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Es/Radio navegación

From FlightGear wiki
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En lugar de confiar en puntos de referencia para navegación VFR (carreteras, ríos, iglesias, pueblos) la navegación por radio confía en radio balizas y es por ello una parte crítica para el IFR. Las radio balizas pueden ser vistas con el equipamiento adecuado, desde la lejanía e independientemente del clima. La posición de las radio balizas se encuentra claramente indicada en los mapas de navegación. Las radio balizas están situadas cerca de aeropuertos, pueden ser alineadas con las pistas y pueden ser ubicadas en áreas remotas para marcar así una ruta sobre ellas.

El tiempo en que un piloto tenía que volar con la palanca en sus manos todo el tiempo hace mucho que pasó. Nuestro avión cuenta con un piloto automático y las radio balizas son ideales para el vuelo automatizado. Con una estación NDB usamos el heading bug, con una estación VOR seleccionamos el radial a usar y el piloto automático nos mantiene en ese curso.

La navegación por satélite (GPS) está reemplazando partes de la navegación por radio pero cada piloto basará su formación inicial en radio balizas y luego usará el GPS. Si el GPS falla la ruta vuelve a las radio balizas. Para la aproximación y el aterrizaje no hay sustituto para las radio balizas.

Técnicas básicas

Dificultades

  • A menudo hay radio balizas cerca de otras que transmiten a la misma frecuencia. Nuestro equipamiento sintonizará la señal que sea más fuerte. La señal más fuerte no es siempre la más cercana. Asegúrate siempre de que sepas la identidad de la estación antes de usarla.
  • A veces una estación VOR no opera como se esperaba y se comporta como un NDB. Comprueba siempre si el VOR proporciona un radial antes de usarlo para vuelo automatizado.

Dead reckoning

Dead reckoning (DR) es una técnica que usamos cada día en muchas situaciones. Si sabes dónde estás y qué rápido te mueves puedes predecir dónde estarás dentro de un tiempo. Si hay un buen compás y la velocidad respecto al suelo es conocida es posible incluso hacer cierta navegación con este método. Incluso con las herramientas de navegación que hay disponibles hoy nos apoyamos en este método sin conocerlo. Para largos tramos sin |radio balizas cerca (y sin GPS) es la única forma de navegar.

Encontrar la posición

Encontrando la posición con NDB, VOR y VOR-DME

Siempre comenzamos desde un aeropuerto, sabemos dónde está en el mapa. Yendo más allá en el camino es posible perderse, así que es importante imaginar dónde estamos si nos perdemos. Afortunadamente la mayoría de las radio balizas indican su identidad, en código Morse o de otra manera (en FlightGear la identidad se puede encontrar en la lista de propiedades en /instrumentation/nav/nav-id). Esa identidad da una buena pista de dónde estamos en el mapa pero tenemos que localizar nuestra posición antes de que podamos navegar más.

  • Necesitamos sintonizar solo un VOR-DME para localizar nuestra posición. Da el radial que estamos atravesando y la distancia a la estación. A partir de ahí usamos el mapa, una rosa de los vientos y una regla para localizar la posición.
  • Con dos estaciones VOR recibimos dos radiales. Con dos estaciones NDB tenemos dos demoras en el compás. En el mapa dibujamos los dos radiales desde las estaciones para encontar nuestra posición en el punto de cruce. La demora de las estaciones NDB pueden ser imprecisas. Se recomienda usar por lo menos tres demoras NDB para encontrar la posición.

La selección de frecuencias en los receptores de radio a bordo difiere de la del receptor de radio que tenemos en casa. En casa giramos un mando o presionamos un botón y el receptor de radio encuentra la primera estación. A bordo comenzamos por una frecuencia conocida y entonces la sintonizamos. Para una búsqueda de posición necesitamos conocer qué estaciones de radio pueden estar cerca, de tal forma que podamos probar las frecuencias de las estaciones.

Ir a

Aeronave desviándose del rumo por el viento hacia una estación NDB.

Tan pronto como tengamos una señal de una radio baliza podemos navegar fácilmente hacia ella. Con un NDB establecemos el heading bug, con un VOR seleccionamos el radial.

  • Un radial VOR llevará al avión con alta precisión en línea recta sobre la estación de radio.
  • Estableciendo el heading bug en la demora del NDB una vez no llevará al avión sobre la estación de radio. El viento empujará al avión fuera de la ruta y la demora del NDB se desplazará lentamente sobre la rosa del compás. Si se retrasa el heading bug cada vez el avión habrá volado un larga y amplia curva en lugar de una línea recta. El heading bug debería ser establecido sobre la demora del NDB hacia la dirección del viento para compensar así por el efecto del viento. Cuánto debería ser esa compensación es un poco de adivinación.

Ir desde

Comenzando desde una pista o pasando sobre una estación de radio sabemos dónde estamos y dónde queremos ir. Establecemos la radio baliza en nuestro equipamiento.

  • Si acabamos de pasar por una estación VOR entramos en el rumbo como un nuevo radial. El radial VOR nos mantendrá en el curso por unas 75 millas.
  • Si acabamos de pasar por una estación NDB establecemos el heading bug en la curso. Añade o substrae 180 al curso para identificar la demora esperada del NDB. Observamos la demora de la estación NDB y corregimos por el viento. Esto funciona para unas 25 millas.

Ambos métodos mostrarán la imprecisión de la navegación DESDE (FROM). El viento nos desplazará de la ruta e incluso un radial de 1 grado es muy impreciso 100 millas más allá.

Ir en medio

Para los aviones grandes navegar de punto fijo a punto fijo no es práctico. La navegación en medio (para aviones grandes volando IFR) solo se usa para la aproximación o para identificar un lugar donde cambiar el rumbo (para comenzar una aproximación) mientras hay pistas sin balizas.

Aerovías

Alguien puede tomar un atajo, pero a menudo es obligatorio navegar sobre aerovías. Como típicamente están en espacio aéreo controlado, el ATC proporcionará suficiente separación entre aviones. Solo la ruta a y desde las aerovías tiene que estar definida en el plan de vuelo.

Recógeme

Distancias cortas sobre áreas donde no hay recepción de radio no darán grandes problemas. El rumbo está planificado hacia una nueva baliza donde todavía no hay recepción. El rango típico de las radio balizas es 100 NM, significando que podemos tener 100 NM fuera de rumbo y ser aún capaces de navegar lejos. Sin embargo, si estamos más de 100 NM fuera de rumbo podríamos entrar en otra área donde no haya radio balizas.

Si es necesario cruzar un área grande donde no hay recepción de radio planifica ir hacia un lugar donde haya varias radio balizas solapadas (los colchones que tendrán que ponernos al día). Una vez se ha cruzado el área podemos probar las frecuencias de las balizas y volver al rumbo.

Planificación

Rojo = línea recta entre despegue y aterrizaje
Verde= etapas individuales
Rosa del compás= registra la dirección de TO
Círculo= rango de la estación VOR
Hexágono = estación VOR

Conoce los requisitos y limitaciones del avión ¿Necesita asfalto, un ILS, cuánta pista, etc.? Cualquier aeródromo no es válido para aterrizar o tampoco cualquier avión. Examina el aeródromo antes de decidir ir allí ¿Cuál es la altitud de crucero del avión? ¿Puede volar sobre las montañas o debería volar rodeándolas? ¿Puede cruzar áreas donde no hay [radio beacons|radio balizas]]? ¿Cuál es el rango del avión, cuándo se agota el combustible?

A partir de los requisitos y las limitaciones podemos planificar nuestra ruta.

Para planificar una ruta comenzamos con una carta aeronáutica, una regla y una rosa de los vientos. En el mapa dibujamos una línea recta entre el despegue y el aterrizaje. Para rutas más largas se usa una cuerda y un globo. Corrige la línea con los obstáculos (montañas). La línea es la ruta más corta.

La ruta tiene que ser dividida en etapas. Cada etapa comienza en una radio baliza y termina en una radio baliza. Con las etapas caminaremos sobre el mapa, posando nuestros pies sobre las estaciones VOR.

Cerca de la línea recta identifica las estaciones VOR. Una estación VOR típica tiene un rango de unas 100 NM al nivel del suelo. Para evitar la navegación FROM las etapas deberían ser de menos 50 NM de longitud. Para evitar continuas sintonizaciones del receptor de radio e incluso cambios de rumbo las etapas deberían ser mayores de 25 NM de longitud. Si es posible evita las estaciones NDB pues requieren atención continua. Evita etapas más largas de 100 NM.

(A mayor altitud mayor el alcance de las radio balizas. Aprende el comportamiento del equipamiento de tu avión para optimizar tu plan. Yo tuve una vez una recepción fiable a 270 NM desde una estación VOR a una altitud de 41000 pies. Después de eso la señal no estuvo más disponible para proporcionar un radial para la navegación. Sin embargo fue capaz de dar demora y distancia hasta unas 300 NM))

Dibuja una línea de estación a estación. Cada línea es una etapa de la ruta. Calcula la longitud de cada etapa. Con la longitud de la etapa y la velocidad respecto al suelo calcula el tiempo para cada etapa. Usa la rosa de los vientos para leer la orientación de cada etapa (Norte Real o Norte Magnético). Identifica el nombre, tipo, localización y frecuencia de las estaciones.

El resultado debería ser una hoja listando las etapas de la ruta planificada.

Nombre de la estación Tipo Latitud Longitud Frecuencia Orientación Distancia Tiempo

La primera línea será el aeródromo con una orientación "0" y una distancia "0". Las orientaciones de la lista serán las orientaciones hace la estación identificada.

Calcula, a partir de la altitud de crucero, la tasa de descenso (pies por minuto) y la tasa de descenso media (velocidad respecto al suelo durante el descenso), la distancia que necesita el avión para alcanzar la altitud de la pista de aterrizaje. Añade este punto como una etapa separada.

Fuera de FlightGear se requerirían otros factores para crear un plan de vuelo real. Algunos factores incluirían si se requiere el uso de aerovías, la definición (cálculo) de V speeds, pistas de emergerncia y muchos más.

Equipamiento

Bloque de radio

Dos KX165 apilados en el C172p

Típicamente en FlightGear tenemos dos receptores ATC, dos receptores VOR, un receptor NDB y un DME. Las frecuencias se pueden establecer bien en la ventana Equipamiento=>Radio (F12) o usando el bloque de radio (como el Kx165 en la cabina 3d.

El bloque 3d y la ventana se muestran un poco como esto

Tipo Frecuencia activa <=Swap=> Frecuencia standby Radial Mando de entrada
Window Window - 3d Window - 3d Window - 3d Window 3d
Tipo= COM1 y COM2 son las estaciones ATC
NAV1 y NAV2 son las estaciones VOR
ADF es la estación NDB
DME es la estación DME
Frecuencia activa= ésta es la frecuencia de radio que está sintonizada
Swap= hace que la frecuencia activa sea la frecuencia de entrada
Standby frequency= ésta muestra la frecuencia que se está estableciendo
Radial= el radial seleccionado para la estación VOR o la demora la rosa del compás del NDB
Mando de entrada= gira el mando para seleccionar la frecuencia de entrada, el anillo exterior para pasos grandes, el anillo interior para pasos pequeños
  • Algunas "celdas" no están disponible para todos los tipos de estaciones. Algunas "celdas" que aparecen no son funcionales para algunos modelos de aviones.
  • La cabina 3d puede tener mandos de control de volumen e interruptores on/off.
  • El ADF es una pieza sensible del equipamiento y en tierra a menuso está retraída dentro del avión para protegerla. Si es así necesita ser extendida antes de que funcione.
  • La sintonización DME a menuso es automática en NAV1 y NAV2.
  • Algunos equipos permiten que lso NDB's actúen como NAV1 y NAV2. El radial actuará como flecha direccional.
  • La identificación de estaciones TACAN se puede establecer en la ventana Radio.
  • Abriendo el bloque de radio
  1. Giramos el mando de entrada' hasta que la frecuencia standby coincida con la estación que queremos usar o usamos la ventana frecuencia standby.
  2. Presiona el botón Swap para activar la frecuencia standby (cambiándola con la frecuencia activa).
  3. Para una estación VOR metemos el Radial y presionamos Activar o giramos el mando en el HSI.

Indicadores de radio

VOR indicators.jpg

El equipo que muestra la información recibida de radio balizas varía de avión en avión.

El ADF que sintoniza la estación NDB es el más básico. Típicamente se trata de una flecha en una rosa de compás. A veces podemos girar la rosa del compás para que coincida con el compás. A veces la rosa del comás se combina con el compás (y el *******heading bug*******). A veces el ADF se combinado con el receptor VOR. Una forma de mostrar el NDB es el Radio Magnetic Indicator (RMI).

Las estaciones VOR se usan principalmente para vuelo automátizado de tal forma que muchos, si no todos, los equipos de recepción (en NAV1) se pueden conectar con un piloto automático. Si hay un receptor ILS separado y un indicador VOR identifica cuál es NAV1 y NAV2, y cuál puede ser usado para controlar el piloto automático.

Recibir el radial de la estación VOR tiene muchas variaciones. La más básica es una rosa de compás y una línea vertical, llamado el indicador VOR. Esta configuración se combina a menudo con un ILS dando también una línea horizontal. Similar en configuración pero un poco más moderno es el Course Deviation Indicator (CDI). Más común estos días es el Horizontal Situation Indicator (HSI) que está también descrito en Wikipedia. En aviones más caros, como los jets, la información se combina junto con un [PFD]].

Los receptores muy modernos pueden estimar la distancia hacia una baliza NDB o solo-VOR por el azimut hacia la estación. A mayuor altitud más precisa la estimación

=>Image

  • Tres tipos de indicadores a la izquierda diciendo la misma cosa, el avión está a la derecha del radial seleccionado yendo hacia la estación VOR. El último indicador también está diciendo que el avión está volando en el rumbo correcto para interceptar el radial.
  • Los indicadores de la derecha dicen que estamos sobre el radial seleccionado, el último también nos dice que lo cruzaremos si el piloto automático no se arma.

Determinación del radial

  1. Con un mando puede rotar la rosa del compás o es la flecha la que rota en la rosa del compás. el mando se llama Course Select Knob o Omni Bearing Selector(OBS).
  2. El indicador debería moverse. En una rotación de 360 grados debería centrarse dos veces y dar máxima desviación dos veces. Si el indicador no se mueve probablemente no haya recepción o la estación VOR está averiada y se está comportando como una estación NDB. La mayoría de los indicadores muestran una bandera de aviso si no hay señal.
  3. Gira el mando hasta que el indicador esté centrado.
  4. En muchos modelos está disponible un indicador TO/FROM. Este indicador es muy a menudo un triángulo.
  5. Leer el radial difiere del model y el indicador.
    1. Si se muestra TO (triángulo arriba) el radial puede ser leído en la parte superior de la rosa del compás.
    2. Si se muestra FROM (flecha abajo) el radial puede ser leído en la parte inferior de la rosa del compás.
    3. Si el indicador tiene una flecha y un indicador TO/FROM el radial puede ser leído en línea con la flecha, con el indicador TO/FROM apuntando al lado de la rosa de compás a leer.
    4. Si el indicador tiene una flecha pero no un indicador TO/FROM el radial puede ser leído en línea con la flecha y la demora (un puntero separado) de la estación dirá qué lado de la flecha debería ser leída.
  • Con el radial conocemos qué rumbo volar para interceptar la estación VOR o dibujar una línea en el mapa desde la estación VOR hacia la posición del avión.

Navegación

NDB

Usa el heading bug para volar la ruta planificada con los métodos descritos en Basic techniques. La demora de la estación NDB es una referencia y comprueba que estamos volando el rumbo correcto. El rumbo tiene que ser monitorizado frecuentemente para corregir por el viento. Si es posible elegir entre Ir al NDB o Ir desde el NDB considera Ir desde VOR, pues requerirá menos atención, usa la estación NDB como una referencia y como momento para cambiar el rumbo a la siguiente estación.

Interceptación de VOR

Intercept VOR.jpg

Después de despegar o mientras se usa el heading bug y a la espera de tener la siguiente estación VOR a la vista.

  1. Vuela hacia la estación VOR (usa el heading bug).
  2. Sintoniza la radio 1 a la frecuencia de la estación VOR.
  3. Introduce el radio esperado.
  4. Comprueba la identidad de la estación.
    1. Escucha la identificación Morse
    2. Gira el mando de selección de rumbo (o usa la ventana del piloto automático y haz click/cambia el rumbo de NAV1) y comprueba si el radial está cerca de lo esperado (y si la distancia, en caso de un VOR-DME es lo que se esperaba).
  5. Gira el mando de selección de rumbo para establecerlo ligeramente fuera de rumbo, justo visible en el indicador (no tan extremo como en la imagen).
  6. Desactiva el heading bug si estaba activado
  7. Posiciona el heading bug 45 grados sobre el radial seleccionado
  8. Activa NAV en el piloto automático
  9. Activa el piloto automático
  • El avión volará según el rumbo establecido en el heading bug. La ventana del piloto automático mostrará NAV-ARM. El avión volará sobre el radial y girará hacia la estación VOR después de interceptarla. La ventana del piloto automático mostrará NAV.

Sintonizando la siguiente estación VOR

Haz esto justo antes de pasar una estación VOR.

  1. Sintoniza la radio 2 a la frecuencia de la estación VOR
  2. Introduce el radial esperado
  3. Comprueba la identidad de la estación
    1. Escucha la identificación Morse
    2. Gira el mando de selección de rumbo (o usa la ventana del piloto automático y haz click/cambia el rumbo de NAV2) y comprueba si el radial está cerca de lo esperado (y si la distancia, en caso de un VOR-DME es lo que se esperaba). Anota el radial seleccionado
  4. Sintoniza la frecuencia standby de la radio 1 a la frecuencia de la estación VOR
  5. Introduce el radial que fue encontrado en el paso 3.2 (ventana de Radio) o gira el mando selector de rumbo al radial encontrado
  6. Pulsa el botón Swap para introducir la nueva frecuencia
  7. Pulsa Activate para activar el radial (ventana Radio)
  8. Comprueba que el piloto automático muestra NAV. Si el piloto automático muestro NAV-ARM comienza a volar con el heading bug sobre el radial e interceptalo como se ha descrito anteriormente
  • El piloto automático del avión hará un ligero giro y comenzará a volar la nueva etapa

Si usáramos NAV1 para comprobar la señal el rumbo del avión cambiaría en cuanto el mando selector de rumbo fuese girado

Ir desde el VOR

Haz esto si, al entrar en un área donde aún no se recibe la siguiente estación VOR, justo después de pasar la anterior estación VOR y cuando el rumbo hacia la nueva estación es conocido.

  1. Gira el mando de rumbo en el HSI de NAV1 hasta que esté en el radial de salida, mostrando FROM. O establece el nuevo radial en la ventana Radio y pulsa Activate.
  2. El avión girará (en cuanto el mando es girado) e interceptará el nuevo radial.
  3. Sintoniza NAV2 a la estación esperada y establece el radial de NAV2.
  4. Continúa volando hasta que se reciba NAV2. Si se pierde la señal (monitorízalo) usa el heading bug
  5. Si estamos aún volando en el radial (el piloto automático muestra NAV) haz lo que se describe en Sintonizando la siguiente estación. Si hemos perdido el radial haz una nueva [Radio_navigation#Intercept|Interceptación]].

Easy fix

VOR-DME

Se tienen que conocer el radial y la distancia hacia el punto fijo.

  1. Ve hacia o ve desde la baliza VOR-DME usando NAV1 en el radial hacia el punto fijo
  2. Monitoriza la distancia hacia la baliza VOR-DME
  3. Si la distancia es igual a la distancia planificada estamos sobre el punto fijo

VOR

Se tienen que conocer dos radiales hacia el punto fijo

  1. Ve hacia o ve desde una de las balizas VOR usando NAV1 en el radial hacia el punto fijo
  2. Sintoniza NAV2 a la otra baliza e introduce el radial hacia el punto fijo
  3. Monitoriza el indicador para NAV2 y, cuando esté centrado, estamos en el punto fijo

NDB

Se tienen que conocer los rumbos hacia las dos estaciones.

  1. Ve hacia o ve desde una de las balizas NDB hacia el punto fijo
  2. Verifica que estamos en el curso correcto mirando al rumbo de la primera baliza
  3. Sintoniza la radio a la otra estación NDB
  4. Con Dead reckoning estamos en curso
  5. Monitoriza el indicador. Cuando esté en el rumbo correcto estaremos en el punto fijo

RNAV

La navegación de área se explica mejor aquí: http://en.wikipedia.org/wiki/RNAV

Un pequeño resumen teórico, pues no lo he probado (y no temas si no funciona)

  1. Dibuja una línea recta desde el despegue al aterrizaje
  2. Marca intervalos de 100 NM en el mapa
  3. Sobre la marca haz la siguiente comprobación
    1. La marca está en el rango de un VOR-DME (o VORTAC)
    2. La marca está en el rango de al menos dos estaciones VOR o NDB
  4. Si ambas son falsas se debe redibujar la ruta para que cada marca tenga al menos uno de los dos criterios afirmativos
  5. Haz una hoja que contenga las marcas. Anota el tiempo, distancia, rumbos a VOR y/o NDB y/o distancia a DME
  6. Durante el vuelo comprueba a intervalos de tiempo determinados si el avión está sobre se supone que debe estar
  7. Corrige el curso con el selector de rumbo

En teoría esto debería funcionar y debería resultar en una línea recta, pero los sistemas RNAV hacen esto automáticamente y enviarán un aviso si hay desviaciones.

En FlightGear muy similar a RNAV es el Route manager y el GPS

Más lectura

Artículos externos