VOREl VOR (Very High Frecuency Omnidirectional Range) es un sistema de ayuda a la navegación aérea, de uso muy extendido. Opera en la banda de muy alta frecuencia VHF, desde 108.00 MHz, hasta 117.95 MHz. Tiene las siguientes ventajas sobre el ADF:

o Menos interferencias debidas a las tormentas eléctricas. o Mayor exactitud. o Se puede compensar automáticamente la deriva producida por el viento,

llevando la aguja centrada.

Para recibir las señales de una estación VOR no puede haber ningún obstaculo intermedio tales como montañas, edificios, o la misma curvatura de la tierra, pues la propagación es en línea recta.

Funcionamiento del VOR.

El VOR consta de una caja de control, en la que se selecciona la frecuencia, y un mando de volumen que permite escuchar la identificación de la radioayuda de tierra. El indicador VOR tiene tres componentes:

o Dial selector de rumbos. o Aguja vertical (CDI) con movimiento a la derecha y a la izquierda. o Indicador TO-FROM, o HACIA-DESDE.

El piloto sólo puede actuar físicamente sobre el selector de rumbos. La aguja y el TO-FROM funcionan automóticamente dependiendo de la posición del avión respecto a la estación de tierra.

El funcionamiento de estos tres componentes es el siguiente:

El selector de rumbos permite la selección de cualquier rumbo.

La aguja vertical indica en qué dirección se encuentra el rumbo seleccionado. Si la aguja está a la derecha, el rumbo seleccionado está a la derecha del avión, y lo mismo a la izquierda. Pero esto es sólo verdad cuando trabajemos con lo que vamos a llamar sentido directo. Estaremos trabajando con sentido directo cuando el rumbo del avión y el seleccionado en el selector de rumbos coincidan o estén separados menos de 90º. Estaremos trabajando con el sentido inverso cuando el rumbo del avión y el seleccionado en el selector de rumbos sean opuestos o se diferencien más de 90º. Con sentido inverso, si la aguja está a la derecha, el rumbo seleccionado estará a nuestra izquierda, y si la aguja está a la izquierda, el rumbo seleccionado se encontrará a nuestra derecha.

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La indicación TO quiere decir que interceptado y volado el rumbo seleccionado en el selector de rumbos, el avión se dirige a la estación. La indicación FROM quiere decir que interceptado y volado el rumbo seleccionado, el avión se aleja de la estación. El VOR lo podemos utilizar para una de las cuatro cosas siguientes:

o Para volar directamente hacia una estación. o Para volar desde una estación. o Para determinar la demora desde una estación y, por lo tanto, nuestra

situación, sintonizando dos estaciones y viendo dónde se cortan las demoras.

o Para realizar la aproximación a un aeropuerto.

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Volar directamente HACIA una estación.

Girar el selector de rumbos hasta que la aguja esté centrada y obtengamos la indicación de TO, a continuación poner el rumbo que hayamos obtenido en el izquierda, caer a la izquierda unos grados hasta que la aguja se centre, lo mismo si se desplaza a la derecha. Volar a la estación manteniendo la aguja lo más centrada posible. Estaremos trabajando así con sentido DIRECTO. Al pasar la estación, la indicación TO pasará a FROM, y si seguimos al rumbo que veníamos, seguiremos trabajando con sentido DIRECTO.

Hay que tener en cuenta que en las proximidades de la estación, la aguja se desplazará una cantidad apreciable a poco que nos separemos del radial. En ese caso no intentar seguir los desplazamientos de la aguja, sino mantener el rumbo hasta pasar sobre la estación.

Al pasar la vertical de la estación, la indicación TO-FROM pasará por OFF, pero también se obtiene indicación OFF cuando la señal es mala, o cuando se corta el radial perpendicular al radial seleccionado.

Volar directamente DESDE una estación.

Girar el selector de rumbos hasta que la aguja esté centrada y aparezca la indicación FROM. Caer al rumbo que hayamos obtenido en el selector de rumbos y mantener la aguja centrada. Si se desplaza a la izquierda, caer unos grados de rumbo a la izquierda hasta que se vuelva a centrar. En caso de que se desvie a la derecha, caer a la derecha. En este caso estaremos trabajando también con sentido DIRECTO.

Determinar la situación por dos estaciones VOR.

Girar el selector de rumbos hasta que la aguja está centrada y aparezca la indicación FROM. El número obtenido en el selector de rumbos es el radial en el que nos encontramos respecto a la estación VOR. Hacer la misma operación con otra estación VOR y el corte de los dos radiales será nuestra situación.

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Partes radiales

Para utilizar el sistema del VOR debes entender que está basado enteramente en las partes radiales lejos de la estación.

En el punto arenoso VOR a la izquierda, se observa primero que se levantó la flecha en los puntos radiales 0° lejos del centro del compás. Recordarás que esta parte radial señala al oeste del norte verdadero debido a la variación magnética del oeste. El norte en un VOR está al norte magnético. Así pues, si sobrevolas este VOR en la parte radial 0°, estarías volando lejos del VOR.

De la misma manera se observa las flechas por los marcadores de 30°, 60°, 90°

y el resto de la maneras alrededor del compás se levantan. Las partes

radiales están siempre lejos de la estación.

Hay solamente una línea en la carta para cada parte radial numerada para una estación particular del VOR. Si eres un vuelo de salida o de entrada, o atravesía él, una parte radial está siempre en el mismo lugar.

La única complicación posible reside en la reciprocidad de los números. Siempre que seas el vuelo de salida, tu curso magnético será el mismo número que la parte radial. En este caso el avión debe dar una vuelta alrededor y volar de entrada, debes invertir mentalmente los números e invertir físicamente el ajuste de OBS de modo que tu curso sea el recíproco ahora de la parte radial. Pero la parte radial que estás volando no ha cambiado.

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Algunos ejemplos:

Este avión está al norte de la estación de Omni, volando en la parte radial 345° lejos de la estación. La aguja left-right demuestra que el avión esta en curso y la bandera de desde esta presente, señalando abajo, hacia la estación detrás.

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¿Dónde estoy?

Esta ilustración demuestra la confusión que puede resultar, el indicador del VOR puede proporcionar la información incorrecta si el OBS no se fija correctamente.

El mismo ejemplo que antes. El avión está al sur del Omni, en la parte radial 165°. Es un vuelo del noroeste. Observar el DG. El avión se encuentra a 345° según lo deseado. Pero el OBS fue fijado incorrectamente a 165° y el VOR está informando falsamente al piloto, con una aguja centrada, que está volando lejos del Omni. El avión, por supuesto, está volando al Omni.

La confusión de TO-FROM desaparece si el título del avión y el ajuste de OBS son aproximadamente iguales (que no eran aquí).

Esta clase de error sucede generalmente cuando el piloto rota el OBS, mirando solamente una aguja centrada, o también prestando a atención que el ajuste debe aproximarse el curso magnético, o el título del avión.

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Gama del VOR

La pregunta hecha y raramente contestada es: ¿Cuánto me puedo alejar sin perder una confiable señal Omni y en que altura puedo estar? El FAA bordea cuidadosamente la respuesta clasificando Omnis por un código de la altitud, con las gamas contra altitudes según las indicaciones de la tabla abajo.

Gama de la recepción contra la altitud de VOR

Clase del VOR Gamananómetro

Altura en pies

Terminal (t) 25 1000 – 12,000

Baja altitud (l) 40 1000 – 18,000

Alta altitud (h) 40100130

1000 – 14,50014,500 – 60,000,18,000 – 45,000

Comprobación de exactitud del VOR

El VOR es el instrumento más común de la navegación actualmente en paneles del avión. Confiamos en él para seguir exactamente las partes radiales del VOR, si vuelan entre las estaciones de Omni, o localizan intersecciones, o llegando y saliendo de aeropuertos. Aceptamos en el valor qué exhibe es exacto. Bien, en FS98 y FS2000 es siempre exacto. Pero en el del mundo real, puede ser incorrecto, pero el FAA requiere que un chequeo experimental del VOR para la exactitud en el plazo de 30 días de un vuelo de IFR. Aunque los pilotos hayan realizado un vuelo IFR, igual es prudente comprobar regularmente el VOR para saber si hay exactitud.

Una manera aceptable de comprobar formalmente la exactitud del VOR se encuentra dentro de las opciones del VOR, más comúnmente llamada un VOT. Un VOT es una estación de baja potencia de Omni situada en muchos de los aeropuertos de medianos y gran tamaño. Un VOT diferencia de un Omni estándar en que transmite solamente una sola parte radial, la parte radial 360°.

Para calibrar un VOR, el piloto sintonisa en la frecuencia de VOT que se encuentra en tierra (en casos raros este cheque se realiza en el aire).

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Principio del funcionamiento

Generalidades

El sistema VOR es una ayuda omnidireccional a la navegación que permite a un avión determinar su línea de posición en relación con la estación terrestre.El funcionamiento se basa en una comparación de fase en el receptor del avión y exige que el balizamiento VOR radie dos señales que tengan una correlación entre el ángulode fase eléctrico y los grados del azimut alrededor de la posición de la estación, estando referido el azimut al norte magnético. Una de estas señales, llamada señal de referencia, se radia con fase constante cualquiera que sea la posición del avión con relación a la estación VOR.La segunda señal, llamada señal variable, cambia la fase uniformemente a medida que la nave vuela alrededor de la estación VOR. La posición del receptor para los distintos ángulos azimutales, produce una diferencia del desfasamiento de la señal variable de 30 ciclos (dependiente del azimut) que varía con relación a la fase de referencia. Si el aviónestá situado al norte de la estación, las señales de referencia y variable están en fase. Si el avión se encuentra al este, la señal variable está 90 grados desfasada respecto a la señal de referencia y así sucesivamente. De esta manera se obtiene una correspondencia, grado a grado, entre la posición geográfica del avión con respecto a la estación y la diferencia de fase entre las señales de referencia y variable.

Generación de señales VOR

El sistema VOR trabaja en la banda de frecuencia de 08 á 118 MHz. La señal de referencia se transmite en la subportadora centrada en 9960 Hz. Esta subportadora tra’nsmitida como modulación de amplitud sobre la portadora principal, está modulada en frecuencia con 0 Hz y tiene una desviación de + 480 Hz que corresponde a un índice de modulación de 16. Al ser radiada por una antena omnidireccional, la señal demodulada de 30 Hz recibida en el avión tiene la misma fase cualquiera que sea la posición del avión. La señal variable se produce modulando en amplitud la portadora con una frecuencia de 30 Hz. Para producir la característica de fase variable, la modulación de amplitud no tiene lugar en forma normal en el transmisor, sino que se realiza mediante un diagrama de radiación en forma de ocho que gira a 30 revoluciones por segundo.La señal radiada por el diagrama giratorio de figura en ocho tiene una característica típica para un batido Comunicaciones Eléctricas * No 44/4 * 1969 VOR de estado sólido entre bandas laterales con supresión de portadora. Por lo tanto la señal VOR compuesta está formada por una portadora y dos bandas laterales de 30 Hz radiadas separadamente para producir una señal modulada en amplitud en el espacio, cuya fase varía con el azimut.

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Las salidas del goniómetro están conectadas a dos dipolos que son perpendiculares entre sí. Cada dipolo produce un diagrama estacionario en forma de ocho en el plano horizontal como puede verse en la figura 2 (b).

Figura 1

Funcionamiento del VOR de estado sólido

El equipo básico consta de un transmisor, goniómetro electrónico, monitor y una antena VOR, como se muestra en el diagrama de bloques de la figura 1. El transmisor produce una salida de potencia media de 25 ó 50 vatios que se aplica al radiador omnidireccional de la red de antenas. Un modulador asociado modula en amplitud la portadora con la subportadora de 9960 Hz, la señal de identificación de 1020 Hz y la señal de audio, si es necesaria.Una señal de radiofrecuencia no modulada de bajo nivel se proporciona de una salida independiente del excitador que se lleva al goniómetro electrónico a través de un desfasador. En el nuevo VOR de estado sólido, el diagrama giratorio se genera mediante dipolos cruzados que están conectados a un goniómetro electrónico que simula la rotación sin utilizar elementos móviles.La figura 2 muestra el principio de la generación de la señal variable en el VOR-S.El esquema (a) de la figura 2 muestra el principio básico del goniómetro para el VOR. El goniómetro alimentado con portadora sin modular, produce independientemente dos

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señales de radiofrecuencia moduladas en amplitud con portadora eliminada. Las envolventes de 30 Hz de las dos señales están en cuadratura de fase.

Figura 2(a)

Figura 2(b)

Además del diagrama de radiación anterior, las señales de salida del goniómetro producen, finalmente, un diagrama en forma de ocho que gira a una velocidad de 30 revoluciones. La superposición adecuada de esta característica direccional giratoria con la portadora, radiada por una antena omnidireccional, da como resultado el conocido diagrama giratorio cardioide. El receptor del avión toma muestras de la suma de estos voltajes, y la fase de la señal de audio de 30 Hz demodulada, producida como se ha indicado, es igual al ángulo azimutal.La correcta relación de fase entre la portadora y las bandas laterales se mantiene automáticamente mediante un circuito de control de fase. El sistema monitor cumple todas las exigencias de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI). Un detector de campo, próximo a la contra antena, produce una señal de audio que se lleva al monitor. Supervisa las señales radiadas y corta el radiofaro cuando se produce alguna condición que esté fuera de tolerancias.

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La antena VOR-S consta de un radiador omnidireccional y dipolos cruzados impresos en una tarjeta. La antena está rodeada por una caja de dolarización con objeto de suprimir los efectos de las componentes indeseables de radiación, polarizadas verticalmente y producidas por los dipolos.Una característica importante de este nuevo sistema de antena VOR es la red de dos elementos. Dos elementos de antena pueden apilarse uno encima de otro para conseguir una ganancia sustancial, a pequeños ángulos de elevación, de lo que resulta un considerable aumento de la potencia efectiva radiada.Cuando se aplican dos señales de 30 Hz, en cuadratura de fase, a las entradas de audio frecuencia de los moduladores, se obtiene en las salidas voltajes de radiofrecuencia modulados en amplitud con supresión de portadora.Las envolventes de estos voltajes tienen las características de las funciones seno y coseno, respectivamente, si las señales de radiofrecuencia en las entradas de los moduladores están también desplazadas 90 grados.Las salidas del goniómetro representan realmente un batido de dos señales de radiofrecuencia desplazadas +- 30 Hz de la portadora, siendo la frecuencia envolvente doble de la frecuencia de modulación, es decir, 60 Hz. Cuando estas señales de batido se aplican a dos dipolos cruzados, se produce un diagrama giratorio en forma de ocho, como se requiere para la información VOR dependiente del azimut. Con objeto de lograr la profundidad de modulación del 30 o/ especificada, con respecto a la portadora, el goniómetro electrónico produce una salida comprendida entre 0,5 y 4 vatios, aproximadamente, dependiendo de la potencia del transmisor de la portadora. Debido a las severas condiciones de linealidad y estabilidad, no es posible el uso de moduladores de alta potencia en el goniómetro electrónico. SEL, por consiguiente, ha elegido una solución que permite tratar el problema de la modulación independientemente del de la generación de la potencia de salida.El diagrama de bloques de la figura 3 proporciona el principio del goniómetro electrónico desarrollado por SEL. El voltaje de entrada de radiofrecuencia se obtiene del excitador directamente (sin utilizar el habitual eliminador de modulación), se aplica de manera directa a uno de los moduladores de amplitud equilibrado, y al otro a taves de un cable en cuarto de onda, con objeto de obtener el necesario desfasamiento de 90 grados.Los moduladores equilibrados utilizan diodos como resistencias puras controladas y tienen una estabilidad óptima, ya que están diseñados sin componentes reactivos lo que proporciona relaciones de fase de gran estabilidad. Las señales moduladoras de 30 Hz se aplican en la forma descrita anteriormente. Se obtienen entonces, en las salidas del modulador las bandas laterales, quedando suprimida la portadora.

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El ILS

Sistema de Aterrizaje Instrumental ( ILS ).

Instrumental Landing System ( ILS ).

Los ILS son sistemas de asistencia a la aproximación y el aterrizaje y esta compuesto por tres elementos principales , estos son :

El localizador ( LOC )Senda de planeo ( Glide Scope - GS )Balizas

Algunos consideran como parte también del sistema de aterrizaje instrumental, el sistema de luces de aproximación (ALS).

El localizador opera igual que un VOR con la diferencia que emite un solo radial alineado con el eje longitudinal de la pista, posee además una precisión doce veces mayor en comparación con el anterior.

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Figura 1: Localizador y derrotas.

La antena del localizador generalmente esta ubicada alejada a aproximadamente 1000 pies del umbral de la cabecera de pista opuesta, alineada con el eje de la pista; emitiendo señales hacia ambas direcciones de la pista ( hacia adelante y hacia atrás ) obteniendose así dos derrotas posibles, la derrota directa (front course) y derrota opuesta (back course).

Opera en frecuencias de los 108,10 MHz a 111,95 MHz de esta forma puede ser sintonizado por el equipo NAV del avión, utilizando los mismos instrumentos para su interpretación, recordar que el LOC es un VOR de una sola radial y mayor precisión

Por otra parte la GS proporciona el guiado vertical hasta el umbral de la pista, trabajando en conjunto con el LOC, es decir que al sintonizar el LOC queda sintonizado todo el sistema.

El GS emite la señal de la senda de planeo con un ángulo de 2,5º y 3º con relación al plano horizontal (fig 2).

Figura 2: Senda de planeo (GS)

Se ubica delante del umbral de la cabecera de pista y su tecnología es similar a la del LOC pero el GS solo emite señales en sentido de la derrota directa, es decir que si se aterriza por "back course" no se contara con la senda de planeo visible en los instrumentos.

Seguir el glideslope es idéntico a seguir un localizador. Si la aguja del glide-slope hace pivotar lejos de centro-para arriba o de abajo-maniobra el avión hacia la aguja ajustando la energía del motor.

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Faros de marcador

Por ultimo las balizas dispuesta delante de la pista, transmiten señales hacia arriba en forma de cono de modo que la aeronave solo las capte cuando este sobre ellas apareciendo la indicación luminosa correspondiente en el panel y una señal sonora según de que baliza se trate.

Opera en frecuencias de 75 MHz sintonizandose automáticamente con el ILS y por su disposición permite a los pilotos saber la distancia a la pista.

Figura 3: Marcadores (radiobalizas)

En el sistema ILS generalmente se disponen dos balizas denominadas "OM" (Outer Marker - marcador exterior) y "MM" (Middle Marker - marcador

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intermedio), la exterior se dispone a una distancia de entre 4 y 7 NM mientras que la intermedia a 0,6 NM, del umbral de la pista, en algunos casos puede también disponerse de balizas interiores, ubicadas entre la baliza intermedia y el umbral de la pista, pero no siempre se encuentran instaladas.

Figura 4: Elementos de un ILSclick para ampliar

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Los faros de marcador se utilizan para alertar al piloto que una acción, es necesaria. Esta información es presentada al piloto por señales audio y visuales. El ILS puede contener tres faros de marcador: interno, medio y externo. El marcador interno se utiliza solamente para las operaciones de la categoría II. Los faros de marcador están situados en los intervalos especificados a lo largo del acercamiento del ILS e identificados por características audio y visuales discretas (véase la tabla abajo). Todos los faros de marcador funcionan encendido una frecuencia de 75 megaciclos.

Indicaciones que un piloto recibe al pasar sobre un faro de marcador.

MARCADOR CÓDIGO LUZ SONIDO

OM _ _ _ AZUL 400 hertzios

dos rociadas/en segundo lugar

Milímetro . _. _. _ AMBARINO 1300 hertzios

Punto y rociada alternos

IM . . . . BLANCO 3000 hertzios

solamente puntos

A.C. . .   . . BLANCO  

Aviso sobre eso que el sonido consigue “más rápido” y el tono “más alto” como el avión se mueve hacia las aeropuerto.

El OM, 4 a 7 nanómetro del umbral del cauce, indica normalmente donde un avión intercepta la trayectoria de deslizamiento cuando en la altitud publicada.

El milímetro, 3500 pies del umbral del cauce, es el punto de la altura de decisión para un acercamiento normal del ILS. En la trayectoria de deslizamiento en el milímetro un avión será aproximadamente 200 pies sobre el cauce.

El IM. 1000 pies del umbral del cauce, son el punto de la altura de decisión para un acercamiento de la categoría II. Ver más adelante para la descripción de categorías de los acercamientos del ILS.

A.C.… la mayoría, pero no todos, aeropuertos con un ILS también ofrecen la dirección en el curso trasero. El marcador identifica A.C. el FAF para el curso trasero. Un

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acercamiento del Detrás-Curso es non-precision puesto que no hay trayectoria de deslizamiento asociada a ella.

La mayoría de problemas en el localización de los faros de marcador es la disponibilidad de las propiedades inmobiliarias y tiene acceso a las utilidades.

¿Altura de decisión?

El ILS trae en un término, una altura de decisión, o un ADO brandnew pues lo oirás siempre de aquí encendido. Hasta el momento, la altitud publicó en la sección de los mínimos de las placas del acercamiento que has utilizado has sido el MDA, o altitud mínima de la pendiente. Al volar un acercamiento del non-precision, te no autorizan a descender debajo del MDA a menos que puedas ver el cauce y hacer un aterrizaje normal.

El ADO tiene un significado similar. El ADO para un acercamiento del ILS es un punto en el glideslope determinado por el altímetro a donde una decisión se debe tomar continúa el aterrizaje o ejecuta un acercamiento faltado. Eso es bastante simple.

Aquí está la interpretación de los datos de los mínimos de la tabla sobre, para cualquier avión de la categoría A o de B, es decir, 1.3 iguales de la velocidad de la parada del × o es menos de 120 kts.

Los mínimos para un acercamiento straight-in del ILS al cauce 5R son ADO y 1800 pies RVR de 253 pies. Mientras que desciendes abajo del glideslope, cuando tu altímetro lee 253 pies, debes tomar una decisión si continuar la pendiente y el acercamiento, o ejecutar un acercamiento faltado.

Si el glideslope es inasequible para cualquier razón, una podría volar un acercamiento del localizador derecho adentro al cauce 5R. En ese caso, sin glideslope, el acercamiento es no más un acercamiento de la precisión porque no se está proporcionando ninguna información vertical de la dirección. Los 720 pies en la carta ahora son el MDA, no el ADO, y el mínimo RVR ha aumentado a 2400 pies. Aquí, como los acercamientos del VOR y de NDB que has volado ya, puedes descender al MDA tan pronto como pases el FAF.

El acercamiento que circunda, por supuesto, es también un acercamiento del non-precision. Su MDA es 720 pies y la visibilidad mínima es una milla. Notar que RVR no está utilizado aquí. RVR está terminantemente para la visibilidad abajo de un cauce. En un acercamiento que circunda, la preocupación del piloto es su capacidad de mantener el aeropuerto vista mientras que maniobra para un cauce que diferencie del curso del acercamiento.

Muchos portadores de la línea aérea requieren los mínimos de la categoría D para un acercamiento que circunda aunque las caídas del avión en la gama de la categoría A o de B. El acercamiento que circunda es difícil y levantar los mínimos releva alguno de la tensión.

Triste decir que hay los pilotos del portador del aire que rechazan aceptar cualquier cosa con excepción de un acercamiento del ILS debido a su carencia de la experiencia con los otros procedimientos. Preferirían encontrar un cauce

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con los vientos desfavorables. Ni confían en sus “cajas negras” sin ninguna experiencia con ellas en acercamientos alternos.

EL DME

El DME, se integra con el ILS para proporcionar a las aeronaves información de distancia al umbral de pista durante las maniobras de aproximación de precisión.

El DME no es un subsistema del ILS, ya que el elemento del ILS encargado de proporcionar indicación de distancia son las radiobalizas, aclaramos esto porque por lo general es de confusión.

Desde el punto de vista de funcionamiento, el DME presenta una diferencia importante con respecto a lo que hemos visto hasta ahora. Así como en el Localizador y en la Senda de Planeo el instrumento de a bordo era un simple elemento pasivo que recibía y decodificaba la señal generada por la instalación de tierra sin intervenir para nada más, en el caso del DME el instrumento de a bordo, denominado interrogador, transmite señales de interrogación que tras ser recibidas y retransmitidas por el equipo de tierra, denominado transpondedor, proporcionarán al interrogador la información de distancia.

El principio teórico de medida de distancia del DME se basa en medir el tiempo transcurrido entre que se transmite una interrogación y se recibe la respuesta generada en tierra. Multiplicando la mitad de este tiempo por la velocidad de propagación de las señales radioeléctricas, aproximadamente la velocidad de la luz (300.000 Km/s), obtenemos la distancia en línea recta entre la aeronave y la estación DME de tierra.

 

Esta distancia, denominada distancia oblicua, no corresponde a la distancia que separa a la aeronave de la estación en el plano horizontal, pero a distancias grandes es muy aproximada. No obstante al acercarse a la vertical de la estación, el error va aumentando

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y sobre la vertical, en el caso de que existiese cobertura, la distancia indicada sería igual a la altura.

En la figura siguiente podemos ver un diagrama de bloques del interrogador y el transpondedor junto con el esquema del principio de medida de distancia. Como puede verse, las señales de interrogación y respuesta están formadas por pares de pulsos gausianos de radiofrecuencia en la banda de 962 a 1214 Mhz.

Para diferenciar los pulsos de interrogación de los de respuesta, existe una diferencia de 63 Mhz entre la frecuencia del interrogador y la del transpondedor. Con todo esto la banda de trabajo del DME está dividida en 126 canales de interrogación y 126 de respuesta apareados, es decir que de forma automática al seleccionar el canal de la estación de tierra, se selecciona la frecuencia en que hay que interrogarle y en la que se le va a recibir. Dado que son las aeronaves las que transmiten los pulsos de interrogación, puede darse el caso, y de hecho se da, que lo hagan varias a la vez. Estas interrogaciones llegarán al transpondedor que generará y emitirá los pulsos de respuesta todos en la misma frecuencia. Entonces tenemos un montón de pulsos en el espacio y cada aeronave tiene que encontrar la forma de distinguir los que son respuestas a sus interrogaciones y le servirán para calcular su distancia.

La forma de distinguirlos consiste en generar los pulsos de interrogación con una frecuencia de repetición de pulsos cambiante, es decir, separando los pares de pulsos por un tiempo aleatorio pero que queda memorizado en el interrogador. Al recibir los pulsos de respuesta, se van comparando con la secuencia memorizada y cuando coinciden se sabe que son los correspondientes a las interrogaciones propias. Entonces solo queda calcular la distancia.

Lo que hemos dicho en el párrafo anterior resuelve el problema para el interrogador, pero no para el transpondedor de tierra cuya capacidad de respuestas no es ilimitada. Con el fin de aumentar el número de aeronaves que pueden obtener información de distancia a la vez sin saturar la capacidad del transpondedor, se programa a los interrogadores para que hagan su trabajo en dos fases distintas:

Función “Búsqueda”: es la fase inicial cuando se sintoniza una estación de tierra. En ella el número de interrogaciones es muy elevado, unas 150 interrogaciones por segundo, para intentar establecer un valor inicial de la distancia con un error menor de 20 NM. Esta fase no durará más de 20 segundos.

Función “Seguimiento”: una vez que el interrogador a determinado la distancia aproximada a la que se encuentra de la estación, se entra en esta fase en la que el ritmo de interrogaciones desciende hasta unas 25 por segundo. Ahora el objetivo es aumentar la precisión con que se conoce la distancia medida y realizar un seguimiento de la aeronave en su desplazamiento.

Teniendo en cuenta el número máximo de interrogaciones en cada una de las dos fases, se establece un número máximo total de 100 aeronaves que pueden utilizar una estación DME de forma simultánea. Con estas 100 aeronaves, el transpondedor estaría transmitiendo 2700 pares de pulsos por segundo.

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Además de las respuestas a las interrogaciones recibidas, el transpondedor transmite una identificación formada por tres letras en código Morse e idéntica a la transmitida por la estación de información del Localizador o VOR a la que esté asociado. Esta identificación consiste en la transmisión de pares de pulsos a razón de 1350 pares por segundo. Los pares de pulsos se transmiten cada aproximadamente 40 segundos.

Con el fin de optimizar el funcionamiento del transmisor del transpondedor, sobre todo de los antiguos que funcionaban a válvulas, este se diseña para una transmisión continua mínima de 700 pares por segundo, excepto durante la transmisión de los pares de pulsos de interrogación. Cuando el número de aeronaves está por debajo de este valor mínimo, el transpondedor genera unos pulsos de relleno llamados “squitter” que sirven para mantener constante el ciclo de trabajo del transmisor. Es decir, aunque no haya ninguna aeronave interrogándolo, el transpondedor siempre está transmitiendo pulsos, bien de identificación o squitter.

Resumiendo todo lo anterior, podemos decir que en el tren continuo de pulsos transmitidos por el transpondedor encontraremos de forma aleatoria: respuestas a interrogaciones, pares de pulsos de identificación y pulsos de squitter.

En caso de que el número de aeronaves que están interrogando a la vez llegase al 90% del valor máximo de 2700 pares por segundo, el sistema de supervisión del transpondedor disminuye la sensibilidad del receptor para eliminar las interrogaciones de aeronaves muy distantes que al llegar más débiles se rechazarán en el receptor.

Cada interrogación y su correspondiente respuesta está formada por una serie de pares de pulsos de radiofrecuencia. La duración de estos pulsos en los puntos de amplitud media es de 3.5 microsegundos y la separación entre los dos pulsos del par es de 12 microsegundos tanto en la interrogación como en la respuesta. Con el fin de aumentar el número de canales dentro de la misma banda de frecuencias, OACI establece otros canales denominados canales Y en los cuales la separación entre pulsos es de 36 microsegundos en la interrogación y 30 microsegundo en la respuesta. La forma del pulso es la de una campana de Gauss.

Recordemos que la separación entre pares de pulsos se genera de forma aleatoria en el interrogador.

Principales elementos del DME:

Fuente de alimentación: se encarga de generar las tensiones necesarias en cada bloque o tarjeta de circuito impreso a partir de la alimentación en corriente alterna.

Antena: normalmente está formada por un apilamiento de dipolos verticales y se encarga de recibir las interrogaciones de los aviones y transmitir las respuestas. Tiene polarización vertical. Cuando el DME está asociado con el ILS, la antena normalmente suele ser directiva para que solo se tenga cobertura en la zona de aproximación.

Acoplador o circulador: se encarga de separar las señales recibidas de las transmitidas ya que como hemos dicho antes, la antena es común.

Receptor: a partir de la señal de radiofrecuencia, obtiene los pulsos de interrogación como señal detectada.

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Decodificador: comprueba el espaciado de los pulsos para detectar interrogaciones válidas, es decir, aquellas en las que dicho espaciado es de 12 o 36 microsegundos dependiendo del canal de que se trate. Produce un pulso de control que sirve para generar las respuestas. Con el fin de evitar responder a pares de pulsos procedentes de interrogaciones reflejadas en objetos u obstáculos naturales y que darían lugar a errores en el interrogador, el decodificador produce un bloqueo del receptor durante unos 60 microsegundos una vez que ha detectado una interrogación válida.

Retardo principal: con el fin de homogeneizar el retardo que se produce en los distintos tipos de transpondedores durante la detección y generación de respuestas, se introduce un retardo para conseguir que en todos sea igual a 50 microsegundos. Este retardo se restará después en el interrogador a la hora de calcular la distancia. En el caso de un DME asociado a un ILS, este retardo principal se modifica para que la referencia de distancia cero corresponda con el umbral. Si la distancia de la antena del DME al umbral es de 300 m, teniendo en cuenta que la velocidad de propagación de la radiofrecuencia en el aire es de aproximadamente 300.000 Km/s = 300 m/ms, tendremos que el retardo tendrá que ser de 48 microsegundos para que el interrogador indique cero en el umbral.

Codificador: con cada pulso de control genera un par de pulsos con las características y espaciado requerido. También genera los pulsos correspondientes a la identificación. - Transmisor: se encarga de modular la señal portadora con los pulsos proporcionados por el codificador.

Sistema de supervisión: es el encargado de controlar que la señal radiada y los parámetros del equipo de tierra se encuentran dentro de las tolerancias establecidas. Dado que en el DME es necesario comprobar el buen funcionamiento tanto del transmisor como del receptor, dentro del sistema de supervisión se generan unas señales de interrogación de prueba que se inyectan en el camino de recepción antes del receptor. El sistema de supervisión comprueba el correcto tratamiento (recepción y detección) de estas interrogaciones de prueba y determina el estado del canal de recepción.

Unidad de control local: con la información proporcionada por el sistema de supervisión sobre el estado de las parámetros de la estación, esta unidad establece el funcionamiento del sistema realizando una transferencia de equipo o cesando la radiación.

Unidad de control remoto: permite supervisar y controlar la instalación desde un emplazamiento remoto.

Al igual que en el Localizador, todos los elementos descritos, a excepción de la antena y las unidades de control, se encuentran duplicados con fines de seguridad.

En este caso el indicativo del DME es igual al transmitido por el Localizador y se asocia con este de forma que de cada cuatro señales de indicativo, tres sean transmitidas por el Localizador y una por el DME.

El DME EN CONJNTO CON SISTEMAS DE MICROONDAS;

Creemos que es necesario saber que el DME suele funcionar en conjunto con el sistemas MLS (Sistema de Aterrizaje por Microondas Microwave Landing System) con el fin de aumentar la precisión. Sus siglas quedan bajo (DME/P) en el cual se modifica

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la forma de los pulsos para aumentar la precisión al medir los tiempos entre interrogaciones y respuestas aprovechando las propiedades de las microondas.

La información de distancia obtenida por el DME se le presenta al piloto en millas náuticas (1 NM = 1852 m) en el propio instrumento DME de a bordo así como en otros instrumentos que combinan varias informaciones y facilitan su lectura al piloto.

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