5. instrumentacion y aviónica

34
INSTRUMENTOS y AVIÓNICA Las primeras aeronaves diseñadas por el hombre eran maquinas sencillas, que debido a sus características, solo permitían un control simple de sus movimientos y la posición de esta respecto al terreno solo se podía llevar a cabo con referencia visual. A medida que la tecnología y el desarrollo aeronáutico permitió la construcción de aeronaves mas complejas, surgió la necesidad de diseñar dentro de la aeronave instrumentos que permitieran el control de funcionamiento de los motores y también una referencia de posición espacial, control de comportamiento y actitud de la aeronave sin la necesidad de mirar hacia fuera, eliminando la necesitad de observación del exterior lo cual es imposible en condiciones de mal tiempo y oscuridad. En la actualidad una aeronave cuenta con diferentes tipos de indicadores (Instrumentos) que permiten el monitoreo y control de los sistemas, del vuelo y de la navegación. Si clasificamos entonces los instrumentos de acuerdo a su utilidad encontraríamos cuatro grupos principales de instrumentos: a. Instrumentos del Motor: Permiten el control de la planta motriz. Algunos de ellos son: Tacómetro (RPM) Presión de Admisión (MP) Control de temperatura Control de Aceite Control de Combustible Amperímetros, etc b. Instrumentos de Vuelo: Permiten el control de Actitud y comportamiento de

Transcript of 5. instrumentacion y aviónica

Page 1: 5. instrumentacion y aviónica

INSTRUMENTOS y AVIÓNICA

Las primeras aeronaves diseñadas por el hombre eran maquinas sencillas, que debido a sus características, solo permitían un control simple de sus movimientos y la posición de esta respecto al terreno solo se podía llevar a cabo con referencia visual.

A medida que la tecnología y el desarrollo aeronáutico permitió la construcción de aeronaves mas complejas, surgió la necesidad de diseñar dentro de la aeronave instrumentos que permitieran el control de funcionamiento de los motores y también una referencia de posición espacial, control de comportamiento y actitud de la aeronave sin la necesidad de mirar hacia fuera, eliminando la necesitad de observación del exterior lo cual es imposible en condiciones de mal tiempo y oscuridad.

En la actualidad una aeronave cuenta con diferentes tipos de indicadores (Instrumentos) que permiten el monitoreo y control de los sistemas, del vuelo y de la navegación. Si clasificamos entonces los instrumentos de acuerdo a su utilidad encontraríamos cuatro grupos principales de instrumentos:

a. Instrumentos del Motor: Permiten el control de la planta motriz. Algunos de ellos son: Tacómetro (RPM)

Presión de Admisión (MP)Control de temperaturaControl de AceiteControl de CombustibleAmperímetros, etc

b. Instrumentos de Vuelo: Permiten el control de Actitud y comportamiento de

Page 2: 5. instrumentacion y aviónica

la aeronave. Son seis: Velocímetro (Air Speed)

AltímetroIndicador de Velocidad Vertical (VSI)Horizonte ArtificialIndicador de RumboIndicador de Virajes

c. Instrumentos de Navegación: Permiten el control de la posición geográfica de la aeronave por medio de radioayudas en tierra, en el espacio o por medios autónomos. Algunos de ellos son: Buscador Automático de Dirección (ADF)

Radiofaro Direccional de muy alta frecuencia (VOR)Indicador Radiomagnético (RMI)Indicador de Situación Horizontal (HSI)Sistema de Posicionamiento Global (GPS), etc.

d. Instrumentos Misceláneos: Son aquellos otros instrumentos que controlan los demás sistemas de la aeronave y que no están incluidos en los anteriores grupos,

Page 3: 5. instrumentacion y aviónica

entre ellos encontramos: Indicadores de presión Hidráulica, Presiones Neumáticas, Oxigeno, Reloj, etc.

En este Módulo trataremos el grupo correspondiente a los instrumentos de vuelo.

Estos se dividen en dos Sistemas: a. Sistema Pitotstáticob. Sistema Giroscópico

A. SISTEMA PITOTSTÁTICO

Este sistema funciona en base al tubo de PITOT que compara Presión Estática y Dinámica. La presión Estática es la presión que tiene la atmósfera en el punto donde se encuentra la aeronave y la presión Dinámica es la presión de impacto producida por el movimiento de la aeronave.

Los instrumentos que funcionan con este sistema son :

Velocímetro, Altímetro e Indicador de Velocidad Vertical.

Page 4: 5. instrumentacion y aviónica

V E LO C Í M E T R O

La función del Velocímetro AIRSPEED (también llamado Anemómetro ) es medir la velocidad de la aeronave en relación a la masa de aire en que se desplaza o la velocidad del aire en movimiento.

El velocímetro es un Manómetro diferencial muy sensible que mide la diferencia entre la presión Estática y la presión Dinámica.

El movimiento del Tubo Pitot a través del aire crea una presión de impacto llamada presión Dinámica.

El Velocímetro está calibrado de acuerdo a las condiciones de la “Atmósfera Tipo” al nivel del mar.

La velocidad indicada por un Velocímetro que no tenga error instrumental ni de posición o de instalación solamente será igual a la velocidad verdadera (TAS) de la aeronave cuando esta vuele al nivel del mar (MSL) en condiciones estándar o a cualquier nivel con tal que en el la presión sea 29,92 pulgadas de Mercurio o 1.013,2 milibares y la temperatura +15°C.

La presión Dinámica va del tubo pitot al interior de un diafragma que se encuentra en el interior de la caja del instrumento. La presión Estática obtenida de las tomas estáticas, va al exterior del diafragma pero al interior de la caja del instrumento.

De forma mecánica el instrumento compara las dos presiones permitiendo que el diafragma se expanda o contraiga; por un sistema de palancas y engranajes es conectado a una manecilla indicadora que sobre una carátula indicará en la escala dibujada aumento o disminución de la Velocidad Indicada (IAS).

Siempre que la aeronave esté en vuelo la presión Dinámica será mayor que la presión Estática; por esta razón el diafragma se expande, pues siendo muy flexible, y habiendo en el interior una presión mayor que en su exterior, aumentará el volumen en proporción directa a la diferencia de presiones.

Page 5: 5. instrumentacion y aviónica

La carátula del instrumento esta diseñada con una escala de velocidad en Nudos (Knots) y muestra unas marcas en colores que tienen un significado especial:

A L T Í M E T R O

La función del Altímetro es medir la distancia vertical desde la aeronave hasta un punto de referencia (Isobara) obteniendo por tanto las lecturas de Elevación, Altura, Altitud y Nivel de Vuelo.

En su parte interna el instrumento tiene un juego de aneroides o diafragmas a los cuales llega directamente la Presión Estática o atmosférica desde las tomas de estática del exterior del avión. Los diafragmas se expanden o contraen a medida que la presión Estática aumenta o disminuye.

La presión interna del instrumento es de una atmósfera estándar cuando en la ventanilla de Kollsman aparece la lectura de 29,92 pulgadas de mercurio.

Si aparece en la ventanilla de Kollsman una lectura diferente, la presión interna del instrumento será la equivalente a dicha presión. La lectura del instrumento será la distancia vertical desde la aeronave hasta la isobara que aparece en dicha ventanilla. Este sistema de medición será tratado con más amplitud en el Módulo de “Altimetría”.

El Altímetro en si consta de las siguientes partes:

a. Una carátula marcada con los números de 1 a 0 en diez unidades.Entre números hay cinco líneas menores.

b. Tres agujas: La más larga indica cien pies por cada número.

Page 6: 5. instrumentacion y aviónica

La mediana indica mil pies por cada número.La mas pequeña conectada a un indicador en forma de triangulo indica diez mil pies por cada número.

c. Una perilla y una ventanilla para ajuste de la presión de referencia.

¿Qué lectura presentan los siguientes altímetros?

INDICADOR DE VELOCIDAD VERTICAL

También llamado Variómetro o Climb, el VSI es un instrumento que indica la velocidad con que se asciende o se desciende, y se expresa en pies por minuto. Esta velocidad es llamada régimen o rata de ascenso o descenso. Es en sí un manómetro diferencial muy sensible constituido básicamente por una caja hermética dentro de la cual hay una cápsula flexible o diafragma, un tubo capilar, un sistema de transmisión y la manecilla indicadora.

Page 7: 5. instrumentacion y aviónica

La presión atmosférica entra a través de la toma estática siguiendo por un tubo que se bifurca, tomando una parte hacia el diafragma y la otra hacia el tubo capilar, este tubo produce un efecto de retardo en el paso de la presión; esta presión retardada llega al interior de la caja del instrumento.

Cuando el avión desciende, va encontrando presiones mayores. Estas presiones llegan inmediatamente hasta el interior del diafragma, no así al interior de la caja del instrumento debido al efecto de retardo del tubo capilar. Mientras dure el descenso y por unos segundos mas, la presión que existe en el interior del diafragma es mayor que la presión que actúa sobre el diafragma de afuera hacia adentro en el interior del instrumento, dando por resultado que el diafragma se expanda.

Esta expansión es directamente proporcional a la velocidad vertical o régimen de descenso .En el ascenso sucede exactamente lo contrario. Poco tiempo después de nivelar el avión, se igualarán las presiones interna y externa del diafragma y la manecilla regresará a cero. Las indicaciones del instrumento son fidedignas en atmósfera en calma. En aire turbulento sus indicaciones son erróneas.

B. SISTEMA GIROSCÓPICO

Este sistema funciona en base a GIRÓSCOPOS que son dispositivos que debido a su construcción e inercia de giro mantienen una posición espacial, sirviendo como plano de referencia para la guía en el control de actitud.

La construcción de un giróscopo básico es la siguiente:

1. Se utiliza una rueda de construcción metálica, con el fin de que por su masa mantenga una alta inercia de giro alrededor de su eje.

2. Al eje de la rueda se le coloca una marco o aro que gire frontalmente sin afectar el plano de rotación que en este caso es vertical.

3. Adicionando un segundo marco o aro anclado de la parte superior del anterior, se consigue también girar horizontalmente sin afectar el plano de rotación.

4. Un tercer marco descompondrá aun mas el momentum que pueda llagar al eje del giróscopo permitiendo una mayor libertad de movimiento exterior sin afectar el plano de giro de la rueda (Giróscopo)

Page 8: 5. instrumentacion y aviónica

Cuando el giróscopo no esta en rotación, cualquier movimiento de los aros exteriores afectara su posición en el espacio, pero, cuando el giróscopo a alcanzado altas revoluciones, mantendrá su plano de rotación debido a su inercia de giro, a este efecto físico le denominamos “Rigidez Espacial”.

Ahora, ¿Cómo conseguimos hacer rotar el giróscopo a las revoluciones necesarias para que este efecto suceda?

En los instrumentos del avión lo conseguimos de dos formas:

La primera es de modo eléctrico, induciendo una corriente a un magneto que ocasione revolucionar al giróscopo lo necesario para mantener la Rigidez Espacial.

Esto se consigue a aproximadamente 21.000 revoluciones por minuto.

La segunda forma de conseguir la rotación del giróscopo es por medio de una columna de aire que golpea a la rueda, la cual a su vez es dentada de tal forma que se produzca el efecto de giro de la rueda de Pelton.

La Bomba de Vacío es la encargada de producir el movimiento del aire. Esta Bomba empieza a funcionar en el momento en que se prenden los motores del avión por ser una bomba mecánica.

Page 9: 5. instrumentacion y aviónica

La succión generada por la Bomba de vacío a manera de una aspiradora, hace que se forme una columna de aire que se desplaza desde el filtro de aire pasando por los instrumentos, luego por la bomba y finalmente expulsado por el separador de aire – aceite.

Al pasar por un instrumento, el aire hace que el giróscopo se acelere alcanzando las revoluciones necesarias para obtener su rigidez espacial.

Sin embargo un movimiento muy fuerte del avión puede ocasionar que el plano de rotación del giróscopo se altere lo cual hace que los instrumentos den lecturas erróneas.

A este fenómeno se le denomina “Presesión Giroscópica”.

Para evitar que esto llegue a suceder, es necesario bloquear los instrumentos giroscópicos antes de iniciar maniobras fuertes tales como acrobacias. Los instrumentos traen un botón de bloqueo para este fin. Otros instrumentos auto corrigen su presesión por medio de levas o pesos muertos o por la misma dirección de la columna de aire.

Page 10: 5. instrumentacion y aviónica

HORIZONTE ARTIFICIAL

En el vuelo visual, la aeronave puede mantenerse en un vuelo recto e incluso controlar la inclinación del viraje o controlar los ascenso y descensos mediante la observación del horizonte natural.

Pero ¿Que sucede si en un momento cualquiera penetramos en una nube y perdemos el contacto con el terreno?.

El Horizonte Artificial fue diseñado para reemplazar al horizonte natural en condiciones como falta de visibilidad por mal tiempo, vuelo nocturno y para vuelos por instrumentos.

Consta de las siguientes partes:

1. Una guía que simula el avión.

2. Una Carátula anclada a un giróscopo, la cual simula el horizonte natural o sea la línea que divide tierra / aire. Esta viene en colores oscuros para simular tierra y colores claros para aire.

Page 11: 5. instrumentacion y aviónica

3. Líneas de ángulo de Cabeceo (Pitch) dibujadas en la carátula para guía de inclinación longitudinal.

4. Líneas de ángulo de Alabeo (Bank) dibujadas en la carátula para guía de inclinación lateral.

5. Guía de ángulo de Alabeo (Bank)

Utilizando entonces estas guías, podemos determinar la actitud del avión sin necesidad de mirar hacia el exterior. Por ejemplo:

Vuelo Recto y Nivelado(Se mantendría el rumbo y la altitud)

Viraje a la derecha a nivel (20° Bank) (Se mantiene la altitud y aumenta el rumbo)

Viraje a la Izquierda (20° Bank) en descenso (05° Pitch)(Se pierde altitud y disminuye el rumbo)

Page 12: 5. instrumentacion y aviónica

Viraje a la Izquierda (20° Bank) en ascenso (10° Pitch)(Se gana altitud y disminuye el rumbo)

Viraje a la derecha de (90° Bank) en descenso mas de (25° Pitch)(Se pierde altitud y aumenta el rumbo muy rápido)

Estas condiciones son propias de una barrena y ocasionan presesión giroscópica, descalibrando el instrumento.

INDICADOR DE RUMBO

Este instrumento es utilizado tanto en vuelo visual como en vuelo por instrumentos y su objetivo es el de informar al piloto la dirección de vuelo o rumbo magnético.

Los primeros aviones venían equipados tan solo con una brújula magnética sencilla como indicador de rumbo, pero esta presentaba algunos problemas típicos tales como oscilación, errores por aceleración y desaceleración e interferencias por descargas de estática producidas por los sistemas del avión o tormentas eléctricas en mal tiempo.

Si se sigue el rumbo con esta guía solamente, se pueden presentar errores en la dirección de vuelo, los cuales son significativos si la distancia a recorrer es considerable.

Para eliminar estos problemas, se diseño un sistema denominado “Fluxe Gate” que es un sensor de magnetismo terrestre el cual es colocado hacia la punta de un plano, con el fin de anular la interferencia producida por los sistemas eléctricos del tablero del avión.

Page 13: 5. instrumentacion y aviónica

El “Fluxe Gate” envía una señal eléctrica a una brújula remota ubicada en el tablero de instrumentos, pero aun así, se continúan presentando los errores de brújula debidos a aceleración y desaceleración y a descargas de estática por tormentas.

Por esta razón, utilizando la cualidad de los giróscopos respecto a su rigidez espacial, se diseño el Giróscopo Direccional, el cual al mantener el plano de rotación, permite que al colocar una carátula con la rosa de los vientos, se pueda obtener una lectura más fiable que la de la brújula.

Pero, por ser un giróscopo, este instrumento se ve afectado por la presesión al efectuar maniobras bruscas o virajes prolongados.

Por lo cual tiene una perilla de ajuste que debe utilizarse para igualar la lectura del Giróscopo Direccional con la de la Brújula cuando el avión esta en tierra o en vuelo recto y nivelado.

Este procedimiento debe hacerse en lapsos de vuelo no superiores a 15 minutos y al terminar cualquier maniobra que pueda ocasionar presesión.

Otras partes del instrumento son: un Avión guía el cual esta dibujado en el vidrio del instrumento,

Una línea de fe o puntero de rumbo que se encuentra alfrente del avión guía y muestra el rumbo de la aeronave,

Una perilla para ajuste de rumbo (HDG Heading) la cual se utiliza para ajustar el rumbo a seguir como guía solamente o para ser usado con el director de vuelo, lo cual permite que la aeronave mantenga el rumbo automáticamente.

Page 14: 5. instrumentacion y aviónica

Con el avance de la aviónica, se diseño el Indicador de Situación Horizontal (HSI), el cual es un Giróscopo Direccional que auto corrige la presesión tomando lectura del “Fluxe Gate” y adiciona un indicador de navegación VOR y consta de las siguientes partes:

INDICADOR DE VIRAJES

Llamado también coordinador de virajes, este instrumento se utiliza para equilibrar las fuerzas centrífuga y centrípeta en los virajes.

Se puede encontrar en dos presentaciones: Palo y BolaAvión y Bola

El Indicador de Virajes consta de dos partes: Indicador de Inclinación (Palo o Avión)

Indicador de Centrífuga/Centripeta (Bola)

Page 15: 5. instrumentacion y aviónica

El indicador de Inclinación, funciona mediante un giróscopo eléctrico e indica a que lado se esta inclinando la aeronave en un viraje. Trae dos marcas de derecha e izquierda L / R que se utilizan para efectuar virajes coordinados a régimen estándar, es decir 3° por segundo, para completar un giro de 360° en dos minutos.

En aeronaves de alta velocidad (Por encima de 300 KIAS) los coordinadores de virajes vienen calibrados para hacer giros de 360° en cuatro minutos, pues de hacerlo en 2 minutos la centrífuga sería muy grande, incomodando a los pasajeros y ocasionando problemas con los amarres de la carga, ejerciéndose una elevada inercia de giro.

El indicador de centrífuga / Centrípeta, es una bola dentro de un tubo con un líquido amortiguador, la cual actúa a manera de nivel, mostrando al piloto el equilibrio de las fuerzas de viraje.

En un viraje a la derecha, si hay un exceso de fuerza Centrípeta, la bola se desviara hacia el centro del viraje, es decir a la derecha, si no se corrige esta posición, el viraje será muy lento y el radio de viraje se aumentará significativamente.

A este viraje se le denomina DESLIZ.

En un viraje a la Izquierda, si hay un exceso de fuerza Centrífuga, la bola se desviara hacia fuera del viraje, es decir a la derecha, si no se corrige esta posición, el viraje será muy rápido y el radio de viraje se reducirá significativamente.

A este viraje se le denomina DERRAPE.

Page 16: 5. instrumentacion y aviónica

Con los conocimientos previos entonces podemos analizar la actitud y comportamiento de una aeronave por medio de su tablero de instrumentos.

Ejemplo: Observando el tablero 01 de Instrumentos de Vuelo podemos decir que:

• La aeronave tiene una velocidad de 70 Nudos Indicados KIAS.

• Esta efectuando un viraje de 18° a la izquierda y con ascenso de 15°.

• Al momento esta ascendiendo a través de 13.190 pies.

• El indicador de virajes indica viraje coordinado a la izquierda.

• Tiene rumbo 45°.

• Asciende a un régimen de 350 pies por minuto

Tablero 01

Ejercicios: Analice los tablero de Instrumentos de Vuelo 2 y 3 y describa la actitud ycomportamiento de la aeronave.

Page 17: 5. instrumentacion y aviónica

Tablero 02

Tablero 03

Page 18: 5. instrumentacion y aviónica

C. INSTRUMENTOS DE NAVEGACIÓN

RADIOCOMPAS (ADF). AUTOMATIC DIRECTION FINDER

Uno de los más antiguos sistemas de radionavegación es el Radiogoniómetro Automático (ADF). Su funcionamiento se basa en la determinación de la dirección de llegada de las ondas de radio emitidas desde un transmisor en tierra (NDB), cuya situación es conocida.

El ADF constituye un apoyo a la navegación que opera en VHF, y por tanto, podrá usarse cuando este tipo de navegación basada en la onda visual no es posible. El radiocompás, al trabajar en las bandas de LF y MF, recibe las señales emitidas por los NDBs en onda de tierra.

Este equipo se usa para la identificación de posiciones, para recibir comunicaciones en baja y media frecuencia , para procedimientos de recalada (HOMING), seguimiento de rutas magnéticas (TRACKING) y como procedimiento de aproximación instrumental de no precisión.

Las radioayudas en las que el ADF basa su navegación son estaciones de LF y MF, tales como NDBs, y emisoras de radiodifusión comercial (BCST).

La composición general del equipo consta de dos partes bien diferenciadas:

Equipo de tierra: NDB (Non-Directional Beacon) Equipo de abordo: ADF (Automatic Direction Finder)

EQUIPO DE TIERRA – RADIOFARO NO DIRECCIONAL (NDB)

Los radiofaros no direccionales consisten en un equipo emisor de LF o MF y un sistema de antenas instalados en tierra.. Las ondas de radio lanzadas al aire son captadas por el receptor de a bordo, analizadas y por último presentadas en el indicador ADF.

La modulación de este tipo de ondas emitidas por el NDB, se efectúa mediante la interrupción de la onda portadora (emisión A0 / A1), lo cual permite inducir un tono audible en código Morse para su identificación.

Los NDB se identifican por una serie de dos o tres letras en Morse repetidas tres veces cada 30 segundos a intervalos iguales.

Los NDBs trabajan en la gama de frecuencias comprendida entre 100 Khz. y 1.750 Khz., pudiéndose establecer la siguiente clasificación en base al uso que se les da:

Entre 100 y 200 Khz. son usados por la marina Entre 200 y 410 Khz. son usados por la aviación Entre 410 y 850 Khz. son usados por la marina

Page 19: 5. instrumentacion y aviónica

Entre 850 y 1.750 Khz. son usados por las estaciones de radiodifusión para sus emisiones, pudiendo ser usados también por la aviación como NDBs de ruta. Las antenas de las estaciones de radio comerciales, no son propiamente NDBs, pero al moverse en su banda de frecuencias pueden ser usadas por la aviación como tales.

EQUIPO DE ABORDO - RADIOCOMPAS (ADF)

Como ya se ha mencionado anteriormente, el uso del ADF radica en su capacidad para determinar automáticamente la marcación magnética del avión respecto a cualquier estación que opere dentro de la gamma de sensibilidad y frecuencias del equipo.

Para que esto sea posible, es necesaria la instalación a bordo de un equipo que consta de cuatro componentes:

Sistema de antenas:

Antena loop o direccional. La antena LOOP es plana y con gran cantidad de arrollamientos o esporas colocadas en distintos ángulos y que se orienta automáticamente mediante un transmisor Autosyn. Este transmisor hace girar a la antena hasta que está recibe un mínimo de señal desde la estación de tierra.

La antena direccional recibe un máximo de señal desde tierra cuando su plano está situado paralelo a la dirección de propagación del campo electromagnético, generado por la estación emisora. Conforme la antena va girando desde su posición paralela a la propagación de las ondas, disminuye gradualmente la intensidad de las líneas de flujo que llegan a ella, llegándose a alcanzar u mínimo de señal en la recepción cuando la antena se encuentra perpendicular a la dirección de propagación del campo electromagnético, emitido por la estación de tierra.

La antena LOOP, en un giro de 360ª, recibirá dos máximos y dos mínimos de señal, con lo que será posible determinar la dirección de llegada de las ondas de radio, o lo que es lo mismo, la dirección de llegada de las ondas de radio, o lo que es lo mismo, la dirección en la que se encuentra la estación. Sin embargo, no será capaz de determinar el sentido.

La incapacidad de la antena LOOP de determina cual es el sentido correcto de la llegada de las señales de radio, se conoce como error de AMBIGÜEDAD de 180ª.

Antena unifilar o de sentido: esta antena puede instalarse tanto en el interior como en el exterior del avión. Si va colocada en el exterior, dicha antena va desde un aislante en cabina hasta el estabilizador vertical de cola. La misión de la antena unifilar consiste en despejar el error de ambigüedad que tiene la antena LOOP.

Cuando las señales de la antena LOOP y la antena de sentido se suman, resulta que una de las posiciones de nulo de la primera, desaparece. Queda, pues, tan solo una posición de nulo que indicará el sentido de la estación emisora. Se ha logrado con esta suma la determinación de la dirección y el sentido en el que se encuentra la estación de tierra.

Page 20: 5. instrumentacion y aviónica

Receptor

El receptor, es el equipo capaz de transformar la energía electromagnética recibida, en energía eléctrica, cuya amplitud está en función de la posición relativa de la antena receptora respecto a la trayectoria de la propagación del campo electromagnético procedente del transmisor de tierra. Va instalado en uno de los paneles de la cabina y ha de ser de fácil acceso.

Un moderno receptor ha de constar de los siguiente mandos de control:

Interruptor de funciones

Ha de constar de los modos:

OFF: en esta posición el equipo receptor está inoperativo. ADF: el equipo funciona como radiocompás automático. La antena unifilar y la

LOOP están conectadas proporcionando, por medio de los indicadores, la posición de la estación de tierra.

REC o ANT: el equipo funciona cono un receptor estándar de comunicaciones. El indicador no funciona en esta posición.

BFO: funciona como receptor de comunicaciones para la recepción de transmisiones en onda continua.

Selector de frecuencias

Con este selector se sintonizan las frecuencias de las estaciones deseadas.

Control de volumen

Controla el nivel de sonido de los auriculares o de los altavoces

Servo amplificador

La energía electromagnética enviada por la estación de tierra es captada por el sistema de antenas del avión y enviada a su vez al receptor de a bordo. Allí es transformada en energía eléctrica. Sin embargo, esta energía no sería suficiente para conseguir que la aguja del indicador ADF se desplazara. Por ello, es necesaria la instalación de un servo amplificador, cuya misión consiste en amplificar los impulsos eléctricos que le llegan y transmitirlos a los indicadores. De esta manera, la aguja indicadora ya es sensible a las señales eléctricas que recibe.

Page 21: 5. instrumentacion y aviónica

Indicadores

Existen dos tipos de indicadores de radiocompás: el de carátula fija o ajustable y el de carátula móvil o RMI (Radio Magnetic Indicator).

Ambos son accionados por el mecanismo transmisor Autosyn y muestran la posición angular de la antena LOOP en relación con el eje longitudinal del avión.

El indicador de la carátula fija o ajustable, consta de una rosa graduada en 360ª con señales para las divisiones de cinco y diez grados.

Cada treinta grados, a partir de 0ª, las divisiones van rotuladas. Así, sobre el índice correspondiente a treinta grados va grabado el número 3. en estas rotulaciones nunca se graba el último 0 de la cifra.

La división correspondiente a 330ª, por ejemplo, se representará por la cifra 33

Los rumbos cuadrantes se representarán por el símbolo del punto cardinal que determinan. El índice de 090ª, vendrá señalado por la letra E, el correspondiente a 180º por la letra S, el de 270º por la letra W y el de 360º por la letra N.

El instrumento consta además de un mando con el que se puede hacer rotar la rosa de rumbos hasta hacerla coincidir con el rumbo actual de la aeronave. Con esto se consigue realizar lecturas de QDM y QDR.

Este mando suele ir rotulado con las letras HDG (Heading).

Page 22: 5. instrumentacion y aviónica

El indicador de carta móvil RMI o indicador radio magnético, consta de una rosa e rumbos autónoma, una aguja doble y otra sencilla.

En la misma caja del instrumento van instalados dos pulsadores que alternan la función VOR o ADF para cada una de las agujas. Una pequeña flecha indicará con qué radioayuda está trabajando la aguja.

La rosa de rumbos giratoria es accionada por el sistema de brújula giro estabilizada del avión y funciona independientemente del receptor de ADF.

Está rosa ira de la misma forma e que lo hace el giro direccional del avión, de manera que el rumbo magnético que lleve la aeronave, estará siempre bajo el índice de la parte superior del instrumento.

Con este instrumento se pueden hacer lecturas de QDM y QDR directamente

En lo que se refiere a las agujas del RMI, pueden usarse indistintamente para navegar con ADF y con VOR, aunque la aguja sencilla es más empleada para las estaciones ADF y la barra doble para las estaciones VOR.

VOR - VERY HIGH FRECUENCY OMNIDIRECTIONAL RANGE – - RADIOFARO OMNIDIRECCIONAL DE MUY ALTA FRECUENCIA

El VOR, es un sistema de navegación de corto y medio alcance en VHF y libre de estática.

Actualmente, es el sistema más empleado en todo el mundo para la navegación, basándose en él una importante y cada vez más extensa red de aerovías. Constituye, por otra parte, una ayuda para las aproximaciones instrumentales, aunque éstas sean de no precisión.

Los sistemas VOR constan de una instalación en tierra, emisor y antena, y una instalación a bordo de la aeronave, compuesta por una antena, un receptor, un servo amplificador y un indicador.

Equipo de tierra. Principios de Funcionamiento

La operación de un equipo VOR de tierra está 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

Page 23: 5. instrumentacion y aviónica

portadora y se transmite a través de una antena direccional que gira a una velocidad de 1.800 rpm.

El VOR emite un número infinito de haces que pueden verse desde la estación, como si fueran los radios de una rueda. Estos haces son conocidos como radiales y se identifican por su marcación magnética de salida de la estación.

El norte magnético es el punto de referencia para medir la diferencia de fase entre las dos señales. En el norte magnético, las dos señales están exactamente en fase. En cualquier otro punto alrededor de la estación, la diferencia de fase entre las dos señales, varía de acuerdo con su distancia al norte magnético.

Esta diferencia de fase la mide electrónicamente el receptor de a bordo, identificando, así, la posición con respecto a la estación de tierra. Cada grado de variación de fase entre las señales, representa un grado de variación de posición del avión.

Los radiales de un VOR, un sistema de monitores y dos transmisores, aseguran un servicio continuo de funcionamiento. Si la señal del equipo se interrumpe por cualquier causa, o varían sus fases, el sistema de monitores desconecta el equipo defectuoso, conectando a su vez un transmisor auxiliar y excitando una alarma en el panel de control que indica un fallo en el sistema.

El equipo transmisor trabaja en VHF en la banda de 112 Mhz a 118 Mhz, en frecuencias que terminan en décimas pares o impares, y centésimas impares

Cono de silencio

En la emisión de las estaciones VOR se producen ciertas zonas ciegas donde la señal es nula. A estas zonas se las llama conos de silencio, y se encuentran localizadas sobre la estación. Cuando la aeronave la esté sobrevolando, no recibirá ningún tipo de señal. La amplitud de la zona de silencio, debido a su forma de cono invertido, se incrementa con la altura. De esta manera, un avión volando a 20.000? sobre una instalación VOR, permanecerá más tiempo en el cono de silencio que otro avión que lo esté haciendo a 10.000’

Actualmente, existe gran cantidad de instalaciones VOR, por lo que en determinados lugares, a lo largo de una ruta, podría darse el caso de que dos estaciones, emitiendo en la misma frecuencia o en frecuencias muy cercanas, se interfieran.

Para que esto no suceda, las áreas en las que estas interferencias son posibles, vienen indicadas en las cartas de navegación con el símbolo MAA seguido de unas cifras que indican una altitud. La MAA o Altitud máxima autorizada, asegura la nítida recepción de una señal VOR sin interferencias, y por supuesto, guardando la mínima separación de seguridad con el terreno.

La recepción de una señal interferida se hará evidente por falsas indicaciones en el receptor VOR, por oscilaciones de los indicadores y por silbidos agudos.

Page 24: 5. instrumentacion y aviónica

La única corrección posible a este inconveniente, es la sintonización de otra estación VOR que convenga a la ruta que se está volando.

Realmente es muy difícil que dos equipos VOR cercanos Transmitan en la misma frecuencia, pero en zonas de gran densidad de instalaciones, puede llegar a suceder.

Identificación de las estaciones VOR

La señal de identificación de las estaciones VOR consiste en un tono de 1.020 hz. que modula en amplitud a la portadora por medio de una señal de radiofrecuencia, la cual emite el indicativo de la estación en código Morse. La identificación consiste en dos o tres letras transmitidas a una velocidad de 7 palabras por minuto, siendo emitidas una vez cada treinta segundos.

Los VOR que se identifican con dos letras en Morse, suelen ser los T-VOR, siendo los VOR de ruta los que lo hacen con tres letras.

En estaciones más modernas, se puede proporcionar un canal de comunicaciones unilateral tierra-aire, simultáneo al de navegación.

Este nuevo canal de radiotelefonía se utiliza para la identificación del equipo en forma oral. Otros usos que se le pueden dar son la emisión de informes de meteorología, pista en servicio, viento, QNH, estado operacional del aeropuerto.

Este servicio se conoce bajo la denominación ATIS (Automatical Terminal Information Service).

Cuando un VOR se identifica en radiotelefonía y radiotelegrafía simultáneamente, lo hará tres veces cada treinta segundos, dos en Morse y una oralmente.

Hay que señalar que cuando se sintonice una estación VOR, es muy importante llevar a cabo su identificación y comprobarla regularmente.

Cuando la estación no da indicativo, o este no es audible, hay que desconfiar de las indicaciones que se presenta en el equipo de a bordo.

Por otra parte, será necesario saber que cuando se está procediendo a la reparación o mantenimiento de los equipos de tierra, el emisor no transmite identificación.

Page 25: 5. instrumentacion y aviónica

Equipo de a bordo

Cuatro son los componentes del equipo de a bordo del sistema VOR.Estos son:

Antena Receptor Servo amplificador Indicador

Antena

La antena del equipo VOR no tiene complicación aluna y tan solo cabe destacar su forma en V y que, casi siempre, va instalada en el estabilizador vertical de cola o en la parte superior del fuselaje. Su misión consiste en recibir las líneas de flujo electromagnético emitidas por la estación de tierra y transmitirlas al receptor.

Receptor

La función del receptor consiste en interpretar o medir, con ayuda de los indicadores, la diferencia de fase entre las dos señales, la de referencia y la variable, emitidas por el equipo de tierra.

SELECTOR DE FRECUENCIAS

Consiste en dos ruedas con las que se selectan las frecuencias. Una de ellas selecciona las comprendidas entre 108 y 118 Mhz, y la otra seleccionada Khz. o centésimas de Mhz. Este selector permitirá, pues selectar un canal entre 560 posibles.

Aunque el emisor del equipo VOR trabaja casi siempre entre 112 y 118 Mhz, el receptor de a bordo cubre la banda comprendida entre 108,1 y 111,9 Mhz, con lo que es capaz de admitir frecuencias para operar en las funciones ILS, VOR y comunicaciones en radiotelefonía aire-tierra y tierra-aire. La banda de frecuencias que se puede sintonizar en el receptor tiene la siguiente distribución:

De 108 Mhz a 112 Mhz, para ILS y VOR. De 112 Mhz a 117,9 Mhz, para VOR. De 118 Mhz a 135,9 Mhz, para radiotelefonía.

El motivo de que el receptor sea capaz de cubrir las tres funciones mencionadas, radica en la necesidad de condensar al máximo el equipo de cabina. De esta manera se evita el tener que instalar un receptor independiente para cada equipo.

Page 26: 5. instrumentacion y aviónica

VENTANILLA SELECTORA

En ella se lee la frecuencia selectada

INTERRUPTOR FILTRO DE IDENTIFICACIÓN (IDENT)

El tono de identificación de la estación de tierra es filtrado, mediante la presión del interruptor IDENT, cuando es muy necesaria una recepción nítida y clara de dicho tono.

Servo amplificador

La energía electromagnética llega desde el emisor de tierra hasta la antena de a bordo. Desde allí es enviada al receptor, donde es convertida en impulsos eléctricos. Estos impulsos no bastarán para producir las deflexiones necesarias en indicador VOR, por lo que tienen que ser tratados por un servo amplificador. Una vez amplificados los impulsos ya pueden ser transmitidos al indicador.

Indicador VOR

La función única del indicador VOR, es mostrar al piloto su situación con respecto a la estación de tierra en cualquier momento. La información es clara y precisa y da, constantemente, indicaciones de mando, o de que debe hacer el piloto para mantener a la aeronave sobre una ruta determinada.

Aunque hay muchos tipos de indicadores VOR, este estudio se ceñirá a la descripción de un equipo moderno que consta de los siguientes elementos:

Selector de rutas (OBS). – Con el OBS, el piloto puede seleccionar la ruta que desee con el fin de interceptarla y acercarse o alejarse por ella, de una estación VOR. El OBS es un pequeño mando adosado a la caja del instrumento, y con él se gobierna la rotación de la carta o rosa graduada en 360ª que va instalada en el interior del indicador VOR.

Bandera TO-OFF-FROM.- La misión de la Bandera TO-OFF-FROM, es resolver los 180ª de ambigüedad que tendría la ruta seleccionada, mostrando si ésta, una vez haya sido interceptada, conducirá al avión hacia (TO) la estación, o por el contrario, si le alejará de ella (FROM). Si la aeronave está fuera del alcance de la estación de tierra, y por tanto no recibe una señal fiable, el indicador TO-FROM desaparecerá, siendo sustituido por la palabra OFF.

Este indicador será también visible cuando la aeronave se encuentre en el cono de silencio de la estación VOR, o cuando la ruta

Page 27: 5. instrumentacion y aviónica

seleccionada se encuentre entre 85ª a 90ª de distancia de la posición real del avión. La banderita TO-OFF-FROM es activada por medio de energía eléctrica procedente de las fuentes principales del avión (corriente continua).

Indicador de desvío de ruta (CDI).- Una vez una ruta haya sido selectada e interceptada, el CDI (Course Desviation Indicator), indicará al piloto si la está siguiendo correctamente, o si por el contrario se ha desviado de ella.

Si el avión está sobre la ruta seleccionada, el CDI estará centrado en el instrumento. El piloto puede pensar en el CDI como en un pedazo de ruta trasladado a su indicador de a bordo.

Considerándolo de esta manera, cuando el avión se encuentre a la derecha de la ruta seleccionada, el CDI estará desplazado a la izquierda del instrumento. En el caso opuesto, cuando el avión esté volando a la izquierda de la ruta, el CDI estará desplazado a la derecha del instrumento.

En cualquier caso, el CDI indicará a qué lado del avión está la ruta que el piloto haya seleccionado y hacia donde tiene este que virar para reinterceptarla.

En el centro del instrumento y en cada una de sus mitades, hay dibujados cinco puntos que indican la distancia en grado entre la ruta seleccionada y el avión.

Un desplazamiento del CDI de dos puntos, indicará una separación de cuatro grados. Cada punto equivale, pues, a dos grados, es evidente que el haz que cubre el instrumento en cada lado de la ruta seleccionada, es de diez grados.

Indicador de Curso - Es una guía grabado en la parte superior de la caja del instrumento, bajo el cual, el piloto situará la ruta deseada.

Referencias de 90ª.- Son otros dos puntos situados a derecha e izquierda del indicador, dando referencia de cuáles son las rutas situadas a 90ª de la ruta seleccionada.

HSI (Horizontal Situation Indicator)Indicador de situación horizontal

Uno de los instrumentos que pueden realizar la función de indicadores VOR, es el HSI. El HSI o indicador de situación horizontal, es uno de los componentes del Director de Vuelo (FLIGHT DIRECTOR) y actúa como instrumento indicador para las señales de radionavegación que llegan a bordo de la aeronave.

Este instrumento puede también ser instalado independientemente del sistema Director de Vuelo y es susceptible de ser usado como indicador de las estaciones VOR, ILS y ADF.

Page 28: 5. instrumentacion y aviónica

Por otra parte, el HSI presenta las indicaciones de sistemas como el, el INS, el OMEGA y el DOPPLER, siguiendo las órdenes de las computadoras de navegación de estos equipos.

Rosa de rumbos:

Actúa de la misma forma que el girodireccional del avión y está sincronizada con el sistema de brújula giro estabilizada del mismo. Bajo el índice superior del instrumento, se leerá siempre el rumbo magnético que lleve la aeronave. Las divisiones de la rosa son las mismas que las descritas para los indicadores de ADF.

CDI

La situación del avión con respecto a cualquier ruta seleccionada, se muestra gráficamente, pues, el CDI es totalmente móvil, pudiendo adoptar cualquier posición. A ambos extremos del CDI están los indicadores de ruta selectada y de ruta recíproca. El primero de ellos tiene la forma de una pequeña espada e indica siempre la ruta seleccionada.El selector de rutas, OBS, es el mando situado en la parte inferior izquierda, de la caja del instrumento. Mediante una serie de transmisiones mecánicas, hace girar a los indicadores de ruta selectada y recíproca. Naturalmente, al ser girado el OBS, el CDI también variará su posición en el interior del instrumento.

Indicador TO-FROM

Un sencillo triangulito situado en el centro del instrumento indica si se está volando en TO o en FROM. Cuando el triángulo esta al mismo lado que la espada indicadora de ruta selectada, el avión vuela en TO. Por el contrario, si el triángulo apareciera al lado en el que esta el indicador de ruta recíproca, se estaría volando en FROM.

Puntos de referencia

1. Existen ocho puntos de referencia situados cada 45ª alrededor de la rosa de rumbos.

2. Un triángulo invertido en la parte superior de la caja del instrumento y un pequeño segmento en la parte inferior, constituyen las referencias de rumbo magnético, y su recíproco, que lleva el avión.

Page 29: 5. instrumentacion y aviónica

3. Cinco puntos en el centro del instrumento indican el desplazamiento en grados del CDI. El valor en grados de cada punto es el mismo que en el instrumento VOR convencional. Cuando el HSI actúa como indicador de ILS, el valor de cada punto se reduce de la misma manera que en el indicador ILS clásico.

4. También en el centro del instrumento va dibujado un pequeño avión que indica la posición relativa de éste con respecto a la ruta selectada.

5. Con el mando instalado en la parte inferior derecha del HSI, se hace girar la referencia situada sobre la rosa de rumbos. El dibujo que lleva rotulado este mando tiene la misma forma que la referencia móvil. Esta es usada por el piloto como recordatorio de cualquier ruta o rumbo, aunque en realidad es un selector de rumbos para que el piloto automático (AUTO PILOT) inicie su seguimiento.

INTENCIONALMENTE EN BLANCO

Page 30: 5. instrumentacion y aviónica

Indicador de senda de planeo

A la derecha del HSI va colocado el GSI (indicador de senda de planeo ILS).

El GSI entra en funcionamiento cuando el instrumento actúa como indicador de ILS.

Un pequeño indicador se desplazará por encima o por debajo de un fiel indicando la posición del avión con relación a la senda de planeo de una instalación ILS.

Sistemas de aterrizaje por instrumentos - ILS (Instrument Landing System): es una radioayuda utilizada para la aproximación final y el aterrizaje de las aeronaves. Es un sistema que proporciona al piloto información del rumbo seguido por el avión que va a aterrizar y del ángulo de descenso de éste. El sistema se complementa con una serie de radiobalizas llamadas "localizadores" que se hallan situados en tierra a cierta distancia unos de otros formando una línea imaginaria que se prolonga al eje de la pista y que emiten señales que sirven para indicarle al piloto que se dirige en línea recta directamente hacia el centro de la pista de aterrizaje. Estos localizadores operan en la frecuencia de 75 MHz y se identifican también con 2 o 3 letras en código Morse comenzando su sigla con la letra "I".

DME

Equipos radiotelemétricos en UHF - DME ( Distance Measuring Equipment): Es un sistema de radar con respuesta activa, en el que el interrogador es equipo de abordo y el respondedor es la ayuda a la navegación. Funciona en la banda de frecuencia de 960 a 1.215 MHz, es decir, en UHF, con polarización vertical. Generalmente se asocia el DME al VOR formando así una estación combinada que da al avión la información “toteta” completa, es decir, radio y azimut. La distancia es la dada por leedme, que en definitiva es un equipo de radar, y por consiguiente, es la línea directa y no la proyección, lo que supone

Page 31: 5. instrumentacion y aviónica

un error apreciable si la altura es comparable con la distancia, pero despreciable a partir de distancias del doble de la altura, aproximadamente. Todas las especificaciones del sistema, así como la especificación de los canales X (por encima) ó Y (por debajo) de la frecuencia de interrogación, vienen dadas en el anexo 10 de la OACI.

Conclusión. Estas estaciones proporcionan al piloto información de la "distancia oblicua" que existe entre la aeronave en vuelo y el equipo en tierra. El sistema se compone de una estación terrestre (DME) llamada "respondedor" y un equipo a bordo del avión llamado "interrogador". El equipo "interrogador" transmite impulsos que llegan al "respondedor", el cual informa de inmediato sobre la distancia existente entre éste y la aeronave , el grado de variación de aquella y el rumbo seguido por el avión. El sistema opera en la banda de UHF entre los 960 y 1215 MHz y se identifica emitiendo su marca de 2 o 3 letras en código Morse.

¿Qué mide el DME?

El DME mide la distancia en Millas Náuticas en línea recta entre el avión y la Radio Ayuda. Cuando vuelas a cierta altura totalmente vertical al DME, este nunca se pone en "0", ya que mide la distancia vertical entre el avión y la Radio Ayuda en tierra.

Lo que ocurre es lo siguiente, el receptor DME lee la señal desde el avión en una línea recta hacia la estación, entonces que sucede:

Imagínate un triangulo rectángulo, donde el cateto que se encuentre en posición horizontal va ser la verdadera distancia con respecto a la estación DME, y el cateto vertical sea tu altura de 6000 ft. La distancia que va marcar el equipo a bordo va a ser la hipotenusa de ese triangulo. Es decir la distancia va a ser mayor que la real, que es lo que ocurre cuando estas vertical a la estación,. Sencillo, el receptor DME lee es la altura que tiene el avión sobre la estación.

GPS

¿Qué es un GPS?

DME

Page 32: 5. instrumentacion y aviónica

El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación basada en señal satelital consistente en una red de 24 satélites en órbita que se encuentran a 11 000 millas náuticas de altura y en seis diferentes trayectorias. Los satélites están en constante movimiento, logrando así realizar dos vueltas completas a la órbita terrestre en menos de 24 horas. Sacando el cálculo, esto nos da una velocidad de 1.8 millas por segundo. Eso es movimiento!.

Los satélites para señal de GPS son conocidos como satélites NAVSTAR.

Sabía usted que:

-El primer satélite para señal de GPS fué lanzado en enero de 1978.

- Cada satélite pesa alrededor de 2000 libras y que con los paneles solares extendidos puede abarcar un "largo" de 17 pies.-Cada satélite transmite dos señales: L1 y L2. Los GPS civiles utilizan el tipo de frecuencia L1 de 1575.42MHz.

-La duración aproximada de cada satélite es de 10 años. Los reemplazos son constantemente construidos y enviados al espacio. Actualmente el programa de GPS cuenta con repuestos y partes para cubrir cualquier eventualidad hasta el año 2006.

Las trayectorias que estos satélites siguen los mueven en un área que abarca hasta 60° Norte y 60° Sur en latitudes. Esto significa que usted puede recibir señales satelitales en cualquier lugar del mundo, en cualquier momento. A medida que usted se aproxima a los polos, seguirá captando señal de GPS, simplemente no vendrán directamente de encima suyo. Esto puede afectar la geometría satelital o la precisión, pero solo un poco. Uno de los mayores beneficios de esta tecnología sobre sistemas más antiguos de navegación terrestre es que los GPS funcionan en todo tipo de condición climatológica. Sin importar que aplicación da a su unidad, cuando más lo precise, cuando sea más factible que usted se pierda, su unidad de GPS estará funcionando y mostrándole su ubicación geográfica.

Entonces, ¿qué tipo de información transmite un satélite GPS?

La señal GPS contiene un código pseudo-rango, efemérides (respecto a la ubicación de los satélites) y datos de almanaque. El código pseudo-rango identifica al satélite que está enviando la señal. En otras palabras, transmite la identificación del satélite. Nos referimos a los satélites mediante su PRN (Número Pseudo-Rango) del 1 al 32, éste es el número que aparece en la unidad de GPS para indicar de que satélites se encuentra recibiendo información.

Page 33: 5. instrumentacion y aviónica

Por qué hay más de 24 PRN?

Simplemente para simplificar el trabajo de mantenimiento de la red. Por ejemplo, un reemplazo puede ser lanzado, encendido y activo antes de que el satélite que reemplaza falle o sea dado de alta. Simplemente tendrán un número diferente. Los datos de efemérides son constantemente transmitidos por cada satélite y contienen información como ser el status del satélite (buen o mal funcionamiento), fecha actual y hora. Sin esta parte del mensaje, su unidad de GPS no sabrá la fecha ni la hora actual. Los datos de almanaque comunican a la unidad GPS donde se deberían encontrar ubicados cada satélite en todo momento del día. Cada satélite transmite datos comunicando su trayectoria y las de los demás satélites de la red.

Para ahora ya tendrá una idea de como funciona la tecnología GPS. Cada satélite transmite un mensaje que básicamente dice: "Soy el GPS N° X, mi posición actual es Y, esta información fue enviada en la hora de zona horaria Z". Su unidad de GPS lee el mensaje, guarda las efemérides y la información de almanaque para el uso continuo. Esta información también puede ser utilizada para corregir- el reloj interno de la unidad. Luego, para determinar la posición, el GPS comparará la hora en que una señal fue transmitida por un satélite, con la hora en que esa señal fue recibida por la unidad. La diferencia de tiempo comunica al GPS la distancia en que ese satélite se encuentra. Si a esto se suman mediciones de distancias con otros satélites, podemos triangular nuestra posición. Es esto precisamente lo que hace una unidad de GPS. Con un mínimo de tres o más satélites, su unidad de GPS puede determinar la posición latitud/longitud. (Posición 2D). Con señal de 4 o más satélites, el GPS puede brindar la ubicación 3D de la unidad, brindando datos de latitud/longitud y altitud. Actualizando continuamente su posición, una unidad de GPS puede además proveer datos precisos de velocidad y dirección de viaje ("ground speed" y "ground track").

Un factor que puede afectar la precisión del GPS es la geometría satelital. En términos más sencillos, con "geometría satelital" nos referimos a la ubicación de cada satélite con respecto a los demás satélites (desde la perspectiva del la unidad GPS). Este problema se puede presentar si todos los satélites que en un momento dado proveen de señal, a una unidad que se encuentran en la misma latitud

Qué tan preciso puede ser un GPS?

Un GPS de uso civil standard entrega una precisión de entre 60 y 225 pies, dependiendo del número de satélites disponibles y la geometría de dichos satélites. Unidades más sofisticadas y costosas pueden llegar a entregar una precisión de centímetros utilizando más de una frecuencia. De todas maneras un GPS standard puede mejorar su precisión de 15 y a veces hasta 3 pies mediante un proceso llamado GPS Diferencial (DGPS). El DGPS emplea un segundo receptor para computar correcciones a las mediciones del GPS. Estos servicios están disponibles dependiendo del país y pueden tener un costo extra. Generalmente son señales de radiofaro proveídas por la Guardia Costera o las Fuerzas Armadas. Lo que el usuario debería adquirir además de su unidad de GPS en este caso sería un receptor especial para estas señales (frecuencia 283.5 -325.0 kHz).

Page 34: 5. instrumentacion y aviónica

Quién utiliza los GPS?

El Sistema de Posicionamiento Global tiene una variedad de aplicaciones en tierra, aire y mar. Básicamente, La tecnología GPS puede ser utilizada en cualquier lugar, menos en aquellos en los cuales es imposible recibir señal, como por ejemplo dentro de edificios, subterráneos o bajo el agua. En el aire, los GPS son utilizados para la navegación aérea, tanto en aeronáutica militar como en aviación comercial y general. En el mar, los GPS también son utilizados por aficionados a la náutica, pescadores y marinos profesionales. Las aplicaciones terrestres en cambio son más diversificadas. La comunidad científica por ejemplo utiliza la tecnología GPS para obtener datos de posición y tiempo muy precisos.

Los agrimensores utilizan los GPS cada vez más dentro de su trabajo. Esta tecnología permite ahorrar en costos ya que reduce drásticamente el tiempo que el profesional debe pasar en el sitio de medición aún obteniendo datos muy precisos. Las unidades profesionales de medición de terreno tienen un costo de varios miles de dólares, pero a diferencia de las unidades recreacionales o deportivas ofrecen una precisión con un margen de error de menos de un centímetro.

Los usos recreacionales del GPS son casi tan numerosos como el número de deportes. Para citar algunos, podemos decir que las unidades GPS son bastante populares entre los ciclistas, escaladores, cazadores, motociclistas, etc. Cualquiera que precise mantener un registro o control de su ubicación o posición geográfica, encontrar su camino quizás en medio de condiciones hostiles o saber la dirección y velocidad en que se desplaza puede sacar provecho de los beneficios del Sistema de Posicionamiento Global.

Es muy común hoy día encontrar unidades GPS instaladas en autos. En algunos países se encuentran sistemas de emergencia a los costados de las rutas que permiten que una persona que precisa ayuda presione un botón y transmitan su ubicación geográfica a la policía. Así también se encuentran disponibles sistemas más sofisticados, que muestran la ubicación dentro de un mapa cartográfico. Estos sistemas son utilizados por los choferes para saber la ubicación en la que se encuentran y decidir la mejor ruta a tomar para llegar a un punto designado.

Bibliografía:

Radar y ayudas a la navegación aérea, J. González y Bernaldo de Quirós, Editorial Paraninfo, Madrid, España, 1982http://www.tronix.com.py/gps_ques.htmhttp://www.flightsimmers.net/airbase/avpcv/wwwboard/543.htmlhttp://www.flightsimmers.net/airbase/avpcv/wwwboard/539.html