Navegación apoyada en el equipo de medición de distancia (DME)

Transponder: transreceptor/radio que solo responde a una interrogación

DME= Distance Measurement Equipment

EL sistema requiere de un emisor/receptor en la aeronave y un transponder en la estación en tierra

El sistema en la aeronave interroga al transponder en tierra mediante una serie de pares de pulsos. La estación responde con una secuencia idéntica de pulsos con un cierto retraso específico (50 microsegundos).

La distancia se calcula simplemente midiendo el tiempo que tardan las señales en retornar tras su emisión; a dicho tiempo se le resta 50 microsegundos y se divide por 2. Dividiendo el resultado por la velocidad de la luz, se obtienen una buena estimación de la distancia da la estación en tierra.

La secuencia de pares de pulsos depende del equipo de acción, por lo que un mismo equipo de tierra puede responder a múltiples equipos en el aire (hasta 100 aeronaves).

La precisión típica de un DME está entre 185 m (0.1 nm) y 926 m (0.5 nm). Entre más se acerca al DME, más error hay.

Se pueden obtener medidas casi continuamente (10 medidas por segundo). También se obtiene una estimación de la velocidad (proyectada en la dirección de la

estación) mediante el efecto Doppler.

Para medir la distancia el DME a bordo del avión emite una señal hacia el equipo de tierra, este le responde con un pulso, para luego por la duración que tuvo el ciclo puede calcularse la distancia, la velocidad respecto a tierra y el tiempo en alcanzar la estación.

Cuando se tienen sintonizados dos VOR en los receptores NAV 1 y 2, si ambas estaciones tienen equipos DME funcionando se podrá medir la distancia, velocidad y tiempo a cada una de ellas, para ello el DME de a bordo posee un selector de NAV1 y NAV2.

Se debe aclarar que la velocidad indicada por este instrumento es respecto a tierra (GS) pues este sistema no se ve influenciado por el viento, a diferencia de lo que ocurre en el anemómetro

Si bien el instrumento es confiable y facilita el trabajo evitando tener que tomar tiempos y realizar cálculos, hay que tener en consideración ciertos factores de error del instrumento.

Principalmente los valores de velocidad y tiempo son confiables en la medida que se esté volando sobre una radial emitida por la estación VOR.

En lo que respecta a la distancia, hay que considerar que el instrumento mide la distancia en línea recta entre la antena transmisora del avión, y la estación en tierra por lo que se ve afectada por el nivel de vuelo o altitud.

Ese es el motivo por el cual cerca de la estación el error es importante, mientras que lejos de la estación o volando a baja altitud el error disminuye.

El error se hace despreciable si se está a más de 25 nm de la estación VOR o si se vuela por debajo de 5,000 ft respecto a la estación transmisora.

Sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS)

El sistema de aterrizaje por instrumentos es un sistema de radioayudas que permite que un avión sea guiado y aterrizado con precisión durante la aproximación a la pista de aterrizaje, incluso de noche con niebla, sin luces de pista y/o cualquier factor que reduzca o impida el aterrizaje visual. También sirve como ayuda para “encontrar” la pista desde muchos km antes de verla realmente.

La parte terrestre está integrada por 3 sistemas con sus transmisores de radio y sus respectivas antenas, instalados cerca de la pista, que funcionan en conjunto con 3 receptores (también con sus antenas).

En la cabina del avión, ubicado en el panel hay uno o más instrumentos que integran la información obtenida por los 3 receptores y dan visualmente al piloto información equivalente a ver la pista directamente

Este sistema se utiliza desde hace décadas, y es 100% analógico y de funcionamiento muy simple. Esa simplicidad de funcionamiento es lo que lo hace muy confiable y seguro, por eso se sigue utilizando a pesar de la existencia del GPS, que aunque es más popular, depende de procesar información digital muy precisa recibida de varios satélites.

El ILS está formado por 3 sub-sistemas independientes:

1. EL localizador (LOC) que sirve para proporcionar guía lateral (te muestre si está volando centrado con la pista, o si está hacia la derecha o izquierda.

2. El Glide Slope (GS) que proporciona el ángulo vertical correcto de aterrizaje (si se está aproximando en ángulo cuando esté cerca de la pista no librará los obstáculos.

3. Los Marcadores (Markers), o Radiobalizas, que sirven para dar una idea de la distancia a la pista.

-LOC Localizador. consta de un transmisor (pueden ser más transmisores bajo la misma frecuencia) conectado a un array de 8 o más antenas direccionales que transmiten señales portadoras entre 108 MHz y 118 MHz, estas antenas están situadas normalmente a 300 m del final de la pista.

Estas señales se modulan en amplitud AM con 2 tonos de audio diferentes: la señal del lado izquierdo de la pista se modula con un tono de audio de 90 Hz y la del lado derecho con 150 Hz.

El receptor del LOC en el avión mide la diferencia de nivel entre las señales de 90 Hz y 150 Hz: cuando la diferencia es cero, la antena receptora (y por lo tanto el avión está en la línea central del LOC).

Además de los tonos de 90 y 150 Hz, que son la información útil transmitida, se incluye la señal de identificación del aeropuerto.

-GS Glide Slope. Transmite con una antena o array de antenas ubicadas justo junto a la zona exacta de aterrizaje. La señal de GS se transmite en una frecuencia de entre 328.6 MHz y 335.4

MHz, usando una técnica similar a la del localizador. La señal está situada para marcar una senda de planeo (Glide Path) de aproximadamente 3° sobre la horizontal. También se usan 2 tonos de audio de 90 y 1509 Hz, en este caso el de 90 Hz arriba y el de 150 Hz abajo, Cuando no se oye ningún sonido significa que se encuentra equilibrado.

Las frecuencias del LOC y el GS están asociadas entre sí, y ambos receptores se sintonizan “sincronizados”, de manera simultánea.

-Markers o Radiobalizas: Las radiobalizas transmiten en 75 MHz y se utilizan para indicar distancia aproximada del avión hasta la pista. Para identificar cada marker, cada uno transmite una señal en código Morse con un tono audible, para que el piloto pueda distinguir fácilmente entre ellas. Además, en el panel de instrumentos del avión, hay 3 luces de colores azul, ámbar y blanco, que se encienden al mismo tiempo que se escucha al sonido de la identificación en Morse transmitido por cada radiobaliza.

Radiobaliza exterior OM (outer marker): está localizada a unos 5 o 6 km del umbral de la pista. Emite 2 rayas por segundo (en código Morse) con un tono de 400 Hz, en el avión al recibir su señal se enciende una luz indicadora azul.

Radiobaliza intermedia MM (middle marker): se localiza a una distancia de aproximadamente 1 km del umbral de la pista, indica que el contacto con la pista es inminente.

Radiobaliza interior IM (inner marker): se localiza unos 250 o 300 metros del umbral de la pista. En esta posición un avión normalmente llega a las condiciones mínimas de la categoría II. La modulación son puntos en Morse (6 por segundo) con una frecuencia audible de 3000 Hz. El color de su indicación es blanco.

*no son indispensables para el sistema ILS, son meramente auxiliares. Se utilizan auxiliares al DME debido a que el DME es más preciso