Sistema de navegación por posicionamiento Cap-5

gps

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-5

Observables. Pseudodistancia.

Las medidas del receptor GPS se denominan observables.
A partir de las señales enviadas por un satélite, es posible determinar el tiempo t0 en el que se enviaron. Comparando con el tiempo t1 de recepción, el primer observable que se obtiene es la diferencia de tiempos Sin-título-1
Llamando r a la distancia receptor-satélite, Sin-título-2, donde c es la velocidad de la luz. Definamos Sin-título-3
Si el reloj del receptor (un reloj de cuarzo) estuviera sincronizado perfectamente con el tiempo GPS (dado por los relojes atómicos a bordo de los satélites), entonces Sin-título-6 sería una medida exacta de la distancia.

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-4

navegacion aerea

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-4

En 1957, cuando se lanzó el Sputnik, se observó que empleando el efecto Doppler a sus señales de radio se podía estimar su velocidad relativa al observador.

A partir de la velocidad relativa se podía encontrar la posición relativa, y suponiendo que el observador conociera su posición perfectamente, por tanto se encontraba la posición del Sputnik.

Se plantea la idea de invertir este cálculo: conocida la posición del satélite, y utilizando señales de radio, determinar la posición del observador.

· Un primer sistema satelital es el sistema TRANSIT:
· 5 satélites en órbita polar baja y 5 repuestos.
· Empleaba el efecto Doppler para obtener medidas 2-D de la posición, con precisión de 200{400 m.
· En servicio desde 1965 hasta 1991.
· Actualización de posición cada 30 minutos (Ø = 80º)-110 minutos (Ø = 0º).

En los años 60 agencias de EE.UU. (NASA, DoD…) se interesan por desarrollar un sistema:

· Global.
· 3-D.
· De gran precisión.
· Con operación continua.
· Útil en plataformas de dinámica rápida.

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-3

On noviembre 8, 2014, Posted by , in El mundo de la aviación, tags , With No Comments

navegacion aerea

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-3

Fundamentos básicos

Navegación DME-DME y el diseño de aerovías

Diseño de un procedimiento

Errores 2-D: ATT (along-track tolerance) y XTT (cross-track tolerance).

Estos son los errores que se requieren para diseñar procedimientos RNAV.

Se fija un corredor de seguridad en torno a la trayectoria que respete estos errores máximos.

Aparte de los errores procedentes del DME, otros errores que juegan un papel son (FTT=error técnico de vuelo) y el error de cálculo (ST=system tolerance).

Aunque el error depende de la posición relativa de los DMEs y el receptor, la norma editada por EUROCONTROL considera el peor caso posible y evita complicar las formulas con la geometría del problema.

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-2

On septiembre 28, 2014, Posted by , in El mundo de la aviación, tags , With No Comments

rnav-dme

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-2

RNAV=aRea NAVigation.
La navegación tradicional exige emplear radioayudas (típicamente VOR) como waypoints generando aerovías rígidas que no permiten explotar el espacio aéreo.

Los sistemas de navegación actuales permiten saber la posición de la aeronave con precisión, para cualquier ruta.

RNAV es un procedimiento de navegación que permite diseñar una ruta arbitraria con waypoints virtuales, siempre que la ruta de la aeronave se encuentre en una zona donde los sistemas de navegación tengan la su ciente precisión.

Dicha precisión se puede especi ficar, de forma que una determinada ruta o procedimiento RNAV solo la pueden realizar aviones con ciertas características y adecuadamente equipados. Esta especifi cación se denomina RNP.

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-1

On septiembre 4, 2014, Posted by , in El mundo de la aviación, tags , With No Comments

navegación por posicionamiento

Sistema de navegación por posicionamiento Cap-1

Navegación por satélite

La navegación por posicionamiento consiste en averiguar la localización geográfica con ayuda de señales o medidas exteriores.
El ejemplo mas temprano es la navegación astronómica que ya se vio en la introducción histórica. Dicho tipo de navegación aún se emplea, especialmente para vehículos espaciales y misiles balísticos.

Actualmente la navegación por posicionamiento se realiza mediante radioayudas (por ejemplo VOR/DME, DME/DME), radar y/o sistemas de navegación por satélite (GNSS).

Ademas de la posición se puede encontrar la velocidad estudiando el efecto Doppler en las señales. También puedeser posible hallar la actitud.

Veremos en detalle la navegación DME/DME y GNSS, y su impacto en la navegación aérea hoy en día.

Los sistemas de posicionamiento que vamos a estudiar se basan en la recepción (y en el caso del DME, emisión) de señales respecto a un punto de referencia cuya localización es conocida (una estación, un satélite).

Sistemas de Navegación Aérea Cap-5

glonass

Sistemas de Navegación Aérea Cap-5

GLONASS (GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM)

El sistema GLONASS es un sistema de navegación por satélite similar al GPS pero con importantes diferencias. El sistema está administrado por las Fuerzas Espaciales Rusas para el Gobierno de la Confederación Rusa y tiene importantes aplicaciones civiles además de las militares.
Al igual que en el sistema GPS, existen dos señales de navegación: la señal de navegación de precisión estándar (SP) y la señal de navegación de alta precisión (HP). La primera está disponible para todos los usuarios tanto civiles como militares que deseen emplearla en todo el mundo, y permite obtener la posición horizontal con una precisión de entre 57 y 70 metros (99.7% de probabilidad), la posición vertical con una precisión de 70 metros (99.7% de probabilidad), las componentes del vector velocidad con precisión de 15 cm/s (99.7% de probabilidad) y el tiempo con precisión 1s (99.7% de probabilidad). Estas características pueden ser mejoradas empleando sistemas diferenciales similares a los empleados con GPS y utilizando métodos especiales de medida (medida de fase).

Sistemas de Navegación Aérea Cap-4

gps

Sistemas de Navegación Aérea Cap-4

GPS
En 1983 como resultado del trágico desastre, en que el vuelo 707 de la aerolínea coreana fue destruido por penetrar en territorio restringido, los Estados Unidos ofrecieron el uso del Sistema GPS sin cargo a la comunidad mundial para que puedan navegar con más precisión.

El Sistema GPS se ha convertido en algo indispensable para la aviación civil alrededor del mundo. La exactitud del sistema permitió que se acomodaran más vuelos en cada ruta, ahorrarán combustible gracias a vuelos más directos y aproximaciones más eficientes. Además mejoró el grado de seguridad en los vuelos.

A pesar de que el sistema GPS añadió estos importante beneficios aún no se considera por sí solo una solución final para la navegación de aeronaves. Algunos procedimientos de vuelo en las cercanías de los aeropuertos aún requieren instrumentos de navegación adicionales.

Sistemas de Navegación Aérea Cap-3

navegacion-aerea

Sistemas de Navegación Aérea Cap-3

EQUIPO DE TIERRA. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

La operación de un equipo VOR de tierra esta basada en la diferencia de fase entre dos señales que emite: una de referencia y otra variable. La fase de referencia, de 30 hz. es omnidireccional, es decir, se transmite desde la estación en forma circular, permaneciendo constante en todos los sentidos. Esta señal de referencia modula en frecuencia a una onda subportadora de 9.960 hz. , la cual modula a su vez en amplitud a la portadora.

La fase variable, también de 30 hz. , modula en amplitud a la onda portadora y se transmite a trabes de una antena direccional que gira a una velocidad de 1.800 rpm.

El VOR emite un numero infinito de haces que pueden verse desde la estación, como si fuera los radios de una rueda. Estos haces son conocidos como radiales y se identifican por su marcación magnética de salida de estación.
Los radiales de un VOR son infinitos, pero el equipo de abordo es capaz de diferenciar 360 de ellos.

Sistemas de Navegación Aérea Cap-2

On abril 21, 2014, Posted by , in El mundo de la aviación, tags , With 2 Comments

navegacion aerea

Sistemas de Navegación Aérea Cap-2

Los principales mecanismos y sistemas electrónicos de Navegación Aérea

RADIOFARO DIRECCIONAL

Los radiofaros direccionales y los DF fueron la principal ayuda de la radionavegación antes de la II guerra mundial. Operan en bajas frecuencias (200 a 415 kilohercios). Por lo que están sujetos a desviaciones, por efecto de la noche, y otras anomalías.

RADIO ALTÍMETRO

Diseñado originalmente en 1937, el GEE no se desarrollo hasta 1940, durante la II guerra mundial, cuando las estaciones construidas en Gran Bretaña proporcionaban ayuda segura a la navegación para el funcionamiento de los aviones en Europa occidental.

ILS

Cabecera-ILS (insrumental landing system) fue diseñado durante la II guerra mundial y fue aceptado por la OACI (organización internacional de aviación civil) en 1949. Actualmente es el sistema que se está empleando para realizar las maniobras de aproximación y aterrizaje.

Sistemas de Navegación Aérea Cap-1

On abril 9, 2014, Posted by , in El mundo de la aviación, tags , With 1 Comment

navegcion aerea

Sistemas de Navegación Aérea Cap-1

Desde hace muchos años, los humanos han estado desarrollando ingeniosos modos de navegación a destinos remotos. Una técnica fundamental desarrollada por los antiguos polinesios y marinos es el uso de la medida angular de las estrellas.

Con el desarrollo de la radio, surgieron otras clases de ayudas a la navegación. Originalmente estos fueron transmisores emplazados en tierra, incluyendo radiofaros, VOR’s, Loran, y Omega.

Con las tecnologías de los satélites artificiales, formas de navegación más precisas eran ya posibles. Esto fue realizado en 1960 cuando el sistema de navegación por satélite de la marina de los EE.UU., conocido como “Transit”, llego a ser el primer sistema de navegación mundial basado en satélites. Con la experiencia adquirida a comienzos de 1970 se inicio el desarrollo de un sistema de navegación por satélites superior a los ya desarrollados, este fue el Sistema de Posicionamiento Global (GPS).