Ground Based Augmentation System Sistema de Aumentación Basado en Tierra

Introducción a Sistemas de Navegación Satelital Prof. Juan Pimento

Guillermo Bailey Joaquín Valencia

Miguel Vivas

Contenido• Introducción

• Requerimientos por Fase de Vuelo

• GNSS en Aviación

• Sistemas de Aumentación

• Precisión de GPS y GLONASS

• ILS

• Tipos de Aterrizajes

• Definición y Descripción de GBAS

• Elementos del Sistema

• Cobertura Mínima

• Especificaciones de Transmisión

• Información de Navegación

• Clasificación de Mensajes

• Mensajes Tipo 1, 2 y 4.

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Introducción• Los Sistemas de Ayuda de Navegación y Aproximación (NAVAIDs),

deben cumplir con distintos requisitos dependiendo de la fase de vuelo.

• Precisión

• Continuidad

• Disponibilidad

• Integridad

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Requerimientos por Fase de Vuelo

Tabla 1 - Requerimiento de desempeño de la señal (ICAO Annex 10, vol.1, to the Convention on International Civil Aviation) 4

GNSS en Aviación

• Sistema de Posicionamiento global (GPS)

• Señal SPS

• Sistema Global de Navegación Satelital (Glonass)

• Señal de Navegación del canal de precisión estándar (CSA)

• Se utilizan los receptores GNSS de las Aeronaves.

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Sistemas de Aumentación

• Se utilizan cuando el Core de Constelaciones no puedan soportar por si solos los requerimientos de las diferentes fases de vuelo.

• Sistema de Aumentación Basado en la Aeronave (ABAS)

• Sistema de Aumentación Basado en Tierra (GBAS)

• Sistema Regional de Aumentación Basado en Tierra (GRAS)

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Precisión de GPS • GPS usa las referencias geodésicas aprobadas por ICAO WGS-84

(World Geodetic System 1984).

Tabla 2 – GPS SPS Precisión de Posición (ICAO Annex 10, vol.1, to the Convention on International Civil Aviation).

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Precisión de GLONASS • Como Sistema Geodésico, GLONASS usa PZ-90 (Parameters of

Earth 1990 coordinate system),

Tabla 3 – GLONASS CSA Precision de Posición (ICAO Annex 10, vol.1, to the Convention on International Civil Aviation)

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Instrument Landing System (ILS)• Sistema de Aterrizaje por Instrumentos.

• Sistema de ayuda a la aproximación y el aterrizaje establecido por la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional).

• Permite que un avión sea guiado con precisión durante la aproximación.

• En algunos casos, permite que un avión sea guiado a lo largo del aterrizaje.

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Tipos de Aterrizajes

Tabla 4 –Categorías de Aterrizaje por Instrumentos.

Operación de ILS Categoría I (CAT I) y Categoría II (CAT II)

a) CAT I: Aproximación y aterrizaje de precisión por instrumentos con una altura de decisión no inferior a a 60 m (200ft) y con una visibilidad no inferior a 800 m o un alcance visual en la pista no inferior a 550 m.(b) CAT II: Aproximación y aterrizaje de precisión por instrumentos con una altura de decisión no inferior a a 30 m (100ft) y visibilidad no inferior a 800 m y un alcance visual en la pista no inferior a 350 m.

Operación de ILS Categoría III (CAT III)

Categoría III A (CAT III A): Aproximación y aterrizaje de precisión . Hasta una altura de decisión inferior a 30 m (100 ft) o sin limitación de altura de decisión y Con un alcance visual en la pista (RVR) NO INFERIOR A 200 m.Categoría III B (CAT III B):Aproximación y aterrizaje de precisión :  Hasta una altura de decisión inferior a 15 m (50ft) o sin limitación de altura de decisión y: con un alcance visual en la pista (RVR) INFERIOR A 200 m pero no inferior a 50 m

Categoría III C (CAT III C): Aproximación y aterrizaje de precisión por instrumentos sin altura de decisión ni limitaciones en cuanto al alcance visual en la pista.

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GBASGround Based Augmentation System

Sistema de Aumentación Basado en Tierra11

GBAS

• Sistema de Ayuda de Aproximación.

• Aumenta las señales de GPS.

• Se planea que reemplace al ILS actual.

• Actualmente se utiliza como sistema de soporte.

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GBAS• Proporciona correcciones

diferenciales y supervisión de la integridad de GNSS.

• Radio promedio de 23 Millas Náuticas. (~40km)

• Transmite en VHF.

• Precisión de menos de 1m.

• Cumple con los requisitos para Aterrizajes de Categoría I, II o III.

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Elementos del Sistema

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Estaciones Terrestres• Correcciones relevantes al seudo-rango

• Datos relacionados al sistema GBAS

• Datos del segmento de aproximación final cuando apoya la aproximación de precisión

• Datos de la disponibilidad de las fuentes de mediciones de rango

• Monitoreo de la integridad de las fuentes mediciones de rango GNSS

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Cobertura Mínima

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Especificaciones de Transmisión

• Frecuencia VDB = 108.025-117.950 MHz

• TDMA (Estructura fija - 1 a 8 slots)

• Modulación = D8PSK 10 500 bits/símbolo

• Polarización = Horizontal (GBAS/H) o Elíptica (GBAS/E)

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Información de Navegación• Correcciones del seudo-rango, tiempo de referencia e integridad de

datos

• Datos relacionados al sistema GBAS

• Datos del segmento de aproximación final cuando apoya aproximación de precisión

• Datos de Predicción de la disponibilidad de las fuentes de mediciones de rango

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Clasificación de Mensajes

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Mensaje Tipo 1

• Información de mensaje (Validación de tiempo, bandera adicional de mensaje, numero de mediciones y tipo de mediciones).

• Información de baja frecuencia (parámetro de decorrelación de efemérides, efemérides de satélites, CRC, información de disponibilidad del satélite.

• Bloque de datos medidas de satélites.

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Mensaje Tipo 1

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Mensaje Tipo 2

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Mensaje Tipo 4• Conjunto de datos de longitud

• Bloque de datos FAS- el conjunto de parámetros para identificar una sola aproximación de precisión o APV y define su aproximación de trayectoria.

• Estado de aproximación FASVAL

• Estado de aproximación FASLVAL

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Conclusiones

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Conclusiones• La aproximación y el aterrizaje son las etapas más delicadas de un

vuelo.

• GBAS Permite a los aviones hacer la aproximación y aterrizaje de forma automática, hasta en situaciones sin visibilidad.

• GBAS es un servicio que mejorará la seguridad de la aviación comercial y civil.

• GBAS ahorrará dinero y salvará vidas.

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