INTEGRACIÓN DE SEÑALES RADARES DE LA...
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ESPECIALIZACION DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES INTEGRACIÓN DE SEÑALES RADARES DE LA DIRECCIÓN DE AVIACIÓN CIVIL TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES JAQUELINA MARGOTH CARMILEMA ZAMORA QUITO, OCTUBRE DE 1999
Transcript of INTEGRACIÓN DE SEÑALES RADARES DE LA...
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
ESPECIALIZACION DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
INTEGRACIÓN DE SEÑALES
RADARES DE LA DIRECCIÓN DE AVIACIÓN CIVIL
TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE
INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
JAQUELINA MARGOTH CARMILEMA ZAMORA
QUITO, OCTUBRE DE 1999
CERTIFICACIÓN:
CERTIFICO QUE LA PRESENTE TESIS HA
SIDO DESARROLLADA EN SU TOTALIDAD
POR LA SRTA. JAQUELINE MARGOTH
CARMILEMA ZAMORA, BAJO MI DIRECCIÓN.
DIRECTOR DE TESIS
n
AGRADECIMIENTO:
Al Ingeniero Mario Cevallos por su valiosa y
acertada dirección, al TCrnl. Byron Freiré, a los
Departamentos de Electrónica, Tránsito Aéreo y
Comunicaciones Satelitales de la D.A.C por la
ayuda prestada para la realización del presente
trabajo.
De manera especial al Tnlgo. Francisco Espín por
su oportuna colaboración durante el desarrollo de
esta tesis.
DEDICATORIA:
A DIOS, por estar siempre en mi corazón, en los
buenos y malos momentos de mi vida.
A mis padres por el inmenso amor que me
proporcionan cada instante, reflejado en el
sacrificio entregado durante toda mi carrera.
A mis hermanos por su apoyo incondicional.
IV
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN XI
CAPITULO I
1. ANTECEDENTES 1
1.1 Responsabilidades de la Dirección General de Aviación Civil 2
1.2 Importancia de los sistemas radar en la. Navegación Aérea 7
1.2.1 Diferentes radio - ayudas 7
1.2.1.1 Radiofaros No Direccionales (NDB) 7
1.2.1.2 Sistema Omnidireccional de muy alta. Frecuencia (VOR) 8
1.2.1.3 Equipo Medidor de Distancias (DME) 9
1.2.1.a Sistema Instrumental de Aterrizaje (ILS) 10
1.3 Sistema Radar 11
1.3.1 Principios básicos de Radar 11
1.3.2 Ecuación del Radax ., 13
1.3.3 Diferentes tipos de Radares 15
1.4 Situación Actual 20
1.4,1 Estación Radar de Monjas (QUTTO) , , 20
l.á.2 Estación Radar de Guayaquil 28
CAPITULO n
2. ESTACIÓN RADAH DE MONJAS (QUITO) 29
2.1 Sistema Radar Primario STAR 2000 , 31
2.1.1 Transmisión 32
V
2.1.1.1 Unidad GRA2500S .......... . .......... ...... .......... . ..................... . ............. 33
2.1.1.1.1 Generación de señales de referencia .. ............... ... ...... 34
2.1.1.1.2 Stalo LO1 .... ................ . ........................ .... ..... ..... .............. 35
2.1.1.1.3 Unidad de referencia ..... ... .......... .. ............................. 36
2.1.1.1.4 Generación de pulsos Radar . .............. ... .................... 37
2.1.1.1.5 Unidad de convertidor superior ............... ...........38
2.1.1.2 Transmisor SST 2000 .... ........................................ . ............... 39
2.1.1.3 Antena AN2000S ........ .... ............ ... ............................ ... ............... 45
2.1.2 Recepción ...................................... ... ............. .. ........... ...;.. .............. ... ...... 47
2.1.2.1 Unidad GRA2500S. ....... ..... . ...... ..... .......... .. ............... . .................... 48
2.1.2.1.1 Unidad de conmutación RSR ........ . ............ . .............. .. 48
2.1.2.1.2 Unidad de receptor NG ........ .. ...................... ... ............ .. 49
2.1.2.2 Procesador de Radar TO 2000 ................................. ... ............. 49
2.1.2.2.1 Procesamiento de señales - a.vión ....... .. .............. . .......... 50
2.1.2.2.2 Procesamiento de datos - avión ........ . ............... . ............. 54
2.1.2.2.3 Procesamiento de señales - meteorológicas (MTO) .... 56
2.1.2.2.4 Procesamiento de datos - meteorológicas (MTO) ...... 57
2.2 Sistema Radar Secundario RSM 9701 .......... . ............. . ......... .. ......... . ............... ... ......... 58
2.2.1 Antena AS 909 ..... . ................ . ...................... . ......... . ........... . ............ , ............... 60
2.2.1.1 Señales de entrada/ salida del conjunto de la antena .............. 61
2.2.1.2 Formación de diagramas de radiación ..... ......... . ................ . ...... 62
2.2.2 Interrogador/Receptor IR 2000 ........................................... ... ............... 63
2.2.2.1 Problemas de Transmisión y Recepción ......... ... .......................... 66
2.2.2.2 Transmisión .............. .... ..... . ........ . ............ . .......... . ................. , .......... 67
2.2.2.2.1 Funciones del interrogador ..... ...................... .... ....... 67
2.2.2.2.2 Generación de pulsos Pl, P2 Y P3 .... ...................... 69
2.2.2.2.3 Proceso ISLS ...................................................... .. ..... 71
2.2.2.3 Recepción ............. . ............... . ........... , ......... . ............. . .......... . ........ 73
2.2.2.3.1 Funciones del receptor ...... . .......... . ............................... 73
2.2.2.3.2 Proceso RSLS ................ . ...................... . ............. .. ...... 75
VI
2.2.3 Procesador - Correlador de respuestas KPC 2000 76
2.2.3.1 Procesador de respuesta (RP) 78
2.2.3.2 Correlación de respuesta (RC) 79
2.2.4 Equipo de prueba integrado (BITE) 80
2.2.4.1 Bite conectado (ON-LDME) 80
2.2.4.2 Bite desconectado (OFF-LINE) 80
2.2.5 Arquitectura de comunicaciones 81
2.2.5.1 Control remoto y Sistema de Mantenimiento (RCMS) 81
2.2.5.2 Indicador Radar/Info.rmación del Sistema (IRIS) 87
2.3 Sistema EUROCATE-200 87
2.3.1 Arquitectura del sistema 89
2.3.2 Estaciones de trabajo - Nodos del sistema 92
2.3.3 Sistema operativo UNIX ..94
2.3.4 Funcionamiento ., 95
2.3.4.1 Linex - Box %
2.3.4.2 Procesamiento RDP/FDP 98
2.3.4.2.1 Función de Datos Radar (RD) 98
2.3.4.2.2 Función de Datos de vuelo (FD) 99
2.3.4.3 Posiciones ATC (ATC1Y ATC2) 101
2.3.4.4 Posiciones de Supervisión y Mantenimiento 102
2.3.4.5 Posición Torre 103
2.3.4.6 Posición Simulador... 105
2.3.4.7 Procesador Recording 1/2 105
2.3.5 Estructura del hardware 106
2.4 Sistema de Comunicación Satelital ..109
2.4.1 Situación Actual .....109
2.4.2 Arquitectura de la red 112
2.4.3 Funcionamiento 113
2.4.3.1 Trama TDM en la dirección OUTBOUND 113
vn
2.4.3.2 Trama TDMA en la dirección ESTBOUND
2.4.3.3 Capacidad del sistema 115
CAPITULO m
3. ESTACIÓN RADAR DE GUAYAQUIL 117
3.1 Sistema Radar Primario AR15/2B 117
3.1.1 Transmisión ....118
3.1.1.1 Etapa moduladora .....119
3.1.1.2 Generación de pulsos Radar 120
3.1.1.3 Etapa de radiofrecuencia 121
3.1.2 Antena AR15/2B 122
3.1.3 Recepción 124
3.1.4 Procesador MTI , 126
3.2 Sistema Radar Secundario SSR 200 .....127
3.2.1 Transmisión 129
3.2.1.1 Transmisor/Receptor PTR 826 ..129
3.2.1.2 Antena SSR .131
3.2.1.3 Transpondedor 132
3.2.2 Recepción , ,...133
3.2.2.1 Transmisor/Receptor de Potencia PTR 826 133
3.2.2.2 Plot Extractor , ....134
3.2.3 Pantallas WATCHMAN 134
3.3 Sistema de Comunicación Satelital 135
CAPITULO IV
4. INTEGRACIÓN DE SEÑALES RADAR DE QUITO Y GUAYAQUIL 136
vm
4.1 Tránsito Aéreo 135
4.2 Cobertura Radar actual 138
4.2.1 Control NO RADAR 139
4.2.2 Control RADAR ,. 139
4.2.3 Cobertura Radar de Quito ......142
4.2.4 Cobertura Radar de Guayaquil .....143
4.3 Integración de señales Radar ...149
4.3.1 Cobertura total 149
4.3.2 Áreas de responsabilidad 150
4.3.3 Control RADAR en una cobertura más amplia 151
4.4 Factibilidad de integrar los radares de laFuerza Aérea Ecuatoriana 152
4.4.1 Ubicación y alcance de los radares de la F.A.E 153
CAPITULO V
5. TRANSMISIÓN DE DATOS A TRAVÉS DE LA RED INTEGRADA DE
RADARES 157
5.1 Medio de transmisión .......158
5.2 Solución VSAT sobre red X.25 159
5.2.1 Equipos adicionales 160
5.2.2 Red X.25 entre Guayaquil y Quito , 162
5.2.3 Protocolo X.25 en VSAT 163
5.2.4 Configuración de parámetros X.25 172
5.3 Costos de implementación de la red integrada 173
5.3.1 Costos del sistema de visualización THOMSON... 175
IX
5.3.2 Costos del sistema radar de estado sólido THOMSON 175
5.4 Beneficios que presenta la integración , 176
5.4.1 Beneficios intangibles o no cuantifica.bles 176
5A.2 Beneficios tangibles o cuantifica.bles 177
CAPITULO VT
6. CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y ALCANCES FUTUROS 180
BIBLIOGRAFÍA 186
ANEXOS 188
ANEXO A: Normas establecidas por la OACI para el Radar Secundario
ANEXO B: Cobertura del TMA de Quito y Guayaquil
Muestras tomadas del tránsito aéreo para la obtención de las
coberturas reales y las zonas ciegas.
ANEXO C: Tasas Aeroportuarias
Pesos máximos de decolaje en Kgr por compañías
Vuelos nacionales e internacionales cursados durante el mes de
Julio y Agosto de 1999
ANEXO D: Control de tránsito aéreo a través del sistema GNSS/ADS
ANEXO E: Recorte de prensa tomada del El Comercio
ANEXO F: Glosario de términos
X
INTRODUCCIÓN
La Dirección de Aviación Civil es la responsable de velar por el
cumplimiento estricto de las convenciones internacionales (dadas por la OACI), así
como organizar/ dirigir y controlar el tránsito aéreo en el territorio nacional,
adoptando las medidas adecuadas en beneficio de la seguridad de la navegación
aerea.
Los aeropuertos de Quito y Guayaquil son los más importantes del país, debido a la
gran anuencia de tráfico aéreo nacional que existe entre estas ciudades, además del
tráfico internacional que sobrevuela nuestro país.
El Control del espacio aéreo esta dividido en áreas de control como son: GCC
(Control de Superficie), CRT (Torre de Control), APP (Control de Aproximación)
para cada aeropuerto y FIR (Región de Información de Vuelo) servicio de
responsabilidad única de Guayaquil.
El Control de aproximación de Quito y Guayaquil cuentan con los radares de
vigilancia, THOMSON y PLESSEY respectivamente, los datos entregados por estos
radares son presentados en las pantallas de los Controladores de Tránsito Aéreo, los
cuales en base a esta información dirigen de manera segura a la aeronave hacia su
destino.
El Control de Tránsito Aéreo esta limitado por el alcance de los equipos radar, así
como de las interferencias producidas por la topografía de la región donde se
encuentren ubicados los radares. Esto hace que existan zonas ciegas, en las cuales no
hay control radar y por consiguiente se pierde la seguridad de un vuelo.
Las zonas ciegas se presentan de manera, significativa en la ciudad de Quito, debido
al sistema montañoso que rodea a esta, ciudad, es por esto, que con la integración de
los radares de Quito y Guayaquil se logrará cubrir estas zonas por parte del radar
XI
de Guayaquil además se obtendrá una cobertura más amplia controlada por radar
del espacio aéreo que permitirá un seguimiento seguro del tránsito aéreo.
La información integrada se presentará en un centro de control unificado que será el
encargado de disponer la información según los requerimientos de los
controladores de tránsito aéreo/ además está información puede ser dividida en
áreas iguales de control de tránsito aéreo/ logrando de esta manera equilibrar las
responsabilidades que tiene el centro de control de Guayaquñ con respecto al centro
de control de Quito.
Para el análisis de este estudio se ha desarrollado seis capítulos los cuales consta de:
Capítulo 1: Contiene principalmente las responsabilidades de la D.A.C para el
control de tránsito aéreo/ principios básicos del sistema radar y tina introducción al
funcionamiento de los radares de Quito y Guayaquil
Capítulo 2: Situación actual de la Estación radar de Aproximación de Quito/ y
funcionamiento del radar THOMSON/ cuya tecnología de punta presenta muchas
características importantes.
Capítulo 3: Información referente a la situación actual de la. estación radar de
Guayaquil/ y funcionamiento del radar PLESSEY.
Capítulo 4: Analiza las coberturas reales de los dos radares/ para la. integración
misma y presenta los resultados que se pueden obtener con dicha integración
Capítulo 5: Se refiere al medio de transmisión utilizado para la. transferencia de los
datos de la señal radar de Guayaquil al centro de integración/ equipos adicionales/
costos y beneficios que presenta la integración de las señales radar.
Capítulo 6: Se presentan las conclusiones/ recomendaciones y alcances futuros que
se puede obtener del estudio realizado.
CAPITULO I
ANTECEDENTES
1.1 RESPONSABILIDAD DE LA DIRECCIÓN GENERAL DE AVIACIÓN
CIVIL
La Dirección General de Aviación Civil es una entidad eminentemente
técnica cuya responsabilidad fundamental es proteger todos los vuelos que se
realizan sobre el territorio ecuatoriano, optimizando los mensajes que se envían
para la realización de cualquier vuelo.
Las ciudades de Quito y Guayaquil son las que tienen el más alto porcentaje de
tráfico nacional e internacional además de vuelos de entrenamiento, de fumigación
en la costa, vuelos de servicios particulares y vuelos chapter que se refieren a
vuelos por contrato.
Las Estaciones Radar de Quito y Guayaquil cubren un sector en el cual asumen las
responsabilidades de vuelo hacia o desde Guayaquil, además está ciudad asume la.
responsabilidad de los vuelos que pasan sobre nuestro territorio sin que aterricen.
Por medio de comunicaciones tierra-aire se logra obtener una cobertura casi total
del espacio aéreo ecuatoriano, casi total debido a que en la región oriental no se
tiene control de tránsito aéreo, sino información de tránsito aéreo.
Una estación radar proporciona servicios de control de tráfico aéreo, para la
llegada y salida de los vuelos, con la finalidad de acelerar y mantener en forma
ordenada el movimiento de las aeronaves presentes en el área de cobertura del
sistema, redundando en el aspecto económico de las compañías de aviación por el
menor consumo de combustible.
Ayuda a evitar colisiones entre aeronaves y entre aeronaves y obstáculos presentes
en el área de responsabilidad. Paja ello los controladores radar tienen a su cargo la
vigilancia de las aeronaves presentes en una pantalla que junto a procedimientos
establecidos logran un seguro enrutamiento del vuelo.
Los servicios más importantes que se dispone de acuerdo a la disponibilidad del
equipo radar son:
Effi/ACC
En el Ecuador, el Control de Tráfico Aéreo tiene su base en el Centro de Control
Área ACC (Área Control Center) en la ciudad de Guayaquil, se encuentra allí
debido a que en esa, ciudad el aeropuerto tiene como característica principal ser un
aeropuerto sin restricciones, las condiciones meteorológicas le permiten ser
operable las 2á horas del día, además su situación geográfica le permite ser un
aeropuerto muy seguro.
ACC se encarga de asignar niveles de vuelo, es decir, altitudes sobre el terreno a
las aeronaves que se dirigen o salen de las diferentes Áreas Terminales de
Maniobras TMAs (Área Maneubre Terminal).
Además, Guayaquil es el Centro de Control de Área de la Región de Información
de Vuelo FIR(Flight Informa.tion Región) llamada Guayaquil, que comprende un
espacio aéreo imaginario similar a un paralelepípedo asentado sobre el territorio
ecuatoriano cuyos limites en el plano horizontal son en términos generales los
siguientes:
Norte: paralelo 01° 30" N - Sur: paralelo 05° (W S
Este: meridiano 75° 0(7 E - Oeste: meridiano 92° Off O
Los límites están dados en términos generales pues es muy importante destacar
que este plano horizontal incluye las partes que se encuentran dentro del
rectángulo descrito y son territorio de la República de Colombia y de la República
de Perú.
La altura de este paralelepípedo es de 60.000 pies quedando definido el espacio
aéreo al que se lo llama FIR Guayaquil.
3
Las distancias aproximadas desde la ciudad de Guayaquil hacia los limites
anotados anteriormente medidos en millas náuticas (náutica! mulé), son las
siguientes:
Norte: 210 NM1
Sur: 150 NM
Este: 300 NM
Oeste: 600 NM
APP/IMA
El Área. Terminal (TMA) de Guayaquil es un espacio aéreo que tiene la forma de
un cilindro, cuyo radio tiene 40 NM y una altura de 20.000 pies (fig 1.1). El centro
del círculo inferior será el Aeropuerto " Simón Bolívar" de Guayaquil. Este cilindro
incluye adicionalmente una prolongación en el plano horizontal, en dirección hacia
% el Noreste/ hasta los puntos de notificación: SAN CARLOS y ASAPO (ver Anexo
2), considerando un incremento de cobertura de aproximadamente 20 NM desde el
límite primario del cilindro.
Debe notarse que este cilindro se encuentra inmerso totalmente dentro del
paralelepípedo de la FIR Guayaquil, razón por lo cual, tanto el radar primario
como del secundario cubren de manera completa el TMA de Guayaquil. El Control
de Aproximación (APP: approach) se encarga de regular este TMA.
El APP mediante los ATCs (Consoladores de Tránsito Aéreo) entregan
información necesaria a los pilotos para una correcta aproximación a. la pista, sin
riesgo de peligro.
*
1 NM: Equivalencia: 1NM= 1,852 Km
APP
TMA
AEROPUERTO
20.000
PIES
40 NM
Fig 1.1 ÁREA DE JURISDICCIÓN DEL CENTRO DE APROXIMACIÓN
VER/APP
WR (Visual flight Roules), este tipo de vuelo se da cuando el control de tránsito
aéreo autoriza al piloto volar en condiciones meteorológicas de vuelo visual, es
decir, el piloto es el responsable de evitar colisiones con otras aeronaves, este
servicio se da dentro del TMA de Guayaquil, igualmente en un espacio en forma,
de cilindro, cuyo radio es de áO NM y una altura de 20.000 pies. El centro del
círculo inferior será el Aeropuerto Simón Bolívar de Guayaquil, de igual manera
incluye la prolongación mencionada anteriormente, así como el control del WR es
dada por el APP.
CRT
Control de Región Terminal (Control Región Terminal), se encuentra, en la torre de
control y es la encargada de autorizar el despegue y aterrizaje de las aeronaves en
la pista, de forma similar a los servicios anteriores este cubre un TMA, esto es, un
5
1.2 IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS RADAR EN LA NAVEGACIÓN
AEREA
Un sistema Radar se encuentra dentro del grupo de radioayudas para la
navegación aérea, y es uno de los mas importantes. El objetivo de un sistema radar
es la presentación de aeronaves dentro de los 360 grados de cobertura radar,
entregando la posición (Radar Primario)/ altitud y datos suplementarios (Radar
Secundario).
Esto le permite a la parte operativa (ATC) dar una serie de vectores para
separación y secuenciamiento de aeronaves dentro del área de responsabilidad y
llevarlas hasta interceptar el ILS, radioayuda que fundamentalmente llevará, a la
aeronave a su aterrizaje.
Ventajas que presenta el ambiente radar son:
- Descongestionar la frecuencia de aproximación, entregando solo la, información
necesaria a los pilotos.
- Habilidad de manejar más aeronaves, debido a una separación exacta.
- Habilidad de obtener un vector exacto de una aeronave en un punto específico.
- Habilidad para seguir la trayectoria de la aeronave, permitiendo así que
múltiples aeronaves puedan estar en diferentes zonas de la ruta o en la misma,
aproximación.
- Ahorro de tiempo y combustible, evitando que las aeronaves se encuentren
sobrevolando (Holding), esperando el momento propicio para aterrizar esto
beneficia a las empresas aéreas.
1.2.1 DIFERENTES RADIQ-AYUDAS
1.2.1.1 Radiofaros no direccionales (NDB):
NDB (Non Directional Beacon), es un sistema de radiofaro no direccional, esto es,
que transmite una señal en todas las direcciones, capaz de ser captado por el
localizador de dirección automática (ADF), el cual determina el azimut o
marcación del NDB se encuentra a. bordo de las aeronaves. La señal transmitida
l
puede ser una señal portadora con una identificación modulada o puede llevar
modulación sobre la portadora que se interrumpe mediante la señal de
identificación, la cual se transmite a. intervalos en código Morse.
Está señal es recibida por el avión y mediante cálculos se determina dónde está
localizada, la estación terrestre en relación con el avión. Por tanto, sólo suministra
orientación relativa.
Los sistemas NDB pueden estar situados en cualquier lugar, en o fuera de los
aeropuertos, a lo largo de los pasillos aéreos, etc.
Las antenas utilizadas pueden ser bien las horizontales simples de alambre o las
torres verticales de tipo mástil. Es el sistema más simple que existe actualmente
para la navegación aérea. Con el entendimiento del sistema y algunas reglas
simples y matemáticas aplicadas, un piloto experimentado puede calcular la.
distancia, que lo separa de la estación de NDB que esté por delante o por detrás del
avión, incluso sin ver el suelo.
El rango de frecuencias utilizadas en los sistemas de NDB está comprendido entre
200 y 415 KHz; se puede ver muy afectado por las condiciones meteorológicas por
estar dentro de la banda HF, cosa que puede limitar, y de hecho limita su uso.
1.2.1.2 Sistema omnidireccional de muy alta frecuencia (VOR):
VOR (Very High Frecuency Omnidirectional Kange), es un sistema que suministra
informa.ción en forma de señales sobre la orientación magnética (con relación al
norte magnético) del avión para permitir al piloto conocer con exactitud su
posición en relación con un punto en tierra. También avisa sobre la. dirección
exacta en que debe volar para ir desde la. estación de VOR a su destino o para,
llegar a ella (To - Front). A diferencia del sistema NDB, éste no queda afectado por
las condiciones meteorológicas.
El rango de frecuencias de operación está en el rango de VHF entre 112 y 118 MHz,
la frecuencia asignada a cada uno se denomina. "canal". La separación entre
canales adyacentes es de por lo menos 50 kHz. Transmite básicamente dos tipos de
señales: la. primera, es una señal de referencia transmitida en FM, mientras que la
segunda gira alrededor de la estación a una velocidad fija, con lo cual modula
espaciaknente a la primera.
Cuando ambas señales son recibidas por el receptor de a bordo/ éste determina el
ángulo de desfase relativo entre ambas y suministra esta información al piloto en
forma de una orientación real sobre los instrumentos de navegación. Sólo cuando
la portadora o la señal de referencia y la señal variable están en dirección norte,
ambas coinciden en fase y la lectura es cero grados. En cualquier otra posición
ambas señales dan el ángulo exacto que hay entre el avión y el norte magnético.
Las señales del sistema VOR se ven afectadas por edificios de metal, torres, antenas
metálicas y mástiles, cercanas a la estación, produciendo reflexiones que pueden
llegar incluso a hacer inoperante el sistema en algunos cuadrantes. Por esto es muy
importante su emplazamiento para hacer de él un equipo útil.
La distancia utilizable a la que puede estar un avión de una estación de VOR para
poder usar esta facilidad está comprendida entre 150 y 175 millas náuticas. Se
puede considerar como una ayuda a la navegación de medio alcance, es una ayuda
muy precisa.
1.2.1.3 Equipo Medidor de distancias (DME):
DME (Disíance Measurement Equipment), este equipo está localizado en tierra,
desde donde capta y emite señales. Estas señales son recibidas por el avión al que
le stuninistra información exacta de la distancia a la que se halla de la estación. Su
frecuencia de operación está entre 960 y 1.215 MHz.
Una vez que el piloto utiliza, una frecuencia de DME, éste emite tina señal que es
recibida por la estación de tierra. Esta, a su vez recibe y procesa la. información y si
se encuentra dentro de parámetros aceptables envía una respuesta que será
recibida por el avión. Entre la emisión de la interrogación del equipo a bordo y la
recepción de la respuesta es traducido a una distancia que es la que corresponde a
la que hay desde el avión a la estación de DME.
Una estación DME terrestre puede manejar hasta cien aviones a la. vez, y la
fiabilidad en la raedida de la distancia alcanza los 200 pies cuando el avión está
9
cerca de la estación. Pero ademas, el sistema le dice al piloto la velocidad que lleva
respecto de la estación a medida que el avión avanza en su ruta.
Normalmente el sistema DME está unido a un VOR o a. los ILS/ y su uso se
extiende a. distancias de hasta 175 millas. La difusión de las señales DME es
omnidireccional/ pero también pueden usarse antenas directivas en casos
especiales/ normalmente cuando un DME se asocia a un ILS.
Por lo general el DME se asocia al VOR/ formando así una estación combinada que
da al avión la información "rho-iheta" completa/ es decir/ radial y azimut
1.2.1.4 Sistema instrumental de aterrizaje (ILS):
ILS (Instrument Landing System)/ es un sistema de precisión que ayuda a las
aeesronaves que están en las cercanías de los aeropuertos a tomar tierra/ es decir/ el
ILS guía a la aeronave desde un punto predeterminado en el espacio hasta, otro
situado en el pasillo aéreo que une la pista desde donde el piloto debe proceder
visualmente.
Está compuesto por un localizador/ un determinador de la pendiente de descenso
y/ normalmente/ de tres beacons marcadores.
Una de las funciones principales de un ILS es suministrar al avión señales precisas
y seguras que le indican los bordes laterales izquierdo y derecho del pasillo de
aterrizaje. Esta función la realiza el localizador. Otra función es la de guiar a la
aeronave en el plano vertical al aeropuerto. Esta tarea es realizada por el
determinador de la pendiente de planeo. La tercera función/ desarrollada, por los
faros marcadores/ permite al piloto establecer exactamente a cuánta, distancia está
del punto en que debe empezar el aterrizaje. Dos son obligatorias/ llamadas OM
(outer marker) y MM (middle marker) y una optativa IM (inner marker). Los tres
marcadores son transmisores de poca potencia (unos 2 vatios)/ modulados con una
identificación de 400/ 1300 y 3000 Hz respectivamente que radian un diagrama
vertical colocado a distancias establecidas/ en el eje de la pista.
10
1.3 SISTEMA RADAR
Históricamente, la primera mención conocida de radar es una patente de
Hulsmayer en Alemania en 1904, que no llegó a realizarse. El primer sistema de
radar en funcionamiento data de 1925, por simple medida de interferencia y el
primer radar de impulsos se desarrolló en 1938. El desarrollo del radar, tal y como
lo conocemos aliora, se hizo durante la segunda guerra mundial 1939-1945 y fue
uno de los avances técnicos que decidió el resultado de la misma.
RADAR es la abreviatura de RAdio Detection And Ranging, es decir detección
por radio y medida de distancias, ampliando algo el concepto se puede decir que
es "un sistema de detección o medida de objetos distantes, basado en la reflexión
de las ondas electromagnéticas.
El radar es un sistema de vigilancia, cada uno de estos sistemas de sensores puede
estar constituido por un sensor de radar primario de vigilancia (PSR) o por un
sensor secundario de vigilancia (SSR), o por una instalación combinada de sensores
PSR y SSR Los radares pueden ser para fines de vigilancia en ruta o paxa fines de
vigilancia de área terminal.
Las señales procedentes de los sensores radar pueden ser utilizadas directamente
con presentaciones panorámicas sencillas o lo que es más ordinario con un sistema
de procesamiento de datos radar (RDPS), en un centro de control de tránsito aéreo
(ATCC). El procesamiento de datos de radar puede comprender un procesamiento
de rastros monoradar o procesamiento de rastros multiradar en casos en los que
una serie de radares proporcionan datos al centro.
1.3.1 PRENOTIOS BÁSICOS DE RADAR
El proceso de detección es llevado a cabo usando el principio del eco, es decir, la
energía electromagnética dirigida a un objeto y reflejada por él indicará, su
presencia. Además de detectar la presencia de objetos, la mayoría de los sistemas
11
radar proporcionan información de rango (distancia.).
El principio elemental del radar se indica en el siguiente diagrama de bloques (Fig
1.3):
BLANCO
TRANSMISOR
MEDID A DETIEMPOS
RECEPTOR
MEDID A DEÁNGULO
Fig 1.3 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL RADAR
El transmisor envía una onda electromagnética en una dirección determinada/ a
través de una antena directiva. Si hay un blanco reflector, el receptor detecta un
"eco" u onda que vuelve. Para, que el blanco refleje/ debe suponer una fuerte
discontinuidad de impedancia para la onda que le llega/ es decir sus constantes
dieléctricas o magnéticas deben ser distintas de las del aire/ o del vacío/ que es el
medio por el que le llega la onda. Para ello es ideal que sea conductor/ lo que
ocurre con aviones/ barcos/ etc./ debido a sus muchas partes mecánicas.
Mediante un dispositivo electrónico se compara la onda devuelta por el blanco con
la enviada. El tiempo de ida y vuelta da la información de la. distancia, del objeto o
"blanco"/ ya que las ondas electromagnéticas viajan a. velocidad constante/
velocidad de la luz/ a 300.000 Km/seg = 300 m/piseg. Cada 150m de distancia del
blanco produce/ por lo tanto/ Ijiseg de retardo. El desplazamiento de frecuencia de
12
la. onda, por efecto Doppler, contiene la información de velocidad del blanco. Por
último/ la orientación mecánica de la antena da. la información lateral de posición
del blanco, simplemente por detección de que hay una onda reflejada en una^T,
dirección determinada de la antena. La antena receptora puede ser la misma.
antena del transmisor u otra distinta.
El modo clásico de medida del tiempo de ida y vuelta, de la onda es la. modulación
por impulsos, que consiste en enviar la onda durante un tiempo muy corto o
impulso y medir el tiempo transcurrido hasta que regrese.
1.3.2 ECUACIÓN DEL RADAR
Se llama ecuación del Radar a la que define el alcance del radax, o distancia
máxima a la. cual puede detectar un blanco (objetos móviles o fijos), en función de
los parámetros del sistema como son: transmisor, receptor, antena y blancos. Se
trata pues de definir el comportamiento del radar, debido a que el alcance es una
gfc característica que mejor define el buen o mal comportamiento del radar.
Una fuente isotópica que libera energía electromagnética la misma que viaja
extendiéndose y alejándose desde dicha fuente igualmente en todas las direcciones,
a la velocidad de la luz, no es más que una antena que irradia energía en todas las
direcciones de manera igual, suponiendo que una antena radajr irradia
temporalmente pulsos de energía en forma isotrópica, entonces la potencia máxima
Pt que alimenta dicha antena irradiará, de forma igual en todas las direcciones y el
frente de onda que se expande desde la antena tendrá una forma esférica. La
densidad de potencia del frente de onda será la medida de potencia por unidad de
área.
Por lo cual, el área de una esfera, de radio R es árcR2 con lo cual la densidad de
potencia radiada de una antena, isotrópica SPti es:
* "'SPt.= 4 -TV -R
Sin embargo las antenas radar no irradian isotópicamente, es decir, las antenas de
13
radar son directivas por lo cual debe tener una ganancia G, dicha ganancia se
determina comparando la densidad de potencia irradiada en algún punto en el
espacio, con la densidad de potencia radiada por una antena isotópica,
suponiendo que ambas antenas son alimentadas con la misma cantidad de
potencia, por lo cual la densidad de potencia irradiada por una antena radar 5Pta
es:
SPtt = Pt-G
La potencia interceptada y reflejada por un blanco que se encuentra en el paso de
este frente de onda, depende principalmente de su tamaño, forma y composición
de dicho blanco. Los blancos de interés radar serán las aeronaves, de donde la
potencia interceptada Pr depende de la cantidad de potencia incidente en la
sección transversal Ab de dicha aeronave:
Suponiendo de igual manera que el blanco re-irradia toda esta potencia
interceptada isotropicamente, entones la densidad de potencia del eco reflejado
a por el blanco es:
¿Pr, = ^4-7T-R
La potencia recibida por la antena radar será directamente proporcional a la
apertura de la antena vista desde un punto frontal, es decir dependerá del área
física de la antena Ar, considerando que la antena es 100% eficiente.
La potencia recibida por el eco Pr y la que será entregada al receptor será:
Pt-G-Ar-Ab
Considerando que el blanco está a la máxima, distancia detectable Rmax/ la potencia
recibida será la potencia mínima detectable Prmin, por lo que:
Pr =minPt-G-Ar-Ab
14
Siendo Rmax el alcance del radar, está es la ecuación dei radar más elemental, en la
cual se ha despreciado las pérdidas de propagación y se ha considerado ideal
rendimiento de la antena.
La ganancia de la, antena tenemos como:
Donde A, es la longitud de onda, a su vez función de la frecuencia, a través de la
relación f . A. = c, siendo c la, velocidad de la luz, sustituyendo en la ecuación del
radax, tenemos:
Rmax = i
1.3.3 DEFERENTES TIFOS DE RADARES
Los tipos de radar se pueden clasificar de acuerdo a:
- la aplicación
- la técnica que utiliza para, medir la distancia, al blanco
De acuerdo a la aplicación:
Radar de vigilancia de aeropuerto (ASR):_ Usado para monitorear aeronaves
operando en las proximidades de un aeropuerto. ASR es el tipo que se encuentra
en las posiciones de control de aproximación y que rastreando permite el curso de
aproximación final.
Sistema radar de indicación, de peligro para control de transito aéreo
(ATCRBS):_ Este sistema es un radax de vigilancia Secundaria (SSR). Un
componente clave de este sistema es el transpondedor el cual puede transmitir una.
15
respuesta única a la interrogación radar. En algunos aeropuertos, esta información
puede ser usada para un Radar de vigilancia en un Aeropuerto (ASR)
aproximación o simplemente una aproximación de vigilancia.
Radar de Aproximación Precisa:_ Permite al controlador dar información al piloto
tanto del curso como del ángulo de inclinación de descenso de la aeronave. El PAR
va más allá de la capacidad del controlador.
Radar de Vigilancia en ruta aérea:_ Sistema de largo rango usado por el Centro de
Control de Tráfico de ruta aérea (ARTCQ para monitorear aeronaves durante la
fase de enrutamiento de vuelo.
De acuerdo a la téatica que utiliza:
Estos tipos básicos de radar caen dentro de dos amplias categorías:
- Radares de onda continua (CW)
- Radares de pulso
- Radares de estado sólido
Radares de onda continua:
Se llaman así debido a que este sistema transmite casi continuamente. Las señales
de salida de los radares de onda continua son de baja amplitud, y de larga
duración comparadas con los breves pulsos de alta amplitud utilizados en los
radares de pulso.
Radar Doppler: o Radar de frecuencia no modulada, en este sistema el transmisor
opera continuamente a una frecuencia dada. La detección de los blancos es llevada.
a cabo mediante el principio doppler, que consiste en que las ondas emitidas desde
un objeto móvil llegan al observador fijo con una frecuencia distinta a la emitida,
desplazada hacia arriba o abajo, según que el móvil se acerque o se aleje. En el
16
radar de efecto doppler/ cualquier objeto reflectante que se mueve o se aleja desde
el transmisor devolverá una señal de eco ligeramente diferente en frecuencia/ de la
frecuencia emitida/ debido al cambio doppler. La frecuencia reflejada del eco si se
compara con la frecuencia emitida/ la diferencia será la medida de la velocidad del
objeto reflectante. Las señales provenientes de ecos fijos/ no producirán cambios en
frecuencia/ por lo cual no será detectado un objeto estacionario.
Este tipo de radar no tiene información de distancia/ por lo cual no esta dentro de
los equipos de control de tráfico aéreo/ este sistema se lo utiliza cuando la
velocidad de proyectiles es el objetivo principal.
Radar de frecuencia modulada (EM): Radar de medida de distancia de un blanco
único/ por ejemplo la tierra/ por retardo de la modulación en el camino de ida y
vuelta. La aplicación más típica es el altímetro radar. Al mismo tiempo/ mide la
velocidad de descenso por el efecto Doppler/ por lo que puede considerar como un
radar Doppler/ si bien no lo es en cuanto a la medida de distancia.
La diferencia de frecuencia entre la señal emitida por el eco y la señal
transmitida establece un lapso bien definido de tiempo el cual puede ser
convertido en información de rango.
Radares de Pulso:
En estos sistemas/ la energía transmitida es en forma de cortos disparos de energía
de radiofrecuencia/ el tiempo total transcurridos desde la generación del pulso
transmitido a la recepción de la señal del eco es determinada y convertida en tina
información de rango/ Rango = c (velocidad de la luz) . t (tiempo total) / 2.
Dentro de los radares de pulso se pueden dividir en tres grandes grupos generales:
a) Radares de pulso primario
b) Radares de pulso secundario
c) Radar meteorológico
17
a) Radares de pulso primario:
Son sistemas en los cuales interesa el lapso de tiempo entre la energía transmitida y
la reflejada para determinar la distancia al objeto o blanco, en dichos sistemas se
puede observar que el radar primario no necesita cooperación particular del
"blanco" mismo para hacer las mediciones de rango. El "blanco" necesita solo ser
reflectante y lo suficientemente grande para devolver una cantidad útil de eco al
sistema radar.
El radar primario consta de una unidad importante denominada MTI (Moving
Target Indicator)/ en el cual se "eliminan" los blancos fijos y se dejan sólo los
móviles.
Una limitación importante del radar primario es no presentar identificación de
aeronaves. Por ejemplo/ una flota de aeronaves aparece como un simple grupo de
objetos reflectantes en la pantalla radar. La distancia y azimut de cada aeronave
estaría presente pero no habría identificación lo cual debería efectuarse por medio
de comunicación vocal. Para resolver este problema, se ha desarrollado el radar
secundario como suplemento al radar primario.
b) Radar secundario:
En el radar secundario la estación terrestre envía una señal al avión que/ a su vez/
contesta con varios impulsos distanciados de forma que su configuración contenga
información de altura/ identificación/ etc. En general son radares con respuesta/ es
decir/ que la estación que inicia el proceso "interroga" y el blanco "responde".
Además necesita de un equipo auxiliar en la aeronave denominado transpondedor/
el cual puede ser ajustado para responder con cierta secuencia de códigos de pulso
(modos)/ cuando es interrogado por una estación terrestre. De esta forma/ una
aeronave equipada adecuadamente podría tener su propio código distintivo e
identificación.
18
c) Radar Meteorológico:
Es una aplicación especial de este tipo de radar de pulsos, diferenciado por la
naturaleza de los blancos. El TDWR (Terminal Doppler Weañier Radar), alerta, a
los controladores que se encuentran en la torre de control para que puedan avisar
a. los pilotos de las aeronaves de tormentas y sacarlos de áreas peligrosas.
El TDWR, podría proporcionar nueva información de tiempo para los supervisores
ATC tanto de condiciones prevalecientes como de tiempo futuro, incluyendo
predicciones de desplazamiento de vientos que podrían permitir mayor eficiencia
operativa de las aeronaves.
Radares de Estado Sólido
En la actualidad este tipo de radar ha. desplazado totalmente a los radares que
utilizaban válvulas debido a la fíabilidad de servicio, menor costo en
mantenimiento y por ende mayor disponibilidad de reemplazos en el mercado, lo
que no sucede con los anteriores.
Permite la transmisión en frecuencias múltiples o transmisión por sectores. Gracias
a la baja, potencia utilizada, los niveles de interferencia y las transmisiones espurias
se reducirían considerablemente.
El diseño del sistema es altamente modular, es decir los transistores se montan en
módulos intercambiables que seguidamente se ordenan en paralelo en el
transmisor. Está diseñado de manera que pueda funcionar aun en el caso de varias
fallas. Se puede reemplazar los elementos defectuosos sin trastornar el
funcionamiento normal del radar, así también la avería del transistor no ocasiona
la falla de todo el transmisor, sino que tan sólo disminuya levemente la. potencia de
salida. De este modo, las condiciones de operación de los controladores se mejoran
notablemente incluso en el caso de una falla de importancia.
19
El mejoramiento de la seguridad y del mantenimiento se debe a que los
componentes semiconductores son mas fiables que las válvulas. Por otro lado la
alimentación ya no es elevada, lo cual reduce las ca.usas de falla o fatiga, del equipo/
además de seguridad del personal de mantenimiento.
Se puede manifestar en forma general que la ventaja que presenta la tecnología .de
estado sólido es la considerable economía de mantenimiento y volumen, es decir es
una solución rentable y moderna, de fabricar un radar para el control de tránsito
aéreo
1.4 SITUACIÓN ACTUAL
1.4.1 ESTACIÓN RADAR DE MONTAS (QUITO):
La estación Radar se ubica en el cerro Monjas Sur de Quito a una altura de 3052m.
Es la responsable del tráfico aéreo que salen o ingresan al TMA (Área Terminal de
Maniobras) de Quilo que es un área con centro en el radar de Monjas con una.
cobertura de 40 NM, reducido en las partes oriental y occidental por nuestro
sistema orográfico. El controlador de tráfico aéreo tendrá en la pantalla la
presentación de las aeronaves/ el sistema de presentación tiene facilidades para
advertir situaciones como:
- Alerta por proximidad entre aeronaves o una aeronaves y un obstáculo.
- Indicativo de peligro de altitud mínima de seguridad
Indicativos de alerta en el caso de ingresar en zonas restringidas de vuelos
comerciales
- Indicación de mal tiempo en zona de responsabilidad
La comunicación entre el piloto y el controlador estructuralmente se logra de la
siguiente manera (fig 1.4):
- Generación de pulso radar
20
- Extracción y procesamiento de la señal enviada al espacio
- Presentación de la señal en las consolas
Comunicación entre el piloto de la aeronave y el controlador
Extracción y Procesamiento de la señal enviada al espacio:
RADAR PRIMARIO:
Se caracteriza por emitir pulsos de gran potencia y muy alta frecuencia, la misma
que al impactar en un objeto cualquiera parte de ella es recibida en forma de eco.
El principio de funcionamiento del Radar Primario es parecido al fenómeno del eco
observado en las ondas sonoras, con la diferencia de que en lugar de ondas
sonoras/ se transmiten ondas electromagnéticas de una frecuencia extremadamente
alta y parte de la misma regresa, al mismo equipo luego de ser reflejada, por
cualquier objeto.
El Radar Primario de Quito es de fabricación inglesa PLESSEY, modelo AR15/2B/
es un sistema de rango medio/ que funciona en la. banda S (10 cm).
El sistema AR15/2B comprende:
- Sistema de antenas de doble haz con polarización variable
Dos transmisores - receptores trabajando en diversidad de frecuencia
Un sistema MTI (moving target indicador)
- Sistema de procesamiento de video
- Equipos de trigger/ control y distribución de video
Unidad de Control de radar (control remoto)
FUNCIONAMIENTO
El sistema de antenas usado tiene doble haz/ uno primario y el segundo auxiliar/
este segundo es usado en recepción para rangos cortos y provee una mejor
21
discriminación frente al retorno de obstrucciones desde la tierra y de bajas
altitudes tal es el caso de insectos/ aves y condiciones meteorológicas especiales,
denominados "angeles". Al variar la polarización se discrimina el clutter en la
pantalla, mediante la unidad de polarización circular para control de condiciones
atmosféricas prevalecientes como la lluvia.
Los transmisores tienen un alcance de 80 NM, con dos canales operando en 3020
MHz el Txl y 2880 MHz el Tx2, los cuales producen un pulso de salida de Ijiseg
de duración, con una potencia pico de 60 KW, potencia promedio de 420 W y
frecuencia de repetición de pulsos (PRP) de 700 pulsos por segundo.
Los pulsos entregados al espacio chocan con un blanco y parte de la señal se refleja
al receptor para ser enviada al sistema Mu, el mismo que discrimina los blancos
fijos de los móviles/ por medio de diferencia, de fase entre la. señal emitida y la
señal reflejada.
La señal de salida del MTT es ingresada al digitalizador TPS 800 de fabricación
francesa THOMSON por medio de una interfaz radar. El TPS 800/ consta de tres
subsistemas a la vez:
- TPS 800, encargado de la digitalización de la señal del radar primario AR15/2B
- EV 760, encargado de la digitalización de la señal del radar secundario PTR 826
- PR 800T/ encargado de la correlación y procesamiento de las señales del radar
primario y secundario.
Las señales de salida del TPS 800 ingresan al PR 800T/ las mismas que en conjunto
con las señales del radar secundario vía modem se lleva al Sistema EUROCAT E-
200 a ser presentado en las consolas de los ATCs (Controladores de Tránsito
Aéreo).
22
ANTENA
ACP-ARP
RADAR PRIMARIOAR15/2B
VIDEOYTRIGGERS
RADAR SECUNDARIOPTR826
VTDEOYTRIGGERS
ÍNTER? AZ RADAR
SECUNDARIOEXTRACTOR
EV 760 I/A
SECUNDARIOEXTRACTOR
EV 760 2/B
MANTENIMIENTOBM760
PROCESADOR
PR SOOT I/A
PRIMARIOEXTRACTORTPS 800 I/A
PRIMARIOEXTRACTORTPS 800 2/B
PROCESADOR
PR SOOT 2/B
CABLES
1r
MODEM^'
MODEM
SISTEMA EOROCAT E-200
CENTRO DE CONTROL
íig 1.4 GENERACIÓN, PROCESAMIENTO Y PRESENTACIÓN DE LA SEÑAL
23
VENTAJAS DEL RADAR PRIMARIO:
- La aeronave NO NECESITA de equipo de a bordo
- La presentación será de blancos fijos o móviles
- Para la parte operativa tiene prioridad la, presentación de los blancos móviles
- Dispone de facilidad de rechazar blancos móviles esféricos (lluvia)
- Presenta las aeronaves dentro de los 360 ° dando su ubicación con referencia al
NORTE MAGNÉTICO y se puede medir la distancia, a. la que se encuentra con
anillos de rango con centro en la Estación
DESVENTAJAS DEL RADAR PRIMARIO:
- Se requiere transmisores de alta, potencia para asegurar que el retorno de la
señal sea lo suficiente fuerte para la recepción.
- La energía de la señal que es reflejada depende de la naturaleza del blanco, su
tamaño y las condiciones atmosféricas reinantes.
- Las moníañas/ la lluvia, las nubes, el polvo en la. atmósfera son presentados en
las pantallas ca.usando señales no deseadas (manchas), conocidas como clutter.
- Para asegurar la identificación de una. aeronave se requiere la. realización de
maniobras a solicitud.
RADAR SECUNDARIO
Consta de dos paxtes, una de tierra llamada INTERROGADOR PTR 826 que es un
transmisor-receptor y otra, en la aeronave denominada TRANSPONDER, tiene un
alcance de 150 NM, del equipo de tierra, se envía, una INTERROGACIÓN la que al
ser recibida por el equipo de bordo enviará una señal de RESPUESTA estas dos
señales están en diferente frecuencia para facilitan la. comunicación entre equipos y
en CÓDIGOS diferentes.
Los códigos son procesados luego de salir del receptor en un equipo especial del
digitalizador llamado EV 760, en el que son decodificados paja ser puestos en un
24
sistema que se encarga de correlacionar tanto la señal proveniente del radar
primario como la del secundario, este equipo se denomina PR 800, el cual es un
procesador de señal.
VENTAJAS DEL RADAR SECUNDARIO:
- La identificación de la aeronave es DIRECTA por el código asignado
- El alcance es mayor a pesar que los equipos de tierra y a bordo son de menor
potencia
- La presentación en pantalla NO DEPENDE DEL TAMAÑO de la aeronave
- Se dispone de información automática, de altitud y otros datos útiles para. ATC
provenientes del equipo de a bordo.
DESVENTAJAS DEL RADAR SECUNDARIO:
- Es indispensable el equipo de a bordo
- La presentación en la pantalla, será sólo de aeronaves que tengan activado un
código
- Es imposible la presentación de fenómenos meteorológicos y blancos fijos.
La señal de salida de los digitalizadores, tanto de radar primario como secundario
(video digital), es ingresada a dos MODEMS como seguridad en caso de fallas
operacionales, es decir, una de ellas estará operativa mientras la segunda se
encuentra en stanby. Las señales son enviadas mediante línea, física (par trenzado)
con tina distancia aproximada de 80 mt a dos MODEMS ubicados en el Sistema.
EUROCAT E-200 en el centro de control.
Para llegar al sistema EUROCAT E-200, es un sistema de visualización en el cual
junto con la señal de la AFHSF proveniente de la. red satelital y las señales radares,
ingresan a un computador DP, en el cual son procesados y correlacionadas las
señales antes mencionadas y finalmente ser presentadas en las consolas de los
25
ATCs.
PRESENTACIÓN DE LAS SEÑALES EN LAS CONSOLAS
SISTEMA EUROCAT 200
Es un sistema que procesa dalos de vuelo provenientes de 1a APTN (Red Fija de
Telecomunicaciones Aeronáuticas), datos de Radar Primario y Secundario,
permitiendo realizar un "reporte automático de posición" y un "monitoreo de
seguimiento de ruta'7/ mejorando la confiabilidad del servicio por las siguientes
razones:
- Datos de posición y evolución del avión son asociados con la información del
plan de vuelo
- A través de la línea AFTN, tres tipos de mensajes pueden ser recibidos:
Mensajes meteorológicos
- Mensajes ATS
- NOTAMS
- El asistente del controlador puede generar, activar o modificar los planes de
vuelo recibir o transmitir mensajes de la Red AFTN nacional e internacional y
coordinar mensajes de meteorología, en apoyo al titular del control.
- Previene incidentes como son:
STCA: alerta de conflicto en corto tiempo
MSAW: advierte el peligro de mínima altitud de seguridad
DAIW: advierte ingreso en una área peligrosa
Mediante un enlace satelital, el controlador de la torre de control del
Aeropuerto "Mariscal Sucre" a través de tina pantalla dispone de la situación
a.érea simultáneamente con el controlador de aproximación.
En la presentación de vídeo por medio del sistema EUROCAT E-200 está tiene las
siguientes posiciones:
26
ACCI:
- Dos Pantalla SONY 2k x 2k, una de las cuales es utilizada como titular RCP
(Radar Control Position) y la. segunda como asistente MCP (Manual Control
Position)
- Procesador ALPHA STAT1ON
- Impresora de fajas
- Procesador de gráficos NTU 2000
- Sistema de comunicaciones VCCS
ACC2:
Con iguales características que ACC1, está, posición se la utiliza como respaldo,
para asegurar la información.
ACC3:
Es la posición de Supervisión Operativa, con iguales características que ACCI. En
está posición se realizan diferentes aplicaciones como son:
- Reproducción de videos de vuelo
- Actualización de datos
ACC4:
Posición de Mantenimiento Técnico consta de:
- Procesador ALPHA STATION
- Unidad de cinta digital de Audio
Impresora
- Pantalla de presentación NCD
ACC5:
Posición en la torre de control consta de:
- Pantalla SONY 2k x 2k
- Impresora de fajas
- Procesador ALPHA STATION
27
SIMULADOR:
Consola utilizada para entrenamiento de ATCs, en la cual pueden simular
diferentes situaciones de vuelo. Está, posición consta de:
- Pantalla SONY Ikxlk
- Procesador ALPHA STAITÓN
- Unidad de cinta, digital de Audio
El radar PLESSEY es un sistema que en la actualidad su mantenimiento se ha
convertido costoso, debido a que es un sistema que funciona con tecnología de
válvulas, lo que hace difícil y caro el adquirir repuestos. Esta situación fue motivo
para la que la Dirección de Aviación Civil realice la adquisición de un nuevo radar
de estado sólido de fabricación francesa modelo THOMSON, más no por la
confiabilidad del radar PLESSEY.
El alcance que presenta el nuevo radar es: radar primario de 60 NM y radar
secundario de 250 NM.
1.4.2 ESTACIÓN RADAR DE GUAYAQUIL:
El sistema radar de la ciudad de Guayaquil también es de fabricación inglesa
PLESSEY, posee las mismas características del radar de Quito, su diferencia radica
en el alcance, para el radar primario es de 80 NM y para el secundario es de 200
NM, ademas del sistema de pantallas WATHMAN.
El funcionamiento del radar primario desde la emisión de la señal, la recepción de
la misma y presentación del vídeo se realiza de la. misma manera que Quito, el
radar secundario se diferencia, debido a que la señal de salida del receptor
secundario no se envía a un digitalizador, sino que este ingresa a un Plot Extractor,
el mismo que se encarga de extraer la señal de vídeo y luego ser enviado al sistema
de pantallas, la misma que tienen un procesador interno que se encarga de tratar la
señal y lograr ser visualizado por el controlador.
28
Fin
ESTACIÓN RADAR DE
La Estación Radar de Monjas consta del sistema radar PLESSEY de
tecnología inglesa, desde el año 1976, con el pasar el tiempo el costo de
mantenimiento general y principalmente de las válvulas electrónicas (Magnetrón y
Tiratrón)ha representado una causa importante para que la Dirección General de
Aviación Civil apruebe la adquisición de un nuevo sistema radar completamente
de estado sólido THOMSON para el centro de aproximación (Monjas Sur) de la
ciudad de Quito, el mismo que actualmente se encuentra instalado y en
funcionamiento a partir del mes de Junio de este año.
El presente estudio de integración de señales radares, considerará para Quito el
nuevo radar THOMSON de tecnología francesa (Fig 2.1), compuesto a su vez de un
radar primario denominado STAR 2000 y de un radar secundario modelo RSM 970
I, aprovechando las características de este tipo de tecnología transistorizada
presentadas en forma general en el capítulo 1.
Al igual que el radar PLESSEY, el radar THOMSON presenta redundancia en los
equipos para proporcionar seguridad en el caso de falla de uno de ellos, entrando
automáticamente en funcionamiento el segundo equipo.
El radar THOMSON presenta las siguientes características:
Principales:
- Transmisor de potencia: mayor que 9 KW
- Frecuencia: 2725 y 2750 MHz
- Factor de ruido: 1.6 dB
- Compresión digital de impulsos: 75p,seg / Ijiseg
Exactitud del Blanco
- Distancia: 60 m
- Azimut (ángulo respecto al norte magnético): 0.12 grados
La distancia corresponde a la distancia mínima a la cual se puede detectar con
exactitud un blanco, con una desviación de 0.12 grados.
29
ANTENA MSSRAN 909
ANTENA PRIMARIA AN 2000 S
MECANISMO DE MANEJO DE ANTENAS
IRIS
Fig 2.1 RADAR PRIMARIO STAR 2000 Y RADAR SECUNDARIO RSM 970 I
30
Resolución del Blanco
- Distancia: 230 m
- Azimut 2.3 grados
Corresponde a la distancia mínima necesaria entre aeronaves que vuelan sobre un
mismo eje uno a continuación de otro para ser detectados por el radar como varias
aeronaves y no como una sola/ de igual manera sucede en forma azimutal.
Características Generales
- Configuración de doble canal, fijas/ protegidas y transportables
- Detección mejorada del blanco con ecos parásitos proporcionada por un
sistema coherente y procesamiento adaptador manipulado de los ecos
- Doble canal de tiempo con polarización dual/ lineal y circular
- Transmisor modular de estado sólido/ libre de fallos/ manteniéndose siempre
en línea/ con diversidad de frecuencias.
- Sintetizador de frecuencia digital y compresión de impulsos con lóbulos
laterales muy bajos
- MTD autoadaptivo con técnicas mejoradas de rechazo de ecos parásitos
Extracción de plots (puntos en el espacio que representan a ecos) libres de falsa
alarma y seguimiento de hasta 700 blancos
- Formatos de datos de salida programable
- Monitorización con sistema BITE1/ reconfiguración automática y
monitorización de manera remota
2.1 SISTEMA DE RADAR PRIMARIO STAR 2000
El STAR. 2000 es un radar de vigilancia de aeropuertos (ASR), consta, de un cabina
de transmisión denominado SST 2000 S (Solid State Transmitter)/ que se encuentra
operando dentro de la banda S (10 cm). Este transmisor amplifica los impulsos RF
de bajo nivel/ generados en la unidad de Generación/Recepción GRA.
1 BITtí: Equipo con funciones por la que se somete un ensayo general de la actuación del sistema31
La señal amplificada es radiada al espacio por una antena principal asociada,
denominada AN 2000 cuya velocidad de rotación es de 15 RPM. La señal enviada
choca con un blanco y parte de ella se refleja. En Recepción está señal es captada
por la misma antena y enviada, a la unidad de recepción a los canales avión y
meteorológico para luego ser procesadas en la unidad TR 2000, la misma que
constituye el corajzón tanto del radar primario como del secundario, debido a la
obtención de plots, pistas y condiciones climatológicas para la presentación en las
pantallas de los ATCs.
El rango que presenta el radar primario es de 60 NM, 20 NM menor del que
proporciona el radar PLESSEY, pero que constituye suficiente para la cobertura
del TMA de aproximación Monjas Sur de 40 NM y 20.000 pies de altitud.
Las 60NM es proporcionada por ocho módulos de potencia MES 1400, si se
requiere de 80NM, será necesario aumentar ocho módulos en un total de dieciséis
módulos, lo cual en nuestro caso no es necesario, cabe anotar que se tiene la
capacidad de aumentar 20 NM cada vez que se incorpore módulos múltiplos de
ocho hasta un máximo de 100 NM, Un factor importante es la disponibilidad que
presenta el equipo el cual es de 99.999.
PUNCIO2STAMIENTQ:
El Radar primario STAR 2000 está formado de varias unidades que se presentan en
el siguiente gráfico (ver Fig 2.1).
2.1.1 TRANSMISIÓN:
GENERACIÓN DEL PULSO RE
En forma general, la generación del impulso de RF de alta, potencia enviado al
espacio por el transmisor SST 2000 se obtiene a partir de la unidad GRA, la misma
32
que consta de dos unidades el GRU y el PSU/ la unidad GRU cumple varias
funciones/ una de las cuales es la generación de las señales de RF del radar/ las que
son enviadas al Transmisor SST 2000/ el que se encarga de amplificar las señales en
alta potencia y por medio de una guía de onda transmitir está señal a la antena
primaria AN 2000.
Las frecuencias de radar se generan por dos cristales de frecuencias fijas que se
encuentran en el módulo GRU/ submódulo de la unidad GRA.
2.1.1.1UNIDAD GRA 2500 S
El GRA 2500S (ver Fig 2.2) fue diseñado de forma redundante en este sistema
radar/ El GRA 2500S es controlado y morútoreado por un Procesador Radar TK
2000 el cual desarrolla las señales digitales de vídeo en la etapa, de recepción.
Los dos GRA 2500S desarrollan los pulsos de RF enviados al transmisor y al
conjunto de microondas.
Rango de frecuencia de transmisión: 2.7 - 2.9 GHz
Duración del pulso: Ifiseg ¿ duración < 100 jaseg
El GRA está formado de dos partes:
- El GRU 2500S (Generation-Reception Unit) comprende a su vez de unidades
que ejecutan funciones de generación y recepción/ incluye un ventilador para.
esta unidad
El PSU (Power Supply Unit)/ comprende todas las fuentes necesarias de bajo
voltaje para el GRU 2500S
33
GRXJ 2500S
RECEK3CÓN
1\
PULSOS T>Ei^ CENE
^ SEN.J
^ KÜJ- k.
y
RACTC
tLES E
RENC
\" ^ GENERACIÓN TRANSMISIÓN
>E ^ J>K PULSOS ^TX
IA ^ ^ MWA
A ' PULSOS DE
1 i PRUEBA
7 V
INTERPA2 ¡> PROCESADOR
RADAR.
^-— • - — •— .•~^^
FUENTES DE ALIMENTACIÓN PSÜ 2500S
Fig 2.2 ESTRUCTUSA DEL CONJUNTO DE GENERAaON/RECEPCION GRA 2500S
El GRU 2500S ejecuta 4 funciones:
- Lnterfaz con otros equipos
- Generación de señales de referencia
- Generación de pulsos radar enviados al transmisor y al conjunto de microondas
- Recepción de señales radar enviadas en vídeo digital al procesador radar
2.1.1.1.1 Generación de señales de referencia:
Está función incluye cuatro conjuntos (Fig 2.3):
- Dos unidades STALO (Stabilised Local Oscillator), que generan las señales de
radiofrecuencia (KF) de referencia L01:
Frecuencia RFA (L01 A) (operacional)
Frecuencia RFB (L01 B) (stan-by)
- Unidad de Referencia/ la que genera las señales de referencia de IF (frecuencia
intermedia.) baja y alta7 L02 y L03 respectivamente
- Unidad de Conmutación GSR que distribuye las señales de referencia L01, L02
y L03 a los demás conjuntos
34
GENERACIÓN DE
SEÑALES OE REFERENCIA
(- -~
STALO -" ".GHTOADÁT ~- 3LQ1AT
STALO
UNIDAD B
L01B
L01 Afe
w
fewfew
L01B
RECEPTORES
1 ILOI 1 |u)2
UNIDAD DECONMUTACIÓN
GSR
1 L01
Uí
L02\4
L021r
vflDADRSR
|l03
UNIDAD DE
REFERENCIA
LOS
^ UNIDAD
RCV
1 L03
___Y_ ^ r
UP CONVERTER RELOJDE X^ÍIDAD DE
REFERENCIA GENERACIÓN DIGITAL
Fig 2.3 UNIDAD DE GENERACIÓN DE SEÑALES DE REFERENCIA
2.1.1.1.2 STALO L01
Está unidad está compuesta de dos cristales fijos de cuarzo que generan señales de
microonda RF, a partir de las cuales se obtendrá las frecuencias de operación del
radar primario: Fl = 2725 MHz y F2 = 2750 MHz.
El rango de operación de los cristales de cuarzo esta dentro de: 85.13 y 87.9 MHz.
La unidad STALO es redundante/ por lo cual, uno de ellos funcionará en modo
operacional y el otro en modo stand-by, cada unidad genera las frecuencias RF
(LOl).
Las señales RF a la salida de cada unidad STALO son f'l y f'2 (ver Fig 2.4)
producto de la generación de los dos cristales y de tres multiplicaciones internas.
Las frecuencias de los cristales son: 85.72 Mhz para f 1 y 86.32 Mhz para f'2, las
mismas que para llegar a las frecuencias altas del radar tienen que pasar por una
varias etapas, la primera se da en la unidad propia STALO.
35
CRISTAL DE CUARZO, Incluye un multiplicador x3
f 1 «3600.42-f 2=3625.42MHz
Fig 2.4 ESTRUCTURA DEL STALO
Como se observa en la figura, las frecuencias de los cristales son multiplicados por
un factor de 42, obteniéndose a la salida de la unidad STALO las frecuencias de:
3600.42 Mhz para f'1 y 3625.42 Mhz para f2, las cuales para llegar a las frecuencias
de trabajo del radar primario deben pasar antes por la unidad denominada
Convertidor Ascendente o Superior, en la que se mezclará con la F.I.
Las frecuencias f 1 y f'2, corresponderán posteriormente a la frecuencia, baja (2725
Mhz) y alta (2750 Mhz) del radar respectivamente.
Para que exista sincronismo en la unidad GRU, se necesita de señales de reloj, las
mismas que se obtienen a partir de la Unidad de Referencia que se mencionará a
continuación.
2.1.1.1.3 Unidad de Referencia:
Está unidad elabora las señales de referencia. L02 y L03, provenientes desde un
oscilador de cuarzo de frecuencia fO= 103.6 MHz.
36
Para obtener las señales de referencia., la frecuencia íü pasa por una serie de
multiplicadores y filtros, se obtiene de la siguiente manera:
LOS = 3/5 x fO = 62.16 MHz
y son enrutados a las siguientes unidades:
L03: Unidad de Generación, RCV Cronometría y Receptores
L02: Unidad Up Converter, GSR Conmutación y Receptores
Finalmente para la obtención de las frecuencias de radar se necesita de la unidad
de Generación de pulsos radar.
2.1.1.1.4 Generación de pulsos Radar (Fig 2.5):
Está función a su vez esta compuesta de:
- Unidad DIGITAL GENERATION (Generación digital), la misma que genera
pulsos de FI (frecuencia intermedia)
- Unidad UP CONVERTER (Conversor Ascendente), convierte los pulsos de FI a
frecuencias dentro de la banda S.
GEKERACIÓÍí
UNIDAD DE REFERENCIA UNIDAD GSR
L01
TRANSMISOR
SEÑAL DE BANDAS
CONJUNTOMTCROONDA
DISPAROS Y
CONTROL
Fig 2.5 DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA UNIDAD DE GENERACIÓN DE PULSOS
La unidad de Generación Digital utiliza L03 como reloj básico para la obtención de
la FI baja de 56.98 MHz, la misma que ingresa al conversor ascendente, que
convierte el pulso FI baja en pulso de RF dentro de la banda S.
37
2.1.1.1.5 Unidad de Convertidor Superior (Fig2.6):
El pulso de FI baja es primero mezclado con L02 para obtener un pulso de FI alta y
entonces es mezclada con L01 para obtener el pulso de banda S.
FI baja = 56.98 MHz
L02 = 932.4 MHz
FI alta =875.42 MHz
L01 = [3600.42,3625.42] MHz, frecuencias de radar acordadas
FI = 2725 MHz
F2 = 2750 MHz
L02
932.4
56.98 MHz
875.42 Jf
L01
F1,F2T TF1,F2MWA TRANSMISOR
Fig 2.6 UNIDAD DE CONVERTIDOR SUPERIOR
Los pulsos generados en la unidad GRA no son totalmente cuadrados tienen forma
de trapecio, los cuales a través de un conformador de impulsos compuesto de
filtros pasabanda, elimina la forma ascendente y descendente del pulso, antes de
ser enviado al transmisor.
Una de las características principales del radar primario es la diversidad de
frecuencia que presenta, logrando dos aspectos importantes:
38
- Detección mas precisa de blancos por medio de las coberturas alta y baja.
- Reducción del cono de silencio
La obtención de las diferentes coberturas, se logra por medio de una secuencia de
tres ráfagas, variando los tiempos de duración de los pulsos Fl y F2, es decir, de 1
useg y de 75 useg, para cobertura alta (alcance corto) y cobertura baja (alcance
largo) respectivamente.
La secuencia se denomina CPIS (COHERENT PROCESSING INTERVAL
SEQUENCE) (ver Fig 2.7), está compuesta por una ráfaga de pulsos Fl y F2 con
un tiempo de duración de 1 useg, seguido de una segunda ráfaga de pulsos Fl y
F2 de 1 y 75 useg, finalmente una tercera ráfaga de pulsos Fl y F2 de 75 useg, la
conmutación de pulsos Fl y F2 para la formación del CPIS se realiza a la salida de
la unidad GRA, está secuencia de ráfagas se distribuyen al transmisor y al conjunto
de microondas, cada vuelta de antena envía de 180 CPIS.
El cono de silencio se refiere a una cobertura por encima del radar en la cual no
existe detección de blancos, debido a limitaciones de eficacia de la antena a grandes
ángulos de elevación, la transmisión en cobertura alta de este tipo de radar tiene
un mejor efecto en el diagrama, de radiación, que hace que el cono de silencio sea
más estrecho, reduciendo de está manera el área de no detección (Fig 2.8).
Para que los pulsos radar entregados en esta unidad se envíen al espacio, es
necesario que estos sean de alta potencia, por lo cual serán enviadas a la unidad
transmisora SST 2000S, en el cual primero pasarán por una etapa preamplificadora
seguido de una amplificación alta de potencia a través de ocho módulos.
2.1.1.2 TRANSMISOR SST 2000
La cabina de transmisión SST 2000S incluye los siguientes elementos:
- 8 módulos de alimentación MES 1400
39
1 (.is
PUL
SO
CO
RT
O
75
Í PU
LSO
LA
RG
O
F1/F
2: 2
FR
EC
UE
NC
IAS
DE
T
RA
NSM
ISIÓ
N
1 C
PIS
(C
OH
ER
EN
T P
RO
CE
SSIN
G IN
TE
RV
AL
SE
QU
EN
CE
)
Fl
Fl
F2
Fl
Fl
L//J_I
i//
FOR
MA
E E
ON
DA
DE
CO
RT
O R
AN
GO
= 8
NM
//J V
/
F2
B2
FOR
MA
DE
ON
DA
DE
LA
RG
O R
AN
GO
= 6
0 N
M
Fig
2.7
SE
CU
EN
CIA
TÍP
ICA
DE
PU
LSO
S L
AR
GO
S Y
CO
RT
OS
EIG
2.8
ALTI
TUD
15°
40
TX P
OW
ER
40 k
W
20 k
W
10 k
w
204Ü
- 2 Preamplificadores /controlador redundantes MES 110
- 1 divisor RF 1:8
- 1 combinador KF 8:1
- 1 línea de salida KF
- conexiones RF
- 1 bastidor de control y monitorización TCC 2000
- 1 conjunto de refrigeración de bastidor
- 1 unidad de red de alimentación
Los elementos disipadores son enfriados por ventiladores ubicados en cada
módulo de tal manera simplificar la instalación y mantener el transmisor en una
cabina doble.
La arquitectura modular del transmisor es resistente a las averías de modo que
ofrece un rendimiento continuo en difíciles condiciones de disponibilidad/ permite
sustituir los módulos defectuosos sin trastornar el funcionamiento normal.
El SST 2000S presenta las siguientes características:
- Capacidad de procesamiento de 700 blancos
- Diferentes formatos de datos de salida
Procesamiento de canales de tiempo
Funcionamiento de diversidad de frecuencias
- Transmisor de estado sólido sin fallos
- TotaJxaente monitorizado
- Capacidad de reconfiguración automática.
El transmisor SST 2000 S (Fig 2.9) dispone de interfaz con:
conjunto de generación /recepción que suministra los impulsos KF a amplificar
- unidad de procesamiento radar que proporciona las señales de activación
(triggers) y controla, el cambio entre canales
Cabina de alimentación que suministra energía eléctrica a la estación
- Sistema de Monitorización y Control Kemoto (RCM5), el que permite el control
remoto de la transmisión e informe de los resultados BITE al operador.
42
Un conjunto de microondas que dirige la potencia de salida RF hacia la antena e
incluye dispositivos de conexión asociados al control de transmisión.
CONJUNTÓLE
MICROONDAS
CONJUNTO DE
GENERACIÓN / RECEPCIÓN
GÁNALA
TRANSMISOR
SST 2000
PROCESADOR DE RADAR
CANAL A
CONJUNTO DE
GENERACIÓN / RECEPCIÓN]
CANALB
PROCESADOR DE RADAR
CANALB
CABINA
DE
ALIMENTACIÓN
LME A ETHERNET
RCMS
Fig 2.9 UNIDADES QUE INTERACTÚAN CON EL TRANSMISOR SST 2000
La unidad TCC 2000 actúa como una interfaz entre los conjuntos asociados y la
unidad RF del SST 2000S. Asegura el interfaz humano con el equipo,
FUNCIONAMIENTO
Los pulsos de duración de 1 n,seg y de 75 iseg, correspondientes a las frecuencias
de 2725 y 2750 MHz, que llegan de las dos Unidades de Generación /Recepción
GRA, ingresan cada tina a un preamplificador con un nivel de potencia dentro del
rango de 5mW a lOmW, con un valor nominal de 7mW/ los preamplificadores se
43
denominan MES 110, debido a que se obtiene una amplificación de 110 W nominal,
el ingreso de los pulsos a dos preamplificadores se da por seguridad/ es decir/ que
funcione uno operativo (ON-LINE) mientras el otro está conectado a una carga
resistiva/ cuando se avería el PA /controlador operativo/ el procesador del radar
genera automáticamente la conmutación al otro PA /controlador/ a. cada
PA/controlador ingresan las dos frecuencias tanto Fl como F2/ de aquí la
expresión de redundancia/ diferente al caso del sistema PLESSEY/ el cual tenía dos
cabinas de transmisión diferentes TX1 y TX2 y cada uno con una sola frecuencia.
Mediante el de conmutación mencionado se puede seleccionar el preamplificador
a ser utilizado/ la señal amplificada es enviada a un divisor obteniéndose ocho
salidas de 5W cada una/ las cuales respectivamente son enviadas a ocho módulos
de amplificadores de potencia MES 1400 para obtener en cada salida 1.4 KW y
finalmente ingresarlas a un combinador de relación 8/1/ el cual se encarga de
combinar todas las salidas y presentarlas la potencia de salida de 10 KW nominal/
considerando todas las pérdidas/ (ver Fig2.10).
CONMUTACIÓN
5 mW a 10 mW
PREAMP 100 W
CARGA
PREAMP
loo W
CABIB COAXIAL
GUIA DE ONDA
1/8
MODULO N. 1
P=5Wi\4 KW
MODUÉLO N.8 8/1 10 KW
DIVISOR COMBINADOR
Fíg 2.10 DIAGRAMA FUNCIONAL DEL TRANSMISOR SST 2000
44
Al obtener el pulso de potencia alta/ el siguiente paso para enviar el pulso de KF al
espacio se da a través del conjunto de microondas MWA 2000S donde la señal
emitida pasa por medio de un circulador que es un interruptor electrónico
automático, que da paso a la señal transmitida hacia la antena AN 2000, por el
contrario, impide el paso de señal KF a la unidad de receptores evitando de está
manera daños en las unidades receptoras, la antena se encargará de irradiar la
energía de RF al espacio. El envío de las diferentes ráfagas determinara la
cobertura, sea esta baja o alta.
2.1.1.3 ANTENA AN 2000S
Es una antena de radar primario de banda S diseñada específicamente para, los
sistemas de Radar de Vigilancia de Aproximación Terminal, utiliza un reflector de
doble curvatura iluminado por una fuente radiante de onda polarizada vertical
lineal o circular.
Doble curvatura es el diseño del reflector de la antena primaria por el cual las
secciones superior e inferior de la antena tienen distinta curvatura. Se emplea está
técnica para optimizar los diagramas de radiación vertical respecto a la actuación
del haz alto (distancia corta) y haz bajo (distancia larga).
El AN 2000S (fig 2.11), opera alternativamente como interfaz de transmisión y de
recepción del sistema de radar primario y del espacio aéreo, su alta cobertura de
elevación reduce el cono de silencio.
La antena gira mediante un mecanismo de impulsión que se alimenta y controla
desde una cabina de control. Las señales de radiofrecuencia y control se
transmiten por las piezas fijas y de rotación mediante una junta rotatoria.
La junta rotatoria está diseñada para transferir señales de KF entre la antena (parte
móvil) y las partes fijas de una estación radar (transmisores y los receptores).
También codifica, la posición azimut de la antena.
Las antenas primarias y secundarias giran gracias al mecanismo de impulsión y
constituyen la parte móvil.
45
Las señales KF de transmisión se suministran a la antena desde el transmisor SST
2000 a tra.vés de una guía de onda y las señales de recepción se envían a la unidad
de recepción vía cables coaxiales/ las guías de onda/ las guía de onda se puede
presurisar mediante un compresor de aire seco con el propósito de evitar
humedad.
AOTENA
2000S
C. BAJA CLIMATOLÓGICA
CONTROL DE POLARIZACIÓN
Fig 2.11 DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA ANTENA
FUNCIONAMIENTO
Durante la transmisión/ la fuente superior (cobertura baja) radia hacia el reflector
la energía, en forma de microondas generada por el transmisor/ para su
propagación por el eje principal. Durante la recepción/ la parte de la energía
reflejada por los blancos situados en la dirección principal del reflector se
concentra en dirección a las fuentes/ (ver Fig 2,12). Un dispositivo de conmutación
externa conecta una de las fuentes/ de cobertura alta, o baja/ hacia el receptor.
46
El uso de la conmutación de haces altos (cobertura alta) y bajos (cobertura baja),
actúa como rechazo/cobertura óptimo de ecos parásitos de precipitaciones y del
suelo. Puede obtenerse un rechazo ulterior de ecos de precipitaciones (es decir
reducción de ecos parásitos de la lluvia) mediante el uso de la polarización circular
(que puede ser conectada o desconectada según las condiciones meteorológicas:
canal meteorológico).
El objetivo de la antena AN 2000S es radiar la energía transmitida y recoger la
energía reflejada por los posibles blancos.
La bocina radia hacia el reflector las ondas transmitidas. Esta onda puede ser
polarizada en modo circular o en modo vertical.
COBERTURA ALTA (SOLO RECEPCIÓN)
„*- COBERTURA BAJA (TRANSMISIÓN+RECEPCIÓN)
--rCE
BOCINAS
RADIANTES
. REFLECTOR
Fig 2.12 UBICACIÓN DE LAS BOCINAS PARA LA COBERTURA ALTA Y BAJA
2.1.2 RECEPCIÓN:
Una vez enviada la señal de pulso de RF al espacio, parte de ella es reflejada y es
captada por la antena primaria a través de las fuentes tanto superior como inferior
correspondientes a las coberturas baja y alta respectivamente. La señal recibida
por la fuente superior es enviada a través de guía de onda a la unidad de
microondas MWA y la señal recibida por la fuente inferior es enviada a la misma,
unidad a través de cable coaxial.
Las señales de alta cobertura HB (Hight Beam) y baja cobertura. LB (low Beam)
47
enviadas desde la unidad de inicroondas son distribuidas a los canales avión y
meteorológico que se encuentran en las unidades GRA (ver Fig 2.16).
2.1.2.1 UNIDAD GRA 2500S
2.1.2.1.1 UNIDAD DE CONMUTACIÓN RSR (Fig2.14)
Se encuentra dentro de la unidad GRA/ a. está unidad llegan las señales de avión y
tiempo amplificadas por los LNA desde el conjunto de microondas/ ademas llega
una pulso de transmisión KF como señal de referencia/ antes de ser enviadas a los
receptores
Dos funciones se realizan en está unidad:
- Filtra las señales que vienen del conjunto de microondas
- Conmuta la señal avión con la señal imagen de TX/ para, realizar pruebas del
transmisor y probar funciones del MWA
Además está unidad se encarga de distribuir la señal de referencia L03 a los
receptores/ los receptores tanto para avión y Meteorológico son iguales.
KROM MCCROWAVE ASSEMBLY
RFWEATHER RFTX. RFAIB.CRAFT
DESDE
UNIDAD
REFERE.
Fl
L
TO RECEIVERS TO WEATHER RECEIVER TO ATRCRAFT REGETVER
Fig 2.14 FUNCIONAMIENTO DE LA UNIDAD DE CONMUTACIÓN RSR
48
2.1.2.1.2 UNIDAD DE RECEPTOR NG:
Se encarga de amplificar y convertir las señales que vienen desde la. unidad de
conmutación RSR en vídeo digital hacia el procesador radar TR. 2000. Las señales
de banda S son amplificadas, filtradas y son convertidas en muy baja FI (5.18
MHz) por sucesivas demodulaciones con las señales L01, L02 y LOS.
La señal de muy baja H es entonces digitalizada por un convertidor A/D en
palabras de 16 bits y finalmente transformarla en vídeo digital. A través de un
detector de fase y amplitud se obtiene a la salida las señales I (In Phase) y Q
(Quadrature) empleado para, extraer de la señal recibida la fase y la amplitud para
luego en el procesador radar TR 2000 comparar un blanco móvil de un blanco fijo
de acuerdo a la diferencia de fase y de amplitud.
La unidad de cronometría RCV sincroniza los receptores con las señales de control
y disparo que provee el procesador radar TR 2000.
2.1.2.2 PROCESADOR DE RADAR TR 2000
El TR 2000 es el corazón del radar, en el cual se realiza el control del equipo,
creando señales de sincronización, señales de secuencia de avión, control de
conmutación entre los canales A/B de aeronave y canales A/B meteorológico.
Proporciona funciones de aproximación terminal para proceso climatológico y de
aeronave a las estaciones de control compuestas de un radax principal y uno
secundario, para lograr tina mayor disponibilidad, está unidad es duplicada al
igual que las unidades GRA.
Recibe los videos digitales I y Q del receptor principal de radar, los trazados del
radar secundario y entrega los seguimientos y buzados asociados junto con los
datos climatológicos al centro ATC (Control de Tráfico Aéreo).
El procesador radar incluye tres funciones principales:
- Tratamiento o Procesamiento de señales (SP)
- Tratamiento o Procesamiento de datos (DP1)
1 DP: Procesamiento que permite obtener Pistas49
La gestión de radar-tiempo (RTM)
RADAR PRIMARIO
AVIÓN
MTO
RPC2000
TR2(
ww
)00
Pi
PS
ÍESENCIADECOS,PLOTS
E
PD
> COMÍ1 '2L — /S
JNICAC
HS
w
[ÓN
PISTAS ^PRIMARIO,^SECUNDARIO O
ASOCIADO)
RADAR SECUNDARIO
Fig 2.15 Funciones del TR 2000
Las funciones mencionadas son ejecutadas por tarjetas electrónicas, esto constituye
una gran ventaja en caso de falla de uno de estos módulos/ es decir/ se puede
cambiar una tarjeta dañada por otra/ evitando de está manera la no
operacionalidad del equipo radar.
El tratamiento de señales se realiza independientemente tanto para el radar
primario como para el radar secundario/ mientras que en el tratamiento de datos se
combinan las salidas del radar primario y secundario en el TR 2000 para formar
una sola traza (a veces denominada traza "correlacionada")/ que indica el mensaje
respecto a cada aeronave (Fig 2.15).
2.1.2.2.1 PROCESAMIENTO DE SEÑALES - AERONAVE:
En este procesamiento se recibirá las salidas cuantificadas de los canales I y Q del
receptor y cancelará por separado los ecos parásitos en cada uno de los canales
mediante técnicas MIT o MTD/ en está etapa también se lleva, a cabo el
procesamiento para determinar el umbral del régimen constante de falsas alarmas.
1 Plot: Punto virtual que posee distancia y azimut2 Pista: Presentación continúa que posee rumbo, dirección, velocidad, identificación y altura
50
PROCESAMIENTO CLIIMATOLOGICO
GÁNALE GÁNALA
PROCESAMIENTO DE AERONAVE
GÁNALE GÁNALA
POLARIZACIÓNCIRCULAR/LINEAL
INTERFERENCIAS
COMPRESIÓN DEIMPULSOS
FILTRADO DESUELO
INTERFAZ
INTERFERENCIAS
C01MPRESIONDEIMPULSOS
SATURACIÓN YDETECCIÓN DE ECOS DE
SEGUNDA VEZ
PROCESADOR
DE
plots SSR
Fig 2.15 DIAGRAMA DE FUNCIONAMIENTO DEL PROCESADOR DE DATOS TR 2000
51
pulso de TX, que se trata de un eco móvil, para asegurar está respuesta se analiza
el segundo PRE, y si el desfasaje permanece, demostrará que se trata de un eco fijo,
en este caso el procesador no lo presentará en la pantalla., evitando de está manera
que se sature.
IPRI 2PRI 3PRI
^ 60 NM ^
TREN DE RÁFAGAS ENVIADAS AL ESPACIO
ECO MÓVIL
COMPARADOR
ECO FIJO(SE DESCARTA)
1PRI
ECO
—>\ DESFASADO
2PRI
ECO
-HK- DESFASADO
Fig 2.17 DISGRrMrN"AaÓN DE UN ECO HJO
Mediante un filtro Doppler se puede eliminar el eco fijo y guardar el eco móvil.
Además se establece una compensación de Fase/Amplitud para I y Q en cual se
corrige el error en amplitud y fase antes de ser enviado al filtrado doppler, está
corrección se hace en el mismo pulso de cada ráfaga, en cada vuelta de antena.
Las señales tienen un segundo tratamiento con el Detector de blanco raóvil (MTD)
autoadaptivo, para lograr el rechazo de ecos parásitos fijos o móvües mediante una
cadena de MTI digitales y filtros Doppler.
53
El MTI (Móvil Target Indicator)/ realiza un procesamiento de señales empleado
en los sistemas de radar primario para rechazar señales procedentes de blancos
fijos o en lento movimiento no deseados (edificios/ árboles/ lluvia/ etc) y mantener
la característica de detección o presentación de señales procedentes de blancos
móviles (aeronaves).
Los filtros Doppler se utilizan para seleccionar la mejor señal eliminando el clutter1
que se presenta en recepción con respecto a las ráfagas enviadas en TX. La señal
que llega, ingresa a un banco de filtros/ seleccionando el filtro que mejor se acople
en función del clutter1.
El siguiente paso en el tratamiento de señal es la utilización de la técnica CFAE.
(índice Constante de falsas alarmas)/ que establece el umbral aplicado a reducir
alarmas falsas (por ruido/ ecos parásitos/ etc)/ hasta un nivel casi constante.
La unidad de Formateo se realiza para identificar si se trata de un canal MTO o un
canal avión.
2.1.2.2.2 PROCESAMIENTO DE DATOS-AVTÓN:
Para el tratamiento de señal y de datos/ el TR 2000 (calculador) divide a la
cobertura radar en celdas (Fig 2.18.a) que están en función de la distancia y azimut
(p, 9) está técnica se utiliza para diferenciar los ecos fijos de los ecos móviles/ de
a.cuerdo a la cantidad de celdas distancia que ocupa un eco/ respecto a un número
determinado de celdas distancia de una aeronave/ es decir/ de acuerdo al ancho del
plot(AG) (extensión azimutal).
Este parámetro regula la salida del procesamiento de datos y permite la reducción
de falsas alarmas, además sirve para evitar la, saturación de los campos de las
memorias y realizar el tratamiento de señales solo las que obedecen al criterio de
1 Clutter: ruido, manchas no deseadas54
plot Si en varias vueltas los plots tienen la misma forma el TR 2000 puede declarar
la existencia de un plot primario (Fig 2.18.b).
(a)
CELDAS DISTANCIA PRESENCIA DE UNECO
p (DISTANCIA)
A9 9 (AZIMUT)
ANCHO DEL PLOT
Fig 2.18 a) División de la pantalla en celdas de acuerdo a la distancia
b) Representación del plot
El calculador discrima falsas alarmas comparajado las celdas distancia, es decir, si
un plot presenta un tamaño acimutal muy pequeño o muy grande con respecto al
ancho del plot/ esté las descarta.
Cuando se obtiene el plot primario esté se asocia con el plot del radar secundario.
Para la fabricación de pistas/ los plots pasan por un proceso de seguimiento (Fig
2.19).
PLOT PRIMARIO
ASOCIACIÓNPLOTS
SEGUIMIENTOPE
Fig 219 CORRELACIÓN ENTRE EL PLOT PRJMRIO Y SECUNDARIO
El plot primario posee: distancia (p)/ ajzimut (0).
El plot secundario posee: distancia(p)/ azimut (0)/ identificación (A/ C/ códigos
55
especiales), altitud.
Si la distancia (p) y azimut (p) primario y secundario coinciden, el calculador
determinará que se trata del mismo avión.
El calculador se encarga, del seguimiento colocando en la memoria la posición del
plot para distintos giros de antena, una etapa de correlación de respuestas (RPC)
puede predecir donde va a estar la pista en el siguiente giro, entonces el calculador
habré una ventana de tamaño diferente con el propósito de buscar la pista y
declararla como tal, cuando existe un seguimiento de la pista con predicción se lo
llama TRACKENG (Fig 2.20).
CREA UNA VENTANA MAS GRANDE
SE PIERDE LA PISTA [7
n
Fig 2.20 Seguimiento de PISTAS por medio del método de VENTANAS DESLIZANTES
Finalmente se obtiene las pistas correspondientes (avión) y sobre esto los vectores
del canal meteorológico.
2.1.2.2.3 PROCESAMIENTO DE SEÑALES -METEOROLÓGICAS (MTO):
Se utiliza para dar al controlador información del mal tiempo/ las señales de vídeo
meteorológicas son tomadas en polarización circular. Además en este tratamiento
se construye un mapa MTO con buen tiempo como referencia para identificar el
mal tiempo.
El tratamiento de MTO hasta la compresión del pulso largo, es igual al tratamiento
de avión (Fig 2.16).
Después de esto se realiza, etapas de filtrado de suelo, propagación anormal y
selección que consisten, en eliminar las velocidades rápidas (aviones) y dejar pasar
56
las velocidades lentas (nubes), la eliminación está dada por 4 Filtros Doppler que
trabajan en función del mapa dado por tiempo bueno/ este tratamiento analiza de
acuerdo a los 6 niveles de referencia de sensibilidad (de acuerdo a la topología en
las cercanías de la estación radar) para presentación en pantalla/ obteniéndose a la
salida la selección óptima de precipitación climatológica de mal tiempo.
En la detección se obtiene el valor (amplitud) correspondiente a uno de los seis
niveles/ para luego pasar a una integración de rango en el cual se va a. comparar las
ráfagas 2 y 3 de cada vuelta de antena en función de la distancia/ cada ráfaga, está
dividida en 16 (cd)1 celdas de distancia/ la integración se hace por ráfaga/ lo que
permite tener un valor promedio del contorno de las nubes/ el valor promedio se
dará por el nivel máximo de señal/ y luego ser presentado en pantalla (Fig 2.21).
AMPLITUD
CELDAS DISTANCIA
Fig 2.21 NIVELES DE SEÑAL
A través del procesamiento se construye los vectores que identificará una imagen.
La etapa de formateo se encarga de enviar señales distintas al procesador para
indicar si se tratan/ de señales de video MTO ó video avión.
2.1.2.2.4PROCESAMIENTO DE DATOS -METEOROLÓGICAS (MTO):
Transforma las informaciones meteorológicas de coordenadas polares (p / 9)
(distancia/ acimut) a coordenadas ortogonales (x / y). Estas coordenadas son
presentadas en el mapa de buen tiempo/ y asociadas a las pistas de aeronave
(información de vídeo de aeronave)/ para luego ser enviadas a las pantallas de
consolas de los ATCs.
1 cd: Celda Distancia equivale a un valor establecido de 1/16 NM57
Una vez finalizado los tratamientos del canal avión / meteorológico, los datos
(pistas) de las aeronaves entregados por el TR 2000 /B son transmitidos a través de
dos modems (operativo / stand-by) a una. velocidad de transmisión de 9600 bps al
sistema de visualización Eurocat E-200 y de ahí para ser presentado en las
pantallas-de los Controladores de Tránsito Aéreo (ATCs).
2.2 SISTEMA RADAR SECUNDARIO RSM 970 I
El radar secundario de estado sólido THOMSON de tecnología francesa adquirido
por la Dirección de Aviación Civil para la Estación Radar de Monjas se denomina
RSM 970 I, cuyas siglas representan al Sistema de Radar Monopulso Secundario/
modelo 970 I. El radar THOMSON tiene la posibilidad de eliminar ecos falsos con
la doble supresión de lóbulos laterales que presenta la antena secundaria, con el fin
de obtener la emisión de energía mas direccional, para Quito este radar presenta
solo una supresión de lóbulos laterales/ de ahí la letra I (1 en romano).
El sistema radar secundario en forma general es un radar de vigilancia, de una
estación terrestre que transmite interrogaciones codificadas a transpondedores de
aeronave en diversos modos y que recibe respuestas codificadas.
La codificación de la interrogación y respuesta permiten entre otras la
identificación de la aeronave y el reporte automático de alturas.
Características Principales:
- Cobertura: hasta 250 NM
- Velocidad de rotación de la antena LVA: 15 RPM
Funcionamiento automático: dado por la duplicidad de unidades, BITE
completo y RCMS
- Correlacionador/Procesador de Respuesta. (RPC)
- Capacidad de plots (medidas/mensajes) de procesamiento del RPC: 700
- Exactitud de azimut 0.07°
Resolución de azimut 0.6°
Exactitud de margen: 30 m
58
- Resolución de margen: 50 m
- Probabilidad de detección > 99%
Este sistema moderno de radar secundario consta de los siguientes elementos (Fig
2.2.1):
- Antena AS 909
Sistema interrogador/receptor IR 2000
- Sistema Correlacionador/Procesador de Respuestas RPC 2000
RADAR SECUNDARIO
AS 909
INTERROGADOS/RECEPTOR
IR 2000 A
INTBRROGADOR/RECEPTOR
IR 2000B
UNIDAD DE TRANSFERENCIADE VÍDEO
DATOS DE RESPUESTA DATOS DE RESPUESTA
RPC 2000PROCESADOR DERESPUESTA (SP)
INTERCAMBIO DEDATOS h
RPC 2000PROCESADOR DERESPUESTA (SP)
TR2000PROCESADOR DE
DATOS
TR2000PROCESADOR DE
DATOS
Fig 2.2.1 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL RADAR SECUNDARIO RSM 970 I
59
2.2.1 ANTENA AS 909
La antena SSR1 es mecánicamente rotatoria de gran abertura vertical (LVA), consta
« de una serie de columnas, (36, cada tina de las cuales está constituida por un
diagrama lineal vertical diseñado para producir una forma de haz en el plano
vertical) dispuestas en un diagrama lineal horizontal para obtener una anchura de
banda comprendida entre 2° y 3° en azimut Ordinariamente este tipo de antena es
prerrequisito de los sistemas SSR de monoimpulso.
La antena SSR proporciona diagramas de radiación de suma y diferencia para,
transmisión o recepción, permitiendo el uso de técnicas de medición de acimut por
monoimpulsos. Además el sistema proporciona un diagrama de radiación de
control para transmitir el impulso de supresión de lóbulos laterales del
interrogador (ISLS), A su vez al recibir este diagrama se realiza un procesamiento
de supresión de lóbulos laterales del receptor (RSLS).
g& FUNCIONAMIENTO
El conjunto de la antena de monoimpulsos secundaria hace posible la transmisión de los
impulsos producidos por un interrogador y la recepción de las respuestas procedentes de
aviones equipados contranspondedores.
La antena AS 909 está diseñada para operar al aire libre sin cúpula, esta montada
para las estaciones de radar Primario + Secundario sobre el conjunto de la antena
primaria con una interfaz mecánica.
La antena, incluye 36 columnas radiantes, 35 columnas radiantes frontales y 1
columna radiante trasera.
Las columnas radiantes están formadas por 11 dipolos, con una distribución en
fase/amplitud para obtener un patrón de elevación cosecante cuadrado. La-*"*"* transferencia de señales RF entre la parte fija y la parte móvil del mecanismo de
impulsión está asegurada mediante una junta rotatoria (referencia) (Fig 2,2.2)
1 SSR: Radar de Vigilancia Secundario60
JUNTA ROTATORIAPARTE SUPERIOR
MECANISMO DEIMPULSOS
JUNTA ROTATORIAPARTE INÍERIOR
t fdf I I ,t Í I t T
ENLACES RF
Fig 2.2.2 AOTENA AS 909 Y EQUIPOS ASOCIADOS
2.2.1.1 SEÑALES DE ENTRAD A/SALIDA DEL CONJUNTO DE LA ANTENA:
La antena proporciona tres patrones de radiación (Fig 2.2.3):
- Un diagrama de radiación de "Interrogación" o "Suma" dixeccional (E), Para
transmisión e interrogación.
Un dia.grama de radiación de monoimpulsos "Diferencia" (A), solo en recepción
- Un diagrama de radiación SLS o "Control" (£1), verifica si la, TX y RX son
aceptables
SEÑALES TRANSMITIDAS
- Canal "Suma" (E) a 1030 MHz
- Canal "control" (H) a 1030 MHz .
SEÑALES RECIBIDAS
- Canal "Suma" (E) a 1090 MHz
- Canal "Diferencia" (A) a 1090 MHZ
61
Canal "control" (Q) a 1090 MHz
(S 1 DIAGRAMACIPAL f v > D£ RAD1AC,ÓN¡VDIACION(E) \
^--^S / ^N
/ f/ 1
¡ (
' /( .
Ovi
V /\/\ /\\Iy ,\
f ^^.^^X ^v.
k ^ ^N N.\ _ ¡ (A ) DIAGRAMA
l " / DE RADIACIÓN
/ '
/ (Q) DIAGRAMA'""' ' DE RADIACIÓN
LÓBULOS SECUNDARIOSDEL DIAGRAMA DE RADIACIÓN (Z )
Fíg 2.2.3 Patrones de Radiación de la antena AS 909
2.2.1.2 FORMACIÓN DE DIAGRAMAS DE RADIACIÓN;
INTERROGACIÓN (E):
La energía, aplicada a la entrada del canal "Suma" (S) se distribuye a las 35
columnas radiantes frontales con la misma fase pero con amplitudes decrecientes
desde el centro de la antena hacia los extremos.
DIFERENCIA (A):
La energía aplicada a la entrada del canal "Diferencia" (A) se distribuye a las 35
columnas radiantes frontales, con excepción de la central, de la siguiente manera
Distribución de fase:
Las columnas radiantes del lado izquierdo se alimentan en oposición de fase con
respecto a las columnas radiantes del lado derecho
- Distribución de amplitud:
Las columnas radiantes frontales/ del lado izquierdo y derecho, se alimentan con
niveles crecientes desde la columna central de la antena hacia las mitades izquierda.
y derecha para, a continuación, decrecer hacia los extremos.62
CONTROL (Q):
La energía aplicada a la entrada del canal "Control" (£1) se distribuye a las 35
columnas radiantes frontales y a. la columna trasera única de la siguiente manera:
- Distribución de fase:
Las columnas radiantes frontales se alimentan en fase a excepción de la central que se
alimenta en oposición de fase con respecto a las demás.
La fase de la señal aplicada a la columna radiante trasera se ajusta con el fin de
asegurar una cobertura óptima del diagrama de radiación de "Interrogación" por
parte del diagrama de radiación de "Control" en la zona posterior de la antena.
Distribución en amplitud:
Las 35 columnas frontales se alimentan con niveles decrecientes desde el centro de
la antena hacia los extremos.
La distribución azimutal de energía a las columnas radiantes para situar los tres
diagramas de radiación E, A y H en acimut, se consigue mediante un panel de
distribución fabricado con tecnología de línea de cinta, también llamada tecnología
de placas, es decir, implementa capas de aluminio que actúan como planos de
tierra y una capa de señal fabricada en cobre.
La. antena AS 909 está totalmente automatizada y se controla a distancia-. Además
en las consolas remotas o locales puede obtenerse un informe del estado actual de
la antena.
2.2.2 INTERRQGADQR/RECEPTOR IR 2000
El interrogador situado en tierra transmite trenes de impulsos que forman
preguntas o MODOS DE ESlTERROGACIÓN (Tabla 2.1) dirigidas a los aviones. A
diferencia del radar primario, requiere la participación activa de los aviones que
deben estar equipados con un equipo específico denominado
TRANSPONDEDOR (Interrogador/Respondedor), estos detectan las
63
interrogaciones y transmiten trenes de impulsos en forma de respuestas a las
preguntas, conocidas como los CÓDIGOS. Los receptores situados en tierra
detectan estas señales/ las transforman para su análisis y las procesa, por parte de
equipos externos (Fig 2.2.4).
PROCESADOR DE:IADAR PRIMARIO
(ACTIVACIÓN)
ANTENA SECUNDARIA ATRAVÉS DE JUNTA ROTATORLVY MECANISMOS DE IMPULSIÓN
DISTRIBUCIÓNAZIMUTAL
CONTROLREMOTO
RESPUESTA MSSRPROCESADOR A
MANTENIMIENTOUNIDAD DE
VISUALIZACIÓN
RESPUESTA MSSRPROCESADOR B
Fig 2.2.4 EbJTERROGADOR/RECEPTOR IR 2000 Y EQUIPOS ASOCIADOS
El IR 2000 efectúa las funciones de un equipo interrogador/receptor doble/
simplificando el mantenimiento de un canal, mientras el otro permanece operativo.
El interrogador transmite impulsos de interrogación e ISLS en forma direccional a
una aeronave usando pares de pulsos codificados (Pl y P3) a 1030 + 0.01 MHz
cuyo espaciamiento especifica el modo de interrogación y determina que tipo de
respuesta se desea/ sea de altitud o identificación de la aeronave. Es necesario
hacer uso de un pulso adicional (P2) a un intervalo de 2 pseg ± 50 ns después del
pulso Pl con el propósito de suprimir los lóbulos laterales de la antena ya que estos
podrían ocasionar falsas respuestas del transponder de la aeronave. La anchura de
los pulsos es de 0.8 M-seg ± 0.1 (iseg.
64
El modo de interrogación generalmente usado es el raodo 3/A, C (Fig 2.2.5).
El receptor puede tener uno, dos o tres canales, para las señales de suma. (E),
diferencia (A) y
a^CÍS^
12
3/A
B
C
D
ÍM !:?Praso^S; íSEéíS
3
5
8
17
21
25
^^s^^^^^^'Ai^]^^'í^^í SSJi i ¡Bu 8 ! 11 UH i^^^^fflgH |s iIDENTIFIC AaÓN MILITAR
IDENTIHC ACIÓN MILITAR
IDENTIÍICAaÓN MILITAR/ OVIL
IDENTCFIC AQÓN OVIL
INFORMACIÓN DE ALTITUD (Automáticamente
y actualizada continuamente)
PARA FUTURA APLIC ACIÓN
Tabla 2.1 MODOS DE INTERROGACIÓN
0.2 p,seg
0.8
Pl: PULSO DEREKEE^ENCIA
P2: PULSO SUPRESIÓN DELÓBULOS SECUNDARIOS
P3: PULSO DE TXINTERROGACIÓN
Fig 2.2.5 MODO DE INTERROGACIÓN MAS USADO (3/A)
Características Principales:
- Potencia: 2KW, con capacidad de sectorización
- Frecuencia de transmisión: 1030 MHz ± 0.01 MHz
- Frecuencia de recepción: 1090 MHZ ± 3 MHz
- Frecuencia intermedia: 60 MHz
- Sensibilidad: - 88 dBm
65
2.2.2.1 PROBLEMAS DE TRANSMISIÓN Y RECEPCIÓN:
Las antenas de vigilancia secundaria son antenas altamente dkeccionales. El diagrama de
radiación de este tipo de antenas se caracteriza por:
- Un ángulo de radiación principal muy estrecho/
- Lóbulos secundarios de baja amplitud.
La utilización de este tipo de sistemas produce dos posibilidades (Fig 2.2.6):
- La posibilidad de que el transpondedor de un avión responda a una pregunta
emanada de los lóbulos secundarios de la antena interrogadora
- La posibilidad de que la respuesta de un transpondedor sea recogida por la
antena a través de uno de sus lóbulos secundarios
- En ambos casos/ el eje de la antena no corresponde a. la dirección del avión (eje
del lóbulo principal)/ de manera que existiría un importante error de
posicionamiento.
Estos riesgos pueden reducirse utilizando los siguientes medios:
- En la interrogación (proceso ISIS), el transpondedor del avión detecta la
interrogación a través de un lóbulo lateral secundario pero no responde
- En recepción (proceso RSLS)/ el receptor del radar secundario detecta y elimina
las respuestas a través de los lóbulos laterales
Además cuando dos aviones se cruzan/ sus respuestas se solapan. Igualmente/
cuando una respuesta se refleja en un obstáculo llega al receptor con un retraso con
respecto a la respuesta, directa; esto tiene como resultado la mezcla, de los impulsos/
lo que hace que no sean fácilmente utilizables por los extractores (equipos
asociados)
El IR 2000 hace que sea posible colocar un lóbulo principal más estrecho en un
impulso (monoimpulso) con el fin de mejorar la. discriminación entre respuestas.
La técnica de monoimpulso determina el ángulo de llegada de un solo impulso/ o
respuesta/ dentro de la anchura de haz de la. antena. Se determina el ángulo de
llegada mediante un procesador que aplica las respuestas recibidas mediante
66
diagramas de antena de suma y de diferencia.
LÓBULOSSECUNDARIOS O
LATERALES
_, EJE PE LA ANTENA
LÓBULO PRlNCiPAL
TRANSPONDEDOR ACTIVADO POR
LÓBULO LATERAL DE RADIACIÓN
EJE Ce LA ANTENA
LÓBULO PflINCPAL
RESPUESTA RECIBIDA EN EL
LÓBULO LATERAL DE RADIACIÓN
Fig 2.2.6 Problemas de Transmisión y Recepción por parte de los LÓBULOS SECUNDARIOS
2.2.2.2 TRANSMISIÓN
2.2.2.2.1 FUNCIONES DEL ESTTERROGADOR:
El interrogador/ codificador Fig 2.2.7) genera los pulsos que representan las
preguntas que serán formuladas a los aviones
67
A L
A F
UN
CIÓ
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Fig
2.2
.7 G
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IR D
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INT
ER
RO
GA
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R /
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DIF
ICA
DO
R
La modulación, que convierte los pulsos codificados en pulsos RF
El amplificador que eleva la potencia de la señal a aproximadamente de 1.5 KW
- Circuito de selección de la Atenuación que realiza la distribución correcta de los
pulsos a los canales de la antena
Las funciones del interrogador se puede ver en el siguiente diagrama de bloques:
2.2.2.2.2 GENERACIÓN DE PULSOS Fl, P2 Y P3
La frecuencia de trabajo está dada por un oscilador de cristal de cuarzo de
frecuencia 16,09 MHz que mediante un LOOP (Lazo Asegurador de voltaje), se
obtiene la frecuencia de 1030 MHz, la misma que se distribuye hacia las etapas de
transmisión (transmisor principal/ transmisor auxiliar) y la etapa de Recepción (Fig
2.2.8).
PRUEBAS DERF1090MHZ
Fig 2.2.8 GENERACIÓN DE LA FRECUENCIA DE 1030 MHZ
La unidad codificadora genera los pulsos de interrogación P1-P3 con la separación
establecida y el pulso de control P2.
69
Los pulsos de interrogación para ser enviados al espacio mediante la antena
secundaria, deben ser modulados, amplificados en potencia y pasar por una etapa
de selección de atenuación para P2.
Son modulados en amplitud y en DPSK, modulación por desplazamiento de fase
diferencial binaria que consiste en cambiar la fase de la señal modulada, cuando el
bit a transmitirse es un CERO binario y se mantiene en la fase anterior cuando se
transmite UNO binario.
Este tipo de modulación no necesita una portadora de referencia para la
demodulación, pero si un reloj en RX para recuperar los bits de información.
CODIFICADOR CONTROLMODO DPSK
P7 O
MODULACIÓN AMPLIFICACIÓN SELECCIÓN DE ATENUACIÓN
Fig 2.2.9 ETAPAS PARA LA OBTENCIÓN DE LOS PULSOS Pl, P2 Y P3
Las señales moduladas pasan una etapa, amplificadora, en la. cual se eleva la
potencia aproximadamente a 1.5 KW, en está etapa también se controla que la
potencia se encuentre dentro del rango normal, además realiza ajustes de salida de
70
potencia (Fig 2.2.9).
El pulso P2 para efectos de supresión de los lóbulos laterales del diagrama de
radiación principal, define un nivel de atenuación de 2 Db y á Db, esto se realiza en
la etapa de selección de atenuación.
2.2.2.2.3 PROCESO ISLS
ISLS o Supresión de Lóbulos Laterales del Interrogado^ es un método para
impedir las respuestas del transpondedor a interrogaciones transmitidas por los
lóbulos laterales de la antena de tierra.
LA AMPLITUD DE LOSIMPULSOS P| Y P3 ES
MAYOR; 6L TPANSPONDCDORDEL AVIÓN ACTIVADO
LA AMPLITUD Da IMPULSO P2ES MAYOR: EL THANSPONOEDORDEL AVIÓN (40 ESTA ACTIVADO
CAWL 'SUMA' E JTJUT-R1R2R3
CANAL 'CONTROL' D _n_n_J~i-
LA AMPLITUD O6 LOSIMPULSOS RECtBtDQS EN
EL CAMAL 'SUMA' ES MAYOR:SE OeSCOQIFICA LA
RESPUESTA DHL AVtÓM
RSLS
LÓBULO PRINCIPAL DEL CANAL £
CANAL OEL íl
CANAL 'CONTROL* O
LA AMPLrTUD DE LOSIMPULSOS RgCfflKXÍS A TRAVÉSDEL CANAL CONTROL ES MAYOR:
NO SE OESCOOIFKA LARESPUESTA DEL AVIÓN
LÓBULOS LATERALES
Fig 2.2.10 PROCESO DE SUPRESIÓN DE LÓBULOS LATERALES DEL INTERROGADOR71
FUNCIONAMIENTO
En la interrogación/ el transmisor envía impulsos Pl y P3 en el canal E y el impulso
P2 en el canal Q.
La energía radiada en el horizonte completo por el canal H de la antena asociada es
mayor que la energía radiada por los lóbulos secundarios del canal E y la energía
radiada por el lóbulo principal del canal E es mayor que la energía radiada por el
canal Q.
Cuando el transpondedor está en el lóbulo principal del canal E (eje de la antena)/
recibe impulsos Pl y P3 a un nivel superior que para el nivel del impulso P2 + KdB
(radiado en £1) y responde a las interrogaciones/ pero si el nivel de P2 supera al
nivel de Pl y P3/ lo que significa que la interrogación se tía transmitido a través de
un lóbulo secundario/ el transpondedor no responde.
SUPRESIÓN DEL LÓBULO SECUNDARIO
El radar IR 2000 puede atribuir un coeficiente Kl/ ajustable entre O y + 10 dB/ al
canal Q con el fin de asegurar que la ganancia de este canal sea mayor que la de
todos los lóbulos secundarios del canal £ (Fig 2.2.11).
la ganancia del canal E es máxima en el eje de la antena
la ganancia del canal H es mínima en el eje de la antena
La. diferencia en la amplitud de los impulsos recibidos en ambos canales es máxima
cuando la respuesta procede de un transpondedor situado en eje de la antena.
EJE DE UA ANTENA
DIAGRAMA E
DIAGRAMA nKl AJUSTAS LE ENTREODb y lODb
18O"
ÁNGULO DE RECEPCIÓN VX>Vn
Fig 2.2.11Supresión del lóbulo secundario
72
ísb
2.2.2.3 RECEPCIÓN
2.2.2.3.1 PUNCIONES DEL RECEPTOR
Amplifica y procesa las respuestas procedentes de los transpondedores con el fin
de que sean utilizados por los equipos asociados/ puede dividirse en tres funciones
(Fig 2.2.12):
La generación de frecuencia local/ que genera la frecuencia utilizada por el
mezclador y la función de la interrogación.
La generación de frecuencia intermedia, que convierte la frecuencia procedente
de los transpondedores (1090 MH) en una señal de 60 MH
- El procesamiento de la señal, que genera, las señales destinadas a, los equipos
asociados.DÉLA FÜNCIÓNDE CONMUTACIÓN
E A n
GEÍvDE I
IERACIONM
60 MHZ
1 1 1ACOPLADORESDE PRUEBA
1r ^ ' 1
^ 1090 MHZ OSCILADO!^ UkWtUKUA
U
r
PREAMPLIHCADOR ^ 1030 MHZ OSCILADO!MEZCLADOR
1r i r i
^ LOCAL
r VL.O i- AMPLIFICADOR DE REGISTRO- MEDICIÓN DEL ERROR DE ÁNGULO A LA FUNCI
(A/S) LOGS
^
LOGA
r i
.OGQ
r i
GENERACIÓN_DEF. LOCALt.
i.
ri.o
DNION"
r PROCESAMIENTO DE SEÑAL
PROCESAMIENTODE VIDEO
P3 TVBCP1.P3
ALOS EQUIPOS ASOCIADOS
Fig 2.2.12 DIAGRAMA FUNCIONAL DEL RECEPTOR
FUNCIONAMIENTO
La ftuación de conmutación se encarga de conmutar las señales recibidas por parte
de la antena a la unidad de generación de Frecuencias Intermedias/ en está unidad
73
la señal de respuesta, del avión de 1090 MHz, pasa por un tratamiento previo antes
de obtener la F.I, que consiste en acoplar la señal recibida a la frecuencia de 1090
MHz y amplificarla. A través de un mezclador está señal se combina con la
frecuencia de 1030 MHz para obtener la F.I de 60 MHz.
Las señales de F.I son amplificadas logarítmicamente/ este tipo de amplificación
esta en función de la distancia y se utiliza para la compensación de las señales
recibidas, obteniendo un valor constante de amplitud.
Además está unidad se encarga de la medición del error de ángulo, para luego
pasar por un tratamiento de señal que esta en función de curvas de sensibilidad
TVBC y finalmente enviarlas al Correlacionador /Procesador de Respuestas RPC
2000.
MEDICIÓN DEL ERROR DEL ÁNGULO
Está técnica realiza la medición del error de ángulo para cada impulso de la
respuesta, proporcionando de este modo una mejor precisión.
Cada uno de los impulsos se recibe a través del diagrama Z con una amplitud Al y
a través de un diagrama A con una amplitud A2. El ratio de la amplitud A1/A2
representa el error de apuntamiento, es decir, el ángulo entre el eje de la antena y el
azimut de recepción (Fig 2.2.13).
RESPUHTA DEL. AVIÓN AMPLITUD EN EL EJE DE LA ANTENA
LA AMPLITUD COMOUNA FUNCIÓN DEt-ERROR DEAPUNTAMIENTO
DIAGRAMA
DIAGRAMAS
VOLTAJE DEL, ERROR DE ÁNQULO =_ÍL.COS
Fig 2.2.13 Medición del error del ángulo
74
CORTE DE BASE DE TIEMPO VARIABLE (TVBC)
El IR 2000 incluye un sistema que elimina las respuestas cuyos niveles son
demasiados bajos en la onda próxima. Este sistema únicamente opera validando
respuestas si éstas superan un voltaje umbral que varía, con el tiempo (Fig 2.2.14.a).
Se dispone de 8 leyes TVBC almacenadas en la memoria/ estas leyes disminuyen 6
dB por octava, correspondiente a las pérdidas de propagación en el espacio. Esta
elección de 8 leyes permite un ajuste preciso de la eficacia de TVBC de acuerdo con
las condiciones del entorno, además el equipo permite la selección de estas leyes
como una función del azimut
AMPLITUD DE UASEÑAL. RECIBIDA
SEVERIDAD DE I_A LEY DE VARIACIÓN DE TVBC
VIDEO TCUANTEADO
O
Fig 2.2.14 a) CORTE DE BASE DE TIEMPO VARIABLE
2.2.2.3.2 PROCESO RSLS
La antena utilizada con el equipo cuenta con 3 canales: cada uno de ellos tiene un
patrón de directividad diferente.
75
- El canal H tiene casi la misma ganancia en todas las direcciones; es por lo
menos igual a la ganancia de los lóbulos secundarios del diagrama de suma, E.
- El lóbulo principal del canal E tiene una ganancia mayor que la del canal fl
El receptor compara la amplitud de las señales recibidas a través de los canales 2 y
- Si VE > VQ: la señal se origina en el lóbulo principal; el receptor indica esta,
información al equipo asociado
- Si VE < VQ: la señal procede de un lóbulo secundario y no se tiene en cuenta
PRLNTCIPIO DE LA REFINACIÓN DEL LÓBULO PRINCIPAL DURANTE LA
RECEPCIÓN
El I/R 2000, incluye un dispositivo de refinamiento del lóbulo principal del canal E
de manera que tan sólo se toman en cuenta las respuestas recibidas a través de una
pequeña porción del lóbulo principal (Fig 2.2.1á.b).
-J VARIABLE DEL ÁNGULO DERECEPCIÓN DE ACUERDO CON K2
CANAL10dB
GÁNALA
EJE DE LA ANTENA AZIMUT
Fig 2.2.14 b) Principio de la Refinación del lóbulo principal
2.2.3 PROCESADOR - CORRELAPQR DE RESPUESTAS RPC 2000
El RPC 2000 forma parte de los Radares de Vigilancia por Monoimpulsos (MSSR),
es un CPU que se encarga de procesar las respuestas o códigos que envían las
76
aeronaves y las transmite al procesador de datos del TR 2000 del radar primario
para que se presenten vía. MODEM en los Centros de Control de Tráfico Aéreo y
puedan visualizar la situación aérea para gestionar el tráfico.
rNTERROGABORTRECEPTORIR 2000
UNIDAD DEDISTRIBUCIÓN DE
AZIMUT
GÁNALA CANALB
HUBC] BOCA DE CONEXIÓNI DELAREDDEf ÁREA LOCAL
SISTEMA DE CONTROLREMOTO YMONTTORIZACIÓNI
RCMS
Fig 2.2.15 EQUIPOS ASOCIADOS AL PROCESDOR / CORRELADOR DE RESPUESTAS RPC 2000
La arquitectura de la estación radar es redundante, con el fin de aumentar la
confiabilidad, por lo que se tiene dos unidades IR 2000 que envía, respuestas por
dos canales, A y B a dos receptores RPC 2000: RPC 2000 A y RPC 2000 B; un canal
se define como On-line (Conectado) y el otro como Stand-by (en espera), teniendo
en cuenta el estado de fallo de cada unidad (Fig 2.2.15).
Los datos de seguimiento del plot secundario son procesados por el Procesa.dor de
datos del TR 2000 del radar primario paja la obtención de las pistas. Los datos
intercambiados desde el RPC 2000 A/B al TR 2000 A/B se realiza a través de dos
Redes de Área Local (LAN): LAN A para el RPC 2000 A - TR 2000 A y LAN B para
el RPC 2000 B - TR 2000 B como se observa en la Fig 2.2.16).
77
El RPC 2000 se divide en dos funciones importantes, las mismas que son
comandadas por dos tarjetas denominadas:
1.- Repply Processor: Procesador de Respuestas
2- Repply Correlator: Correlacionador de Respuestas, encargado de extraer el plot
secundaxio y enviarlo al TR 2000 a través de la LAN.
SUPERVISIÓN DE LAN
DATOSDEADU (ROTACIÓN DE
"JLAANTENA _L ACP.ARP
I/R P1-P3
PROCESADORDE RESPUESTA]
RP
CORRELA-CIONADOR
DERESPUESTA
RC
RPC 2000 A/B INFORMACIÓN DE PLOT
Fig 2.2.16 DIAGRAMA ESTRUCTURAL DEL RPC 2000
La detección automática de fallo y aislamiento es realizada por un equipo de
Prueba Integrado (BITE) en el RP y el RC.
El estado del RPC 2000 se envía al Sistema de Control Remoto y Monitorización
(RCMS) a través de una red LAN C (Fig 2.2.16).
2.2.3.1 PROCESADOR DE RESPUESTAS (RP)
Su finalidad es detectar y decodificar las respuestas MSSR a fin de enviar un
Mensaje de Respuesta. (RM) digital para cada respuesta. MSSR recibida.
También se genera un Mensaje de Interrogación (IM). Este contiene el modo de
interrogación/ la. hora media local en el momento de la. transmisión de la.
78
interrogación el acimut de la antena e información sobre el BITE.
2.2.3.2 CORRELACIONADORDE RESPUESTAS (RC):
Se encarga de procesar los Mensajes de Respuesta (RM) junto con los mensajes de
interrogación (IM) procedentes del Procesador de Respuestas a ña de preparar y enviar
mensajes TAR (informe del Manco) a la función del Procesador de datos TR2000.
Todos los RM relacionados con la misma aeronave se combinan de acuerdo con el
alcance, el código y azimut y los contenidos de las respuestas se usan para
computar las características de la aeronave.
ADU2000
La información de rotación de la antena es enviada por la unidad de Distribución
de Azimut ADU 2000 al RPC 2000. El ADU 2000 es una unidad importante,
debido/ a la entrega de pulsos ACP Y ARP.
AEP: Azimut Revolution Pulse; este pulso se da por cada revolución, es el que
indica el norte magnético.
ACP: Azimut Camp Pulse, son 1638a ACPs que se envían por revolución, que
indica como está distribuido los 360 grados de revolución de la antena. Para este
tipo de radar se utiliza un codificador de 14 bits, por lo cual un ACP equivale a un
intervalo en grados de (Fig 2.2.17):
1 ACP- 1ACP = 360 grados / 16384 = 0.0219 grados
NORTE MAGNÉTICO
0.0219 Grados
Fig 2.2.17 EQUIVALENCIA DE UN ACP EN GRADOS.
Tanto el ACP como el ARP indican el parámetro de azimut de un blanco, es decir,
el radial que siguen los blancos respecto al norte magnético. Por está. ra.zón los
79
pulsos de la antena deben ser distribuidos tanto al radar primario como para el
secundario, para que exista una presentación única.
La distribución es omnidireccional, debido a la rotación de la antena.
2.2.4 EQUIPO DE PRUEBA INTEGRADO (BITE)
Su finalidad es detectar fallos del RPC 2000, analizarlos y preparar un informe para
el Sistema de Control Remoto y Monitorisación (RCMS).
Los fallos dentro del RPC 2000 pueden detectarse:
- mediante el control permanente de los puntos sensibles, la monitorización de
estos puntos proporciona información permanente del BIXE sobre la
disponibilidad del RPC 2000 que incluye principalmente información sobre el
estado del hardware obtenida directamente de los componentes involucrados,
- controlando la coherencia de los datos procesados (ej: monotonía positiva del
azimut de la antena) para dar información permanente del BITE
El BITE realiza pruebas de fallos cuando se encuentra conectado o desconectado
como es:
2.2.4.1 BITE CONECTADO (ON-LINE)
Se utiliza en equipos complejos, en los cuales se necesita realizar alguna clase de
tratamiento de señal o de datos, detecta, y localiza los fallos del RPC 2000 tan
pronto como el equipo está en modo operativo. Además de la, información de
estado facilitada por los componentes del hardware, se activan pruebas específicas
a fin de aumentar la probabilidad de detección de fallos.
2.2.4.2 BITE DESCONECTADO
Se utiliza en equipos simples, en los cuales no necesitan tratamiento especial, se
encarga de detectar y localizar los fallos del RPC 2000 activando las pruebas que
evitan que el RPC 2000 realice sus tareas normales. Por tanto el RPC debe estar en
80
el Modo de Mantenimiento. Las pruebas en desconexión se ejecutan en modo
control local a través de la Terminal de Visualización o a través del LTM del
RCMS, o en el modo remoto a través del STM del RCMS.
El equipo de pruebas integrado (BITE), se encuentra, también en unidades del
radar primario como son: -
- transmisor SST 2000
unidad de Generación/Recepción GRU 2500 S
- procesador radar TR 2000
2.2.5 ARQUITECTURA DE COMUNICACIONES
La información de plots del radar secundario a la unidad de procesador de datos
del TR 2000 ubicado en el radar primario se realiza a través de dos pequeñas
redes LAN: LAN A y LAN B que llevan los datos de los equipos A y B del RPC
2000 A/B a los equipos TR 2000 A/B respectivamente.
Adicionalmente existe una tercera red LAN: LAN C que se utiliza para
supervisión, es decir/ a está red llega la información que entregan todos los
Equipos de Prueba Integrados (BITEs) del radar primario y secundario (a
excepción de los BITEs del I/R 2000), para ser presentados en el RCMS (Control
Remoto y Sistema de Mantenimiento). Las tres redes utilizan el protocolo
ETHERNET.
La información que entregan los BITEs del I/R 2000 A/B son llevados por un bus
paralelo IEER488 al RCMS (ver Fig 2.2.18 y 2.2.19).
2.2.5.1 CONTROL REMOTO Y SISTEMA DE MANTENIMIENTO (RCMS)
El RCMS esta compuesto de hardware y software (Fig 2.2.20):
Hardware:
- DRU2000
- XOP2000(PCoPS/2)
Interfaces de telecomunicaciones (líneas sincrónicas/asincrónicas, red, etc.)
81
Fig
2.2.
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Fig
2.2.
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- Interfaces a los equipos supervisados (Bus ZEER488, Buses E/S, Redes
Ethernet)
Software:
- Software programado en DRU 2000
- Software con OS/2 en XOP 2000
CONSOLA XOPDRU 2000
SISTEMASSUPERVISADOS
Fig 2.2.20 ESTACIÓN RCMS
FUNCIONES:
- Supervisa cada estación de manera específica, cualquiera que sea su tipo y su
ubicación
Maneja las comunicaciones entre estaciones y posiciones de control
El RCMS puede trabajar de manera (ver Fig 2.2.21):
- Local: LTM/LOC (Mantenimiento técnico local/Control Operacional Local
- Remota.: STM/SOC (Mantenimiento Técnico Especializado/ Control
Operacional Especializado)
Dentro del RCMS, la información llega a la Unidad de Agrupación de Datos
(DRU). El DRU es un sistema de interface entre los sistemas supervisados y los
operadores, el DRU se encarga de reunir toda la información y administra los
mandos de información hacia y desde el LTM/LOC y STM/SOC.
84
STM/SOCARQUITECTURA
DRU 2000 LÍNEA SERJESÍNCRONA OASINCRONA
LTM/LOC
POSICIÓN DE UN OPERADOR REMOTO
SATA DE MANTENIMIENTO TÉCNICO
*.POSICIÓN DE UN OPERADOR LOCAL
' BUSES TEEE^SS ORED ETHERNET
Fig 2.2.21 RCMS EN MODO LOCAL Y REMOTO
La comunicación entre los BITEs y el DRU permite conocer el estado de los equipos
en tiempo real.
El radar THOMSON fue instalado a 300 m aproximadamente de distancia, del
edificio principal de la estación radar, en el cual se encuentra el Centro de Tránsito
Aéreo (ATC) y la Centro de mantenimiento técnico (Electrónica).
Debido a está distribución el Control Local LTM/LOC se encuentra conectado
directamente con el DRU 2000 y el Control remoto STM/SOC se encuentra en el
centro de mantenimiento técnico, la información es enviada vía línea física, a. través
de un modem (ver Fig 2.2.22).
DRU 2000
•"•''-.^ ^^ w LTM/LOC
E£
STM/SOC
5TACION RADAR
Fig 2.2.22 CONEXIÓN ENTRE EL RCMS LOCAL AL REMOTO
85
Ademas como se muestra en la Fig 2.2.23, los datos procesados primario-
secundario (pistas) son llevados directamente vía línea física a través de dos
modems A/B al centro de mantenimiento/ donde se encuentra el Sistema de
Visualización EUROCAT E-200 para ser distribuidos a las consolas de los
controladores de tránsito aéreo.
DESDE ELTR 2000 A/B
DESDE ELDRU2000
r
few
CENT
SISTEMAEUROCAT E-20
w,^ STM7SOC
0 ^
TRO DE MANTENIMIENTOTÉCNICO
w
r _~ — _,_ .— — _ „ _ —
CONSOLAS DELCENTRO DE
TRÁNSITO AÉREO
Fig 2.2.23 Interconexión del Centro de Mantenimiento Técnico con las Consolas de los ATCs
La configuración del RCMS es maestro-esclavo/ es decir, la posición de Control
Remoto, es posición maestra, la cual puede recuperar el mando en cualquier
momento, mientras que la posición local se encuentra en configuración esclavo.
La visualización de estados, fallas, información en general del RCMS se realiza en
base de:
Sistemas gráficos
Bloques de diagramas en varios niveles
Colores
Verde: está bien el equipo
Rojo: Presencia de alarma
Amarillo: Alerta.
Azul: desconexión de equipo
- Textos
Vistas detalladas
86
Valores de variables de operación actualizados
Grabación de sucesos
Envío de mensajes remotos
2.2.5.2 INDICADOR RADAR INFORMACIÓN DEL SISTEMA (IRIS)
El sistema radar THOMSON dispone de una consola de mantenimiento/ más no
operacional/ utilizada por técnicos y no controladores/ donde se pueden visualizar
el vídeo analógico del Radar Primario/ Radar Secundario/ vídeo crudo/ CFAR/
además de pióte primario/ secundario y pistas.
Iris tiene la posibilidad de secíorizar el área de cobertura de acuerdo al entorno
topográfico con la introducción de vectores/ logrando de está manera una
recepción menos sensible/ en este caso la potencia de salida se reduce a la mitad.
Iris (Fig 2.2.24) se compone de una estación de trabajo compuesta por:
- Ordenador configurado
- Unidad de pantalla
ORDENADORCONFIGURADOTHOMSONDOS/PSH
2) UNIDAD DEPANTALLA
Fig 2.2.24 INDICADOR RADAR / INFORMACIÓN DEL SISTEMA GRIS)
2.3 SISTEMA EUROCAT E-200
La información de los equipos radar primario y secundario para, ser utilizados por
los ATCs para la gestión de tránsito aéreo/ deben ser presentados gráficamente en
87
una pantalla/ por lo cual/ está información es enviada vía línea física a través de
modems al sistema de visualización siguiente.
El sistema presenta las siguientes características
Máximo número de procesamiento de tracks: 300
- Tiempo de refresh en presentación de tracks: 5 segundos
Máximo número de planes de vuelo activos y no activos: 600
- Capacidad de base de datos de RPL: 5000
Número máximo de mapas en e sistema: 75
- Número de presentación de tracks simultáneos en una posición: 128
El sistema de visualización adquirido a THOMSON/ denominado EUROCAT E-
200 tiene el propósito de procesar los datos radar y datos de plan de vuelo/ para
proporcionar a los controladores la información necesaria a través de una
presentación sintética en pantalla/ para guiar a los aviones con su ruta, de acuerdo a
la información de los planes de vuelo/ además ejecutan simulaciones de control de
tranco/ usando un simulador para entrenamiento.
Con la integración de la señal radar de Guayaquil en Quito al sistema Eurocat/ se
obtendrá información de los vuelos que salen o ingresan dentro de la cobertura de
Guayaquil/ por lo cual existirá un mayor control de tráfico del espacio aéreo
ecuatoriano en una sola posición/ lo que se manifiesta en un alto porcentaje de
seguridad de los vuelos pertenecientes no solo a las coberturas de Quito y de
Guayaquil, si no también de vuelos pertenecientes a la FIR Guayaquil.
Para tal fin el sistema proporciona las siguientes funciones:
- Adquisición y procesamiento de tracks o plois tanto de radares primario y
secundario conectados al sistema.
- Asignación automática de códigos de radar secundario.
- Detección de alertas o conflictos (a corto plazo, mínimas de altura./ áreas
prohibidas).
- Presentación de pistas (tracks) e información de planes de vuelo.
Monitoreo y control del sistema.
88
- Correlación automática entre pistas (tracks)/plan de vuelo.
- Doble grabación de voz y vídeo para situación operacional del aire.
- Posición con propósito de entrenamiento de controladores y simulación de
situaciones de vuelo.
Además para la integración de radares tiene las siguientes características:
- Procesamiento multiradar.
- Procesamiento de líneas AFTN y coordinación entre centros de control.
Para ello el sistema se interfaza con:
- Radares
- Red de conmutación de paquetes X.25
- Red AFTN.
Este sistema tiene la capacidad de integrar 8 (cabezas de radar)1 distintas, con
procesamiento para la obtención de una presentación confiable del espacio aéreo
administrable.
2.3.1 ARQUITECTURA DEL SISTEMA
Se encuentra formado por los siguientes HWCFs (Hardware Configuration ítems),
fíg 2.3.1:
- LENEES-BOX Link InterfaceNode External System
- RDPC Radar Data Processing Computer
- FDPC Flight Data Processing Computer
- CP Controller Position
- RECORDINGPROCESSOR
Función de cada HWCI:
LWES-BOX (Link Interface Node External System)
Recepción de la señal radar
Supervisión en línea
1 cabezas radar; corresponde a las líneas que contienen información del radar primario y secundario
Análisis de protocolo
RDP (Procesador de Datos Radar)
Correlación de planes de vuelo-trazas radar
Manejo de alertas: Alarmas de altitud, de área/ trayectorias, etc.
Procesamiento de trajzas monoradar:
Conversión de coordenadas
Filtrado de mosaico
Para el caso de integración de señales:
- Trazas multirada,r
Manejo de trazas sistema de/hacia centros adyacentes
FDP (Procesador de Planes de vuelo)
Procesamiento del modelo del espacio aéreo: Videomapas, mosaico, etc.
Creación de planes de vuelo, repetitivos o locales.
Manejo de mensajes AFTN.
Tiempos de planes de vuelo, computo de tiempo de vida, estimados,
Transferencias, creación de tiras (en papel o electrónicas).
CP (Posiciones de control radar y manual)
Las posiciones de control cuentan con una posición de control manual
(MCP) y la posición de control radar (RCP). Sus funciones básicas son:
- Presentación de las trazas
- Presentación de planes de vuelo
- Función gráfica
Ademas de las dos posiciones de los controladores ATCl Y ATC2 se tiene cuatro
posiciones adicionales, una de las cuales trabaja, de manera remota en la torre de
control del Aeropuerto "Mariscal Sucre", estas posiciones son las siguientes:
- TOWER Position: Posición Torre
91
- SUPERVISOR Position: Posición de supervisión Operativa
- MAINTENANCE Position: Posición de Mantenimiento Técnico
- SIMULADOR Position: Posición del Simulador
RECORDING PROCESSOR: Se encarga de grabar las 2á horas del día las
situaciones que ocurren dentro del espacio de gestión de tránsito aéreo.
Es necesario considerar que en este sistema de aproximación Monjas/ las funciones
RDP y FDP/ se encuentran localizadas en la misma computadora/ denominada, DP.
2.3.2 ESTACIONES DE TRABAJO - NODOS DEL SISTEMA
Las funciones ha desarrollar por el sistema son ejecutadas a través de diferentes
estaciones de trabajo/ en un sistema enlajsado por una red local. Cada nodo del
sistema cumple con una o varias funciones de las que se ha mencionado. La red es
utilizada para comunicarse y obtener datos o enviar resultados de las acciones
emprendidas en cada nodo.
Cada nodo en el sistema es un nodo dual/ es decir/ que se encuentran acoplados
dos nodos idénticos/ duplicados por razones de seguridad. Un nodo corre en modo
operacional/ mientras que el otro opera en stand-by. El nodo que se
encuentra en stand-by es capaz de cambiar a. modo operacional en caso de falla del
otro/ la cual puede ser en forma manual o automática. La forma automática se da
en caso de falla de la computadora operacional/ mientras que la, manual es el
resultado de un comando del supervisor técnico.
Los nodos duales del sistema son las computadoras DP (DPI y DP2) y
RECORDING 1/2/ trabajando una como operativa y la otra en stand-by.
Además existe una. tercera computadora con funciones iguales a, la. DP a excepción
de la correlación con los planes de vuelo (AFTN)/ este cpu trabaja como respaldo y
se denomina FALLE ACK
92
Por lo expuesto anteriormente, el sistema presenta gran segundad en la
transmisión de datos en caso de fallar alguna computadora y por lo tanto alta.
confiabüidad del mismo.A'^ Un nodo esta constituido por un CPU y elementos a él relacionados, como
procesador frontal o unidad de visualización. Los nodos (Fig 2.3.1) en el sistema
son:
- Posiciones de control ATCl/ ATC2
- Computadoras DP1/DP2 y FALLBACK
- Posiciones de Supervisión y Mantenimiento
- Posición de RECORDING1/2
- Simulador
- Posición TOWER
En un sistema dado/ los datos fluyen a través de la red LAN siendo estos/
H& principalmente pistas (tracks) o planes de vuelo. Tres clases de tracks se dan en el
sistema:
- Pistas locales, proporcionadas o extraídos de un radax
En el caso de dos o más radares
- Pistas del sistema. Resultado de un seguimiento o "traqueo" multiradar de las
pistas locales
- Pistas externas. Son las pistas de otros sistemas adyacentes que son enviados
como comunicación de otros centros.
Todos las pistas son "transmitidas'' (broadcast) a las posiciones de control ya que
pueden ser requeridas simultáneamente.
En cuanto a los planes de vuelo, se distinguen dos tipos:
¿ - Los mensajes de importancia general para todas las posiciones que se emiten en
"broadcasf.
- Los mensajes punto a punto, que son utilizados entre una posición particular de
control y el FDP.
93
23.3 SISTEMA OPERATIVO UNIX
Este sistema trabaja bajo el ambiente de UNIX/ prácticamente no se entiende la
existencia de UNIX si no existe una red. Por lo cual el concepto de red ligado al
sistema UNIX ofrece un campo más amplio al usuario y con ello una serie de
utilerías que le facilitan su labor. Los comandos a nivel de usuario para, red caen en
cuatro grupos: Entrar en sesión en sistemas remotos/ ejecución de comandos en
sistemas remotos/ transferencias de archivos y comandos para información o
reportes de estados.
Los medio más utilizados en el ambiente UNIX para hacer una red LAN son el
Ethernet y el Token-Ring, en este caso se utiliza la red dual DLAN Ethernet 10
Base T con el protocolo TCP/IP para comunicación de datos.
Para que cada nodo (cpu y posición de control) sea reconocido en el ambiente de
UNIX debe tener un nombre con letras minúsculas, de acuerdo a las reglas de
UNIX se utiliza la siguiente convención:
- Las tres primeras letras identifican el centro de control (ATC)/ para este caso se
tomo de la palabra Ecuador/ es decir/ ecti
- Las otras letras/ identifican la función, sin embargo/ para el caso de las
aproximaciones/ donde la función rdp y fdp se hacen en una. sola, computadora,
su nombre se forma con las letras rf, en el caso de las posiciones de control el
nombre se forma con las letras visu,
Al final del nombre se agrega un último dígito que diferencia la unidad de cpu
de aquellas que tengan la misma función en el mismo centro de control,
empezando por el 1, así tenemos:
94
Obtenidos los datos de los radares por los moderas, estos son recibidos por el
sistema de visualización Euroca.t E-200 cada uno a través de una. unidad
Compartidora de Línea (Splitter) TL 553 cuyo propósito es el de repartir los datos
de radar a las líneas (DPs) y Fallback, está, unidad presenta las siguientes
características:
Transparencia a los datos
Transmisión de datos sincrónicos o asincrónicos
La interfaz de comunicaciones entre el Splitter y las DP1/DP2 y Fallback es la
unidad denominada Lines-Box.
2.3.4.1 LINES-BOX
Cumple básicamente con aquella función del sistema que consiste en recibir y
decodificar toda la informa.ción proveniente de los radares conectados al sistema,
este sistema tiene la capacidad de integrar hasta ocho (cabezas de radar)!
diferentes.
En Quito se encuentran utilizados dos puertos, correspondientes ya sea para el
radar Plessey o el radar Thonsom, es decir:
- Radar Plessey en modo Operativo y
- Radar Plessey en modo Síand-by ó
- Radar Thonsom en modo Opera.tivo y
- Radar Thonsom en modo Sstand-by
El cambio de líneas de radar PLESSEY/THONSOM se realiza conectando las
entradas a los puertos de la unidad LINES-BOX a las salidas de cualquiera de los
dos modems.
Para la integración del radar de Guayaquil se considerarán dos puertos, al igual
que Quito, se tendrá dos puertos por cada radar (operativo/ stand-by) por efectos
de seguridad en caso de fallar uno de ellos.
96
Por lo enunciado anteriormente, la unidad LINEX-BOX actúa, dentro del sistema.
Eurocat E-200 como una. interfa-z de comunicaciones entre las cabezas radar y el
sistema.
Los diferentes radares conectados a un sistema dado, envían su información en
protocolos diferentes, es por lo tanto obligación de está unidad, el obtener estos
datos en su protocolo y convertirlo en datos entendibles (ver Fig 2.3.2),
LAN
DPIECUKP1
LINE-BOX
T TLINEAS RADAR
NODO OPERACIONAL
DP2ECURF2 BALLBACX
UNE-BOX
LINEAS RADARNODO STAND-BY
í í íLINEAS RADAR
Fig 2.3.2 Camino que siguen las líneas radar hasta la red LAN
Recibida la información de las líneas radar por parte de las computadoras Digital
AlphaStation DPI y DP2, estas se encargan del procesamiento de datos del radaj y
del procesamiento de datos de planes de vuelo (RDP/FDP).
SISTEMA DIGITAL ALPHASTATION 255
DESCRIPCIÓN:
Este sistema se utiliza como procesador de datos en las estaciones de trabajo, su
arquitectura PCI (Peripheral Component Interconnection) desarrolla una fácü
transferencia de da.tos a los dispositivos tales como controladores SCSI (Small
97
Computer System interface) y adaptadores de vídeo. Los conectares externos
proveen una interfaz serial o paralelo para dispositivos como: impresora o
MODEM.
2.3.5.2 PROCESAMIENTO RPP/FDP
El sistema, presenta una duplicidad del procesador RDP/FDP denominado
DP1/DP2, el mismo que acopla los tracks locales con los correspondientes planes
de vuelo para generar el track del sistema, el acoplamiento permite la ejecución de
Reportes Automáticos de Posición y del Monitoreo adherente de ruta.
La información de planes de vuelo vienen desde la AFTM (Red de
Telecomunicaciones Fijas Aeronáuticas), el proceso en el equipo consiste en
construir y mantener una base de datos que guarde los datos de planes de vuelo
por cada aeronave de relevancia para el sistema. Está base de datos es accesible por
los procesadores y por los controladores quienes usan esta información, el
propósito de mantener estos datos se utiliza para extraer Planes de Vuelo
Repetitivos (RPL) para actualizar y corregir estos datos recibidos desde la red
AFÍN. La información APTN es distribuida a las DP1/DP2 por medio de Splitter
TL601.
Los tracks sistema son enviados a las posiciones de los controladores/ los que se
encargan de procesar y mostrar la situación aérea por un lado y obtener una lista
de Planes de Vuelo por otro.
El sistema se encarga de dos funciones principales:
- Procesamiento de Datos Radar
- Procesamiento de Datos de Vuelo
2.3.4.2.1 FUNCIÓN DE DATOS RADAR (RD):
Está función es realizada por el Procesador de Datos Radar o llamado también
Procesador Frontal Radar, el cual provee los siguientes procesos:
98
Manejo de datos radar (tracks de radar local y plots de radar) que vienen de
diferentes radares conectados al centro ATC.
- Seguimiento monoradar en caso de que un radar envíe plots centro ATC.
- Conversión de coordenadas y filtrado de mosaico.
Seguimiento multiradar, el cual consiste en la representación y asociación por
avión de múltiples tracks locales.
- Seguimiento de altitud, el cual provee un valor exacto, cambios ascendentes
/ descendentes de altitud para cada avión tomando en cuenta, la información en
Mode C.
- Capacidad de Alerta Radar (RAC) como es:
STCA: alerta conflicto en corto tiempo
MSAW: advierte el peligro de mínima altitud de seguridad
- Capacidad de integrar/asociar tracks /planes de vuelo
Correlación de planes de vuelo /tracks
Reporte de Posición Automática. (ARP)
2.3.4.2.2 FUNCIÓN DE DATOS DE VUELO (FD):
Está función ejecuta los siguientes procesos:
Creación de planes de vuelo y adquisición de datos planes de vuelo de
diferentes fuentes.
Evolución de planes de vuelo, en el cual se proceso los planes de vuelo en
términos de tiempo.
- Chequeo de planes de vuelo, es decir, chequea todos los planes de vuelo para
una correcta sintaxis y semántica.
- Cálculo de trayectoria de plan de vuelo.
Administración de códigos SSR.
- Procesamiento de mensajes, existe tres clases que son recibidas desde la linea
AFTN: ATS, Meteo y Mensajes NOTAMs1
1NOTAM: Noüce To Air Men, se comunica al piloto que no existe información del radar99
- Administración de plan de vuelo repetitivo (RPL), en el cual se maneja una base
de da.tos RPL, asegurando el almacenamiento y corrección de RPLs para uso del
sistema.
En conclusión el sistema acopla el track local con los correspondientes planes de
vuelo para generar los tracks sistema. Este acoplamiento permite ejecutar reportes
de posición automáticamente y un continuo monitoreo de ruta.
La posición FALLBACK realiza funciones similares a las de PDP, con la diferencia de no
tener correlación con planes de vuelo.
Este equipo incluye un terminal de vídeo VT 520, en el cual se realizan cambios,
correr aplicaciones localmente.
UNIDAD REPARTIDORA DE LÍNEA TL 601
DESCRIPCIÓN:
El propósito de la unidad repartidora de línea es distribuir información de la
AFTN a las computadoras DPI y DP2, además del control para, la conmutación de
datos a la unidad master DPI o a la unidad esclavo DP2.
Está unidad soporta las siguientes características:
- Transparencia de datos
- Transmisión de datos asincrónicos y sincrónicos
TERMINAL DE VIDEO VT 520
DESCRIPCIÓN:
Es usado como un terminal de dialogo para las Digital AlpriaStaüon de los
procesadores DPI/2, Fallback y las estaciones de trabajo de KECORDING
(grabación de vídeo).
100
Las principales características son:
- Soporta sistemas operativos como: UNIX, MSDOS, OSF, ULTRIX
- Monitor de la1 y resolución de: 800 x 432 pixels
Pórticos de Comunicaciiones/ Impresora
Pórticos serial bidireccional de comunicaciones/impresora./ soporta de 300 a
115.2 Kbaudios
Conector paralelo de impresora., Centronix de 25 pines
Los datos que entregan las DPI/2 son transmitidos a las diferentes posiciones a
través de la red Ethernet
2.3.4.3 POSICIONES ATC (ATC1Y ATC2):
Los controladores son los responsables del control y localización de la posición de
la aeronave, dentro de un área de cobertura. Estas posiciones cumplen con la
función MMI (Interfaz Hombre/Maquina).
Cada posición está compuesta de un computador Digital AlphaStation, dos
módulos de display de reloj, una impresora de fajas IER 423 y:
- Para el controlador asistente:
Un monitor de 1K x 1K, teclado y mouse como pantalla de dialogo entre el
usuario y la máquina
Provee las siguientes funciones:
- Procesamiento de tracks (administración de tracks, color y símbolos de tracks,
etc)
Procesamiento gráfico (muestra, ventanas, mapas, distancia, etc)
- Procesamiento de planes de vuelo (correlación, aceptación de plan de vuelo,
etc)
- Para él controlado!1 radar.
Una unidad TX 2000 con un monitor de 2K x 2K, teclado y mouse para tener
dialogo entre el usuario y máquina
101
Provee las siguientes funciones:
Administración automática, del estado de los planes de vuelo
PROCESADOR DISPL AY TX 2000
DESCRIPCIÓN:
Genera la imagen para los displays o monitores de 2K x 2K o de 1K x 1K/ ejecuta
gráficos a color y funciones de generación de imagen desde una aplicación.
Para este propósito, el terminal TX 2000 usa un software LGIHX / en el cual el
protocolo de comunicaciones X-WDSTDOW es combinado con un lenguaje gráfico
interactivo jerárquico de alta ejecución (LGIHX).
La ejecución de estas funciones se realiza a través de dos tarjetas:
tarjeta de procesamiento gráfico y geométrico
tarjeta de memoria de salida de video.
2.3.4.4 POSICIONES DE SUPERVISIÓN Y MANTENIMIENTO:
Estas posiciones están compuestas de una Digital AlphaStation/ unidad TX 2000
con monitor de 2K x 2K/ teclado y mouse.
SUPERVISIÓN OPERATIVA:
Al igual que las posiciones ATCs consta de una impresora de fajas y de las sub-
posiciones de controlador radar y asistente. Las funciones que realiza son similares
a las posiciones de los ATCs/ además realiza funciones de supervisión operacional
como son:
- Modificación de parámetros operacionales como es:
QNH, páginas de Meteo/ sectorización/ reproducción/ actualización de datos.
102
MANTENIMIENTO TÉCNICO:
Dentro de está posición se cumple la siguiente función denominada SMC (Control
y Monitorización del Sistema)/ ejecuta la supervisión de los componentes del
sistema, de APP, está función corre sobre las demás estaciones de trabajo pero en
un tiempo determinado una estación es maestro (supervisión) y las demás son
esclavos, dentro de está función tenemos:
- Control de las posiciones de trabajo (ON/OFF)
Monitoreo y Control de computadoras redundantes
Monitoreo y Control de la red redundante
- Control de líneas (AFTNT, radar)
Actualización de datos en posiciones
- Control de posición simulador
2 A4.5 POSICIÓN TORRE:
Está posición se comunica con el sistema Eurocat a través de una red X.25 por
medio de un Wan router (Fig 2.3.3).
La posición está compuesta de una Digital AlphaStation, display de Gdmin,
impresora de fajas de vuelo, monitor 1K x 1K7 teclado y mouse.
Cumple funciones similares a las posiciones ATCs como son:
adininistración de datos radar
administración de planes de vuelo
DIGITAL WANROUTER 90
DESCRIPCIÓN:
Es un ruteador multiprotocolo para conectar la red LAN (Local Área Network)
Ethernet de la sala de mantenimiento técnico a una red WAN (Wide Área
Netvvork) en la torre a través de un enlace X.25.
103
Es una interfaz que permite la comunicación entre nodos de una red Lan y redes
que manejan la arquitectura. OSI, opera en modo sincrónico o asincrónico a
velocidades de transmisión mayor que 6á Kbps.
2185 /BA
LK46W-AS 30-46117-02
Fig 2.3.3 Arquitectura de la Posición Torre
104
La administración de la red se realiza a través del protocolo SNMP (Single
Netvvork ManangementProtocol).
2.3.4.6 POSICIÓN SIMULADOR:
Está compuesta de una Digital AlphaStation/ display de reloj, monitor de 1K x 1K/
teclado y mouse.
Realiza la función de Entrenamiento que provee los siguientes procesos:
Genera contornos de avión del cual actualiza periódicamente su posición/ está
función puede generar tracks locales y entregar planes de vuelo
- Provee simulación de da.tos para, otras funciones de entrenamiento
- Simulación de situaciones de conflicto aéreo.
2.3.4.7 PROCESADOR RECORDINTG1/2:
Cada procesador tiene un Digital AlphaStation/ el cual recibe del módulo RT 3000
el tiempo de referencia de datos y los datos de sincronismo del equipo ASSMAN/
además este equipo incluye un terminal de vídeo VT 520.
Este procesador presenta dos funciones principales que son:
1. Función Recording: Cuyo propósito es la grabación (almacenamiento) de las
pantallas de datos sobre todas las estaciones de trabajo durante las horas de
control de tráfico aéreo/ la grabación de datos son almacenados en cada disco
duro o en cintas de audio digital/ esto es:
datos de radar recibidos por las posiciones de controladores
- planes de vuelo activos impresos desde el procesamiento PPL
- parámetros que se muestran en las estaciones de trabajo
2. Función Replay: Permite la reproducción de situaciones de tráfico aéreo/
seleccionado por el controlador de acuerdo a la. fecha y hora que se requiera/
está función se realiza en la posición de supervisión
105
MODULO DE TIEMPO DE REFERENCIA RT 3000
DESCRIPCIÓN:
El módulo de tiempo de referencia RT 3000, marca GEORGY/ genera la.
información de tiempo paja el sistema Eurocat E-200 del centro APP, trabaja sobre
el sistema satelital G.P.S (Global Position System).
Este módulo es redundante en el caso de falla de uno de ellos, presentando a la vez
alarmas que indiquen la caída del módulo/ conmutando automáticamente el
funcionamiento al módulo en stand-by.
El RT 3000 ctunple una. función muy importante dentro del sistema Eurocat E-200,
debido a, la. sincronización de tiempo en todas las posiciones de los controladores/
es decir/ para. la. entrega de información de tránsito aéreo en tiempo real.
Presenta las siguientes características:
Generador GPS para calcular los parámetros de tiempo respecto a la
información transmitida por el satélite
- Módulos redundantes con fuente d 2á VDC
Módulo para generar códigos ASCII RS232 para ser usados en el sistema
Eurocat
Displays digitales localizados en cada posición de controlador.
Toda la información que ingresa es a través de una tarjeta, de red incluida en la
Digital AlphaStátion desde la red.
Las funciones de los nodos mencionadas se resume en el diagrama de bloques (fig
2.3.4):
2.3.5 ESTRUCTURA DEL HARWARE:
La distribución de la arquitectura del sistema de aproximación Monjas Sur está
dada por una. red dual DLAN/ usando repetidores DEC HUB 90 TS o por un
WAKTROUTER para la posición Torre, asociado a un cpu Digital AlphaStation el
106
cual trabaja sobre el sistema operativo UNIX. Todas las HWCI son conectadas a. la
red DLAN a través de redundantes tranceivers.
SISTEMA DIGITAL MULTINIVEL
DESCRIPCIÓN:
Para asegurar confiabilidad en el sistema, se tiene una. redundancia de la red LAN,
la cual consiste de dos hubs enlazados por un cable Thin Ethernet Cada hub
contiene dos repetidores multinivel digital (Digital's stackable repeater), debido a.
que existen once nodos (dispositivos) en el sistema.
Este repetidor está, diseñado para proveer una administración del trabajo en la red
o en una red de redes, tiene una capacidad para conectar mas de 8 dispositivos en
niveles (apiades) y uno de ellos puede ser el (agente administrador).
Este equipo consiste de un módulo repetidor DEChub 90 TS y un Sistema
multinivel digital. La administraciión del DEChub se basa en el protocolo SNMP
(Single Network Management Protocol) que permite una, administración de
múltiples LANs.
Los módulos DEChub administran los enlaces de los datos en la red Ethemet por
medio de las direcciones IP, dadas por SNMP a través los agentes administradores.
Además este módulo provee la capacidad de supervisión de la red a través de un
software llamado "HUB WATCH" el cual es una aplicación que permite la
administración de múltiples HUBs desde un solo sitio.
Características principales del Sistema:
8 puertos para conectares RJ-45, par trenzado (UIP)
- Pórticos para la formación de segmentos con cable coaxial delgado 10Base2
HERRAMIENTAS DE LA RED ETHERNET 10BASE T:
DESCRIPCIÓN:
El sistema utiliza, el standard Ethernet 10 Base T para, la red LAN dual, esto es,
velocidad de transmisión de 10 Mbps, técnica de transmisión en banda base y par
107
trenzado (UTP) como medio de transmisión, utiliza, transceivers, los cuales
proveen una interfa^ electrónica y física entre la red Ethernet y los DTE (Data
Terminal Equipment), es decir/ acopla la señal digital al medio de transmisión.
Por lo anotado anteriormente se puede decir que la red Ethernet es el soporte del
sistema Eurocat; por lo cual no debe ser interrumpida.
DATOS RADAR AFTN
FUNCIÓN DATOS RADAR (RD)FUNCIÓN PLAN DE VUELO (FD) REC
MMISMC
RDP/KDPHWCI
SMC
OP
(SMC) FUNCIÓN DE CONTROL YMONTTOR1ZACIÓNDEL SISTEMA
SUPHWCI
FP/RDMMISIMUREC
CLK
FUNCIÓN RECORDING/REPIAYfREC/REP)
RECHWCI
FP/RDMMIREPSIMU
MMISMC
FP/RDMMISMC
ULAN
OPERADORES
RECRD/FPSIMUSMC
RD/FPSIMUSMCREP
1FUNCIÓN MMI
INTERFASE HOMBRE / MAQUINA
ATC1, ATC2, MANTENIMIENTOHWCI
TOWERHWCI
SMCMMI
SMCMMI
FUNCIÓN DE ENTRENAMIENTO(SIMU)
OP
Fig 2.3.4 REPRESENTACIÓN FUNCIONAL DEL SISTEMA
108
2.4 SISTEMA DE COMUNICACIÓN SATELUAL
La Red Digital de Telecomunicaciones vía. satélite de la Dirección de Aviación Civil
presta sus servicios para las comunicaciones AFS (Servicio Fijo aeronáutico), desde
el mes de junio de 1994 con la instalación de la estación maestra HUB y cuatro
estaciones remotas, mediante el arrendamiento parcial de un transpondedor en el
satélite 15701, INTELSAT VI que se hallaba ubicado a 332° sobre la órbita.
geoestacionaria.1.
En un lapso de un año se procedió a la instalación de las demás estaciones remotas
(VSATs) en un total de 36 estaciones hasta junio de 1995, las mismas que prestaban
servicios de teléfono y de fax como medio alternativo, para asuntos eminentemente
administrativos.
En este año también se procede a realizar un realineamiento del sistema, hacia el
satélite IS705, conocido como DSTTELSAT VH ubicado a 310° en la órbita
geoesíacionaria. En 1996 se realiza la instalación del Conmutador Automático de
Mensajes conocido como sistema AFTN, el mismo que utiliza la red digital como
medio de transmisión al igual que los bancos de datos tanto del OPMET como el
NOTAM.
2.4.1 SITUACIÓN ACTUAL:
El sistema de comunicaciones vía satélite, actualmente tiene 38 estaciones remotas
que prestan servicios de voz, teléfono; datos, fax, trabaja en la Banda. C de 4 Ghz a
6 Ghz, teniéndose como valores de Uplink comprendidos entre los 5.925 y 6.425
Ghz y valores de Dowlink de 3.7 a 4.2 Ghz. Siempre se utiliza las frecuencias
mayores para el Uplink y las menores para Dowlink.
El ancho de banda utilizado por el sistema es de 4 Mhz en el transpondedor, esto
es, de 6.082 Ghz y 6.086 Ghz asignadas por la UTT-R como frecuencias de trabajo.
Su topología es estrena (Fig 2.4.1).
1 Geoestacionaria: Aquella que gira con la misma velocidad angular.109
El sistema satelital presenta las siguientes características:
- Capacidad de Broadcasting (Difusión)
- El costo de la comunicación es independiente de la. distancia
INTELSAT VHIS705
OÜTBOUND
MBOUND3
HUB XNMS
ílg 2.4.1 RED DIGITAL DE TELECOMUNICACIONES SATELTTALES
Una red normal o típica puede usar un canal de recepción OÜTBOUND1 y varios
canales de transmisión INBOUND2, en nuestro caso la red X.Star (protocolo usado
en el sistema STM7 nombre de la. empresa proveedora de los equipos, Satellite
Technologies Management, Inc), opera con un canal simple para OÜTBOUND bajo
TDM (Multiplexación por División de Tiempo)/ generado en el HUB hacia las
estaciones remotas con una velocidad de transmisión seteada a 514.66 Kbps y con
tres canales para INBOUND, bajo TDMA (Acceso Múltiple por División de
1 OÜTBOUND: Toda señal que saliendo del HUB pasa por el satélite y llega a las VSATs2 ENBOUND: Toda señal que saliendo de las VSATs pasa por el satélite y llega al HUB.
110
Tiempo), se origina, en las estaciones remotas hacia, el HUB con velocidad de
transmisión seteada a 192 Kbps.
Los canales de transmisión y recepción se diferencian tirios de otros por su
frecuencia (Tabla 2.4.1) y por que ocupan anchos de banda diferentes en el
transpondedor en el satélite (Fig 2.4.2).
, OUTBOUNDi
|~MBOUND1
ZNHBOUND2
6082.75
6083.8
6084.4
I INBOUND3 6085
1.5
0.6
0.6
0.6
Tabla 2.4.1 Frecuencia Central y ancho de Banda de los diferentes canales
INBOUND1/2/3 DISPONIBLE
MHz
1.5 MHz 0.6 0.6
fe
0.6
4MHz
Fig 2.4.2 DISTRIBUCIÓN DE CANALES EN FRECUENCIA
111
2.4.2 AROÜTrECTÜEA DE LA RED:
Las VSATs o MESs son nodos de conmutación que operan como parte de la red
pero con las facilidades que otorga un Centro de Control/ Administración y
Monitoreo como es el HUB. Todas las comunicaciones desde y hacia una VSAT se
establecen a través de canales satelitales usando paxíe de un transpondedor
satelital.
La topología estrella, del sistema tiene la facilidad que el centro HUB pueda.
conocer/ quien llama/ a donde llama, si esta, disponible esa estación/ si se ha
realizado una comunicación ese momento/ así como realizar vía, remota un reseteo
tanto de la VSAT como de un pórtico de la misma/ habilitar/ desabilitar/ y varias
funciones propias de la administración.
Dentro de las aplicaciones actuales y a. implementaxse a futuro en el sistema/ se
hallan:
1. Oral ATS
2. AFÍN
3. Fax administrativo y/o Meteorológico
á. VHF de alcance ampliado
5. Monitoreo de Radioayudas
6. Enlace de señales de Radar
7. Informática
8. Enlace entre PABX de los principales aeropuertos.
De los cuales los numerales I/ 2/ 3 se hallan operando.
La red es administrada por el X-NMS (External Manangement Network System)/
controla cuando se habilita o desabilita la red. El protocolo que se emula en la
interfajs del pórtico del usuario es convertido a un protocolo interno de
comunicaciones propio de la Red llamado X-STAR/ el cual se caracteriza por tener
tuna mayor perfomance en transmisión satelital.
Dentro de la red la información es enviada a través de dos tipos diferentes tramas/
la TDM (llevada en el OUTBOUND) y la TDMA (llevada en el INBOUND)/ la
112
duración de tina trama en TDM es de 90 ms, mientras que la trama, en TDMA es de
180 ms.
Una ventaja importante del sistema X-STAR es modificar las velocidades y la
cantidad de ancho de banda para tina optimización de la utilización del canal.
2 A3 FUNCIONAMIENTO
2.4.3.1 TRAMA TDM EN LA DIRECCIÓN OUTBOUND (Rg 2.4.3):
El equipo de banda base del HUB realiza la multiplexación tanto de paquetes como
del TDM. El tráfico e información de servicio para una portadora TDM están
contenidos en paquetes, el formato de estos paquetes incluye información de las
tres primeras capas del sistema ISO/OSI, es decir/ capa física, enlace y de red.
HUB STATION
2.4.3 TRAMA TDM EN LA DIRECCIÓN OUTBOUND
113
La trama TDM tiene una longitud de 5760 bytes, utilizándose 240 biis para la
sincronización.
A nivel físico se tienen 7 bytes que contienen las direcciones de destino y de origen
de la. comunicación, además de la identificación de la VSAT así como del pórtico
que se esta, utilizando, estos bytes se ubican al inicio del paquete.
A nivel de capa Enla.ce, se tiene 3 bytes que contienen el numero de enlaces
permitidos por LCP (64 máximo), seguido de los números de tramas recibidos y el
número de trama que se está esperando recibir,
En la capa red se incluye el GFI, que es el formato de identificador general, un
campo de control del protocolo X-STAR, así como 3 bytes para, futuras
aplicaciones.
2.4.3.2 TRAMA TOMA EN LA DIRECCIÓN INBOUND (Fig 2.4.4):
Las portadoras de INBOUND están organizadas en tramas TDMA, cada una de
estas tramas identifica a una subred. La disposición del ancho de banda de las
portadoras para las VSATs se realiza en cualquiera de los modos DAMA (Acceso
Múltiple por Asignación por Demanda), en este sistema son utilizados los modos:
Asignación fija
- Disponibilidad Dinámica con garantía mínima
El porcentaje de asignación para aplicación de voz, en de 35 % de la capacidad
mientras que el 65 % restante se reserva para la transmisión de datos, lo que
actualmente es usado por el sistema AFTN, Bancos de Datos tanto OPMET1 como
NOTAM.
1 OPMET: Operational Aeronáutica! MET, information (Meteorología)114
HUB STATION
Fig 2.4.4 TRAMA TOMA EN LA DIRECCIÓN EM3OUND
2.4.3.3 CAPACIDAD DEL SISTEMA:
El sistema XNMS tiene la capacidad de administra* hasta 5 HUB/ para obtener el
máximo número de enlaces/ los mismos que se distribuyen de la siguiente manera
(verFig2.á.5).
La capacidad máxima es paxa 64 estaciones remotas/ actualmente se encuentran
instalados 36 VSAT's/ divididas en tres regiones: Sierra/ Costa y Oriente; las
mismas que corresponden a los tres Inbound antes mencionados.
115
XNMS
Fig 2.4.5 CAPACIDAD DEL SISTEMA
XNMS: External Manangement Network System
NCU: Network Control Unit cada NCU maneja hasta 32 SCU
SCU: Subnetwork Control Unit, cada SCU maneja hasta. 5 LCP
LCP: Link Control Procesor, cada LCP maneja hasta 6á VSAT
VSAT: Very Small Aperture Terminal
116
ESTACIÓN RADAR DEGUAYAQUIL
La. estación radar de Guayaquil, desde el año de 1978 cuenta, con el sistema,
radar de tecnología inglesa PLESSEY/ el mismo que se encuentra localizado en el
aeropuerto "Simón Bolívar". La estación es la encargada del control del tráfico
aéreo de aeronaves que sobrevuelan el espacio ecuatoriano (vuelos
internacionales)/ además de los vuelos que se encuentran dentro de la cobertura
del TMA de aproximación y de vuelos comerciales que viajan a una altura baja,
durante las 24 horas del día los 365 días del año.
Por las funciones enunciadas, Guayaquil es el Centro de Control Aéreo del país,
por lo tanto tiene mayor responsabilidad que la estación radar de Monjas Sur en
Quito.
3.1 SISTEMA RADAR PRIMARIO AR15/2B:
El radar primario modelo AR15/2B es un radar de pulso que se caracteriza por la
transmisión de energía a través de la antena al espacio, por medio de pulsos de
corta duración (1 jiseg). Estos pulsos son de alta, frecuencia y gran potencia.
El sistema de radar primario trabaja en la banda S (10 cm), el cual realiza funciones
importantes como son:
- La unidad de transmisión se encarga de generar la señal RF, la misma que es
radiada por la antena primaria al espacio
- Parte de la señal RF transmitida es reflejada al chocar con un objeto, está señal
reflejada es captada por la misma antena y enviada hacia el receptor
- El receptor se encarga de demodular la señal reflejada y convertirla en señal de
vídeo para su presentación en las consolas de los Centros de Control
A diferencia del radar primario THOMSON de la estación radar de Quito que
presenta la característica de diversidad de frecuencia a través de una sola cabina de
transmisión, el radar primario AR15/2B de Guayaquil presenta está característica
por medio de dos cabinas de transmisión TX1 y TX2 a través de un sistema común
de antena..
117
El AR15/2B presenta, las siguientes características:
- Ganancia, de la antena parabólica: 33 dB
Frecuencia del transmisor: 2880 Mhz y 3020 Mhz
- Potencia pico: 600 Kw
Longitud del pulso: 1 M-seg
- P. R. F: 700 Hz
- Ancho del haz: 1.5 °
- Velocidad de rotación de la antena: 15 R. P.M
- Factor de ruido del receptor: 5 dB
El sistema AR15/2B esta compuesto de:
- Un sistema de antena de doble haz con polarización variable
- Dos Transmisores/Receptores trabajando en diversidad de frecuencia
- Un sistema. DMTl (Digital Moving Target Indication)
- Sistema de procesamiento de vídeo
- Unidad de control de radar (control remoto)
- Equipos de trigger/ de control y distribución de vídeo
FUNCIONAMIENTO
3.1.1 TRANSMISIÓN:
La cabina de transmisión es redundante/ por lo cual un transmisor trabaja en modo
operacional a una frecuencia fija/ mientras el otro se encuentra en standby
trabajando en diferente frecuencia. Para la generación de las frecuencias de trabajo
del radar se emplea un oscilador de alta frecuencia para cada una, denominado
Magnetrón.
Un ciclo de operación del sistema se inicia por una unidad de tiempo/ la cual
suministra pulsos de disparo exactos en el tiempo/ que accionan y controlan el ciclo
de operación. Este pulso de disparo sigue dos caminos después de dejar la unidad
118
de tiempo, un camino hacia el modulador y otro hacia el indicador radar
(pantallas).
3.1.1.1 ETAPA MODULADORA:
Este tipo de transmisor que por su naturaleza utiliza, un tubo llamado magnetrón
requiere de una enorme cantidad de tensión de pulso para tina adecuada
operación. La unidad de tiempo o sincronización, produce pequeños pulsos de
disparo de manera que una etapa intermedia se necesita entre la unidad de tiempo
y el transmisor para la excitación del transmisor, está unidad intermedia es la etapa
moduladora y esta compuesta, de:
- fuente de poder E.H.T (Alta Tensión)
- circuito de carga
- conmutador (Tiratrón)
- formador de impulso
- Transformador de salida
La etapa moduladora actúa como un dispositivo electrónico de switch que abre y
cierra el magnetrón. Su función es almacenar energía proveniente de una fuente de
poder, durante un período de tiempo relativamente largo entre pulsos y descargar
la energía a la carga (magnetrón) durante el pulso de Tx en un tiempo determinado
por el P.R.F1. La conmutación se hace con un tubo llamado tiratrón.
* PjRJF: Pulsos de Repetición de Frecuencia son determinados por el máximo rango al cual deseanobtener los ecos.
119
P.F.N
FUENTE DEPODER.ETH
escurro rA
REDFOKNÍADORAFORMADORA
DE PULSO
TTRANSFORMADORDE PULSO
DECARGA
T3RATRON
CARGA
MAGNETRÓN
Fig 3.1. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL MODULADOR
El tiratrón es un tubo compuesto de gas hidrógeno que por su repuesta ultrarápida
da los mejores resultados en cuanto a la forma del pulso. Para que esta descarga de
tensión sea constante, se usa un dispositivo formador de impulso/ gpnp.ralmen.te
constituido por una línea de transmisión/ en la cual la fuente de voltaje entrega
energía para la excitación del raagnetrón.
3.1.1.2 GENERACIÓN DE PULSOS RADAR
La característica fundamental del magnetrón es precisamente la de obtener
potencias elevadas en la banda de microondas durante intervalos de tiempos
cortos. Está alta potencia, y alta frecuencia generada por el magnetrón hace que este
elemento sea probablemente el más importante del radar.
Para Guayaquil se tiene las siguientes frecuencias de radax:
Canal de frecuencia alta: 3020 Mhz
Canal de frecuencia baja: 2880 Mhz
El Magnetrón es energizado por la aplicación de un pulso del modulador. Este
pulso es generalmente de polaridad negativa y es aplicada al cátodo del
magnetrón. La aplicación de este pulso ocasiona que el raagnetrón oscile a su
frecuencia, de resonancia a un nivel de potencia muy alto mientras dura la.
aplicación de este pulso.
120
3.1.1.3 ETAPA DE RADIOFRECUENCIA
Debido a la frecuencia tan alta utilizada, la transmisión de energía de RF entre el
transmisor y la antena y la vuelta al receptor desde la antena se hace a través de
guías de onda, pasando por un duplexor. A todo este conjunto se llama
radiofrecuencia.
A la salida del transmisor comienza la guía de onda, a continuación la señal pasa a
través de un duplexer que es un switch electrónico para transmitir/recibir, esto es,
el transmisor es automáticamente conectado a la antena durante la emisión de
pulsos y el receptor será conectado automáticamente a la antena durante el período
de recepción.
El proceso de conmutación no es mecánico, puesto que el duplexer es un tubo ó
válvula llamada TR, el cual es una cavidad resonante con un gas que se ioniza
mediante la. aplicación de alta tensión. Está unidad TR se coloca a la entrada del
receptor y evita que entren las señales muy fuertes procedentes del magnetrón.
Estas señales producen una tensión muy alta entre las puntas de los electrodos y
hacen saltar una intensidad entre ellas, debido a lo cual se ioniza el gas y se
cortocircuita la entrada al receptor.
En el período de recepción de ecos, estas señales son siempre pequeñas por lo cual
la cavidad no esta cortocircuitada y da el paso a los ecos libremente. Debido a la
acción de está cavidad se evita que los pulsos del transmisor puedan dañar al
receptor preparado para niveles muy inferiores, además que se pierda una parte de
la señal débil recibida hacia el transmisor, sin llegar al receptor.
La potencia de salida del transmisor es de 600 KW pico y potencia promedio de 420
w.Otra característica importante del transmisor/receptor es el funcionamiento en
diversidad de frecuencia, son combinados en un sistema común de antena
logrando de esta manera las siguientes ventajas:
121
- Evita la no operacionalidad en caso de fallar un transmisor/receptor
- Un incremento en cobertura del 15% a 20% y un 80% de probabilidad de
detección de blancos.
3.1.2 ANTENA AR15/2B
La antena primaria se encarga de radiar y recibir energía electromagnética, o lo que
es lo mismo sirve como acoplador de impedancia entre el sistema y el espacio libre.
La antena radar es altamente direccional capaz de entregar información de
azimuth con una exactitud razonable. La antena tiene las siguientes características:
Antena giratoria
- Reflector paraboloide
- Alimentación focal
- Diagrama de radiación en "cosecante al cuadrado"
El movimiento del haz de la antena se obtiene mecánicamente a través de una junta
rotatoria, la misma que se encarga de dirigir la energía de la parte fija (transmisor)
a la parte móvil (antena) o viceversa, es decir, la señal del transmisor pasa de la
parte fija a la estructura giratoria de la antena, constituida por el reflector y su
alimentador. Por otra parte, los ecos siguen el mismo camino en sentido contrario,
es decir, van del reflector al alimentador giratorio y, de ahí, deben pasar a la parte
fija donde normalmente está situado el receptor.
El reflector parabólico es alimentado en el foco, por dos cornetas (alcance largo y
corto), está antena es el tipo más usado para estos sistemas de radar de vigilancia.
El diagrama de radiación es en abanico, es decir, estrecho en el plano horizontal, en
el que se hace el barrido y ancho en el plano vertical para no perder ningún blanco,
además la curva inferior del reflector es aumentada, logrando de esta manera,
conseguir un diagrama de radiación cosecante cuadrado que tiene la característica
de "rellenar" el diagrama de radiación típico en abanico en la parte superior.
122
Sobre la antena del radar primario se encuentra montada la antena secundaria y de
igual manera la transmisión de energía de la parte fija a la parte móvil se da por la
junta giratoria.
La antena presenta doble haz, uno principal para transmisión (largo alcance) y el
otro auxiliar usado en recepción para corto alcance entregando una mejor
discriminación frente al retorno de obstrucciones desde la tierra y de bajas
altitudes tal es el caso de aves y condiciones meteorológicas especiales.
Este sistema de antena adicionalmente provee una polarización variable sea lineal
o circular que puede ser seleccionada por el operador/ de manera, general el haz
principal trabaja con polarización variable, sea esta lineal o circular y para el haz
auxiliar la polarización es circular y fija, con la. polarización circular se evita la.
presentación en las pantallas de fenómenos meteorológicos (lluvia, nubes).
El ensamblaje de rotación incorpora una unidad de transmisión de información de
azimuth que consta, de:
- SYNCHRO RESOLVER: Utilizado para excitar el barrido en los 360° del
monitor display (IRIS para THOMSON)
- SHAFT ENCODER: Para, excitar el vídeo mapa, el plot extractor. Produce dos
salidas:
. ARP: un pulso marcador de norte magnético
. ACP: un tren de 4096 pulsos de azimuth por cada revolución de antena, dando
una
resolución de:
360o/ 4096 = 0.088° para cada celda en azimuth
360° corresponde al barrido en las pantallas.
Estos 4096 pulsos y el pulso de norte magnético también pasan al Plot extractor para ser
utilizado en el radar secundario.
123
3.1.3 RECEPCIÓN
La función básica del receptor es detectar el eco, entendiéndose como detección a
capacidad del receptor de distinguir entre el eco que retorna y el ruido. La
eficiencia de un receptor para efectuar esta, operación esta, dada por la sensibilidad
del mismo.
Otro requisito del receptor es la amplificación/ además el receptor no debe
introducir distorsión en el pulso de eco paxa la obtención de una medida precisa,
de la distancia. Está, restricción es necesaria por la manera en que se hacen las
medidas de distancia. La distancia se mide a partir de la velocidad de la luz así
como del tiempo que demora en ir y venir el pulso transmitido medido desde el
flanco de subida del pulso transmitido hasta la subida del pulso de eco, si son
distorsionados estos últimos dará un error en la distancia (Fig 3.1.1).
^Distancia medida
Distancia real
r^
J/
Fig 3.1.1 MEDICIÓN DE LA DISTANCIA DE UN ECO
Para la amplificación es necesario amplificar todas sus componentes, o por lo
menos aquellas armónicas cuyas amplitudes reconstituyan el pulso
aceptablemente. Este amplificador se denomina amplificador paramétrico o de bajo
ruido utilizado para mejorar el cuociente señal/ruido (S/N) a la salida del
receptor.
La ganancia del amplificador se estabiliza a través de un circulado^ los picos de
ruido que se obtienen a la salida se eliminan con el limitador.
Para obtener la Frecuencia Intermedia (F.I) que es de 30 MHz, el eco se mezcla con
la salida del stalo. El stalo es un oscilador extremadamente estable (cristal). El
124
Control Automático de Frecuencia controla la frecuencia, a fin de mantener a
sepaxación necesaria de SOMHz entre el stalo y la frecuencia de a señal reflejada,
esto se realiza paja compensar cualquier desvío de frecuencia.
El receptor se presenta en el siguiente diagrama de bloques (Fig 3.1.2).
ECO
PULSOMAGNETRÓN
DUPLEXER
ATENUADORDIODO
PIN
ORCULADOR
LIMITADOR
MEZCLADOR
STALO
MixerA.F.C
AF.CAmpF.I
AMP. PARAMETRICO
AMP.LOG
PREAMP. F.I AMP. NORMAL
AMP.MTI
VIDEOLOG.
VIDEONORMAL
VIDEOMU
SINTONÍA C..AFAUTOMÁTICA
DRIVEA.F.C
DISCRIMINADOR
Fig 3.1.2 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL RECEPTOR
Dentro de la etapa preamplificadora de F.I se tienen tres diferentes amplificadores
como son:
- Logarítmico: amplifica la señal recibida de forma tal que las señales débiles
reciben mayor cantidad de amplificación/ es decir/ la. amplitud de la señal de
125
una aeronave grande será igual a la de una aeronave pequeña/ además presenta
una. salida para el vídeo con condiciones atmosféricas difíciles.
- Normal: amplifica la frecuencia hasta obtener los 30 MHz7 presenta el vídeo
normal o vídeo sin procesar
- MIT: Los ecos son amplificados/ limitados y aplicados a un detector de fase que
compara la diferencia de fase entre retornos de los blancos y los pulsos
transmitidos/ esta información es procesada y usada, para identificar y mostrar
los blancos móviles en el PPI (Plan Position Indicator).
3.1.4 PROCESADOR MTI:
El procesador MIT se muestra en el siguiente diagrama esquemático (Fig 3.1.3).
RECEPTORKI:30MHz
TRANSMISOR
AMP. 'LIMITANTE A.S.D
COHO P.S.D
CONVERSORA/D
MEMORIA SUBSrRACTOR SALIDA
Fie 3.1.3 DIAGRAMA FUNCIONAL DEL MTI
El MU emplea técnicas digitales para eliminar los ecos fijos/ además del pulso de
126
Tx como referencia denominado Lock Pulse o pulso de seguridad que se encarga
de mantener la fase del oscilador de F.I.
Las señales de F.I provenientes del receptor que contienen tanto ecos fijos como
móviles, son comparados en amplitud y en fase entre PRIs consecutivos. La
diferencia de fase de los ecos móviles varía en cada PRI1, mientras que en los ecos
fijos, esta se mantiene. Luego que son detectados los ecos fijos y los ecos móviles,
por diferencia de fase, la información analógica es convertida a digital (palabras de
8 bits) y almacenada en una memoria para discriminar los ecos fijos de los móviles
y eliminarlos por medio de un substractor, el conjunto de la memoria y el
substractor se denomina cancelador, este cancelador compara la salida de un pulso
del detector de fase con el mismo pulso en el siguiente PRT. Para medir la
diferencia de fase se utiliza un Detector Sensitivo de Fase (PSD) que a la. salida
provee un voltaje proporcional al desplazamiento de fase de los ecos recibidos.
El Oscilador Coherente (COHO) es un oscilador coherente denominado así, porque
su salida es coherente en fase con el pulso de Tx.
Finalmente, la información digital de los ecos móviles es convertida nuevamente a
analógica y amplificada para poder ser presentada en las pantallas. El sistema
también permite la posibilidad de eliminar el clutter recibido, mediante umbrales
en el Detector Sensitivo de Amplitud (ASD).
3.2 SISTEMA RADAR SECUNDARIO SSR 200:
De igual manera que el radar secundario KSM 9701 de Quito/ el radar secundario
SSR 200 cumple las mismas funciones de identificación y recepción de datos a
través de la respuesta del avión al impulso de radar, es decir, que el avión deja, de
ser un blanco pasivo para convertirse en un blanco activo que colabora
contestando gracias al transpondedor a bordo.
1HRI: Intervalos de Repetición de Pulsos127
Se debe recordar que el radar secundario utiliza menos potencia que el radar
primario, debido a que no necesita energía para ida y vuelta, sino únicamente de
ida/ la potencia de salida esta dentro del rango de 0.5 y 2.5 KW.
Tanto el Radar Primario como el Radar Secundario son Ayudas de la Navegación que
siguen rigurosamente las normas del anexo 10 de la Organización de Aviación Civil
Internacional (OACI), (ver Anexo A).
El sistema radar secundario SSR 200 está constituido de las siguientes partes (Fig
3.2.1)
Conjunto de antena SSR
- Interrogador/Receptor PTR 826
- Plot extractor PSX 200
- Pantallas de presentación radar WATCHMAN
AERONAVETRANSPONDEDOR
INXERXOGACIONES f RESPUESTA (CÓDIGOS)
/ *'RADAR
RADA
PLOTEXTRACTOR
R
^^PROCESADOR
DISPLAYMONITOR
PANTALLAS WATCHMAN
Fig 3.2.1 DIAGRAMA FUNCIONAL DEL RADAR SECUNDARIO SSR 200
Las señales transmitidas desde una unidad del radar llamada interrogador (I/R)
son enviadas al espacio a través de la antena secundaria a la aeronave, estas
señales son recibidas por el transpondedor de la aeronave/ la misma que envía
respuestas en forma de códigos a la antena radar. Los códigos son recibidos por el
receptor (I/R) y procesados para su presentación en las consolas de los ATCs.
128
FUNCIONAMIENTO
3.2.1 TRANSMISIÓN:
3.2.1.1 TRANSMISOR/RECEPTOR DE POTENCIA PTR 826:
El transmisor/receptor o interrogador/receptor FTR 826 (Fig 3.2.2) contiene los
circuitos para:
1. Generación y transmisión de pulsos de interrogación espaciados de acuerdo al
modo seleccionado.
2. Recepción y procesamiento de trenes de pulsos de respuesta codificados por el
transpondedor.
ANTENA SSR
MODULADOR
P1,P3
PRE-TRIGGER
PLOT EXTRACTOR
CODIFICADOR
Fig 3.2.2 DIAGRAMA FUNCIONAL DEL TRANSMISOR/RECEPTOR DE POTENCIA FTR 826
Las interrogaciones son enviadas a una frecuencia de 1030 ± 0.2 MHz. Cada señal
de interrogación esta compuesta de tres pulsos conocidos como Pl, P2 y P3 (ver Fig
2.2.5).
El intervalo entre los pulsos Pl y P3 determina el modo de interrogación (ver Tabla
2,1), el pulso P2 es usado para la supresión de los lóbulos laterales del diagrama
129
de radiación de la antena/ evitando de esta forma falsas respuestas del
transpondedor de la aeronave.
La frecuencia de 1030 MHz se genera a partir de un oscilador de cristal fijo de
85.833 MHz y vaxias etapas de multiplicación de frecuencias.
El transpondedor del avión puede responder a un modo de interrogación o a una
combinación de modos diferentes, para este radar se usa la combinación del modo
3/A y modo C (Fig 3.2.3).
MODO 3/A MODOC
8 ¡aseg
L: El tiempo de duración depende de rango máximo de radar, para este caso es de 2.5mseg (rangomáximo: 200 NM).
Fig 3.2. 3 MODO DE INTERROGACIÓN más usado en Aviación Civil 3/A/C
GENERACIÓN DE PULSOS Pl, P2 Y P3:
La generación de los pulsos se da a través de un codificador digital, cuya función
principal es entregar un tren de pulsos como disparo al modulador y transmisor/
los pulsos generados son de 0.8 useg de duración.
Para que no exista desfase en la presentación de las consolas de control, entre los
ecos del radar primario y las respuestas del transpondedor es necesario
redisparaxla con respecto al pulso del radar primario de manera que se compensa
130
retardos debido a la generación de los pulsos, al retardo del transpondedor y al
tiempo de decodificación.
Los pulsos son modulados en la etapa del transmisor de la unidad I/R, está etapa
se encarga de aceptar los pulsos de disparo desde el codificador, modularlos y
entregarlos al transmisor, el cual es controlado por un oscilador master, constituido
por un cristal fijo y varias etapas de multiplicación de frecuencias encargadas de
elevar la frecuencia del cristal a la frecuencia de transmisor, la salida de RF del
excitador es aplicada a una cadena de amplificadores de potencia para la
obtención de la potencia requerida.
Está señal pasa, a través de un duplexer al conmutador de RF para luego ser
acoplada a sistema de antenas (ver Fig 3,2.2).
La unidad de Control de Frecuencia Automática (A.F.C) realiza un control de
voltaje d.c que mantiene al oscilador dentro de un rango de 0.2 MHz de la
frecuencia de operación sobre un rango de temperatura.
3.2.1.2 ANTENA SSR:
Está antena es conocida como antena de suma y diferencia, debido a que utiliza
una señal de control P2 (D), la misma que proporciona un diagrama de radiación
casi omnidireccional que logra que el lóbulo principal sea más direccional (Z) (Fig
3.2.4).
LÓBULO PRINCIPAL
/ _ [H) DtAORAMADE.
LÓBULOSDEL DIAGRAMA. OC RADiAélÓN
Fig 3.2.4 LÓBULOS DE RADIACIÓN DE LA ANTENA SECUNDARIA SSR
131
De esta, manera, al igual que el radar secundario THOMSON se evita, respuestas
falsas del transpondedor debido a los lóbulos laterales.
t
El arreglo de la. antena secundaria, está montada sobre la antena del radar primario,
mecánicamente el giro de la antena esta acoplada a una unidad codificadora que
provee los 4096 pulsos de acimut y el pulso de referencia del norte magnético para
cada revolución de la antena.
La distancia, de las cedas puede ser 1/8 NM, 1/4 NM o 1/12 NM con una
resolución en ajzimut de 0.088° como se manifestó para la antena primaria, el dato
de azimut preciso se determina ademas con las técnicas de ventanas deslizantes y
de división del haz a. través de interrogaciones sucesivas analizadas en el capítulo
2.2.
^, Las respuestas del transpondedor son recibidas por la misma antena, las cuales son
acopladas a un preselector que protege al receptor de los pulsos de transmisión.
3.2.1.3 TRANSPQNDEDQR:
La frecuencia de transmisión del transpondedor es de 1090 ± 3 MHz, las respuestas
a las interrogaciones esta dada por un tren de pulsos que depende del modo de
interrogación y se da después de un tiempo de 3± 0.5 i^seg del pulso P3 enviado.
Cada tren de pulsos consiste de un máximo de dieciséis pulsos y un mínimo de
dos/ existen dos pulsos que siempre se transmite denominados pulsos framing o
pulsos enmarcadores Fl y F2, el espacio entre los pulsos framing es de 20.3
como se observa en la siguiente Fig 3.2.5
132
MODO 3APl
SENAU3S RECIBIDAS POREL TRANSPONDEDOR
P3
Fl
RESPUESTA DEL TRANSPONDEDORAL MODO DE INTERROGACIÓN 3 A
20.3
Fig 3.2. 5 RESPUESTA DEL TRANSPONDEDOR A LA SEÑAL DE INTERROGACIÓN
3.2.2 RECEPCIÓN:
3.2.2.1 TRANSMISOR/RECEPTOR DE POTENCIA PTR 826:
La salida el preselector (1090 MHz) es mezclada con la señal del oscilador local
(1030 MHz) en el preamplificador mezclador donde se genera y amplifica la señal
de 60 MHz de la F.I. El preselector esta compuesto de un filtro pasabandas
centrado en 1090 MRz.
El amplificador de F.I es seguido de un amplificador logarítmico de F.I y de un
detector de vídeo. La salida del detector es enviada al Plot extractor.
El amplificador logarítmico controla la ganancia del amplificador de F.I en función
del rango/ aumentando en rangos lejanos y disminuyendo en las cercanías de la
estación.
La etapa de recepción se puede observar en el siguiente dia.grama de bloques (Fig
3.2.6)
133
SEÑAL1090MH2
w
PRESELECTOR
FILTRO RF1090MHz
OSC. LOCAL1030 MHz
fe
PREAMPRF
1r
MDCER ^ PREAMP. Y ^ AMP. LOG ^ DETECTOR^ FILTRO F.1 ^ JF.I ^ VIDEO ^
CATTTIA TSTÍ
VIDEO
Fig 3.2.6 DIAGRAMA FUNCIONAL DEL RECEPTOR
3.2.2.2 FLQT EXTRACTOR:
Una vez recuperado los pulsos de vídeo de la respuesta/ el plot extractor se
encarga de decodifícar la información de respuesta, eliminar el ruido presente para
un posterior procesamiento y presentación.
La salida del procesador entrega reportes de blancos por cada revolución de
antena. Estos reportes incluyen datos de posición del transpondedor en rango y
coordenadas de azimut; además incluye el código de identificación, información de
altitud y alguna información de emergencia.
3.2.3 PANTALLAS WATCHMAN:
Son cuatro procesadores autónomos conectados a través de una red LAN, cada
uno compuesto de una pantalla de presentación, las mismas que desempeñan las
siguientes funciones:
Control de Transito de Área (sobrevueles internacionales) y cobertura entre el
TMA de Quito y el TMA de Guayaquil, mediante información de frecuencia
- Control de Tráfico Aéreo dentro del TMA
- Control de Tráfico Aéreo de vuelos comerciales
- Pantalla en Stand-By que puede trabajar en cualquier instante reemplazando a
cualquiera de las tres anteriores en caso de fallar una de ellas.
134
Los procesadores son los encargados de la correlación de datos del radar primario
y secundario y posteriormente de su presentación. La sincronización entre los
datos de radax primario y secundario lo realiza el mismo sistema.
3.3 SISTEMA DE COMUNICACIONES SATELITAL:
Guayaquil cuenta con cuatro estaciones remotas VSATs/ gracias a. la topología
estrella del sistema/ existe la facilidad de que el centro HUB pueda conocer/ quien
llama/ a donde llama/ si esta disponible esa estación/ si se ha realizado una
comunicación ese momento/ así como realizar vía remota un reseteo tanto de la
VSAT como de un pórtico de la misma/ habilitar/ desábilitar, y varias funciones
propias de la administración. La VSAT también puede realizar localmente las
funciones anteriores
Dentro de las aplicaciones actuales se hallan:
1. Oral ATS
2. AFTN
3. Fax administrativo y/o Meteorológico
135
£'
INTEGRACIÓN DE SEÑALESRADAR DE QUITO Y
El objetivo principal de integrar las señales radar/ indistintamente del sitio
en que se encuentren los diferentes radares fijos o remotos, es el entregar una
información completa de tráfico aéreo dentro del espacio aéreo ecuatoriano,
logrando de esta manera cubrir zonas ciegas en las cuales no existe control radar y
obtener mayor seguridad en los vuelos.
La información entregada se presentará en un centro de control unificado,
indistintamente del lugar, es decir puede ser Quito o Guayaquil. Debido a que
Quito cuenta al momento con el sistema de visualización EUROCAT E-200 que
permite integrar hasta ocho señales de radar diferentes, está estación será el centro
de control.
Las coberturas de los radares de Quito y Guayaquil de la Dirección de Aviación
Civil representan un alto porcentaje del volumen de control a nivel nacional e
internacional, por lo cual el presente estudio va dirigido a la integración de las
señales de los radares mencionados, no obstante queda abierto la posibilidad de
integrar otros radares como los de la Fuerza Aérea Ecuatoriana (F. A.E)
La cobertura1 de un radar depende del alcance de los equipos (Radar Primario y
Secundario), además de la topografía del lugar donde se encuentra el radar. La
responsabilidad de la administración y control dentro de esta cobertura le
corresponde al Departamento de Tránsito Aéreo de la D. A.C.
4.1 TRANSITO AEREO:
La Dirección General de la Aviación Civil es la autoridad competente para
organizar, dirigir y controlar el tránsito aéreo en el territorio nacional, adoptar las
medidas adecuadas en beneficio de la seguridad de la navegación aérea en todas
1 COBERTURA: Espacio aéreo de dimensiones definidas dentro del cual se facilita servicio decontrol de tránsito aéreo de vuelos.
136
las rutas, aeródromos1 y helipuertos y aplicar los sistemas/ normas y
procedimientos de protección al vuelo, para lo cual la D.G.A.C designó al
Departamento de Tránsito Aéreo como organismo responsa.ble de proveer estos
servicios.
Los objetivos de los Servicio de Tránsito Aéreo (ATS) son:
1. Prevenir colisiones entre aeronaves
2. Prevenir colisiones entre aeronaves en el ajea de maniobras y entre estas y los
obstáculos que haya en dicha áxea
3. Acelerar y mantener ordenadamente el movimiento del tránsito aéreo
4. Asesorar y proporcionar información útil para la marcha segura, y eficaz de los
vuelos
5. Notificar al organismo pertinente (SAR: Servicio Aéreo de Rescate), respecto a
las aeronaves que necesitan ayuda de búsqueda y salvamento, y auxiliar a
dichos organismos según sea necesario.
Los servicios mencionados en la referencia 1.1 están relacionados con servicios de
control por parte de los Controladores de Tránsito Aéreo (ATCs) como son:
a) Servicio de control de área: El control de área está administrado por el centro
de control de Guayaquil tiene por objeto expedir autorizaciones e información a.
las aeronaves con plan de vuelo IFR (Information Flight Región), que se
realizan en las rutas ATS dentro de la FIR Guayaquil independientemente de
las condiciones meteorológicas. Todo los vuelos que llegan o salen de un
aeropuerto y vuelos internacionales que pasan por nuestro territorio tienen que
pedir autorización e informar al centro de control de ajea de Guayaquil (ACQ,
convirtiéndose en el centro de mayor jerarquía en la navegación aérea del
Ecuador.
Estos servicios en general pueden ser controlados mediante: ayudas visuales,
control de tranco aéreo facilitado por el radar, llamado también control radar o
mediante comunicaciones de radio entre piloto/controlador llamado control
no radar.
1 AERÓDROMO: Área definida de tierra o de agua destinada total o parcialmente a. la llegada,salida y movimiento en superficie de aeronaves/ similar a aeropuerto.
137
En nuestro país el control dentro de la FIR (referencia 1.1) se realiza mediante
comunicaciones vía radio/ debido a que el alcance de los radares no es
suficiente, además, si se tuviese un radar de largo alcance, este sería,
desaprovechado, pues la presencia del sistema montañoso de los Andes en
nuestro territorio provoca gran interferencia lo que hace que el control con
radar sea limitado.
b) Servicio de control de aproximación: Tiene por objeto expedir autorizaciones e
información a. las aeronaves, a fin de prevenir colisiones entre los vuelos de
llegada y salida de un aeropuerto con el plan de vuelo IFR, que operan en un
espacio aéreo controlado (TMA), independientemente de las condiciones
meteorológicas.
Tanto el TMA de aproximación de Quito y de Guayaquil son espacios
controlados por radar.
c) Servicio de control de aeródromo: Las torres de control de aeródromo (TWR)
son las encargadas de transmitir información y expedir autorizaciones a las
aeronaves bajo su control, para conseguir un movimiento del tránsito aéreo
seguro, ordenado y rápido en el aeródromo y en sus inmediaciones, con el fin
de prevenir colisiones. El control se realiza visualmente por parte del
controlador de torre e informa al piloto, el cual por medio de ayudas visuales
puede despegar o aterrizar.
4.2 COBERTURA RADAR ACTUAL
Antes de exponer las coberturas de radar actual tanto para Quito y Guayaquil es
necesario tener una idea clara de las ventajas que presenta un control radar frente a
un control no radar, debido a que el objetivo de este estudio es integrar las dos
coberturas mencionadas para obtener un mayor volumen aéreo controlado por
radar.
138
4.2.1 CONTROL NO RADAR:
Este tipo de control se realiza cuando no existe presentación de información
suministrada por el radar en las pantallas de los controladores/ para lo cual los
pilotos de las aeronaves para seguir su trayectoria deben basarse en las cartas de
navegación para las diferentes rutas y ponerse en contacto con el controlador de
tránsito aéreo al pasar por los puntos de notificación1.
En un control no radar las comunicaciones orales entre piloto y controlador son
vitales, debido a que son las únicas comunicaciones que existe en este tipo de
control/ para lo cual el controlador debe tener un alto grado de imaginación del
espacio aéreo y del tráfico en ella/ para entregar la. información correcta que
requiere el piloto.
4.2.2 CONTROL RADAR
El control radar es la forma ideal de controlar el tránsito aéreo dentro de la
navegación aérea por la seguridad/ orden y rapidez que los controladores dan a
las aeronaves/ por medio de los datos entregados del Radar Primario (distancia) y
del Radar Secundario (altitud e identificación) de la aeronave/ estos datos son
presentados en una pantalla (Fig 4.1) para la utilización de los controladores de
tránsito aéreo/ los mismos que se encargan de informar a los pilotos de algún
problema que pueda presentarse con otras aeronaves o con un obstáculo
(montañas)/ además de condiciones de mal tiempo (lluvia/ nubes densas).
La presentación radar es una presentación electrónica de información derivada del
radar que représenla, la posición y movimiento de las aeronaves como se observa
en la figura.
1 Ptintos de notificación: Lugar geográfico especificado, con referencia al cual puede notificarse laposición de una aeronave.
139
no estar sobrevolando diez minutos para aterrizar, logrando de esta manera
ahorrar combustible.
4.2.3 COBERTURA RADAR DE QUITO
El radar THOMSON de Quito permite realizar o proporciona el servicio de
aproximación, en el cual los controladores de Tránsito Aéreo como se mencionó
anteriormente son los responsables de guiar a la aeronave, dentro de una área
establecida denominado TMA (Área de Control Terminal), en las inmediaciones
del Aeropuerto "Mariscal Sucre".
TMA
RADIO10 NM I
MONJAS
FIG 4.2 TMA DE QUITO
El área de control de Tránsito Aéreo está limitada por la topografía de sus
alrededores. A pesar de que el alcance del Radar Primario es de 60 NM y el alcance
del Radar Secundario es de 200 NM en teoría, en la práctica la presencia de la
región montañosa hace que está área se reduzca a los límites de 40 NM en la parte
Norte y Sur, y de 30 NM aproximadamente en la parte Oriental y Occidental para
142
el control de Tránsito como se muestra en la. figura 4.2.
Sin embargo la. señal de radar si cubre la parte Ñor-occidental del país, por lo cual,
APP de Quito por disposición del ACC de Guayaquil realiza funciones de control
* de área en está zona, además la presencia de la señal del radar de Quito en las
pantallas se da en lugares fuera de las 40 NM/ por lo cual para, tener una.
presentación de la cobertura real tanto del radar Primario y Secundario de Quito
fue necesario tomar muestras en el sistema de pantallas del tráfico presente y un
seguimiento de las mismas/ obteniéndose sectores en los cuales no existe señal
radar/ con la ayuda de mapas geográficos de la región/ se encontró que la. mayoría,
de perdidas de radar se deben a la presencia de la región montañosa entre la
aeronave y el sistema radar lo que dificulta la detección de los ecos/ la cobertura
real se muestra en la siguientes figuras (4.3.a./ b/ c y d) de acuerdo al nivel de
altitud en pies.
4.2.3 COBERTURA RADAR DE GUAYAQUIL
&
El alcance teórico del Radar PLESSEY de Guayaquil es de 80 NM del Radar
Primario y de 200 NM del Radar Secundario. El área limitada por el TMA es un
circulo de 40 NM.
Los controladores de Tránsito Aéreo dan un control radar dentro del TMA y un
control no radar para el área de la FIR Guayaquil.
Como se menciono en el Capítulo 3/ Guayaquil tiene mayor responsabilidad que
Quito/ por lo cual/ el objeto de tener las coberturas reales de los radares tanto de
Quito como de Guayaquil es para/ identificar zonas que no son cubiertas por los
dos radares/ además de obtener la cobertura total o integrada de los radares/
logrando de esta manera:
Limitar nuevas áreas de control de Tránsito Aéreo
fe - Equilibrar responsabilidades.
- Obtener control radar en regiones donde existía, solo control no radar
La. cobertura real del radar de Guayaquil se muestra en la Figura 4.4.
143
Fig
4.3.1
COBERTURA RADAR DE QUITO
0.45
1.15
ALTITUD: lio F
T
RANG
O: 1
0 NM
MA: AEROPUERTO
MARISCAL SUCRE
79.30
7978
77.30
Fig 4.3.2
COBERTURA RADAR DE QUITO
0.45
1.15
t>am
-^ -•"
,--
ALTITUD: 1
50 F
T
RANG
O: 1
0 NM
MA: AEROPUERTO
MARISCAL SUCRE
79.30
7978
77.30
FIG 4.3.4
COBERTURA RADAR DE QUITO
ALTITUD: 3
00 FT
RANGO: 50 NM
MA:
AEROPUERTO
MARISCAL SUCRE
8281
8079
7877
7675
4.3 INTEGRACIÓN DE SEÑALES RADAR
La integración de las señales radar sigue tres puntos importantes a obtener:
1. OBTENER LA COBERTURA TOTAL E IDENTIFICAR ZONAS CIEGAS
2. LIMITAR NUEVAS ÁREAS PARA EQUILIBRAR RESPONSABILIDADES DE
CONTROL
3. LOGRAR CONTROL RADAR EN UN ESPACIO MÁS AMPLIO,
OBTENIENDO SEGURIDAD EN LOS VUELOS
4.3.1 COBERTURA TOTAL
Como se observa en la figura á.5 las zonas ciegas 1 y 2 del radar de Quito, son
cubiertas por el radar secundario de Guayaquil casi en su totalidad desde la altitud
de 18000 pies para la zona 1 y de 11000 pies para la zona 2, zonas que para el
control de Tránsito en el TMA de Quito constituye un riesgo por la no presentación
de aeronaves.
Las zonas restantes no logran ser cubiertas por el radar, por lo que se espera que
con la integración de los radares de la Fuerza Aérea, se logre este propósito. Sin
embargo se debe recordar que el mayor tráfico aéreo existente a nivel nacional se
da entre Quito y Guayaquil (Fig 4,6).
Con la integración de las dos señales se presentarán zonas que serán captadas
tanto por el radar de Quito como por el de Guayaquil, es decir, existirá, un
solapamiento de señales (dos señales para una misma aeronave), en este caso el
sistema Eurocat B-200 provee de un software que realiza un algoritmo llamado
mulütrackingI que se encarga de escoger la mejor señal recibida y presentarla en las
pantallas, la selección de la. señal se realiza de acuerdo a. los requerimientos del
Servicio de Control de Tránsito Aéreo.
1 Seguimiento y selección de tracks de diferentes radares149
El Algoritmo realiza los siguientes pasos para una señal recibida:
1. Track ya conocido: Se refiere a. que el tra.ck analizado corresponde al radar local,
por lo cual no se realiza ningún cálculo y es directamente presentado en las
pantallas de control.
2. Track no reconocido: En este caso existe la presencia de dos datos para, una misma
aeronave, para lo cual se utiliza cuatro criterios que determinaran si los datos
recibidos corresponden a la misma aeronave, además con este paso se
reconocerá al track del segundo radar, estos criterios son:
posición
- velocidad
- Modo o código SSR
- Altitud
POSICIÓN: Se realiza un cálculo de coordenadas, actualizando las coordenadas al
tiempo que transcurre (real), si las dos coordenadas de las señales son iguales,
entonces corresponden al mismo track.
VELOCIDAD: Para evitar el fenómeno llamado Garble, que se da cuando dos o
más aeronaves vuelan cerca, tanto en azimut como en altitud, de tal manera que las
respuestas de las aeronaves a las interrogaciones dadas por el radar secundario se
crucen.
CÓDIGO SSR: Se comparan los códigos
ALTITUD: De igual manera, se comparan
Si pasan los cuatro criterios iguales, en este momento el sistema considerara que se
trata del mismo track y lo enviara a una tabla de refresco (actualiza.ción), todo este
período dura 5 segundos.
4.3.2 ÁREAS DE RESPONSABILIDADES
La. idea, de obtener una cobertura más amplia del radar esta dado para disminuir la
carga de responsabilidad que tiene Guayaquil frente a Quito al momento, con esta
integración se ha pensado el crear un segundo centro de control de área de
respaldo a Guayaquil para el control de tránsito aéreo dentro de la. FIR.
150
De esta manera el centro de control de Quito puede encargarse del control de las
aeronaves que sobrevuelan de norte a sur y Guayaquil de sur a norte. Además la
cobertura del TMA del radar de Quito puede aumentar sus dimensiones en las
zonas en las que la señal radar de Guayaquil cubre.
Cualquier modificación de responsabilidad aérea que se quiera realizar debe pasar
por la respectiva aprobación de la Dirección General de Aviación Civil y este a su
vez informar a la OACI (Organización Internacional de Aviación Civil), para que
tomen las medidas pertinentes como es el caso de informar a las compañías aéreas
de los cambios realizados.
4.3.2 CONTROL RADAR EN UNA COBERTURA MÁS AMPLIA.
Con la integración de las señales radar de Quito y Guayaquil se logra cubrir zonas
ciegas para el radar debido principalmente al sistema montañoso, y se evita de
esta manera cualquier riesgo de peligro con las aeronaves, debido al seguimiento
de las mismas en las pantallas.
La zona 1 es cubierta por el radar de Guayaquil, sin embargo los vuelos que salen o
llegan del aeropuerto Mariscal Sucre de Quito deben pasar por esta, zona a una
altitud de 16000 pies como mínimo por la presencia del Pichincha de 15.334 pies
(4675 m), dicha altitud esta establecida en las cartas de navegación, de manera que
este mínimo de altitud debe cambiarse a 18000 pies para ser captado por el radar
de Guayaquil y ser presentado en las pantallas. Todas las altitudes mínimas
indicadas en los gráficos anteriores son extraídos de cálculos hechos en base a
muestras tomadas de vuelos reales y considerando la topografía del suelo, además
de características técnicas y eléctricas de los equipos radar como son: alcance del
radar primario/secundario, diagramas de radiación y ángulo de inclinación de la
antena.
La zona ciega 2 se da por la presencia del Atacazo a 14.638 pies (4463 m) y del
Corazón a 15.704 pies (4788 m), la mínima de altitud establecida es de 17000 pies,
151
Fig. 4.5
ZONAS CIEGAS DEL RADAR DE QUITO POR ALTITUDES
0.45
1.15
QMS: RADAR
DE MON3AS
RANGO: 10 NM
RA
NG
O
DE
ALT
ITU
D
EN
F
T:
1:
140/2
10 *
2:
140/2
10
*
3:
140/1
70
4:
140/1
80
5:
140/2
10
6:
14
0/2
00
7:
150/2
10
fr
zona
s de
may
or
-im
po
rta
nci
apo
r la
s
cua
les
pasa
n a
ero
vía
s
79
.30
7978
77
.30
FIG
4.7
INT
EG
RA
CIÓ
N D
E R
AD
AR
ES
DE
LA
D.Á
.C Y
LA
F.A
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* C
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AD
AR
SE
CU
ND
AR
IOES
TO
TA
L E
N E
LE
SP
AC
IO A
EREO
TRANSMISIÓN DE DATOS ATRAVÉS DE LA RED
INTEGRADA DE RADARES
157
5.1 MEDIO DE TRANSMISIÓN
El medio de transmisión es determinado por la distancia entre dos o más
puntos que necesiten com.unica.rse/ en este caso Quito y Guayaquil (140 NM
equivalente a 259.28 Km)/ para lo cual los medios de transmisión que compiten
son: Radios de Microonda/ Fibra Óptica y Satélite.
Para este estudio se considera la Comunicación Satelital la mas opcionada por los
siguientes aspectos:
1. Medio Existente: La D.A.C cuenta con el sistema de Comunicaciones Satelital
en los diferentes aeropuertos del país
2. Mayores Ventajas: Presenta amplia cobertura/ el costo del satélite es
independiente de la distancia entre la fuente y el destinatario de la información.
Sin embargo/ cabe mencionar que el sa.télite es competitivo con la microonda o la.
fibra óptica para distancias superiores a. 300 Km/ por lo cual es necesario considerar
que para un:
- Enlace de microonda se requiere de una propagación punto a punto/ lo cual
debido al sistema montañoso presente entre Quito y Guayaquil es necesario
varias repetidoras/ lo que hace que el enlace sea menos confiable.
Circuito-Enlace
Quito - Guayaquil
Disponibilidad Axidinatel
(%)99.1
Disponibilidad VSAT
(%)
99.7
TABLA 5.1 Disponibilidad de alternativas
Enlace de Fibra óptica: A pesar de que se tiene un enlace continuo de punto a
punto es muy vulnerable a condiciones de clima severo/ accidentes, etc/ por lo
cual este enlace es mas recomendable para terrenos relativamente planos/ ya
que en terrenos rocosos esta decisión sería, poco atractiva./ por el costo que
158
representa, la. instalación
En conclusión el medio satelital es el rnás aprovechado por los aspectos indicados,
además de la alta confiabilidad que presenta (Tabla 5.1), ya que se debe recordar
que las comunicaciones en el espacio aéreo son. vitales, por los riesgos de
accidentes en los cuales se cuenta con la vida de seres humanos.
5.2 SOLUCIÓN VSAT SOBRE RED X25
Los dalos que se van a transmitir por la red satelital son exclusivamente del radar
de Guayaquil al sistema Eurocat en Quito que tiene la posibilidad de integrar ocho
ca.bezas radar.
La transmisión de los datos radar debe ser en tiempo real, debido a que la
variación de tieaipo puede ser el origen, de un accidente, a pesa.r de que existe un
tiempo de retardo considerable en un enlace satelital, para una transmisión de
datos este retardo es transparente y rnás aún cuando se trata de un solo salto,
debido al enlace desde un punto remoto (Guayaquil, radares de la F.A.E) al
concentrador (itbicado en Quito).
Para, la transferencia de datos se considero una red de conmutación de paquetes
X.25, debido a las ventajas que presenta el protocolo X.25 para este tipo de
transmisión como son:
Los datos son segmentados en unidades pequeñas llamadas paquetes, cada
paquete se conmuta y se transmite de manera, independiente
- Permite la. transmisión de múltiples paquetes antes de recibir la confirmación
del primer paquete
Es la responsable de direccionar los datos de estación a estación
- Manejo de recuperación de errores
- Administración de control de ñujo
159
Por lo expuesto anteriormente, para el diseño de la red se requiere de equipos adicionales
principalmente para el radar de Guayaquil, pues como se sabe la tecnología en forma
general de la estación radar de Guayaquil no cuenta con los equipos necesarios para
manejar una red de conmutación de paquetes.
5.2.1 EQUIPOS ADICIONALES:
Para la transmisión de datos del radar de Guayaquil a Quito a través de una red de
conmutación de paquetes/ esta estación requiere de los siguientes equipos (Fig 5.1):
- Sistema de Visualización THOMSON de características similares al Eurocat
- Un Digitalizador
- Un WanRouter
GYERADAR PLESSEY DIGITALIZADOR
QUITO.EUROCAT
FIG 5.1 Equipos necesarios para la conexión a una RED DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES
A continuación se analizará la importancia de cada uno de estos requerimientos:
1. SISTEMA DE VISUALIZACION
Como se menciono en el Capítulo 3, el radar de Guayaquil para la presentación de
sus datos cuenta con un sistema de pantallas denominada WATCHMAN/ en el
cual se realiza el procesamiento de las señales del Radax Primario y del Radar
Secundario, así como la correlación de las mismas/ cabe indicar que este sistema no
tiene la posibilidad de correlacionar la señal primaria y secundaria con los datos de
planes de vuelos/ ya que estos planes los hacen los controladores manualmente/ lo
que no sucede con el sistema Eurocat que presenta directamente impresos los
160
planes de vuelo.
Debido a las bondades que entrega el sistema de visualización THOMSON y
considerando los límites que présenla, la tecnología del sistema. WATCHMAN/ es
necesario que este sistema de visualización sea renovado por un sistema de
características similares al Eurocat/ a fin de conseguir:
Mayores facilida.des de presentación de información radar para los
consoladores/ obteniendo un control de tránsito más seguro
Aprovechar el software que presenta el Eurocat para, manejar diferentes
protocolos, dentro de ellos el protocolo X.25
La. señal de radar que ingresa, al sistema. Eurocat, debe ser digital y cumplir un
apropiado procesamiento de la. señal/ por lo cual es necesario de un digitalizador
que cumpla con las funciones de procesamiento y correlación de señales/ funciones
que se realiza internamente dentro del sistema WATCHMAN.
Aprovechando que la Estación radar de Quito cuenta, con dos sistemas radar
THOMSON y PLESSEY/ se sugiere que el digitalizador del radar PLESSEY sea.
utilizado por el radar de Guayaquil/ hasta que se piense en futuro/ modernizar este
radar.
2.- DIGIT ALIZADOR THOMSON:
El digitalizador/ esta compuesto por las siguientes unidades:
- PS 800/ procesador de señal de radar primario
EV 760/ procesador de señal de radar secundario
- PR 800 T/ procesador-correlacionador de pistas primario y secundario
Este equipo es especialmente diseñado para obtener un procesamiento en tiempo
real de los sistemas de detección de información (Radar Primario y Radar
Secundario).
161
La transferencia de información varia dependiendo del tipo de enlace corno son:
- enlaces paralelos de 16 bits en el modo KEADY/ACKNOWLEDGE
enlace s Sincrónicos/Asincrónicos de palabras de 8 bits o 16 bits
Este procesador puede almacenar y manejar datos en varios formatos como son:
operaciones lógicas que manejan bytes y palabras de 16 bits
operaciones aritméticas que pueden ser llevadas en palabras de 16 o 32 bits
Todas las líneas de salida, son compatibles con el estándar CCITT V.2á.
Una vez que se obtenga la información (pista) del radar digital-izada, está debe ser llevada
por medio de línea física hasta el sistema de visualizarían THOMSON, en el cual a través
de los LJNES-BOX se cambiara de protocolo a un protocolo de la red LAN.
3.- DIGITAL WANROUTER 90
Es un ruteador multiprotocolo para conectar la red LAN Ethernet a una. red WAN
a través de vrn enlace X.25.
Este interfaz permite la. comunicación entre nodos de una red LAN y redes que
manejan la arquitectura OSI, opera, en modo sincrónico o asincrónico a velocidades
de transmisión mayor que 6á Kbps.
Este ruteador será requerido también para el nodo en Quito,
5.2.2 RED X25 ENTRE GUAYAQUIL Y QUITO
Dentro del sistema. Eurocat, los datos serán procesados de manera similar a lo que
sucede en Quito. Para extraer estos datos al sistema de Quito se seguirá el mismo
procedimiento del enlace de APP Quito a la Torre de Control/ esto es, los datos
serán transmitidos desde el procesador de datos DP a través de la red Ethemet a
un WANRouter y desde este a la VSAT instalada en la sala de comunicaciones de
162
Guayaquil como se observa en la figura 5.2.
DP (GYE) EÜROCAT (LME-BOX)
FIG 5.2 DIAGRAMA DE CONEXIONES ENTRE GUAYAQUIL Y QUTTO
Para que exista la conexión de un nodo a la red de conmutación de paquetes se
debe configurar los parámetros correspondientes a los niveles que establece el
protocolo X.25, para lo cual antes de establecer estos parámetros, se revisará en
forma general los niveles 1,2 y 3 del protocolo X.25.
5.2.3 PROTOCOLO X25 EN VSAT
El protocolo X.25 define el interfaz entre un equipo terminal de datos (DTE) y un
nodo de una red de conmutación de paquetes, el protocolo trabaja bajo el modelo
CSI y define dicho interfaz mediante los tas niveles bajos de este modelo como se
observa en la siguiente figura 5.3:
163
NIVEL DEPAQUETE (3) Cabecera
Bandera Dirección jCoatról Paquetei De trama
NIVEL BEFÍSICO (1)
íí-
FLUJO DE BITS 1
Fig 5.3 NTVELBS DE X.25
1.- NIVEL FÍSICO (1):
Para que el usuario X.25 puedan acceder a una red de paquetes X.25/ es necesario
de un enlace físico ya sea directamente (conector de 15 pines denominado X.21 o
V.35 para velocidades superiores) o por medio de un enlace terrestre.
En la práctica/ generalmente este enlace es realizado mediante rnoderns ya que no
todos los usuarios se encuentran cerca del nodo de conmutación/ la unidad de
información en este nivel es el bit
2.- NIVEL DE CONTROL DE ENLACE DE DATOS O DE TRAMA (2):
Garantiza el enlace entre DTE - DCE/ entregando un canal de comunicaciones libre
de errores al nivel superior de paquete/ las funciones principales del nivel de
enlace son; control de flujo/ control de errores/ recuperación de fallas y
administración del enlace.
En este nivel se fragmentan los bits en porciones denominadas tramas (frames)
que se transmiten en forma secuencial y en su recepción en el extremo opuesto se
envían acuses de recibo que informaran el estado de llegada de las tramas/ la
164
transmisión de estas tramas es de manera, sincrónica.
En el nivel 2 de X.25 se transfieren tramas del tipo HDLC mediante el
procedimiento definido por LAPB.
PROCEDIMIENTO BALANCEADO DE ACCESO AL ENLACE (LAPE)
Cualquier respuesta a un comando puede ser emitida, sin necesidad de esperar un
"poleo" y cualquier estación puede asumir el papel de estación de comando en el
enlace.
Este procedimiento LAPB consta, de tres fases:
- Establecimiento del Enlace: Se determina cuando un DTE/CDE emite una
trama de comando para saber si el otro extremo se encuentra listo paja,
transmitir y recibir datos, si el otro extremo está, listo envía un acuse de recibo
mediante tina trama de respuesta..
Transferencia de Información: Se transfieren traínas conteniendo paquetes de
datos del usuario y se verifica si las bramas que llegan se encuentran libre de
errores y si estas llegan en la secuencia correcta..
- Desconexión del enlace: Se establece mediante una trama de comando y espera
una respuesta, de desconexión del otro extremo
ESTRUCTURA DE LA TRAMA
1 l i l i1 .. - . . . . . 1 . . . . . . .. ._. 1 .-. . ..,.-.: _ | .._.,.. |
_ - ^',~- _ -I .
J_
8BTIS 8BTIS 8/16HCIS 16BTIS 8BTIS
B1G.5.2 ESTRUCTURA DE LA TRAMA
BANDERA:
Cada trama es delimitada por tina secuencia de 8 bits (TE HBX)/ su presencia
puede indicar el principio o el fín de trama, para evitar que esta bandera se
confunda con otros campos se utiliza la. técnica, de relleno de bits.
165
- DIRECCIÓN:
Este campo consta, de 8 bits/ la. función que realiza es determinar si la trama
transmitida es de comando o de respuesta/ existen, solo dos direcciones A y B, con
valores hexadecimales de 03H y OIH respectivamente.
El protocolo X.25 define como dirección de trama para un DTE virtual la dirección
de 03H y de OIH pa.ra. el DCE virtual/ cuando se emite trna. trama, de comando/ la
dirección debe ser igual la dirección del otro extremo virtual y cuando se envía
una respuesta./ la dirección será, igual a la del extremo virtual que emite la trama,
esto se explica de raejor manera en la Fig 5.3. Se llamara DTE virtual a los equipos
terminales de datos y DCE virtual al extremo del enlace en la red de paquetes.
DTE DCE
COMANDO: Addr. B>»*
RESPUESTA: Addr. B4^
COMANDO: Addr. A
RESPUESTA: Addr. A
»,,*•
AddrA(03Hex) AddrB(OlHex)
KIG 5.4 RELACIÓN ENTRE COMANDOS, RESPUESTAS Y DIRECCIONES
- CONTROL
Puede trabajar en modo normal (8 bits) y modo extendido (16 bits), realiza
funciones tales corno:
Identifica el formato y función de 1 trama
Define la numeración de las secuencias de emisión y recepción de las bramas
Cualifica comandos y respuestas
Existen tres tipos de traínas X.25 que se pueden diferenciar por los bits 1 y 2:
166
- -, ., ' ^ - - l 1.... v -,,,:, | , - . --v* _ ._ . . -_ - ¡i ti i
i i i1 1 ' . . ...-„,..-,, i , " „
CONTROli ,'.-.. , ( . ', . i .--i ^ i .-, * , . i- ..- -..i ^ _ ... | - - i - - •
M ! !
TRAMA I
TRAMAS
1 2 3 4. 5
0
1 t
fsTfS)
) X X
P
P/
6 7 8
NfR)
N(R)
9 10 11 12 13 14. 15 16
MODULO 8
TRAMA U 1 1 X X P/g < X X
O N(S)
TRAMAS
TRAMA U
1 O X X O O O O F/y NCR)
1 1 X X P/3? < X X
FIG 5.5 DESCRIPCIÓN DEL CAMPO DE CONTROL, MODULO 8 Y 16
a.) Tramas de Información (Tramas I): Tiene el primer bit QL, ademas del número
de secuencia de envío N(S) y de secuencia de recepción N(R) dado por los bits
2,3 y 4. por lo cual la secuencia será, desde el O al 7 (23 = 8).
b) Tramas de Supervisión (Tramas S): Los dos primeros bits son 1L y OL, tiene el
número de bramas que se espera recibir, realizan funciones tales como:
Acuses de recibo de tramas I
Pedido de transmisión de tramas I
Pedido de suspensión temporal de transmisión de tramas I
Debido a que existen varios tipos de tramas de supervisión se utilizan los bits 3 y 4
pa.ra una subdivisión/ por lo que se tiene tres clases de tramas de supervisión:
- 00 (KR) Receive Ready: Puede ser enviada por el DTE o DCE/ como comando o
respuesta, (KR) es un comando (bit P es 1L) cuando indica que se está, listo para
recibir una trama I/ la trama, esperada es indicada por el contador N(R), y (KR)
es una respuesta, cuando entrega un a.cuse de recibo positivo de las tramas
recibidas hasta la trama N(R)-1.167
- 01 (RNR) Receive Not Ready: Puede ser enviada por el DTE o DCE como
comando o respuesta./ indica una condición de ocupado que se cancela
mediante la emisión de una trama KR.
- 11 (REJ) Reject: Puede ser enviada por un DTE o DCE como comando o
respuesta.. Cuando es un comando (bit P es 1L) indica un requerimiento de
retransmisión de las tramas I a partir de la. trama N(R). Es utilizada como
respuesta (bit F es 1L) cuando el otro extremo ha enviado N(S) tramas y desea,
confirrnax/ mediante un RR si han llegado correctamente. Entonces en respuesta.
a. esta RR/ se enviará un trama REJ indicando en N(R) que se han recibido las
tramas N(S) del otro extremo hasta un valor de N(R)-1/ con lo que se pide la
retransmisión de las tramas N(S) enviadas por el otro extremo a partir de la
trama N(R).
c) Tramas No Numeradas (Tramas U): Los dos primeros bits son 1L y 1L/
describen el modo de operación del enlace/ no realizan ningún tipo de conteo
de secuencia y no contienen información a excepción de la trama 'FRMR.
Existen 5 clases de tramas no numeradas que son:
(SABM) Set Asyncltronous Balancea Mode: Puede ser enviada por un DTE o
DCE como comando o respuesta en cualquier momento/ esta, traína es utilizada
para colocar la dirección de DTE o DCE en una condición de lista a. recibir y
generar tramas I/ es decir establece el enlace.
(DISQDisconnect: Trama que se envía del primario al secundario paxa. indicar
la suspención de operaciones/ el secundario acepta/ con la emisión de una
trama UA al primario y luego entra, en fase de desconexión.
(DM) Discowtect Mode: Esta trama es transmitida desde el secunda.rio al
primario para indicarle que se encuentra en estado de desconexión lógica. El
secundario saldrá de este estado al recibir una trama SABM y responderá al
resto de tramas recibidas/ mediante una trama. DM.
168
(lIA)Unuwnbered Acknoivledgeinetit: Es transmitida, por el lado del secundario
como un acuse de recibo de recepción y aceptación de una trama no numerada.
Los comandos recibidos no serán a,plicados mientas no se envíen una traína
UA.
(FRMR)Fraine Reject: Es transmitida por el secundario corno reporte de una
condición de error que indica al primario la imposibilidad de realizar alguna
acción por lo que no pide retransmisión. Esta trama, contiene tres octetos de
información en la cual se describe el motivo por el cual la trama h sido
rechazada.
El bitP/F (poli/final) es un mecanismo de sincronización entre los lados primario
y secundario del enlace. El bit P pertenece a una trama de comando y el bit F a una
traína de respuesta.. Normalmente el bit es OL, pero si se necesita, una respuesta,
inmediata, se pondrá en 1L,
- INFORMACIÓN
En este campo se encuentra el paquete de datos del usuario, las bramas de
información contendrán solo un paquete de datos, mientras que las tramas S y U
no contendrán este campo, excepto en el caso de tramas FRMR.
- SECUENCIA DE CONTROL DE TRAMA
Compuesto de 16 bits, se transmite en toda clase de trama, para determinar la
presencia o no de errores se basa en el proceso de Chequeo por Redundancia
Cíclica (CRC) sobre los campos de dirección, control e información.
TRANSFERENCIA DE DATOS EN TRAMAS X.25
Esta dado por tires partes:
- Establecimiento del enlace: Se da mediante una trama SABM o SABME (modo
normal o extendido) a un DTE o DCE, si este no se encuentra listo envía una
trama DM y por el contrario si el secundario esta listo, envía una trama UA.
169
- Transferencia, de Información: Iniciado el enlace se puede transferir la
información del usuario a través de tramas I/ también se realiza un
seguimiento de las tramas/ mediante los contadores N(S) y N(R)/ las variables
que controlan los contadores tienen un comportamiento cíclico desde O al 7, por
lo cual se volverá a. emitir una traína con valor O, siempre que haya recibido un
acuse de recibo positivo de la trama 7. El número de tramas enviadas es
limitado por el valor de la ventana, normalmente se suele trabajar con un
tamaño de ventana, igual a 7, es decir/ en módulo 8.
- Desconexión del enla.ce: El primario (DTE o DCE) envía al secundario una
trama DISC como comando para, iniciar la desconexión del enlace y este a su
vez enviara la trama U A, en el momento en que el DTE/DCE envíe el comando
DISC se activara un temporizador TI/ el mismo que se desactivar en el
momento de recibir la trama U A, si no se recibe una trama UA y expira el TI se
transmitirá la trama DISC tantas veces como lo indique el parámetro N2/ el cual
establece el numero de veces que una misaia. trama debe ser transmitida.
Si antes de enviar una trama DICS/ el secundario se encuentra en modo de
desconexión/ el primario debe enviar la trama DICS con el bit P en 1L para que
el emisor no se confunda, como un pedido de envío de trama SABM.
CONDICIONES DE ERROR
- En el establecimiento del enlace de manera igual se utiliza el TI para el envío de
la trama, de comando tantas veces como lo indica N2
- Si el secundario recibe una trama KR/ el proceso de transferencia de
información es reanudado
Si se reenvían N2 tramas sin acuse de recibo se considerara que el enlace está,
bajo (link down)/ y se reinicializara el enlace
Si una trama llega con un FCS erróneo/ no se enviara acuse de recibo de tal
rnanera que se inicie el proceso de T1/N2
- Si se reciben tramas fuera de la secuencia N(S) diferente del N(R) esperado en el
secundario/ estas bramas serán rechazadas y se enviará una trama REJ
170
3.- NIVEL DE PAQUETE (3)
El nivel 3 es conocido como de paquete, debido a que la unidad de información es
el paquete en el cual se coloca la información del usuario. El nivel 3 especifica
procedimientos pa.ra el establecimiento, mantenimiento y liberación de circuitos
virtuales entre los DTEs extremos del enlace.
La dimensión de los paquetes normalmente es de NI (128 bytes), parámetro que
limita la. máximo extensión del campo de datos, también se pxtede tener paquetes
con tamaños entre 16 y 4096 bytes.
El nivel 3 define la relación entre canales físicos, lógicos y circuitos virtuales, los
circuitos virtuales pueden ser conmutados (SVC) o permanentes (PVC). Los PVCs
no son soportados en el sistema VSAT.
ESTRUCTURA DEL r AQUEJE X.25
La fig 5.5 muestra la estructura del paquete X.25, el cual tiene dos campos
definidos que son: ca.becera y el campo propiamente de datos.
(a) BATOS
GFI LCGN LCN PTI
(b)
Octeto 1
Octeto 2
Octeto 3
1 2 3 4 5 6 7
tiM
Q D MODLCGN
LCN
PTI
FIG 5.5 a) ESTRUCTURA DEL PAQUETE X.25
b) Estructura de la Cabecera del PAQUETE
171
La cabecera del paquete es de 3 octetos divididos en los siguientes campos Fig 5.5
b):
(GFJ) Identificador General de Formato: El primer bit Q es de Cualificación
define si los datos corresponden 1 usuario (Q = OL) o a comandos X.29 (Q = 1L).
El siguiente bit es de Liberación (D) que define el tipo de acuse de recibo local
(D=l) o remoto (D=0). Los siguientes bits (SN) definen los contadores de
secuencia, es decir, SN= 01 para módulo 8 y SNXLO para módulo 128.
(LCI) Identificador de Canal Lógico: Identifica el circuito virtual del paquete, y
por lo tanto los DTEs de origen y destino, se subdivide en dos campos de 4 y 8
bits: Número de grupo de canal lógico (LCGN) y Número de canal lógico
(LCN) respectivamente, es decir, se puede tener 16 grupos (numerados de O a
15) de 256 canales lógicos (numerados de O 255), por lo que es posible tener
4095 llamadas simiútaneas.
(PU) Identificador de Tipo de Paquete: Contiene las secuencias de envío P(S) y
recepción P (R) para paquetes de datos y la identificación del tipo de paquete
(Anexo 5).
5.2.4 CONFIGURACIÓN DE PARÁMETROS X.25
Bajo este concepto se darán algunos parámetros fijos para los diferentes niveles de
X.25, los demás serán configurados en el momento de la instalación de la red, es
decir cuando se realicen las pruebas respectivas para, el mejor funcionamiento de la
misma.
1. Parámetros de nivel 1:
- Velocidad de acceso a la red: 19200 bps, valor máximo que soporta la red
Modo de transmisión: sincrónico
Tipo de transmisión: Full-duplex
172
- Otros tirners: Máximum Enable Tx, deassertion DTR, Maxirmtrn Disable Tx, cali
indiction, DSR
2. Parámetros de nivel 2:
- Tamaño de la ventana del nivel de trama: 7 recomendado
- Número máximo de bils por trama de inforraación NI
Tiempo máximo que espera el transmisor por un acuse de recibo TI
- Número máximo de veces que una trama debe ser retransmitida debido a. la
finalización del tiempo especificado por el parámetro N2
- Otros tirners: acknowledge, holdba.ck
3. Parámetros de nivel 3:
- Tipo de circuito virtual: SVC
- Tamaño máximo del paquete: 128 recomendado
- . Tamaño de ventana, máximo: 7
- Número de canales lógicos LCN: 15, valor calculado por los datos transmitidos
desde Guayaquil
- Versión CCITT: 1984
- Otros tirners: cali, clear, interrupt, reset, restart
Además se debe configurar adecuadamente los nodos lógicamente para que existe
la comunicación de los datos.
Dentro de la configuración existen otros parámetros fijos por default tanto en la
configuración de los ruteadores como en la configuración del HUB y de la. VSAT
5.3 COSTOS DE IMPLEMENTACIÓN DE LA RED INTEGRADA
Los costos enunciados a continuación son tomados en base al costo que
represento la adquisición del Sistema de visualización Eurocat E-200 y del Radar
de estado sólido THOMSON para. la. Estación de aproximación Monjas (Quito), los
173
costDS son, valores aproximados, debido a que la. información de costos reales no se
encuentra disponible.
Dentro de los costos de itnplernentación para la integración de los radares se
considerará dos alternativas/ esto es/ la primera con un nuevo sistema de
Visualización THOMSON y el mismo radar PLESSEY de Guayaquil (alternativa
seguida en el desarrollo del presente estadio) y una segunda alternativa que puede
darse a futuro en lo que se refiere a un cambio de radar para Guayaquil el cual
evitará la utilización del sistema digitalizador. Los costos de importancia serían:
1. Sistema de Visualización THOMSON de fabricación francesa/ para el control de
tránsito aéreo en Guayaquil/ además de soporte para la red de conmutación de
paquetes X.25
RADAR PLESSEYHUB QUITO
2. Radar de estado sólido THOMSON
RADAR THOMSONSISTEMA THOMSON V5AT
No se considerará los costos relacionados al medio de transmisión como es el
enlace satelital y los equipos que involucran (VSAT/ HUB/ etc), debido a que la.
D.A.C cuenta, con este medio y de manera similar con el equipo digitalizador.
174
5.3.1 Costos del Sistema de Visualización THOMSON
Bajo este concepto se entenderá los costos en dólares de:
HARDWARE
6 CONSOLAS OPERATIVAS
1 CONSOLA TÉCNICA
1 CONSOL A DE SIMULADOR
1 GRABADORA ASSMANN
JNTERFACES DE LA RED ETHERNET Y LA
RED DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES
SOFTWARE
OTROS
LOTE DE REPUESTOS IMPORTANTES
ENTRENAMIENTO TÉCNICO Y
OPERATIVO
INSTAL ACIÓN DEL EQUIPO
ADMINISTR ACÓST DEL PROYECTO
TRANSPORTE
TOTAL
TOTAL (USD)
300.000
100.000
30.000
200.000
400.000
850.000
300.000
200.000
50.000
450.000
220.000
3MOO.OOO
TABLA V.l1 COSTOS DEL SISTEMA DE VISUALIZACIÓN THOMSON
- El Entrenamiento Técnico está, dado para el Mantenimiento del Sistema y
Operativo se refiere al entrenamiento a los Controladores de Tránsito Aéreo
- La Garantía, es de dos años, después de la aceptación del Sistema
- Las consolas contienen los equipos mencionados en la'referencia 1.4.2
5.3.2 Costos del Sistema Radar de estado sólido THOMSON
Bajo este concepto se entenderá los costos de:
1 Costos aproximados del sistema de visualización y del radar dados por el Departamento deElectrónica de laD.A.C
175
HARDWARE
3 CONSOLAS TÉCNICAS
RADAR PRIMARIO STAR 2000
RADAR SECUNDARIO RSM 9701
SOFTWARE
OTROS
LOTE DE REPUESTOS IMPORT ANTES
ENTRENAMIENTO TÉCNICO Y
OPERATIVO
CONSTRUCCIÓN DE EDIEOO
DSTSTAL ACIÓN DEL EQUIPO
ADMTNíISTRAaÓN DEL PROYECTO
TRANSPORTE
TOTAL
TOTAL (USD)
2'.000.000
400.000
300.000
200.000
50.000
70.000
620.000
220.000
4M50.000
TABLA V.21 COSTOS DEL SISTEMA RADAR THOMSON
5.4 BENEFICIOS QUE PRESENTA LA INTEGRACIÓN
En cuanto a los beneficios que pueda representar la integración de los
radares de Quito y Guayaquil existen dos grupos: los intangibles o no
cuantificables y los tangibles o cuantificables de los cuales el primero es el más
importante.
5.4.1 Beneficios intangibles o no cuantificables
Se llamara beneficio intangible o no cuantificable en nuestro caso a lo que se refiere
a la seguridad del vuelo, es decir, si con el nuevo sistema de visualización se puede
evitar un accidente o más aún se puede salvar vidas humanas, los costos invertidos
serían totalmente devengados.
Con la integración de los radares se cubrirán zonas ciegas en Quito que
representan un peligro inminente en los vuelos que cruzan estas áreas,
176
asegurando de esta, manera estos vuelos y no solo en Quito, sino también en
Guayaquil, puesto que existirá una mejor presentación del espacio aéreo para el
control de tránsito de las aeronaves y por ende seguridad en los vuelos bajo la
jurisdicción del radar de Guayaquil.
Además la inversión de un nuevo radar para Guayaquil logrará mayor
confiabüidad de la Estación Ra.dar, puesto que la tecnología, de estado sólido
presenta ventajas técnicas como económicas frente a una tecnología de válvulas
como lo es el Radar Plessey.
5.4.2 Beneficios tangibles o cuantificables
Dentro de este concepto se involucran las tasas aeroportuarias que cobra la D. A.C a
las coaipañías aéreas (Anexo 3), tasas que se cobran por los siguientes servicios:
- Aterrizaje: Las tarifas por aterrizaje están dadas por:
Servicios de operación de aproximación, aterrizaje y despegue
Equipos que involucran los servicios anteriores
Tres horas de estacionamiento, después de este tiempo se cobrará costo
por Estacionamiento
Estas tarifas se cobran de acuerdo: al peso máximo de decolaje de la aeronave en
(Kgr) (Anexo 3), de acuerdo a la clase de vuelo, es decir, ya sean vuelos
internacionales en (USD) o vuelos internos en (sucres), además en base a la.
categoría de los aeropuertos.
- Los aeropuertos de Quito y Guayaquil son considerados de piimera categoría para la
OACI
- Iluminación: Este costo esta dado principalmente por la categoría de los
aeropuertos.
177
- Estacionamiento: Se cobra por cada tes horas de estacionamiento o fracción de
hora
- Protección al Vuelo: Dentro de este rubro se consideran los costos por los
sistemas de Radio-ayudas, equipos radares, etc.
Uso del terminal: Para vuelos internacionales 5 USD y vuelos internos 25000
sucres
Piara sobrevuelas: Se cobra de acuerdo al peso máximo de decolaje
multiplicado por un factor que corresponde a la distancia recorrida sobre
nuestro territorio en USD
Como ejemplo del cobro de dichas tarifas se mencionara a continuación el rubro2
que cobra la D.A.C a compañías aéreas que realizan tráfico aéreo inte.macional y
nacional en un mes:
(1)
Compañía: AMERICA AIR LINES (AAL)
Tráfico Aéreo: Internacional
Mes: Agosto de 1999
Número de vuelos: 62
Estacionamiento
Aterrizaje
Protección al vuelo
Sobrevueles
Tasa de servicios
TOTAL
10.017
22.857
8.713
79.831
860
123.278 USD
'-Rubros dados por el Departamento de Rentas de la D.A.C178
(2)
Compañía: TRANSPORTES AÉREOS MILITARES
ECUATORIANOS (TAME)
Tráfico Aéreo: Doméstico
Mes: Agosto de 1999
Número de vuelos: 355
Es racionamiento
Aterrizaje
Protección al vuelo
Sobrevueles
Tasa de servicios
TOTAL
10.017
22.857
8.713
79.831
860
7,23.275 USD
Además de los fráficos aéreos internacionales y nacionales, se encuentran también los
cargueros (flores principalmente para cargueros internacionales)/ cuyas tarifas de igual
manera se establecen de acuerdo al peso máximo de decolaje.
La adquisición de nuevos equipos significa un alza en el costo de las tarifas
mencionadas, ya que representan mayor seguridad de los vuelos.
Por lo expuesto anteriormente/ el calcular un valor para el índice de Beneficio/Costo del
estudio de Integración de los radares es un tanto imposible e innecesario t puesto que si se
considera las razones analizadas en los beneficios intangibles/ veremos que el 'Beneficio total
supera enoj'memente ya sea en cifras e inclusive éticamente a los costos de inversión.
179
CONCLUSIONES,RECOMENDACIONES YALCANCES FUTUROS
Finalizado este estudio, es necesario tornar en cuenta las siguientes conclusiones y
recomendaciones:
Con la integración de los radares de Quito y Guayaquil se espera cubrir dos
zonas ciegas que son importantes dentro del TMA de Quibo/ para el respectivo
control de Tránsito Aéreo, corno son, las zonas donde se encuentran las elevaciones
del Pichincha., Atacazo y Corazón.
Como consecuencia de lo expuesto anteriormente, se debe aclarar que las
zonas ciegas en un gran porcentaje serán cubiertas gracias al radar de Guayaquil,
pero a niveles de altitud diferentes a. lo establecido en la carta, de navegación aérea
para, nuestro espacio aéreo, por lo cual, este estudio presenta, una sugerencia la
misma que queda, abierta a un segundo análisis que puede darse por parte de
expertos en control de tránsito aéreo y determinar el nivel de vuelo conveniente.
Además, con la. integración de los radares de Quito y Guayaquñ, se consigue
una mayor cobertura del espacio aéreo ecuatoriano controlado por el radar,
principalmente las zonas norte, centro y sur del país, presentándose como una sola
cobertura unificada que puede ser sectorizada, es decir, su presentación puede ser
en una o varias pantallas según los requerimientos del control de tránsito aéreo.
El control radar dará como consecuencia un ahorro de tiempo y de dinero a
las compañías aéreas, debido a las ventajas que presenta frente a un control no
radar como se expone en la referencia 4.2.2, además de la protección al vuelo.
También con la integración se evitara comunicaciones orales entre los
controladores de Quito y Guayaquil, ya que el cambio de control de mía aeronave
de un centro de control a otro (APP de Quito a ACC de Guayaquil o viceversa) se
realizará visualrnente a través de las pantallas de presentación.
180
El resultado de la. integración, que se manifiesta, con. la. existencia, de control
radar en las zonas antes mencionadas, se dará principalmente por parte de la
topografía de los lugares alrededor del radar y por el alcance que ofrecen los
radares secundarios (200 NM)/ ya que debe estar claro que el alcance de un Radar
Primario es limitado (60 NM para Quito y 80NM para. Guayaquil). Además según
la OACI el control de tránsito aéreo debe estar dado por la información que
entrega, el Radar Secundario/ con lo cual se estaría, cumpliendo dentro de este
trabajo de tesis/ con una norma, establecida para la navegación aérea.
En cuanto a la responsabilidad que cumple cada centro de control corno es
el caso de Quito y de Guayaquil/ se recomienda que la información, que entregue la
integración de los radares/ sea. considerada para equilibrar estas
responsabilidades/ esto es/ creando un segundo centro de control de á_rea en Quito
que será un respaldo para el control de tránsito aéreo en el ACC de Guayaquil.
Referente a la seguridad de los vuelos/ es necesario que las estaciones ra.dar/
así como los eqiiipos que se encuentran dentro de ellas/ se han modernizados/ es
decir/ vayan a la par con las nuevas tecnologías/ pues estas representan grandes
ventajas que son aprovechadas para un mejor control del tránsito aéreo por parte
de los controladores a las aeronaves que vuelan en su área, de responsabilidad, se
habla concretamente del radar de Guayaquil (funcionamiento en base a válvulas
electrónicas) y de su sistema de presentación/ pues a. pesar de que el
funcionamiento de los mismos actualmente no tengan conflictos/ su tecnología
(radar) representa a. futuro, inseguridad y un alto costo de mantenimiento, ya que
la fabricación de las válvulas al momento son. construidas a. solicitud/
representando un costo elevado y una pérdida de tiempo de fabricación. Además
se debe considerar que Guayaquil es el Centro de Control de Área de nuestro país/
lo que hace que esta modernización sea impresindible.
181
La. adquisición de un nuevo Sistema de VisuaJización THOMSON para
Guayaquil, será aprovechada de dos maneras, una de ellas estará dado por el
softwa.re que soporta, el sistema para la transmisión de los datos radar bajo el
protocolo X.25 y el beneficio que entrega este sistema a los controladores de
tránsito aéreo, en lo que tiene que ver a menor cansancio ocular, reproducción, de
vídeos, entrenamiento de controladores y pilotos, ambiente más claro del que
representaba el sistema WATCHMAN, además de un ahorro de tiempo en lo que
se refiere a la impresión directa de planes de vuelo dado por el nuevo sistema de
visualización a diferencia del sistema WATCHMAN, en el cual la información de
plan de vuelo se lo realiza a. mano.
La transmisión de datos de radar a través de una red de conmutación de
paquetes X.25 es recomendable por la. confiabilidad, determinación de fallas,
control de sobrecarga, enrutamiento flexible de la red, control y supervisión de
tráfico, entre otras características que presenta esta red, sin embargo se puede
realizar un estudio consecuente con tecnologías que manejan velocidades
superiores como es el caso del protocolo Frame Relay, para, lo cual el sistema,
satelital de comunicaciones de la D. A.C tiene que realizar cambios en el Hardware
del sistema.
Cuando se realice la instalación de la red de conmutación de paquetes X.25,
se recomienda analizar los parámetros de configuración expuestos en el capítulo 5
por medios de pruebas, para, obtener el mejor funcionamiento de la misma.
La. tecnología VSAT presenta un ancho de banda, importante que puede ser
compartido por varios usuarios, trabajando con canales de velocidades diferentes.
Este tipo de tecnología es apropiado para integrar redes, cuenta con una estación
maestra ubicada en Quito que administra, el tráfico de comimicación enviado por
medio del satélite desde la estación remota. VSAT en Guayaquil. El costo del
segmento espacial es independiente de la distancia, con lo cual se puede integrar
información de radares ubicados en diferentes lugares (radares de la F.A.E).
182
En cuanto a la factibilidad de integrar en un futuro los radares de la
Aviación Civil con los radares de la fuerza. Aérea/ resulta, muy cercana/ debido a
que la infraestructura necesaria, existe en gran parte (estaciones remotas y sistemas
de integración de señales radar) y solo queda la negociación por parte de las dos
entidades mencionadas/ quedando claro que si este hecho sucediera./ la. cobertura
radar sería en todo el territorio nacional.
La Organización Internacional de Aviación Civil (OACI)/ estima que el
control de Tránsito Aéreo a nivel mundial para el año 2015 sea controlado por
sistemas satelitales corno son el GNSS (ver Anexo ^obteniéndose un alcance
global en la determinación de la posición y hora, del vuelo. Para lo cual Ecuador
debe disponer de Radares que trabajen en modo S/ los cuales tienen la. posibilidad
de trabajar con un satélite modificando su Hardware/ por lo que se recomienda que
el radar de Guayaquil sea renovado por, uno de características similares al
THOMSON de Quito que tiene esta, posibilidad/ además de las ventajas
mencionadas en el capítulo 2/ corno es el control y monitorización del sistema,
radar para detectar y corregir fallas en los equipos que componen tanto el Radar
Primario corno el Radar Secundario.
En lo que se refiere al costo de inversión para realizar la integración de
señales de los radares de Quito y Guayaquil/ considerando las dos alternativas
enunciadas en la referencia 5.3 se puede comentar que este valor total es menor si
comparamos con la deuda que mantienen las compañías aéreas nacionales a la.
Dirección de Aviación Civil corno se puede observar en la siguiente tabla VI.l
183
DEUDA DE AEROLENJEAS NACIONALES
Hasta: AGOSTO DE 1999
En dólares (USD)
Compañías aéreas
AECA:
SAN:
SAETA:
Tipo de Transporte
Carga.
Tráfico Doméstico
Tráfico Doméstico e Internacional
ECUATORIANA DE AVIACIÓN:Tráfico Internacional
CAPITAL:
INTERÉS:
MULTA:
TOTAL DE LA DEUDA =
37' .300.000
62' .500.000
IB'. 200.000
IIS'.OOO.OOO
* El total de deuda corresponde a las cuatro compañías aéreas
TABLA VI.1 Deuda que mantienen por concepto de arriendos, servicios aeroportuarios y
por el uso del terminal nacional
AL observar la tabla, anterior se puede manifestar que si el pago de esta, fabulosa,
deuda se da, se podría modernizar todos los aeropuertos nacionales con equipos
de tecnología, de punta para la seguridad del vuelo. Sin embargo, existe el proyecto
de condonación de una parte de la deuda (intereses y multas) del sector aéreo
nacional formulado por el Congreso Nacional que beneficia con pasajes nacionales,
internacionales gratis por dos años al Gobierno Nacional (ver Anexo 5), mientras
tanto la D. A.C mantiene su propuesta4" de que el pago de la deuda que se refiere al
monto por capital se ha. cancelado máximo en dos años, y el valor correspondiente
a interés y multa se realice a largo plazo.
Información de la deuda y propuesta: dada por elDepartamento de Transporte Aéreo de la D. A.C
184
Al momento este problema no se encuentra definido/ pero se espera, que la
propuesta hecha por el Congreso Nacional sea rechazada por el bien de la
seguridad dentro de la navegación aérea evitando de esta, manera perjudicar a la
aviación civil, al Estado y al pueblo ecuatoriano, a.demás de disminuir de alguna
manera, la corrupción imperante que existe en nuestro país.
A criterio del autor, se considera haber cumplido con todos los objetivos
planteados paxa este trabajo de tesis.
185
BIBLIOGRAFÍA
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186
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THE PLESSEY COMPANY LIMtTED, Transrnitter/Receiver PTR826, March 1974
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THOMSON - CSF, AIRSYS, Procesador Radar PR 800 T, Mayo 1990
TOOMAY. J. C, Radar Principies Por The Non - Specialist California., 1982
SKOLNIK MeriU, Rada.r Handbook, Me Graw-Hül Book Cornpany 1970, United
States Of America
187
188
ANEXO A
arfe / — líi/ttipo y Sistemas
VHF en ruta(75 MHz)
2.3.2.1 Recomendación.— Cuando se necesite unaradiobaliza VHF para señalar una posición, en cualquier rulaaérea, debería instalarse y mantenerse en funcionamiento unaradiobaliza de abanico que se ajuste a las normas contenidasen ¡a Parle I, 3.6.
Nota.—• Esta recomendación no excluye el uso de radio-balizas de abanico en oíros puntos fuera de las rutas aéreas;por ejemplo, como ayuda para e! descenso en condicionesIt'R.
2.3.2.2 Recomendación.— Cuando se necesite una radio-baliza VHF con el fin de señalar la posición de una radioayudapara la navegación, que proporcione guía de dirección o detrayectoria, debería instalarse y mantenerse en funciona-miento una radiobaliza "Z" que se ajuste a las normascontenidas en la Parte I, 3.6.
2.4.—• Ayudas de larga disínncia
2.4.1 Hasta que se convenga en la necesidad de unsistema de raclioayudas para !a navegación de larga distanciade referencia a estación, para permitir una mejor posibilidadde navegación, y se implante, o hasta que se demuestre que unsistema de navegación de larga distancia basado en ayudasautónomas satisface los requisitos operacionales, las instala-ciones Loran-A, Consol y NDB, actualmente instaladas y queproporcionan importante cobertura en ciertas zonas oceánicasvitales y en partes, terrestres, se retendrán y estos sistemasserán ampliados y complementados, según sea necesario, parasatisfacer los requisitos del tránsito aéreo.
|Nota- 1.— Se entiende que ¡as ayudas de "referencia a
estación" incluyen las de "referencia a fierra" o las de"referencia a satélites".
Se entiende que las ayudas "autónomas" incluyen el"radar doppler", la "navegación por inercia"y la "navega-ción astronómica" o combinaciones de éstas.
Nota 2.— La información relativa a ¡os requisitos opera-cionales para ¡a navegación de larga distancia está contenidaen 2.4 del Adjunto A de ¡a Parte 1.
2.5.—• Radar secundariode vigilancia (SSR)
2.5.1 Cuando se instale y mantenga en funcionamientoun SSR como ayuda para los servicios de tránsito aéreo, seajustará a lo previsto en la Parte I, 3.8, a no ser que se indiqueotra cosa en esta Sección 2.5.
Nota.— Como se indica en este Anexo, los respondedoresen Modos A/C son aquellos que poseen las característicasprescritas en 3.8.1. Los respondedores en Modo S sonaquellos que poseen las características présenlas en 3.5.2. Lasfunciones que pueden ejercer los respondedores enModos A /C están integradas en ¡os respondedores enModo S.
Anexo 10— Telecomunicaciones Aeronáuticas
2.5.2.— Modos de interrogación(tierra-a-aire)
2.5.2.1 La interrogación para los servicios de tránsitoaéreo se efectuará util izando los modos descritos en laParte I, 3.8.1.4.3 ó 3.8.2. Las aplicaciones de cada modoserán las siguientes:
1) Modo A — para obtener respuestas de respondedorpara fines de identificación y vigilancia.
2) Modo C — para obtener respuestas de respondedorpara transmisión automática de presión de a l t i tud ypara fines de vigilancia.
3) Interinado —
a) Llamada general en Modos A/C/S: para obtenerrespuestas para vigilancia de respondedores enModos A/C y para la adquisición de respondedoresen Modo S.
b) Llamada general en Modos A/C solamente: paraobtener respuestas para vigilancia de respondedoresen Modos A/C. Los respondedores en Modo S noresponden a esta llamada.
4) Modo S —
a) Llamada general en Modo S-solamente: para obtenerrespuestas para fines de adquisición de respon-dedores en Modo S.
b) Radiodifusión: para t r ansmi t i r información a todoslos respondedores en Modo S. No se obtienenrespuestas.
c) Llamada selectiva: para vigilancia de determinadosrespondedores en Modo S y para comunicación conellos. Para cada interrogación, se obtiene unarespuesta solamente del respondedor al que se hadirigido una interrogación exclusiva.
Nota !.•— Medíanle las interrogaciones en Modo S sesuprime la función de los respondedores en Modos A/C yéstos no responden.
Nota 2.— Existen 25 formatos posibles de interrogación(ascendentes) y 25 formatos posibles de respuesta (descen-dente) en Modo S. Véanse las asignaciones de formato en laParte I, 3.S.2.3.2, Figuras 3-3.6 y 3-3.7.
2.5.2.1.1 Recomendación.— Las administraciones debe-rían coordinar con las autoridades nacionales e interna-cionales pertinentes aquellos aspectos de aplicación delsistema SSR que permitan su uso óptimo.
Nota.—• A fin de permitir el funcionamiento eficiente delequipo terrestre ideado para eliminar la interferencia prove-niente de las respuestas no deseadas del respondedor de laaeronave a los interrogadores adyacentes (equipo eliminado/de señales no deseadas), los Estados quizá necesiten elabora/planes coordinados para la asignación de las frecuencias dtrepetición de impulsos (PRF) a los interrogadores SSR.
15/11/9(1Núm. 68
Anexo 10— Telecomunicaciones Aeronáuticas Volumen í
2.5.2.1.2 LÍI asignación de códigos para el identificadorde interrogüdor (11), cuando sean necesarios en zonas decobertura superpuesta, a través de fronteras internacionales deregiones de información de vuelo, será objeto de acuerdosregionales de navegación aérea.
2.5.2.2Modo C.
Se proveerán interrogaciones en Modo A y en
Nota.—• Esie requisito puede satisfacerse medíanle interro-gaciones en ínícnnodo que obtienen respuestas en Modo A yModo C de respondedores en Modos A/C.
2.5.2,3 Recomendación..— En las áreas en las que unamejor identificación de ¡as aeronaves sea necesaria paraperfeccionar la efectividad del sistema ATC, las instalacionesterrestres SSR que posean las características del Modo Sdeberían contar con la capacidad de identificación deaeronaves.
Ñola,-— ¿o notificación correspondiente a la identificaciónde aeronaves mediante enlaces de datos en Modo S constituyeun medio para la identificación sin ambigüedad de aeronavescon equipo adecuado.
2.5.2.4 Interrogación de mando de supresión de lóbuloslafera¡es
2.5.2.4.1 Deberá proporcionarse supresión de lóbuloslaterales de conformidad con las disposiciones de la Parte I ,3.8.1.4 y 3.8.1.5, de todas las interrogaciones en Modo A,Modo C, e intcrmodo.
2.5.2.4.2 Se supr imirán los lóbulos laterales, de confor-midad con las disposiciones de la Parte I , 3.8.2.1.5.2.1, deioda's las interrogaciones de llamada general en Modo S-solamente.
2.5.3.— Modos de respuesta delrespondedor (aire-a-tierra)
2.5.3.1 Los respondedores responderán a las interroga-ciones en el Modo A de conformidad con las disposiciones dela Parte 1, 3.8.1.7.12.1 y las interrogaciones en Modo C deconformidad con las disposiciones de la Parte I , 3.8.1.7.12.2.
Nota. — Si no se cuenta con información sobre altitud depresión los respondedores responden a las interrogaciones enModo C solamente con impulsos de trama.
2.5.3.2 Cuando se haya determinado la necesidad deidoneidad para la t ransmisión automática de a l t i t u d de presiónen el Modo C, dent ro de un espacio aereo especificado, losrespondedores, cuando se les ut i l ice dentro del espacio aéreoen cuestión, responderán igualmente a las interrogaciones enel Modo C con la codificación de la altitud de presión en losimpulsos de información.
2.5.3.2.1 Recomendación. — Todos los respondedores,cualquiera que sea la parle del espacio aéreo en la que hayande utilizarse, deberían responder a las interrogaciones enModo C con ¡a información sobre la altitud de presión.
Nota.— El funcionamiento efectivo del sistema áulico-lisión de a bordo (A CAS) depende de que la aeronave intrusanotifique en sus respuestas en Modo C la altitud de presión.
2.5.3.2.2 Recomendación.— La información sobrealtitud de. presión que proporcionan los respondedores enModo S en respuesta a interrogaciones selectivas (es decir enel campo A C) 'debería notificarse a base del mejor incrementocuantitativo de altitud de que disponga la aeronave, deconformidad con las disposiciones de ¡a Parte i, 3.S.2.6.5.4.
2.5.3.2.3 Todos los respondedores en Modo S instaladosa par t i r del I" de enero de 1992 y que se ajusten a los requisitosdef inidos para el Nivel 2, o superior, en 2.5.5.1.2, nu l i f i c a r ánla altitud de presión codificada en los impulsos de informaciónde las respuestas en Modo C y en el campo AC de lasrespuestas en Modo S.
2.5.3.3 Los respondedores que se util icen en parte delespacio aéreo en Ja que se ha establecido que es necesariocontar a bordo con equipo en Modo S, responderán tambiéna las interrogaciones en intermodo y en Modo S de confor-midad con las disposiciones aplicables de la Parte I, 3.8.2.
2.5.3.3.1 El requisito de contar con respondedor SSR enModo S a bordo se determinará mediante acuerdo regional denavegación aérea, en el que se precisarán también la parte delespacio aéreo en que se aplicarán y el calendario de implan-tación.
2.5.3.3.2 En los acuerdos mencionados en 2,5.3.3.1 seconcederá uri plazo-de por lo menos siete años.
2.5.4.— Códigos de respuesta en Modo A(impulsos de información)
2.5.4.1 Todos los respondedores tendrán la capacidad degenerar 4096 códigos de respuesta, de conformidad con lascaracterísticas indicadas en la Parte I, 3.8.1.6.2.
2.5.4.1.1 Recomendación.— Las autoridades ATS debe-rían establecer los procedimientos para la adjudicación decódigos SSR de conformidad con acuerdos regionales denavegación aérea y teniendo en cuenta los demás usuarios delsistema.
Nota.— En e! Doc 4444, Parte X, se mencionan los prin-cipios que rigen la adjudicación de códigos SSR.
2.5.4.2 Se reservarán para usos especiales los códigos enModo A siguientes:
2.5.4.2.1 El código 7700 para poder reconocer a unaaeronave en estado de emergencia.
2.5.4.2.2 El código 7600 para poder rcconocei a unaaeronave con fal la de radiocomunicaciones.
2.5.4.2.3 El código 7500 para poder reconocer a unaaeronave que sea objeto de interferencia ilícita.
2.5.4.3 Se dispondrá lo necesario para que el equipo decodificador de tierra pueda reconocer inmedia tamente loscódigos 7500, 7600 y 7700 en Modo A.
2.5.4.4 Recomendación.— Debería reservarse el código0000 en Modo A para ser atribuido, medíanle acuerdosregionales, para usos genera/es.
Nú ni.
5. Métodos detallados de ensayos del radar 5-5
Cobertura
Inscripción
'í
S3.29 La cobertura de un sistema radar es un volumen«dimensional del espacio aéreo dentro del cual el sistemauíisface las especificaciones de actuación, precisión yMolución de detección. La cobertura puede expresarse enfunción de distancia, azimut y altitud, nivel de vuelo o ángulokapantallamiento respecto al emplazamiento radar. Tambiénpuede expresarse mediante otras coordenadas convenientesules como coordenadas cartesianas o estructura de rutas¿reas. . •
5.3.30 Es importante comprender que el término coberturaMsolamente se refiere a la capacidad de detección del radar.El término abarca también todos los parámetros de actuación.Incluso si se comprueba que la detección del radar es perfectatn determinada zona, la precisión de los datos presentados enpantal la puede ser tan deficiente que no se tenga confianza eníl sistema. Se presentan una serie de términos de evaluaciónsuplementarios para fines del análisis que se utilizan con elun de que puedan realizarse fas mediciones de forma contro-hda según lo indicado a continuación:
a) cobertura requerida;
b) cobertura actual;
c) cobertura medida;
d) volumen de medición de cobertura; y
c) envolvente marginal.
Cubertura requerida. La cobertura requerida es el volumende referencia del espacio aéreo dentro del cual se requiereque el radar satisfaga la actuación especificada. La cober-tura requerida se obtiene normalmente a partir de iosrequisitos especificados para las operaciones y delvolumen de cobertura.
Cobertura actual. El volumen del espacio aéreo dentro delcual el sistema puede cumplir con las probabilidadesdefinidas de detección y de precisión. La cobertura actualpuede ser mejor o peor que la requerida o que la cober-tura prevista y normalmente estará incluida dentro de laenvolvente marginal establecida. Se determina la cober-tura actual mediante una serie de mediciones de laactuación que dan como resultado la cobertura medida ydeben ser, por lo menos tan buenas, como la coberturarequerida para que el sistema pueda considerarse acep-table en las operaciones. La cobertura actual normalmenteno debería ser superior a la envolvente marginal esta-blecida.
Cobertura medida. La cobertura medida es el volumen delespacio aéreo dentro del cual el radar es capaz de satis-facer los requisitps especificados de detección y deprecisión durante 'una serie particular de mediciones odurante la evaluacjón de una muestra de datos radar. Seevalúa la cobertura medida dentro de un volumen de
medición de cobertura (CMV) determinado. El objetivode la evaluación radar deberfa ser realizar un estudiosuficientemente completo para que pueda concederse a lacobertura medida, respecto a un volumen CMV particular,un factor elevado de confianza y se dice que ésta consti-tuye una estimación buena de la cobertura actual.
Volumen de medición de cobertura (CMV). Se define el CMVcomo el volumen tridimensional del espacio aéreo dentrodel cual se medirán los diversos parámetros de actuaciónrespecto a una serie particular de mediciones.
5.3.31 Se emplea el CMV en la evaluación radar para quelos usuarios cuenten con más flexibilidad en el control de laamplitud geográfica de los datos que hayan de utilizarse parael análisis de actuación como función de los requisitos de laevaluación. Por ejemplo, sí se requiere determinar la cober-tura actual, esto puede lograrse definiendo el volumen CMVcomo igual a la envolvente marginal.
5.3.32 Puede decidirse el empleo de un CMV y este valorpuede almacenarse en memoria de forma que pueda ser reuti-lizado en repetidas ocasiones. Por lo tanto, la cobertura actualpuede determinarse empíricamente respecto a un periodo detiempo como también puede serlo la comparación de lacobertura medida entre las diversas muestras de datos.
5.3.33 Los límites del volumen CMV respecto a cualquierevaluación dependen de lo que haya de medirse. Normal-mente se reglará el CMR de forma que se incluyan losvolúmenes de cobertura requeridos para la evaluación y sedeterminará empíricamente a partir de la envolvente marginal.
5.3.34 Si el objetivo consiste en medir la probabilidadgeneral de delección dentro de un volumen de cobertura biendefinido (teóricamente), en el CMV debe, por lo menos, estarincluido el volumen requerido de cobertura. Si se deseaobtener un análisis completo de la cobertura actual, estoimplica que el CMV debería definirse de forma que seincluyan los límites de procesamiento del sistema, de formatal que con cada conjunto de resultados de cobertura medida,pueda obtenerse también una estimación fiable de la coberturaactual.
5.3.35 Por otro lado, se espera que el CMV pueda serdefinido para cubrir un sector particular del espacio aéreo,p. ej., un TMA, o pueda ser obtenido a partir de la combi-nación de los datos siguientes:
a) cobertura indicada a grandes rasgos en el folleto delfabricante (hágase caso omiso del influjo STC/GTC);
b) modelo teórico de cobertura;
; c) predicciones en cuanto a cobertura en la línea dealcance óptico;
d) requisitos operacionales; yi
' e) limitaciones de contrato.
5-6 Manual sobre ensayo de radioayudas para la navegación
5.3.36 Si se desconoce el volumen de cobertura requeridoo la envolvente marginal definida, el CMV por defecto paraun radar sería desde O a la distancia máxima de procesa-miento, desde O a 360° en azimut y desde el FL 12 al FL500. Esto seria el punto de partida para un sistema desco-nocido.
5.3.37 En el caso de mediciones en un entorno mukiradar,puede decidirse el volumen CMV de forma independientepara cada uno de los radares disponibles, o mediante unpolígono en un sistema de coordenadas X-Y y los nivelesmínimo y máximo de vuelo. El empleo de tal sistema decélulas X-Y produciría normalmente resultados que se basanen las coordenadas X-Y y no en distancia-azimut.
Sistemas de coordenadas utilizados 'para análisis del radar
5.3.38 Una vez definido, el volumen CMV se subdivide enun número apropiado de células 3D. El usuario puede ajustarlos límites de las células. Se prevén cuatro tipos de retículas:
a) retícula de distancia-azimut-nivei de vuelo (solamentepara análisis de monoradar);
b) retícula de ciistancia-azimut-clevacíón (solamente paraanálisis de monoradar);
c) retícula Z-Y-nivel de vuelo con la posibilidad dedef ini r límites de células no equidistantes en todas lasdimensiones; y
d) volúmenes denominados prismáticos o polígonos irre-gulares que cubren determinadas partes del espacioaéreo p. ej., un conjunto de rutas aéreas.
5.3.39 Se requerirá una "capa" especial en distancia-azimutpara objetos respecto a los cuales no se cuente con infor-mación de altitud (vuelos PSR-solamente, aeronaves q.ue nonotifican información en Modo C, etc.). En un sistema deevaluación se asignaría a estos elementos un nivel de vuelopor defecto. Se pretende que en esta capa especial se incluyantales sucesos y no se permitiría que influyan los resultados envuelos respecto a los cuales esté presente información enModo C.
5.3.40 Envolvente marginal. La envolvente marginal de unsistema radar está constituida por los límites de la actuaciónen cuanto a detección en un plano vertical que pasa por elsensor radar, dentro del cual el sistema puede detectar losblancos. Los parámetros que describen la envolvente marginaldel radar son los siguientes:
a) distancia mínima y máxima de detección;
b) cono de silencio y ángulos del horizonte de la antenaen todos los 360° de azimut;
*c) diagramas lobulares de la antena en el plano vertical;
y
d) topografía del radar y de sus alrededores.
5.3.41 Modelo de cobertura teórica. Este es el l ímite icóricnde visibilidad del radar definido en función de lo siguicnic'J
a) distancia máxima;
b) ángulo de apanlallamicnto (constante, o en funcJáijdel azimut);
c) cono do silencio; y
d) nivel máximo de vuelo.
Nota.— Podrían añadirse más detalles mediante el imldel nivel mínimo de vuelo como función de la distancia ydtlazimut en lugar de ángulos de apantaUamiento.
i
Prerrequisitos ¡
5.3.42 Ninguno.
Punios de ensayo
5.3.43 En la siguiente tabla se indican los puntos pertincniolde ensayo. I
Punto deensayo
SI05/PI05
Nivel deensayo
Sistema
Etapa
Prcopt
de ciclo de vida uñí
oracional: puesta enservicio en el emplazarme»)evaluación operacional
SI06/PI06 Sistema Preoperacional: pucsla enservicio en el cmplazamietfjevaluación operacionalOperacional: RTQC,mantenimiento preventivo)Icorrectivo
CI01 'Sistema Preoperacional: puesta enservicio en el cmplazamicnfjjOperacional: RTQC
CIO2. Sistema Preoperacional: puesta enservicio en el cmplazamientjOpcracional: RTQC,mantenimiento preventivo;]correctivo
RI02 Sistema Preoperacional: puesta enservicio en el cmplazamiciajevaluación operacionalOpcracional: RTQC
Nota.— Las mediciones efectuadas en ¡os puntos ¿Iensayo 5 y 6 permiten evaluar objetivamente la actuación c\ a delección. Las mediciones realizadas a base de w\ en el punto RI02 serían subjetivas.
Métodos de ensayo
E
Nota.— Véase también el Apéndice A, Métodos de ensaylen vuelo.
Capítulo 6
IMPACTO DE LA ACTUACIÓN DEL RADAREN SU UTILIZACIÓN PARA LAS OPERACIONES
6.1 GENERALIDADES
>.!.! Es obvio que la actuación de los diversos elementos• de la denominada cadena tolal de procesamiento radarantena, receptor/transmisor, extractor y subsiguiente procesa-miento, así como el procesamiento de datos centrales) tienenun impacto importante en: la utilización para las operacionestic la información procesada que se presenta en la pantallaradar. Los mínimos de separación radar que puedan aplicarseestán directamente relacionados con la calidad de los datosradar. Una calidad inferior de los datos procesados radar llevaí una confianza menor en los dalos presentados en pantallaj-quizás en las anteriores posiciones de la aeronave obtenidas3 partir del radar.
6.1.2 En este capítulo se analizan la relación entre elmínimo de separación radar y las diversas características deactuación del radar, insistiéndose particularmente en laprecisión.
6.2 LINEAS GENERALES DELIMPACTO DE LAS CARACTERÍSTICAS
DEL SISTEMA RADAR EN LOS MÍNIMOSDE SEPARACIÓN RADAR
Consideraciones generales
6.2.1 Casi nunca se aplica la separación radar basándosesolamente en las posiciones radar actualmente presentadas enpantalla. En este contexto son también importantes cuatroelementos que se obtienen del radar:
a) la magnitud y el sentido de los dos vectores de lavelocidad (si se proporcionan);
b) los antecedentes recientes de trayectorias que pudieranestar en conflicto (p. ej., puntos de posiciónanteriores);
c) la separación futura prevista en base a los vectores develocidad; y
d) avisos posibles de conflicto proporcionados por unainstalación de alerta en caso de conflicto a corto plazo(STCA).
6.2.2 Para la determinación de un mínimo de separaciónradar, solamente es de importancia la precisión de las posi-ciones de la aeronave presentadas en pantalla; y para laaplicación de la separación radar por el controlador sontambién de importancia otros factores tales como Imprecisióndel vector de ¡a velocidad. También tienen importancia eneste contexto el volumen de tránsito (y la densidad detránsito) y la cantidad e índice de rastros falsos.
Requisitos de cobertura radar
6.2.3 En un ATC civil tienen aplicación las siguientescondiciones:
a) solamente se aplica el control de la separación aaeronaves dotadas de transpondedorcs (incluido elModo C);
b) el transpondedor, una vez que la aeronave está dentrode la cobertura de las estaciones SSR, es capaz deproporcionar suficientes respuestas a interrogacionespara que pueda delectarse una traza (es decir eltranspondedor no estará bloqueado por un exceso deinterrogaciones p. ej., interrogaciones IFF militares odiversos tipos de interferencia); y
c) en todas estas condiciones la actuación del SSR es talque se satisfacen algunos hitos mínimos de calidad.
6.2.4 En el caso de que haya de mantenerse la separaciónentre aeronaves que no tengan transpondedor o que no tengansiempre conmutados sus transpondedores, también resultaobligatoria la disponibilidad de cobertura PSR.
6.2.5 La superposición de cobertura, por lo menos de dos'radares, en el espacio aéreo en el que circulan corrientesimportantes de tránsito aéreo parece ser un requisito mínimo.Desde el punto de vista de la fiabilidad, pudiera considerarseque muchas estaciones radar están constituidas por dossistemas radar autónomos (por lo menos para el SSR), puesto
6-1
6-2 Manual sobre ensayo de radloayudas para leí
que frecuentemente están duplicadas las cadenas SSRcompletas (antena, impulsores, transmisores, extractores,procesadores de trazas). En este sentido, puede considerarseque un radar autónomo es el requisito mfniíno. Muchas esta-ciones radar del pasado reciente, tales como la mayoría de lasestaciones SSR por monoimpulsos, tienen solamente unaantena, pero además cuentan con equipo de electrónicaplenamente duplicado, incluidos los extractores. Obviamente,esto aumenta la disponibilidad pero no satisface el requisitonecesario de redundancia de cobertura. '
6.2.6 Respecto a la cuestión de una posible cobertura doblerequerida en el PSR, debe señalarse que existen dos requisitosparticulares respecto a la presencia del PSR, es decir,asegurar la separación de aeronaves que no estén dotadas delSSR y proporcionar cobertura de reserva durante la pérdidadel SSR en las maniobras. Desde el punto de vista del ATCcivil , estos dos elementos no justifican una cobertura dobledel PSR. Puede atenderse a la pérdida temporal cíe la cober-tura PSR prestando especial atención a zonas problemáticase imponiendo restricciones en las operaciones a aeronavesque no estén dotadas del SSR. Debe afirmarse en este con-texto que el apanlallamiento de la antena debido a maniobraslleva en muy pocos casos a la pérdida s imultánea de datosSSR en dos distintas estaciones radar,
6.2.7 Existe un problema especial respecto al cono desilencio de las estaciones radar. Considerando el tamañolimitado de las áreas en cuestión y sus posiciones conocidas,parece suficiente imponer como requisito suplementario queel cono de silencio de los radares esté por lo menos cubiertopor un solo SSR.
6.2.8 En la sección siguiente se analizan las característicasde actuación requeridas respecto a la información de radarpresentada en panta l la para que puedan aplicarse los mínimosrequeridos de separación. En este análisis se considera laactuación en relación con el tipo de procesamiento de datosradar que se utilice y con la magnitud disponible de super-posición del radar. .
El impacto de las características deactuación de la información radar presentada
en pantalla en los mínimos de separación radar
Consideraciones básicas
6.2.9 La característica radar de importancia predominantepara los mínimos de separación radar es la precisión de lainformación radar presentada en pantalla. Aunque no semenciona particularmente en los documentos pertinentes dela OACI, la precisión, respecto a cualquier situación de lasaeronaves, está directamente relacionada con la amplitud conla que la separación presentada en pantalla D(t), a unadeterminada hora, representa la separación real de dosaeronaves a la misma hora, d(t).
6.2.10 La precisión de la posición de una aeronavepresentada en pantalla y por consiguiente implícitamente laD(t) está influenciada por una serie de factores tales como:
a) los errores en la posición medida de trazas radar;
b) el uso posible de un filtro de seguimiento y, en ecaso, el tipo de seguimiento utilizado;
c) , la "edad" de la información presentada en pantalla.a'}decir, el tiempo transcurrido desde la ú l t ima actiu-'jlización; y i
d) errores posibles del sistema de presentación ojjpantalla.
6.2.11 Respecto al punto d), se ha demostrado, que en totjjsistemas modernos de pantallas radar, los errores introducid»"en la posición de la aeronave presentada en pantalla pueda ,despreciarse si se comparan con los errores introducidos p e e ,los otros tres motivos mencionados.
El impacto de las características de actuación en cuantoa las trazas y a la precisión de las trazas.
6.2.12 Los errores en las posiciones medidas de las trajja ¡pueden clasificarse principalmente en dos tipos distintos:
a) errores sistemáticos; y
b) errores residuales (aleatorios).1
6.2.13 El impacto en los mínimos de separación dependo,'en gran manera del tipo de error de que se trate.
a) Los errores sistemáticos tienen solamente un irnpacloen D(t), cuando las posiciones de las aeronaves se haobtenido a partir de distintos radares (o de distintacombinaciones de radares). Con programas avanzadosde evaluación radar pueden estimarse todos los errata |sistemáticos importantes. En los sistemas de procesa-miento de dalos mulliradar se dispone también ccojmucha frecuencia de disposiciones para estimarcorregir los errores sistemáticos. Por consiguiente,supone que se han efectuado las correcciones nccc-jsanas de los errores radar; y
b) Los errores residuales (aleatorios) son generalmentede índole puramente gausiana y prácticamente notienen ninguna correlación con el tamaño y el sentidodesde una exploración de antena a otra exploración iantena. En general su impacto en los mínimos (kseparación es más pequeño que el de los erroiescorrelacionados.
6.2.14 Además, los errores correlacionados pueden sa!
identificados, con lo que se proporciona en general un!correlación de exploración-a-exploración en el sentido t'tamaño de los errores. Por consiguiente, puede indicarse unitrayectoria de vuelo de una aeronave que no sea de hcchrcorrecta. Los errores correlacionados provienen de dos causa.'principales, es decir, los denominados multitrayectos y l¡pérdida parcial de la resolución del radar. Puede argüirse qif,las aeronaves que es necesario mantener separadas, están erinmediata proximidad y poco más o menos al mismo nivela
COBERTURA DEL TMA DE QUITO Y""••*
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52 234 25022 227 190
17.3 224 18436.4 223 220
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34.8 192 15365.1 190 191
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CÍA RADIAL ALTITUD APARECE (A)) (GRADOS) x 100 (PIES) DESAPARECE (D)
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16.8 322 177 D17 322 180 D18 316 200 D20 299 210 D24 288 220 A
16.5 288 185 A24 287 210 A
24.7 286 200 A24 285 195 A
20.6 283 199 A57.6 277 370 A
D65 255 200 D46 241 210 D
50.3 237 210 D53.2 237 230 D
53 233 250 D22 227 190 D40 224 220 A
17.3 224 184 A36.4 223 220 A
45 222 220 A21.7 196 135 A60.2 196 191 D
A24.1 193 135 D35.5 192 135 A34.8 192 153 D
D88 187 250 D52 67 173 D48 65 173 A
41 59 173 D32 25 132 D
AERONAVE
COMPAÑÍA
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NOTA: (A) aparece , (D) desaparece la señal del aviónLecturas tomadas de tráfico aéreo dentro de la cobertura de Quito
ÁPP GYE (TMA)
POSICIÓN
GYE-VULKY
GYE-SAYA
GYE-CATARAMA
GYE-SAN JUAN
RADIAL(GRADOS)
2
263
23
30
ALTITUDxl 00 (PIES)
1107060301204090709070
DISTANCIA
(NM)
60606060402060506050
R. PRIMARIO
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R. SECUNDARIO
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* PARA LOS NIVELES DE 1000 PIES A 20 NM, EXISTE SEÑAL RADAR PRIMARIO Y SECUNDARIOA: aparece traza de la aeronave
ACC GYE (FIR)
POSICIÓN
GYE-SIDELGYE-SAN CARLOSGYE-ASAPOGYE-TOGOSGYE-PADOXGYE-MIRLOGYE-CUENCA
RADIAL(GRADOS)
22330192170131126
ALTITUDx1 00 (PIES)
310300-310
310310310
310-350180-310
DISTANCIA(NM)
757575106165
120-13560-75
R. SECUNDARIO
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PARA EL ÁREA MILITAR (42-112 grados), EXISTE SEÑAL RADAR PARA TODOS LOS NIVELES
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(**)Banano; Miami, New York, Houston, La Paz, Los Angeles; se. aplicará el 60% de la tarifa piso frutas y vegctnles,
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3.871 KG
1.114 KG.756 KG.
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890 KG.1.050KG.1.017 KGS.OSd KG.
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1.130KG.
2.963 KG
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ICARO
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ICARO
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SAEREO
SAEREO
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HC-BYF
HC-BYG
HC-BYO
HC-BYQ
HC-8KXHC-BRS
HC-BYH
HC-BVN
HC-B.UD
ROCKWELL
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BELL
BOEING
AEROSPATIALE
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21.999 KG.
7.39a KG.
7.528 KG.
2.01QKG.
1.043 KG.
1.633KG.
1.724 KG.7.530 KG.
4.2-89KG.
2.960 KG.
3.740 KG
1.218 KG.3.078KG.
4.574 KG.
4.781 KG.1.123 KG.GS7 KG.
2.077KG.
1.117 KG.d.272 KG.
3.207 KG.
AERONAVES PRIVADASAJLA5 DE SOCORRO
ALA5 DE SOCORRO
ALAS DE SOCOPPO
ALAS DE S.OCORRO
ALAS DE SOCORRO
ALAS DE SOCORRO
ALA.S DE SOCOPPO
CORBAMTRADE
CPCA
FEOER/CIQN SHL'ARvisíC'NSALESiANAMISIÓN SALESIANA
MISIÓN SALE5ÍAMA
OPIF
DPic
PROÍMACOPA
PFOIMACOFAMMUEHA ESTRADA
JHOMLABOUEF
HC-BAB
HC-BLP
HC-BMOHC-BQV
HC-BXB
HC-BXK
HC-BZE
HC-BVH
HC-BEW
HC-BRE
HC-BNT
HC-BTCHC-BUG
HC-BOP
HC-BYA
HC-BHF
HC-BY/
HC-BOQ
HC-BTS
CESSNA
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CESSMA
CESSNA
CESSMA
CESSMA
CESSNA
DASSAULT
HELIO-COURIEP
CESSMA
DOPMIEP
HELIO-COURIEF
HEUO-COURIEF
HELIO-COURIEP
CESSMA
PIPEP
BEECHCRAFT
MOOMEY
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2.546 KG.
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2.547 KG.
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976 KG.665 KG.
ESCUELASICARO
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HC-BJI
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580 KG.
495 KG.
OFICIALESAVIACIÓN CIVIL
PETROECUADOR
PETROECUADOR
HC-DAC
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HC-BHD
BEECHCRAFT
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E-9QFH-227-E
F-27-J
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4.400 KG.
16.556KG.
16.431 KG.
2.785 KG.
12.535 KG.
11.727 KG.
Página 2
NOMENCLATURA
CÓDIGOS DE CIUDADES Y COMPAÑÍAS
CÓDIGOUIOGYE
CURAMSBOGCCSFRACAYPARCLOPTYHAVLIMLPBSDQMADMÍAMYCSAORIOHOUSJOSCLASUBUEATLMMOMED
MEX
CIUDADQuiloGuayaquilCurazao
AmslerdamBogóla
CaracasFrankíourtCayenneParísCalíPanamáLa HavanaLimaLa PazSanio DomingoMadridMi a miNe^J YorkSao PauloRío de JaneiroHouslonSan JoséSanliagoAsunciónBuenos AiresAllantaManaosMedellínMéxico
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CÓDIGO
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EAECWCAPWFBFMPHLAUKRECKSC.P.CUSLLBDLHEDA
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COMPAÑÍAAmerica Air finesCopaContinental Air LinesEcuatoriana de AviaciónAviancaAvensa ServlvensaIberiaReal Holandesa de AviaciónLacsaAir FranceMínerveServicios Aéreos de MedellinSaeta InternacionalTransportes Aéreos Militares Ecuatorianos (TAME)Aero PerúViasaVarigAecaChallenge Air CargoArrowFineairMartlnairLineas Aereas SudamericanasAerosucreKalitaCielos del PerúCubana de AviaciónLloyd BolivianoLufthansaAlíelos
TRAFICO AEREO INTERNACIONAL
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MES DE AGOSTO DE 1999
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7 b
ANEXO D
DEL SISTEMA GNSS/ADS
Capitulo 2
ANTECEDENTES
2.1 COMITÉ L'SPL'CIAL SOUUh: S'JSTíiMAS UE N A V E G A C I Ó N A KI J I ¿ l i K l i n i l l ( J ( K A N i S )
A inicios de la década de los 80,1a Organización' de Aviación Civil Internacional, (OACI),reconoció las crecientes limitaciones de. los actuales sistemas decomunicaciones, navegación y vigilancia (CÑSj y de gestión de tránsito aéreo (ATM), asícomo la necesidad de efectuar mejoras para superar dichas limilacioncs y satisfacer lasnecesidades a futuro. En 1983, el Consejo de la OACI creó el Comité Especial sobreSistemas de Navegación Aerea del Futuro (FANS) para que estudiara nuevos conceptos ytecnologías y recomendara un sistema que permitiera superar los problemas, tantoactuales como previstos, y guiara la aviación hacia el siglo XXLEl Comité FANS realizó un amplio estudio de los sistemas exislenlcs y de las posiblesaplicaciones de nuevas tecnologías,)' llegó a la conclusión de que las limitaciones actualeseran intrínsecas a los sistemas mismos y restringían la eficaz Gestión del Transito Aéreohasta un punto en que los problemas no podrían ser resueltos a escala mundial.saK'oaplicando nuevos conceptos y nuevos sistemas CNS.E1 <(&0:mit£M^VNS decidió que3 laúntca^s-o'lueró'n vhfblc 'para "superar "dichas" ILtú lacio ñus 'y sa'iújffflSSf las necesidades a fu tu roa:rnJvel global y de manera efectiva " en íémiÍilWí--W^Wsfo/^clTe;íTcio;cra' " con J elaprovechamiento de la tecnología "satclital.
.jií..— •--
En el área de comumcacioneSjSC comino en introducir enlaces de datos,ya sea porVI LF,saléliletHF o SSR Modo S.
ií'nIñV(^ácfón;sé'prop-one-ulilízar"cL SistcniaM@lfíb^We'-"'Nüv*egación SalelitaJ:c"óri Tas ; aumentaciones" ab!TcFuá3ás"pará>"eTih"totrn4oIs":"C]rfote' de las señales
La vigilancia del progreso de vuelo se efectuará, en los espacios aéreos sin cobertura radar,mediante la Vigilancia Dependiente Aufomáíica (ADS),ya sea dircccionable (AJDS-A) oRadiodifundida (ADS-B).Algunos de los sistemas actuales, como por ejemplo las comunicaciones por voz en VilFy el Radar Secundario de Vigilancia (SSR),scguírán siendo útiles en los espacios aéreosadecuados.
I
,J
C a p í t u l o 4
SISTEMA GLOBAL DE NAVEGACIÓN SATELITAL (CNSS)
La expresión Sistema Global de híavcgación SatcÜlal (GNSS) es el nombre genéricoutilizado por la OACÍ para definir cualquier sistema de alcance global de delcnninaciónde la posición y de la hora,que comprende una o más constelaciones desaiclitcs.rcccplorcs de aeronaves y sistemas varios de monilorco de laintegridad,incluyendo los correspondientes disppsjliyps de aumentación (augmcnlaüons)para cumpla' con los requerimientos de perfonnancc opcracional.La scn-icios que proveen, información de distancia serán pro\istos,por lo menos en elfu tu ro ínjucJialo.p'or el GPS y el GLONASS.
4.2
4.2.1
El GPS es un sistema de radionavegación basado en satclilcs.quc blinda a sus usuariosuna información de posición y de hora de alta prccisión,sobre práct icamente cualquierparte de Ja superficie terrestre.El segmento espacial está compuesto de 2^ satclítes^con una vida ú l Ü deaproximadamente 7 años y medio, dispucsto-s en 6 ór^ijas de cuatro satélites a una alturade 20.200 km.El segmento de con(rol tiene 5 estaciones de moniíorco y 3 antenas terrestres. Las
i. estaciones de monilorco usan un receptor GPS para hacer un seguimiento de todos lossatélites a su alcance y almacenar datos de distancia de las señales salelilalcs.Lainformación de las estaciones de momloreo es procesada en la estación de control centralpara de terminar el estado del reloj satclilal,la condición de la órbita y actualizar el mensajeconteniendo dalos, utilizados con unes de navegación, que envían los saléli Les. Estainformación actualizada es enviada a )os mismos por medio de las antenas tcrreslresjasque tamb¡cn son usadas para transmitir y recibir información relacionada con el estadogeneral del sistema y con su control.El segmento del usuario consiste de la antena y del procesador-receptor para recibir ycomputar las soluciones de navegación utilizadas para proveerle posición y hora precisa.
i ; "1 La posición del GPS esl4 basada en mediciones satclitales,por ejemplo, utilizandor- • -* mediciones de distancia de los satélites en órbita para obtener unq posición precisa.
J]
1i
Los sa té l i t e s GTS t ransmi ten un señal horada cxircmadamenle precisa que es comparadapor el receptor GPS con la hora de su propio reloj interno. Las diferencias ent re la señalde hora recibida del satélite y la hora del equipo rcccplor.es el í icmpo que tarda en ir laseñal desde el satélite al reccplor.Ya que se conoce la velocidad a la cual viaja la señal(\clocidad de la luz:aprox.297.000 km/sec.Xsc puede determinar la distancia desde elreceptor al satélite.Tara que el sistema funcione, las mediciones del ücmpo deben ser muy precisas, asi comoloa icluje* u i i l i / ^ U u a . D c n l i o Oe los $a|¿l¡lc¡¡(CMa e x a c t i t u d es lobada por relojes atómicosi lu u l l l & l m o p i i í i ' lMoM.üo i i c c c s i t . i t i I n u u i t 1 mediciones t ío un m í n i í n o de 4 s n i c l i i c s paraestablecer un lijo en 3 dimensiones en posición y hora. Se necesita un míiúmu de tressnic l j tes para delcnninar la posición en 2 dimensiones si la al l i lud se conocc.La precisióndepende de la geometría de los satélites usados. Se necesitan 5 satélites con buenageometría para proporcionar monilorco de la integridad del sistema. Cada medición tendráun eiTor que es producido por la diferencia existente entre la hora del reloj del receptor yla del satélite. Este error será el mismo para todas las mcdiciones,por tanto la computadoraen el receptor puede efectuar una corrección matcmálicaja que permitirá a todas esasmediciones de distancia íiUcrsccUirse en un solo punto, Luego,cl error del reloj se puedecalcular y se puede aplicar la corrección apropiada.Los satélites GPS están situados en órbitas muy precisas y prcdecibles.Los mismoso r b i t a n la Tierra cada 12 horas y pasan por encuna de alguna de la estaciones demonilorco por lo menos dos veces por día. Estas cslacioncs están equipadas para calcularcon precisión ln posición de los satélites y cnvia^por un enlace ascendente, la informacióncorregida a los mismos. Ellos transmiten la información de su posición con respecto alcentro de la Tierra al reccptoríconjuntam.en[c con la señal de la hora.El receptor de abordo utiliza esta información para calcular una posición con relación a lasuperficie de la Ticn'aja que será presentada al usuario en términos de l a t i t ud y longitud.La exact i tud de este sistema pemü|e obtener fijos con un ciror de 10Ü metros (95% deprobabilidad) y con un error de 300 metros (99,99% de probabilidad) en el planohorizontal, y coa una posibilidad de error de 156 metros (95*2-0 de probabilidad) en elplano vertical, estando activada la disponibilidad sclccliva(S/A).El sistema de coordenadas geodésicas que uiiiiza es el Sistema Geodésico Mundial de1984(WGS-84).
4.2.1.1 Ercpw 4?!Como otros lipq^gnvcncionales de ra<JÍoayudas pareja navegaqión(el GPS es susceptiblede errores que pueden ir en detrimento de la precisión del sistema,El error más significativo ocurre cuando lq señal del satélite pasa a través 'de la inósfera.Amedida que la señal GPS avanza es cnlentcctda en una proporción que varía dependiendode la hora del día,la actividad solar y de otros factores.También, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos ha introducido un erroradicional,conocidq como "disponibilidad selectiva" y producido para evitar que fuerzashostiles se aprovechen de la precisión del sistema.Otros errores incluyen los del reloj del receptor y de los datos de posición de lossatélites. En la practicaba sumatoria de lodos ellos puede resultar en un error de posiciónde hasta 30 metros.Hay además otro error conocido como Pérdida de la Precisión de la Posición (PosilionDilution of Precisión - PDOP).Depcndicndo de la geometría de los satélites utilizadospara delcnninar una posición,los errores propios del sistema aumentanconsiderablcmcnte.Cuando se toma en cucnU la PDOP.sc pueden delectar errores que
M»»M* «I
10
\ an desde los 30 a los 300 metros aproximadamentCjdcpcndiendo del tipo de receptoríapunición re la t iva del saléli lc,elc.
4.2.2 Sistema Mundia l U p Nqvega.cjón pop Satélite (C^ONASS)
La Federación Rusa ha implcmeniado el Sistema Orbital Mund ia l de Navegación porSalélnc, bastante .similar en concepto al sistema de los Estados Unidos. Provee señalesdesde el espacio para |j d c l c n n i n a c i ó n piccí.sa de la p u M c i í J M . v c l o L h l . i d y I K J I . I ;i UMJ;JJ¡OÍ¡
e,s |Milnl u M i h i M c ilu 2' | «n l i iH . lua (21 u p e í a l i v u ü i 3 de I C Ü C I A J ) q u u oí h i lan uuna a l t i t u d de 19.100 Km,con un periodo o r b i t a l de 11 horas y 15 minutos.Estándistribuidos en 3 órbitas de 8.Los mismos t ienen una vida operativa de 3 años (enversiones mejoradas 5 anos).£1 mensaje para íincs de navegación transmitido desde cada satélite, consiste de lascoordenadas del satélite emisor,componentes del vector de velocidad^orrccccioncs a lahora del sistema GLONASS,e información sobre el estado de los satélites.Para laobtención de un lijo,un receptor debe recibir por lo menos A señales de salclilcs,ya sea
71 s imul táneamente o en sccucncia,dcbicndo resolver cuatro ecuaciones al mismo tiempo1 para los tres componentes de posición y hora.
t - 1:1 segmento terrestre cumple con las funciones de moniloreo y control de los satélites a lavez que determina los dalos de información que serán modulados en la señalescodificadas enviadas para los fines de navegación.Este segmento incluye la estación decontrol cenlral (mastcr stalion) y estaciones de moniloreo y de cmio de información.Losdatos de medición de cada estación de momtoreo son procesados en la estación de controlcentral y utilizados para computar los datos de navegación enviados a los satéli tes por.lasestaciones retransmisoras por un enlace ascendente.
r - La operación del sistema necesita la precisa sincronización de los relojes de los satélitesJ con la hora del sistema GLONASS.Pnra hacer esto, la csiación de conlrol cent ra l provee
1' parámetros de corrección.41 ~i £1 segmento del usuario (receptor GLONASS) recibe au tomát i camen te señales de
J navegación de por lo menos ,, cuatro satélites y mide susÍ" • .
velocidades.Simulláneamenle}sclecciona y procesa el rnensaje de navegación de las-i señales satelilales.La computadora del receptor procesa todos los datos de en t rada y
, J calcula 3 coordenadas,3 componentes de velocidad y la hora precisa.• t •- La precisión de csje sistema permite exactitudes en el plano horizontal de 50 a 70 metros
:
~l y en el plano vertical de 70 metros (en ambos casos con un 99.1% de probabilidad)..„ „. J El sistema de coordenadas geodésicas que utiliza es denominado Parámetros de la Ticira
90 (PE-90).
.3 AVISOS A LOS NAVEGANTES (NOTAiVls)
Cuando se autoriza el GNSS (componente GPS) como medio primario de navegación enespacios aéreos oceánicos/remotos,se requiere que el receptor de abordo tenga lacapacidad RAOví.
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vi|Üa'ñ'c1a;(S SR:), aumentado Lcó1Hl*f\lWó* SF ctrámio -las- Gandicionesjcn-üonünuará-uLilizándose^spcfitfó^^^^ aéreos de gran-
I X '_:1 En otros lugareSjComo espacios aéreos oceánicos y áreas remolas sobre tiembla vigilancia
se realizará medíanle la Vígija^cia, pepcncljente Automática, (ADS).i_jI I 6.1 COiNCEPTO DE PERFORAÍANCE DE VIGILANCIA REQUERIDA (RSP)
"ItAtlt ¿
I 1^•v*-»* ksic concepto define los requisitos de vigilancia de acuerdo al espacio aéreo de que se" - trate.Los mismos pueden ser catcgorízados de la siguiente manera:
||a) El sistema de vigilancia deberá suministrar la posición actualizada de la aeronave para
- m asegurar una separación segura:
I,,,.,.** 1) en espacios aéreos oceánicos/remotos de baja densidad de transitóla información
_ ' -m de posición se debería actualizar cada 12 segundos;
I ,*r ••'' 2) en espacios aéreos de alta densidad de tránsito (rulas y áreas terminales),la
1|; información de posición se debería actualizar cada 4 segundos;
••»« !;• _ _ ' " . - . .b) El sistema eje vigilancia debería permitir que los usuarios puedan elegir la J^aj/ecloria
I | . d e vuelo preferida en nata y ajustarse completamente a los procedimientos dei. •• • emergencia;
1 1 c) El sistema de vigilancia debería asistir a las operaciones de búsqueda y salvamcnto;y.. . .* ••*
d) La precisión del sistema de vigilancia debería permitirla aplicación de la separación
I I en un espacio aereo definidot.^,, -•
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6.2 RADAR SECUNDARIO' DE VIGILANCIA EN MODO S-
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& 1I,*««#(,* * El sistema de radar en Modo S,está compuesto por el Radar Secundario de Vigilancia
Monopulso (MSSR) y un enlace de dalos.liste sistema provee funciones de \igiJancia y
Í "J C ( ' n u i n k , K Í n i u ' . s i . ump .Uihk í t con la Ucd t ic Tdcamumk'av.-iimc.s Ac iu i i . i u lk . i . s (ATM)...»-,.. ••* hl en l a t e tic d.j ioí) en Modo S mejora líi¿ ( . o i i i u n i o j i i u i i L b a ú c - l i c i u , p c i m i l i c n d o l c a los
u i i K i i i l i u l i i U ' í i ( i n i i M i l i l í l i n l u i l i l i u ú t i sú ln ii Lis n i i u i u i U ' H i h - M ' i u l i H p u l nu-d íu i l u I nI I uip.'KHl.u] de pmcesa in i cn to monupulsu del sensor en Mudu S."" """"lr!" l^a diferencia entre respondedores tradicionales y los de Modo S radica en la
interrogación selccliva.simiJar a la diferencia entre telégrafo y teléfono.I I I-a forma de interrogación de l radar secundario e s parecida a l mensaje que enviaba e l
T' telegrafista.Cualquier estación conectada a la red lo recibía.- En cambÍo,la interrogación selectiva del modo S,lc pcmute al radar secundario "discar e l -
I J número "asignado a una aeronave en particular,quc inlcrroga sólo a su respondedor.L H'tl l|>i . . . . . . .
" A los respondedores Modo S,cn el momento de su mstalacion,se les asigna un código_- • -i discreto de llamada,que identificará a la aeronave a lo largo de su vida operativa.EstosI J códigos son programados como parte íntegra! del proceso de instalación.
En ausencia de una interrogación en Modo S,un respondedor de esas características
[ ~i funcionará igual que uno tradicional, de 4.096 códigos de respuesta..y •» El modo S es compatible con los actuales sistemas codificadores de a l t i tud y brinda
indicaciones de a l t i t u d de +/- 25 piés,conlra los +/- iOO pies del Mudo C.
1 1 Una caracteiistica exclusiva de la señal del Modo S,cs su enorme capacidad de asignación-* de códigos.En vez del límite actual do 4096 claves.se pueden asignar más de 16 millones
. de claves.
1 1 A u n q u e principalmente usado para fines de identificación y a l t i t i i d , e l enlace de datos en• Modo S también puede transmitir parámetros tales como Flan de Vuelo,dalos
meteorológicos,dalos de funcionamiento de los sisteman de la aeronave e informaciónI j ; . adicional.La misma puede incluir ángulo de viraje de la acronavc.sislema de aleña de* ••» ' conflictos y datos útiles para el ATFM.
l,os respondedores en Modo S operan en las mismas frecuencias que sus predecesoresI J (1030Mliz para la interrogación y 1090 Mhz para la respuesta).
""'" La capacidad de interrogación selectiva (Selccdve -Addrcssing) de los respondedores enModo S,permite al equipo MSSR interrti¿ár en el código discreto de llamada de una
I J aeronave dcterminada,lo que activará sólo la respuesta del respondedor de la misma.Los respondedores en Modo S responden a dos tipos de interrogación: general y
_ 2 selectiva.I J El equipo en tierra envía interrogaciones generales (ail cali) en los modos A/C del SSR y
en Modo S.La aeronave equipada con uu respondedor en Modo S,dentro del radio de
I I cobertura de la estaciónjCnviará un formato de respuesta Modo S con su identificación.^^ J La estación en licrra recibe la identificación y posición de dicha aeronave y en su próximo
barrido la interroga discretamente..Este procedimiento reduce el número de los mensajes de interrogación necesarios paraidentificar y determinar la posición de la aeronave.Hay una reducción de 16 a 1 en el número de transmisiones si se las compara con lasefectuadas con sistemas tradicionales.
111
1
6.3 YíGIMNPfA BPEfffilENTE AUTQi\IATICA (AJÍS) •
Por intermedio de la ADS,la aeronave transmite au tomát icamente por enlace de da tos suidentificación y posición iri-dimcnsionaJ (proporcionada por los sistemas de navegaciónde abordo,que la ob t ienen del GNSS) a las dependencias de control de ir.in.silo aereo.1.a ADS |c p c m i i i c a loi coii lrul . idores ob6c/var,cii uiu p icbc i iUiaDn p. ' íCLn. lu-uiduf ( ldpnMVion ile I f l j j i i ü r m i i i W B | f l í i í i s u n i t ) líi.i puMblüs diminuimos ile |n,s i i n ( \ u ( . i i i i ¡ i i . s i l u v u u l oas ignadas .El diseño del ADS debe pcnnilir su pucsja en servicio sin provocar interrupciones en losServicios de Transitó Aéreo y también debe..ser lo suficientemente flexible y capaz deexpandirse para lograrlos siguientes objetivos;
- capacidad de adaplarsc a Jos reglamentos locales y rcquerimicnlos especiales de losATS;
flexibilidad para incorporar cambios futuros en los requerimientos funcionales yposibilidad de integrar nuevos avances tecnológicos;- habilidad para pasar,con suficiente segundad,a otras formas de servicios ATC en casode falla o degradación del sistema;- capacidad de brindar un servicio mínimo a todas las aeronaves equipadasapropiadamente ; y- posibilidad de integrarse a una arquitectura ATS que aproveche todas las ventajas de laADS.
6.3.1 ADS-A (Acldrcsscd/Direccionablc)
Este sistema opera sólo en el modo airc-lierra y a requerimiento de la dependencia deControl de Tránsito Acreo;el controíador es el que determina los reportes necesarios parael control de cada aeronave.
6.3.2 ADS-B (BroacJcasl/Radíodífusión)
Este sistcrna también extrae la posición de la aeronave de los satélites GNSS.Sc diferenciade la ADS-A en que dispone de un modórairc-aircípor el cual retransmite el mensajeADS a todas las aeronaves que se encuentren volando dentro de un radio de 40 NM de laaeronave lransmisora,las que podrán recibir su posición en un equipo de Presentación enCabina de Información de Tránsito (CDTI).E1 CDTI probablemente será una pantalla de)íipo Sistema de Instrumentos de Vuelo Elcclrónicos (EFIS) con una prcsenlacion similaral Sistema Anücolisión de Abordo (ACAS).Debido a la capacidad a iré-aire de la ADS-3,se podrá incluir la información del CDTI como medio de eslablccer separación entrelas aeronaves.
!' También la ADS-B enviará un mensaje a las Dependencias de Control en lieira situadas-i en un radio de 95 NM alrededor de la aeronave transmisora.
1
J1
1.11
]
6,3.3 Componen tes p r inc ipa les de lu ADS
6.3.3.1 Inlerfaz del pilotoEl interfaz del piloto dispone de medios para monilorcar el funcionamiento del sistema. Latransferencia de comunicaciones para otra Estación Terrena de Tierra es automática .pcrose dispone de una capacidad para hacerse cargo cuando las circunstancias así lo
ii(u;KÍonc¿ de e i i i c igeuc i^cxUlc un sÍMcma de icpoi tes que indita la cau¿a de lay un l u p u U u A D / I l i i toi i iJ ( I v k M i l i l I e i n I i m de la Í K M U I H I V C ) .
También se dispone de una capacidad do voz en caso de tener que einiar mensajes deemergencia o especiales.
a) Mensajes ADS
Los mensajes ADS contienen los siguientes dalos:
- l a t i t u d y longitud;- altura;- hora;- deiroia;- velocidad terrestre (G/S);- régimen vertical (ascenso/descenso);- rumbo magnético;- número Mach o \'elocÍdad indicada (ÍAS);- próximo pun to de reporte de la rula;- a l tura est imada en el próximo punto de reporte;- segundo próximo pun to de reporte;- dirección del viento en altura;
'*' - velocidad del viento en altura; y- temperatura
6.3.3.2 Aviónicosa) Sistema de Gestión de Vuelo (FMS)
El Sistema de Gestión de Vuelo (Flight ManagcmSht Systcrn) ,cs un centro deacumulación de infonnación.y un punto lógico desde el cual enviar datos.mcdianle unenlace dcscendcnte,a las Dependencias de Control de Tránsito Aéreo apropiadas.La infraestructura del FMS consiste de dos Computadoras de Gestión del Vuelo (FlightManagement Computcr^dos Unidades de Presentación de Control Mulü-propósilo(Mulú-purpose Control Display Urúts) y un control automático de los aceleradores(autothrolüc servo).El FMC es el principal procesador de la computadora^! MCDU es el vinculo entre elpiloto y el FMC,y el control automático de los aceleradores completa la función decontrol de potencia.El FMS también envía datos de guía vertical y horizontal al püotoautomático.En rulados FMC integran la información extraída del sistema de datos aéreos.sistemade referencia inercia! ,sfislemas de radio navegación^sensores de motor y de combustiblecon la de su propia base de datos de navegación y de performance de la aeronave.
A partir de este proceso de Integración y también con los dalos ingresados por la
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GLOSARIO DE TÉRMINOS
ACC
ADF
ADU
APS
AFTN
AN2000
APP
AR15/2B
AKP
ARTCC
AS 909
ASR
ATCRBS
ATCs
ATS
A
Cenbro de Conb:ol de Área.
Localizador de Dirección Atttomática
Unidad de Distribución Azimutal
Servicios Fijos Aeronáuticos
Red Fija de Telecomunicaciones Aeronáuticas
Modelo de la Antena Primaria. THOMSON
Siglas del término Aproximación en inglés APProach que
identifica al Centro de Aproximación
Modelo del Radar Primario PLESSEY
Azimuth Revolution Pulse/ pulso por cada, revolución de
antena que indica el Norte Magnético
Radar de Vigilancia en Ruta Aérea
Modelo de la Antena Secundaria. THOMSON
Radar de Vigilancia de Aeropuerto
Sistema Radar de Indicación de peligro para Control de
Tránsito Aéreo
Controladores de Tránsito Aéreo
Servicios de Tránsito Aéreo
BANDAS
BITE
B
Banda de frecuencia que trabajan los radares estudiados
Equipo de Pruebas Integrado
CANAL Q
CÁNTALA
C
Canal de Control
Canal Diferencia
F-l
GÁNALE
CFAR
COHO
CPIS
CRT
CW
Canal Suma
índice de Constante de Falsa Alarma
Oscilador COHerente
Secuencia de Intervalos con Procesamiento Coherente
Control de Región Terminal
Siglas en inglés del térrnmo Onda Continua.
DAIW
DAMA
DCE
DGAC
DLAN
DME
DOWLESTK
DP
DTE
D
Advertencia de Ingreso en una. Área Peligrosa
Acceso Múltiple de Asignación por Demanda
Equipo Circuito de Datos
Dirección General de Aviación Civil
Red de Área Local Dual
Equipo Medidor de Distancias
Señal que va desde el satélite hacia, el Hub o hacia, las Vsa.t's
Procesador de Da.tos
Equipo Terminal de Datos
E-200
EUROCAT
EV760
E
Modelo del Sistema De Visualización Eurocat
Sistema, de Visualización
Modelo del digitalizador de la señal del radar primario
PLESSEY
FALLBACK
FDP
FIR
Término utilizado para un. equipo de respaldo
Procesador de Datos de Vuelo
Región de Información de vuelo
F-2
FT Siglas del término de medida pies en inglés FooT
GCC
GRA2000S
GRU2000S
G
Centro de Control de Superficie
Conjunto de Recepción y Generación, modelo 2000 S para
THOMSON
Unidad de Recepción y Generación, modelo 2000 S para
THOMSON es subconjunto del GRA
HCWI
H
Siglas de Hardware Configuration ítem
ILS
IM '
INEOUND
1P
IR 2000
IRIS
ISLS
ISO
Sistema Instrumental de aterrizaje
Marcador Interno
Señal que sale de la VSAT, pasa, por el satélite y llega al HUB
Protocolo de Internet
Interrogador/Receptor, modelo 2000 en el radar THOMSON
Indicador Radar/Información del Sistema
Supresión de Lóbulos Laterales de Interrogación
Organización Internacional de Estandarización
LAN
LNA
LVA
L
Red de Área Local
Amplificador de Bajo Ruido
Gran Abertura Vertical, característica, de la antena de Radar
secundario THOMSON
F-3
M
MCP
MES
MES 110
MES 1400
MM
MSAW
MTD
Mil
MTO
MWA2000S
Posición de Control Manual
Siglas de Micro Earm Station, similar a. VSAT, se puede
utiliza.r indiferentemente cualquiera de los términos
Módulos de Potencia de 110 W
Módulos de Potencia de láOO W
Marcador Medio
Mensaje que Advierte el Peligro de Mínima Altitud de
seguridad
Detector de Blancos Móviles
Indicador de Blancos Móviles
Siglas que representa el término Meteorológico
Conjunto de Microondas, modelo 2000 S para el radar
THOMSON
NDB
NM
NOTAM
N
Sistema de Radiofaro No Direccional
Siglas de Nautical Mulé, unidad de medida de distancia en
Aeronáutica
Siglas de Notice To Air Men, Aviso distribuido por medio de
telecomunicaciones al piloto de alguna falla, en la Estación
terrestre
OACI
OM
OSI
OUTBOIJNI)
O
Organización Internacional de Aviación Civil
Marcador Externo
Interconexión de Sistemas Abiertos
Señal que sale del Hub pasa por el satélite y llega a la VSAT
F-4
Pl
P2
P3
PAR
PLESSEY
PLOT
PR800T
PKF
PRI
PSR
PSU2000S
PTR826
Pulso de referencia para enviar la. interrogación al
Transpoiidedor
Pulso de control para la Técnica de Supresión de Lóbulos
Laterales
Pulso que indica el modo de interrogación
Radar de Aproximación Precisa
Fabricante Ingles del Radar que lleva su nombre
Punto virtual que contiene distancia y azimut
Modelo del Procesador/Correlador de las señales del radar
primario y secundario
Frecuencia, de Repetición de Pulso
Intervalos de Repetición de Pulsos
Radar de Vigilancia Primario
Unidad de aumentación del GRA 2500 S
Modelo del Transmisor/Receptor del Radar Secundario
PLESSEY de Guayaquil
RADAR
RCMS
RCP2000
RPL
RSLS
RSM970I
Siglas de Radio Detection And Ranging, Detección por radio
y medida de distancias
Sistema de Monitorización y Control Remoto
Procesador/Correlador de Respuestas del Radar Secundario
THOMSON
Plan de Vuelos Repetitivos
Supresión de Lóbulo Laterales del Receptor
Modelo del Radar Secundario THOMSON
F-5
SAR
SCSI
SSR
SSR200
SST2000
STALO
STAR 2000
Servicio Aéreo de Rescate
Siglas de Small Computer System Interface
Radar Secundario de Vigilancia
Modelo del Radar Secundario PLESSEY de Guayaquil
Modelo del Transmisor del radar Primario THOMSON
Oscilador Local Estable
Modelo del Radar Primario THOMSON
T
TCP Protocolo de Control de Transmisión
TDM Multiplexación por División de Tiempo
TDMA Acceso Múltiple por División de Tiempo
TDWR Siglas de Terminal Doppler Weather Radajr, Radar
Meteorológico
THOMSON Fabricante Francés del Radar Primario y Secundario que lleva
su nombre
TMA Airea Terminal de Maniobras
TPS 800 Modelo del digitalizador de la señal del Radar Primario
PLESSEY de Quito
TR Cavidad resonante que evita que las señales altas del
magnetrón pasen al receptor, a.ctüa como un duplexer.
TR 2000 Modelo del Procesador del Radar THOMSON
U
urr-R Unión Internacional de Telecomunicaciones, Sector de
Radiocomunicaciones
F-6
UPLINTEC Señal que sube, desde la tierra hacia el satélite, siendo
indiferente si lo hace desde el HUB o desde una VSAT
V
VOR
VSAT
Sistema Omnidireccional de muy alta frecuencia
Siglas de Very Srnall Aperture Terminal
W
WATHMAN Pantallas de Presentación para el control de Tránsito Aéreo de
Guayaquil
X
XSTAR Nombre de la Red de dalos aplicado en el Sistema VSAT
F-7
![Radares b[1]](https://static.fdocuments.co/doc/165x107/55b46d55bb61eb3a3f8b4786/radares-b1.jpg)
![Radares c[1]](https://static.fdocuments.co/doc/165x107/559076a91a28abdb118b4765/radares-c1.jpg)
