17 SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS)

(Manual Básico de Sistemas de Navegación 34-59-00 Pags. 257-260)
FUNCIONAMIENTO
La idea que hay detrás del sistema GPS es la de utilizar satélites en el espacio como puntos de referencia para localizaciones terrestres. Mediante la medición muy precisa de las distancias a tres de estos satélites, lo cual se realiza a partir de las medidas de los retardos que han sufrido las señales provenientes de estos satélites, se puede calcular por triangulación la posición en cualquier lugar de la Tierra.
No obstante, existen una serie de factores que afectan a la medida de la distancia: errores en el reloj del satélite, desfase en el reloj del receptor o retardo introducido por la propagación Ionosférica. Por estas razones, las distancias calculadas por el receptor GPS incluyen un término de error constante, denominándose pseudodistancias, y se hace necesaria la obtención de una cuarta medida para determinar su posición exacta.
El sistema GPS fue concebido inicialmente como un proyecto militar que permitiese a soldados y vehículos conocer su posición exacta, por lo que las autoridades estadounidenses decidieron que el sistema estuviera disponible para usos civiles bajo ciertas restricciones. En especial, se introdujo intencionadamente una señal que alterara la precisión con la que los receptores calculan su posición. Este factor de error se conoce con el nombre de disponibilidad selectiva, es aleatoria y varía constantemente, normalmente cuando existe algún conflicto en que se ve involucrado el ejército de los EE.UU.Este hecho da lugar a la existencia de dos tipos de servicios: Estándar (SPS) y Preciso (PPS). El servicio de posicionamiento estándar permite una precisión horizontal de 100 m y vertical de 156 m, así como una precisión temporal de 340ns. Por el contrario, el servicio preciso está reservado para usuarios autorizados y permite precisiones de 22 m horizontalmente, 27,7 m en vertical, y una precisión temporal de 100ns.

16 BUSCADOR DE DIRECCION AUTOMATICO (ADF)

(Manual Básico de Sistemas de Navegación 34-37-00 Pags. 111,112, 114,115)
El sistema ADF es el nombre que recibe el radiogoniómetro en el avión y sus componentes principales son:
-1antena de cuadro, fija o giratoria
-1 antena de orientación omnidireccional capacitiva
-Unidades acopladoras de antena para evitar errores
-Receptor
-Panel de control y sintonización
-Conexión con ICS y conmutador o interruptor para los indicadores.
Actualmente los ADF trabajan con antenas de cuadro fijas, posicionadas entre sí en forma perpendicular alineadas con los ejes longitudinal y transversal respectivamente, el voltaje inducido en las diferentes bobinas dependerá de igual forma a la dirección de incidencia de la onda, el voltaje inducido en las bobinas pasara a través de unos conductores a las bobinas del estator de un goniómetro, creando aquí un campo electromagnético con las mismas características y dirección del campo de la onda de radio, el rotor o bonina de búsqueda del goniómetro es el elemento conectado al receptor (a través de sus devanados acopladores).
La antena de búsqueda se hace girar a través de un servo-motor el cual se detiene solo cuando detecta un cero en la salida de la antena de búsqueda previamente conmutada con la antena de orientación para deshacer la ambigüedad de los 180°, este servo motor mueve a su vez un sistema sincrónico responsable de mover y posicionar el puntero del indicador dando la ubicación de la estación NDB.
El receptor es superheterodino y llegan a este las señales conmutadas de la antena de cuadro y orientación trabajando en una gama de frecuencia de 100-200Khz y una IF de 144Hz.
El indicador puede ser un RMI (Radio Magnetic Indicator) en el cual se tiene una indicación de rumbo magnético (el dial se mueve en la misma forma que lo hace la brújula gracias a un sincrónico) y el puntero se mueve al compás de la antena (rotor de búsqueda) dando la ubicación del NDB.
La indicación también se puede ver en el RBI (Indicador de Rumbo Relativo) en el cual el dial es fijo o se mueve con una perilla manual y la indicación se da en relación al eje longitudinal del avión.

15 SISTEMA DE RADIOFARO OMNIDIRECCIONAL (VOR)

(Manual Básico de Sistemas de Navegación 34-31-00 Pags. 1, 4, 16,18.)
TEORÍA GENERAL DE LOS SISTEMAS VOR:
El Sistema de Radiofaro Omnidireccional es usado para llevar a cabo el seguimiento de la ubicación y el rumbo actuales, o como auxiliar de navegación.
El sistema VOR está integrado por sistemas en tierra y a bordo del avión que suministran una indicación de la marcación con respecto a una estación terrestre cuya posición es conocida.
En el sistema VOR, se usan ondas de radio en vez de luz. En lugar de faros, se usan transmisores de radio y dos antenas autónomas que transmiten señales de VOR, en la misma frecuencia, ininterrumpidamente. Una antena emite un haz de radio giratorio, mientras la otra emite un haz omnidireccional.
MARCACIÓN:
Se llama marcación al ángulo entre el Norte magnético y la línea que une al avión con la estación VOR sintonizada. El avión es el vértice de dicho ángulo, el que es medido en dirección horaria (es decir, en el sentido de las agujas del reloj) desde el Norte magnético.
La marcación es el curso, relativo al Norte magnético, al que debe dirigirse el avión para llegar a la estación VOR.
El rumbo es el ángulo entre el Norte magnético y el eje longitudinal del avión, medido en dirección horaria.
Cada sistema VOR en tierra incluye un transmisor y un juego de antenas.
COMPONENTES Y OPERACIÓN:
A bordo del avión pueden encontrarse dos sistemas VOR, cada uno de los cuales incluye un receptor, un panel de control y una antena.
La operación de los receptores de VOR se realiza por medio de los controles de encendido y volumen en los Paneles de Selección de Audio (ASP). Cada uno de los pilotos puede utilizar cualquiera de los dos receptores y oír las señales audibles provenientes de los mismos mediante los controles de volumen.
Para apagar el receptor, se debe oprimir el botón correspondiente en el panel ASP.
El instrumento principal que nos muestra la lectura de VOR es el Indicador de Posición Horizontal (HSI).
Si bien en el HSI existe un modo de visualización específico de VOR, el piloto verá la lectura de VOR aun cuando el HSI se halla en modo MAP o PLAN.

MAP:
Modo en el cual se muestran en la pantalla todos los datos actuales de situación horizontal (más los datos de ILS, si corresponde).
PLAN:Modo de operación del HSI en el que se muestran los puntos notables de la trayectoria del avión. Es útil cuando se debe cambiar dicha trayectoria por problemas meteorológicos u otros.

14 EQUIPO MEDIDOR DE DISTANCIA (DME)

(Manual Básico de Sistemas de Navegación 34-45-00 Pag. 226)
El equipo medidor de distancia (DME) es un sistema de impulsos de radar secundario que funciona en la banda de 978-1213 MHz, el cual proporciona una indicación continúa y exacta, en la cabina, de la distancia existente entre un avión y el transmisor terrestre (Millas Náuticas), el sistema básico de radar de abordo consta de: un Interrogador (Receptor y Transmisor combinados), un Indicador y una Antena Omnidireccional, capaz de recibir señales polarizadas verticalmente. La distancia es medida y determinada por el interrogador. Cuando una frecuencia de VOR es seleccionada, la frecuencia DME es seleccionada automáticamente.

Empleos del DME
Proporciona una línea de posición circular cuando se usa un solo DME. Se obtienen posiciones si se emplea junto con el VOR.
Su indicación de distancia es muy útil cuando se realiza aproximación con instrumentos.
Facilita la tarea del ATC en la identificación de radar cuando un avión informa de su posición en función de distancia y dirección desde una estación VOR/DME.
Cuando dos aviones usan DME y vuelan en la misma vía, las distancias positivas de ambos permiten al ATC mantener una separación segura.
Las distancias precisas para el descenso se tienen cuando un Transpondedor funciona junto con ILS.
Proporciona la base para mejores patrones de acercamiento.
Con un computador adicional puede llevarse a cabo la navegación por zonas con gran exactitud.

13 TRANPONDER ATC

(Manual Básico de Sistemas de Navegación 34-43-00 Pags. 178-179)

Con el rápido crecimiento del transporte aéreo civil internacional y domestico desde la segunda guerra mundial, el control del tráfico aéreo mediante el PSR (Radar Primario de Vigilancia) y los procedimientos, no eran los más adecuados para mantener la seguridad en el aire.
El PSR no cuenta con la cooperación activa del objetivo, la radiación electromagnética se emite a través de impulsos desde una antena direccional en tierra. Los objetos en línea con la radiación reflejaran la energía nuevamente hasta el PSR. Midiendo el tiempo transcurrido y apreciando la dirección de la radiación pueden hallarse la distancia y la marcación del objeto; pero dicho sistema presentaba varios inconvenientes y esto condujo al desarrollo de un SSR (Radar Secundario de Vigilancia Militar) denominado Identificador Amigo-enemigo.
Con este sistema solo los objetivos especialmente equipados provocan un retorno en tierra. Desde entonces este sistema se ha desarrollado y extendido para cubrir el tráfico aéreo civil además del militar; el equipo especial que lleva el avión es el ATC (Transpondedor de Control de Tráfico Aéreo).
El Radar de Vigilancia Secundario forma parte del sistema de vigilancia radar ATC; siendo el PSR la otra parte. Se montan dos antenas coaxialmente, una para PSR y la otra para SSR, y se les hace girar a la vez radiando direccionalmente. El SSR por sí mismo es capaz de proporcionar información de distancia y marcación, por lo que el PSR podría parecer redundante; no obstante, debemos tener en cuenta aviones que no incorporen ATC o posibles problemas.
El transmisor SSR radia impulsos de energía desde una antena direccional. La dirección y temporización de la transmisión SSR va sincronizada con la del PSR. Un avión equipado con un Transpondedor que se halle en el camino de la energía radiada responderá con impulsos de R/F especialmente codificados si reconoce como válida la interrogación. La antena del avión es omnidireccional. La respuesta codificada recibida en tierra es decodificada y se proporciona una indicación apropiada sobre una pantalla al controlador de tráfico aéreo. La respuesta llevara información relativa a identificación, altitud, o de uno o varios mensajes de emergencia.

12 Transmisor Localizador de Emergencia ELT.

Un ELT es un radio pequeño, que se encuentra ubicado en un lugar donde es muy posible que sea afectado en un accidente. Este tiene un interruptor de inercia, el cual se activa cuando se produce un accidente y empieza a transmitir una serie de tonos simultáneamente en dos frecuencias de emergencia, 121.5 Mhz en la banda VHF y 243.0 MHz en la banda UHF. La batería interna del ELT fue diseñada para mantenerlo funcionando continuamente por 48 horas.
Los ELTS están instalados lo más próximo que se pueda a la parte frontal del avión, y están conectados a una antena flexible. La instalación debe ser de tal forma, que el interruptor de inercia debe quedar orientado para que tenga una fuerza sensitiva de aproximadamente 5G en el eje longitudinal del avión.
Un ELT puede ser probado, removiéndolo de la aeronave y llevándolo a una habitación protegida para prevenir que la transmisión cause una falsa alerta. Se puede hacer una prueba operacional en el avión si se remueve la antena y se le adiciona una carga inductiva en lugar de esta. El piloto debe asegurarse al terminar cada vuelo que el ELT no fue activado, para esto selecciona el receptor de VHF en 121.5 Mhz y si no escucha ningún tono indica que el ELT no está operando.

11 Sistema de Comunicaciones en VHF.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO:
Estas comunicaciones aunque tienen menor alcance que el COM HF, tienen una mayor calidad de sonido debido a que su sistema de propagación de ondas es directo o terrestre (Línea Visual).
Un equipo moderno dispone de 720 canales con un ancho de banda de 25 KHZ entre 118MHZ – 135.975 MHZ, hasta hace poco era de 360 canales con un ancho de banda de 50 KHZ. Este equipo es de un solo canal en simples, es decir una frecuencia y una antena para recibir y transmitir, si se incluyen expectativas de transmisión por satélite de acuerdo con ARINC (Aeronautical Radio Inc.) 566, entonces además de AM dispondrá de doble canal FM en simplex, esto quiere decir frecuencias diferentes para transmisión y recepción.
La comunicación VHF se realiza esencialmente en línea visual mediante onda directa espacial, el alcance disponible puede darse por la formula:
d = (√hr + √ht)
Donde,
ht = Altura del Transmisor
hr = Altura del Receptor
d = Alcance
COMPONENTES DEL SISTEMA:
Una instalación de VHF consta de 3 partes que son: el transceptor (tiene un receptor superheterodino de canal simple y un transmisor de amplitud modulada), panel de control de VHF y conexiones al Interphone o al Sistema de Intercomunicación (ICS), para proveerlos de micrófonos y audífono. En aviones ligeros es común ver el transceptor integrado bajo el mismo panel de control de VHF, actualmente se pueden encontrar paneles que integran: Comunicación (COM), Navegación (NAV) y Radionavegación (RNAV).
El transceptor montado en un estante contiene todos los circuitos y conectores para conectar directamente micrófono y audífono, y de esta forma realizar las respectivas mediciones, desconectando el equipo reductor de ruido de fondo, para poder tener una magnitud del V.S.W.R.
Aunque estas provisiones de conexión no son universales todo equipo regido por ARINC (Aeronautical Radio Inc.) 566 deberá tener una clavija para conectar el Equipo Automático de Comprobación (ATE).
Las antenas de VHF pueden tomar varias formas, de varilla, de pala o suprimidas (fuseladas) en una instalación triple podemos encontrar dos palas en la parte superior y otra en la parte inferior también puede tener dos palas y una antena suprimida en cualquier parte que reciba ondas polarizadas verticalmente.
OPERACIÓN DEL SISTEMA:
Controles Y Funcionamiento
Los equipos de VHF constan de:
· Perillas para sintonizar determinada frecuencia, se pueden encontrar en forma de dos perillas concéntricas en las cuales la exterior domina las unidades y decenas, y la interna domina las decenas y centenas.

Algunos equipos tienen dos frecuencias para sintonizar, quedando una en Stanby y la otra de uso, uno puede cambiar la frecuencia de uso a la de Stanby usando un interruptor de transferencia.

El Control de Sintonización también puede ser sencillo, cuando se gira a la derecha disminuye la frecuencia y hacia la izquierda se aumenta.

· El Panel de Control también puede tener un control de volumen previo a la caja de AIS.

· Control de Ruido de Fondo, desconecta la salida del receptor cuando no se está recibiendo señales, el piloto escoge a qué nivel se debe abrir la salida del audio receptor.

· Control de Selección De modo, se puede seleccionar AM normal o AM de largo alcance (STACOM); Si la antena STACOM tiene lóbulos conmutables se puede incorporar el interruptor de conmutación.

· Interruptor No/Off, abre o cierra el relé de potencia del transceptor que puede estar integrado en el control de volumen.

· Mando de Selectividad del Receptor, puede ser de selectividad normal o aguda (STACOM).