de cobertura.
2. Procesa la información y la envía por las redes de comunicación a una o varias dependencias
de control, donde es tratada para la presentación en unidades de visualización.
3. Por último, esta información es utilizada por el controlador para la gestión del tráfico aéreo.
Versión: Septiembre 2015 Página 6 de 15
2.1. TIPOS DE RADAR DE VIGILANCIA AÉREA
Las principales instalaciones existentes para la vigilancia aérea son:
- PSR (Primary Surveillance Radar): Radar de vigilancia primario.
- SSR (Secondary Surveillance Radar): Radar de vigilancia secundario.
2.1.1. Radar primario (PSR)
El radar de vigilancia primario es una instalación cuyo objetivo es detectar objetos mediante la
reflexión en ellos de la onda emitida por el propio radar, el cual, tras recibir la onda reflejada o
eco, proporciona información de acimut y distancia de los objetos respecto de la antena.
Principio de funcionamiento del radar primario
Básicamente el proceso es el siguiente:
La instalación emite una serie de pulsos de radiofrecuencia que se reflejan en la aeronave, que al
ser devueltos a la instalación permiten a la misma determinar la distancia al conocer el tiempo
transcurrido desde que se envió el pulso hasta que se recibe el eco.
Asimismo, se obtiene el acimut al conocer la orientación de la antena del radar tanto en el
instante de la transmisión de la interrogación como en el instante de la recepción de la respuesta.
Esta información es enviada a las Dependencias de Control donde es tratada y presentada para
su utilización por el controlador.
Descripción del radar primario
El radar sintetiza la señal a partir de sus circuitos electrónicos, y envía la misma a través de su
antena transmisora.
En la imagen se observa una simplificación del proceso.
Versión: Septiembre 2015 Página 7 de 15
Imagen 2.1. Proceso de funcionamiento del Radar Primario
En lo referente a la frecuencia de transmisión del radar primario y a su volumen de cobertura,
comentaremos los siguientes aspectos:
- La frecuencia del radar primario está comprendida entre 1.200 y 10.700
MHz, por lo que es una emisión línea de vista.
- Las coberturas necesarias para un radar primario dependen del uso que se le vaya a dar,
pudiendo ir desde una cobertura limitada a la zona aeroportuaria, en los radares de
superficie, hasta las 200 nm de los radares de ruta.
Características del PSR
Algunas de las características que presenta el radar primario son:
− No requiere de un equipo a bordo de la aeronave
− Es el único sistema radar capaz de detectar aeronaves no cooperantes, entendiendo por tales
aquellas que no colaboran activamente en el proceso de comunicación e información entre las
instalaciones de control y la aeronave.
Alcance del radar primario
Versión: Septiembre 2015 Página 8 de 15
El alcance es la distancia máxima a la que el radar puede detectar una aeronave, de manera que
se garantice que la detección, procesamiento de la señal y presentación en pantalla son
correctas.
El máximo alcance del radar depende, entre otros, de la potencia de transmisión, de la longitud de
onda de la señal, de la ganancia de la antena, de la superficie del blanco sobre la que se refleja la
señal, de la señal mínima detectable por el receptor de la instalación.
Utilización del radar primario
Según los parámetros particulares de cada radar primario y la utilización de los mismos, se
pueden encontrar las siguientes aplicaciones:
- Radar Primario de Vigilancia en Ruta.
- Radar Primario de Vigilancia en Área Terminal.
- Radar Meteorológico.
- Radar de Superficie (SMR).
Radar Primario de Vigilancia en Ruta
Este tipo de radar permite controlar y guiar a las aeronaves que se encuentran en el espacio aéreo
controlado.
Debido a su utilización, su cobertura es la mayor (hasta 200 nm), siendo la velocidad de
rotación de su antena de 5 r.p.m. aproximadamente.
Radar Primario de Vigilancia en Área Terminal
El radar primario de vigilancia en área terminal permite controlar y guiar a las aeronaves que se
encuentran en el área de control terminal (TMA), donde la densidad de tráfico es elevada. Su
cobertura suele estar alrededor de las 60 NM, estando la velocidad de rotación de su antena
comprendida entre 12 y 15 r.p.m. Este radar se puede hallar asociado a un radar secundario.
Versión: Septiembre 2015 Página 9 de 15
Radar Meteorológico
El radar meteorológico es un radar primario cuyo objetivo es el de presentar información
acerca de la distancia y dirección de las masas nubosas. Opera con frecuencias del orden de
9.400 MHz. Para detectar las masas nubosas discrimina aquellos blancos que se muevan a una
velocidad por encima de un umbral.
Radar de Superficie (SMR)
El radar de movimiento en superficie (SMR) es una instalación destinada a:
- Detectar objetos en tierra tales como aeronaves, vehículos u otros
- Supervisar los movimientos en tierra en aeropuertos de alta densidad de tráfico y en
condiciones de baja visibilidad.
Características:
- Opera con frecuencias comprendidas entre 8.500 y 10.680 MHz.
- Su cobertura se limita a la zona aeroportuaria.
- Su velocidad de rotación está alrededor de 60 r.p.m.
El radar de movimiento en superficie se utilizará:
- Preferentemente en aeropuertos de alta densidad de tráfico aéreo.
- Con condiciones meteorológicas o de visibilidad adversa.
La información proporcionada por el radar de movimiento en superficie permite coordinar los
movimientos de aeronaves en el área aeroportuaria.
2.1.2. Radar Secundario (SSR)
El radar de vigilancia secundario (SSR) es una instalación cuyo objetivo es detectar aeronaves
mediante la generación de interrogaciones por parte del radar, y que son captadas por el equipo de
a bordo, llamado transpondedor. Este equipo, una vez analizada la interrogación, emite las
Versión: Septiembre 2015 Página 10 de 15
respuestas, que son recibidas por el ra dar y procesadas, obteniéndose datos de acimut,
distancia, identificación, altitud de la aeronave y otros
Imagen 2.2. Radar Secundario
Funcionamiento del radar secundario
El radar secundario es un sistema que determina la posición de la aeronave de la siguiente forma:
El radar transmite una señal de interrogación de 1.030 MHz modulada por una serie de pulsos
que son recibidos por el equipo de a bordo o transpondedor, que emite una serie de respuestas
de 1.090 MHz. Esta serie de respuestas servirá al radar para determinar la distancia, acimut y
altitud de la aeronave.
Aplicaciones del SSR
Como se ha explicado anteriormente, además de la distancia y el acimut, este sistema permite
la obtención, por parte del radar, de otros parámetros tales como la altitud de la aeronave, el
código de identificación, que incluye la compañía y el número de vuelo, y la existencia, o no, de
situaciones de emergencia.
Versión: Septiembre 2015 Página 11 de 15
Descripción del SSR
En la imagen se observa la configuración del radar secundario.
Imagen 2.3. Configuración del Radar Secundario
En lo referente a frecuencia de transmisión, cobertura y rotación de la antena del radar
secundario, comentaremos los siguientes aspectos:
• Frecuencia:
- La señal de interrogación emitida desde el radar es de 1030 MHz.
- La señal de respuesta emitida desde la aeronave es de 1090 MHz, esto evita la confusión con
otros ecos.
• Cobertura:
- En ruta hasta 250 nm.
- En área terminal hasta 80 nm
• Velocidad de rotación de la antena:
- En ruta entre 5-8 r.p.m.
- En área Terminal entre 12-15 r.p.m.(debido a la mayor densidad de tráfico aéreo).
Versión: Septiembre 2015 Página 12 de 15
Características del SSR
Entre las características con las que cuenta el radar secundario, se pueden mencionar:
- Posibilidad de un canal de comunicación de enlace de datos entre el radar y la aeronave.
- La detección de blancos no depende de su tamaño, ya que la señal de respuesta enviada por
el equipo de la aeronave no procede de la reflexión sobre la aeronave de la señal de
interrogación, sino de la emisión por parte del transpondedor. Esta característica hace que las
potencias de transmsión del radar secundario puedan ser menores que en el caso del radar
primario.
- No son detectables los blancos no cooperantes ni los fenómenos meteorológicos.
- Es una herramienta básica en la gestión del tráfico aéreo en zonas de alta densidad de tráfico al
identificar de manera rápida las aeronaves, gracias a la transmisión de un código identificativo
por parte de las aeronaves.
- En lo referente a dichos códigos de identificación es importante indicar que su número es
limitado, lo que puede suponer un problema de identificación en zonas de alta densidad de
tráfico. Este problema, como se verá posteriormente, puede ser resuelto por el radar
secundario Modo-S.
Alcance del SSR
A diferencia de lo que ocurre con el radar primario se establece un alcance máximo
ascendente y otro descendente del radar secundario.
Existirá un alcance para el radar, y otra para el transpondedor de la aeronave. El alcance real
vendrá determinado por el mínimo de los dos anteriores.
Para que exista servicio radar secundario debe existir comunicación bidireccional entre la
instalación de tierra y el transpondedor.
Versión: Septiembre 2015 Página 13 de 15
Transpondedor
Elemento del equipo de a bordo, exclusivo del Radar Secundario (SSR) que, una vez analizada la
señal de interrogación, emite los impulsos de respuesta.
En aviación general, los transpondedores suelen tener dos modos de respuesta más
habituales, denominados Modo A y Modo C, y un tercer modo, llamado Modo S:
• MODO A: Proporciona al radar información referente a su posición, respondiendo el
transpondedor con un código idenficativo.
• MODO C: Proporciona, asociada a la información de posición, la altitud de la aeronave. El
equipo de a bordo debe incluir, por tanto, un altímetro barométrico.
• MODO S: Proporciona los mismos parámetros que los modos A y C con mayor precisión,
además de enviar un código indicativo único para cada aeronave. Proporciona también,
parámetros de tendencia del movimiento de la aeronave.
Tipos de radares secundarios
Atendiendo al modo de detección de blancos:
• Radar secundario convencional (SSR): La validación de un blanco se realiza después de
haber validado un número determinado de respuestas.
• Radar secundario monopulso (MSSR): utiliza una técnica de detección mejorada frente al
anterior, ya que, en cualquier caso, necesita validar siempre un número menor de
respuestas que el radar secundario convencional para localizar una aeronave.
La validación de un blanco se realiza después de haber validado al menos dos respuestas. Su
resolución es mejor que con el radar secundario convencional y se puede atender a un mayor
número de aeronaves. En zonas con alta densidad de tráfico aéreo se utilizará el radar
secundario modo S, que se verá a continuación.
Versión: Septiembre 2015 Página 14 de 15
Radar secundario MODO - S
En zonas de alta densidad de tráfico aéreo, donde los modos A y C no permiten asignar un
número suficiente de códigos de identificación a las aeronaves, la utilización del radar
secundario modo-S permite la codificación unívoca de cada aeronave y acabar con la saturación
de señales electromagnéticas en el espacio aéreo, al interrogar de forma selectiva a las
aeronaves.
Está basado en la misma técnica de detección de blancos que el radar secundario monopulso, y
tiene las siguientes características:
- Utilizado, principalmente, en zonas de alta densidad de tráfico aéreo.
- Suple la escasez de códigos de identificación de aeronaves de los modos A y C.
- Disminuye la saturación de señales electromagnéticas en el espacio aéreo, al interrogar
de forma selectiva a las aeronaves.
Instalaciones de Vigilancia Radar en España
En la imagen se observa las instalaciones de vigilancia radar en el territorio español, tanto de
uso civil como militar.
Versión: Septiembre 2015 Página 15 de 15
Imagen 2.4. Instalaciones de Vigilancia de Radar en España
3 OTROS SISTEMAS DE VIGILANCIA
El ADS (Automatic Dependent Surveillance) o vigilancia dependiente automática, es una función
para uso de los Servicios de Tráfico Aéreo (ATS) en la cual una aeronave transmite
automáticamente por enlace de datos, aquellos extraídos de su sistema de navegación de a
bordo.
Como mínimo incluyen los datos de identificación de la aeronave y su posición en tres
dimensiones. Los datos ADS son procesados y presentados al controlador de tráfico aéreo de
forma similar a la realizada para los datos radar.
Se integrará en la función de vigilancia para zonas oceánicas donde no haya cobertura radar, y
podrá operar conjuntamente al radar secundario en zonas continentales, donde exista
cobertura de radar secundario.