EL GPS Y SUS APLICACIONES (III).

Aproximaciones RNP.

En las anteriores partes hemos comentado los distintos tipos de sistemas utilizados para dar precisión a la señal del GPS. Aquí conoceremos qué beneficios nos reportan estas señales en la práctica.

Integridad de la señal GPS. RAIM.

Durante el despacho de un vuelo, de la mucha documentación que comprobamos es el “RAIM check passed”. ¿Qué significa?

En el anterior capítulo nombramos uno de los puntos básicos para poder utilizar GPS para navegación en aviación: La integridad. Para poder garantizarla, era necesario comprobar que, durante el vuelo, el servicio iba a tener cobertura GPS suficiente.

El RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) es sencillamente un algoritmo que determina, mediante la comparación de distancias desde varios satélites, que la información que da cada uno es consistente. Para comprobar esa consistencia, es necesario la señal de varios satélites, teniendo en cuenta que para establecer una posición en 3 dimensiones.

Cuatro satélites visibles pueden dar una posición. Sin embargo, el sistema considera que no son suficientes para proveer integridad en el caso de que uno diera mala señal, o dejara de estar visible.

En el caso de estar visibles 5 satélites, si alguna anomalía es detectada en alguno de ellos, el sistema puede descartar uno, quedándose con los cuatro básicos.

Con 6 o más satélites visibles, el receptor es capaz de detectar y excluir el satélite cuya señal sea inconsistente.

Existen dos funciones, FD (Fault Detection) y FDE (Fault Detection and Exclusion), que se combinan con el sistema RAIM. La primera ya la hemos comentado, pues tiene que ver con la detección de las anomalías o inconsistencia. Al detectarlas realiza un aviso, pero no excluye el satélite anómalo. En la segunda, más habitual en los receptores modernos desde hace unos años, no solamente detecta el satélite anómalo, sino que, además, lo excluye de la ecuación y no lo tiene en cuenta para realizar sus cálculos de navegación.

¿Cuándo es necesario realizar una comprobación RAIM?

Todos los operadores que utilicen navegación RNAV, deben emitir un informe de predicción RAIM antes del vuelo.

Existen algunos sistemas que por sí mismos proveen la integridad necesaria como vimos en la segunda parte. Los sistemas de aumentación de la señal GNSS, eran capaces por sí mismos de autocomprobar la integridad de su señal. Sin embargo, dado que son utilizados para aproximaciones específicas, quedan otro tipo de navegaciones basadas en GPS en las cuales es necesaria su comprobación:

  • Rutas RNP,
  • RNP (GPS),
  • Aproximaciones GPS,
  • SIDs y STAR RNP.

¿RNAV o RNP? ¿Diferencias?

El concepto de RNAV es el espacio aéreo en el que existe un cierto nivel de equipos abordo de la aeronave y asume que ésta permanecerá durante al menos un 95% del tiempo manteniendo un nivel de precisión de navegación determinada. Es decir, una aeronave volando en espacio aéreo RNAV-10 será capaz de mantener el 95% del tiempo dentro de un pasillo de 10 NM de ancho.

Sin embargo, RNP es parte del conocido como Performance Based Navigation (PBN), el cual añade a la misma precisión de navegación RNAV un sistema de monitorización y alerta en caso de degradación de su capacidad.

RNAV + sistema de aviso = RNP

Al mismo tiempo, habréis podido observar que, durante años, algunos términos podrían llevar a confusión como el de BRNAV, PRNAV, RNAV-2. RNAV-5… Hasta hace relativamente poco tiempo, Europa y Estados Unidos y otros estados como Canadá seguían criterios diferentes a la hora de denominar el mismo requisito de navegación. Por suerte, esto quedó unificado bajo denominaciones OACI. En Europa, consideraba BRNAV a las actuales RNP5 y PRNAV a las RNP1, utilizando el criterio para ruta, llegadas y/o salidas instrumentales. En Estados Unidos, por el contrario, la FAA utilizaba el término RNAV. Quizá aún podáis encontrar algo de literatura al respecto, pero, al fin y al cabo, es lo mismo con distinto nombre.

Desde el año 2.014, los términos RNAV y RNP aparecían indistintamente en la cartografía aeronáutica llevando a confusión al piloto, incluso cuando desde entonces, en la práctica eran lo mismo. Esto se produjo dado el enorme esfuerzo que suponía, no sólo económico, sino retirar la ingente documentación publicada hasta la fecha y la modificación de toda la cartografía que existía, sobrepasando la capacidad de los recursos de aquel momento. Afortunadamente, según la última versión del doc. 9613 de OACI al respecto, esto dejará de pasar y la cartografía verá ya con referencia a RNP y no RNAV (*).

De esta manera, los cambios serán de la siguiente manera:

(*) En una publicación en mayo de este año, OACI ha elaborado un plan por países que se extenderá hasta algo mas de 2.020.

¿Y nuestros mínimos? ¿Podemos realizar la aproximación?

En la publicación anterior dejamos alguna idea de qué tipo de mínimos corresponden a cada tipo de aproximación. Realizar una aproximación GPS simple, o realizar una aproximación con GBAS (aproximación GLS) o con SBAS (WAAS o EGNOS), llevará consigo unos mínimos determinados.

Aproximaciones “RNAV (GNSS) RWY xx” ó “RNAV (GPS) RWY xx”.

Si se realizan aproximaciones PBN utilizando tan solo la señal GPS, tendremos una señal de guiado horizontal o curso de final hacia la pista. En este caso dispondremos de unos mínimos barométricos que seleccionaremos en nuestro FMS llamados LNAV/VNAV. Dichos mínimos, al ser barométricos, se verían afectados ante una temperatura fuera del margen que establece la ficha, por lo que habría que variar la manera en la que la volamos como ya sabéis. Por lo tanto, no podría realizarse con el guiado vertical en “managed” del avión, estableciendo el piloto la senda de descenso correcto.

En el caso de realizar aproximaciones PBN basadas en SBAS, y bajo la misma designación, los mínimos a tener en cuenta serían los de LPV (Localizer Performance with Vertical guidance). Es decir, en la propia designación de la ficha de aproximación constataremos el canal (CH) en el que la señal del WAAS (si es en U.S.A.) difunde la información. Estos mínimos, a diferencia de los anteriores son geométricos, por lo que no se verán afectados por la temperatura.

En algunos aeropuertos, bajo la misma designación encontraremos varias opciones de mínimos: LNAV, LNAV/VNAV y/o LPV. En función de la capacidad del avión para realizar la aproximación utilizaremos unos u otros. El hecho de que aparezca el canal del WAAS o EGNOS, no implica que automáticamente no podamos realizar esa aproximación si no disponemos de SBAS. Hay que consultar los mínimos de la ficha y sólo con la designación no es posible saberlo. Cómo ejemplo podéis consultar en Lido AIP el aeropuerto de Miami Int’l. Esto cambiará como veremos más abajo con las nuevas designaciones.

Aproximaciones “GLS RWY”

Las aproximaciones del tipo GLS (GBAS Landing System) son consideradas de precisión. La forma de volarlas es “ILS alike”. La selección de la frecuencia o canal como sucede en las aproximaciones basadas en SBAS, la puede seleccionar el avión directamente como en los modernos aviones Airbus o Boeing, o manualmente mediante una caja selectora instalada a tal efecto.

Selección de una aproximación GLS para el aeropuerto de Franckfurt en un A330-200.

Al tratarse de una aproximación de precisión, los mínimos a considerar serán los de CAT I ó CAT II/III si estuvieran ya instalado en algún aeropuerto. Podéis consultar el AIP los aeropuertos de Frankfurt o Málaga para ver su representación.

Aproximación GLS Y a la 07L de Frankfurt.

CAMBIOS EN LA REPRESENTACIÓN DE LOS MÍNIMOS.

Entre los cambios mencionados anteriormente, existe otra sobre la representación de los mínimos, más fácil de interpretar.

Para ello, la nueva designación de fichas para las aproximaciones RNP, pasará a ser del siguiente modo. Si la designación de la ficha de aproximación es “RNP RWY xx”, quiere decir que los mínimos disponibles serán los de LPV, LNAV/VNAV y LNAV. Si, por el contrario, la ficha sólo tiene mínimos LPV, la ficha se designará como “RNP RWY xx (LPV only)”. Y si sólo tiene mínimos de LNAV/VNAV, la designación sería “RNP RWY xx (LNAV/VNAV only)”. Esto agiliza sensiblemente el proceso de identificación de la ficha y los mínimos necesitando la lectura de la designación y no “buceando” por la ficha escudriñando los mínimos para ver si somos o no capaces de realizar esa aproximación.

Tabla del EUR REGIONAL TRASITION PLAN de OACI para los nuevos sufijos sobre mínimos.

RNP AR APCH (RNP authorisation required approach).

Además de los tipos de aproximación mencionadas, existen unas, un tanto especiales. En algunos aeropuertos que requieren tipos de aproximación cuyos requisitos sean mayores del estándar debido a su difícil orografía. Así nacen las RNP AR APCH. Sin embargo, dadas sus características especiales necesitan una autorización especial tanto para la compañía como para las tripulaciones que las realizan.

Este tipo de aproximaciones requieren valores de desvío en aproximación final inferiores a 0.3 NM, en algunos casos de 0.1 NM ó 0.15 NM. Dado la exactitud de su requerimiento, los tramos de viraje han de tener requisitos más elevados de lo habitual. Normalmente los encontraremos basados en RF (Radius to Fix o Virajes de radio fijo).

Como dato añadido, cuando observamos las denominaciones de los tipos de aproximación nos encontramos con algunas que indican el requerimiento añadido para la aproximación: “RF Required” ó “RNP <0.3 Missed approach RNP <1”. No obstante, estos requerimientos añadidos nos los podemos encontrar tanto en las AR como en otras, por lo que no necesariamente son AR aquellas que requieran la utilización de RF, por ejemplo.

Con este capítulo damos por finalizados estos tres capítulos sobre las aplicaciones del GPS en aviación y los tipos de aproximaciones disponibles. Espero que estos tres capítulos hayan podido esclarecer algunos de los conceptos utilizados a diario en nuestras operaciones aéreas.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.