CA: PROCEDIMIENTOS PARA LA TOMA DE DATOS GEODESICOS EN AERODROMOS

Transcripción

1 CA: PROCEDIMIENTOS PARA LA TOMA DE DATOS GEODESICOS EN AERODROMOS Imagen Cortesía del Laboratorio de GPS de la Universidad de Cornell Msc. Jorge Taramona Experto en Geodesia Aeronáutica 07/07/2016 1

2 El Sol no es perpendicular a la superficie terrestre 7 º 12 o Alejandría 1/50 th de un círculo Siena Eratóstenes 07/07/2016 Msc. Jorge Taramona Adaptado de: mark.w.huber@usace.army.mil 2

3 Qué es la Geodesia? Es una disciplina dentro de la matemática y la física aplicada que es capaz de determinar por observación y medida la posición exacta de puntos, la figura o áreas de porciones de la superficie terrestre, la forma y tamaño de la Tierra, así como las variaciones de su campo gravitatorio. 07/07/2016 3

4 Superficies de referencia 21 Km Geoide Relación entre la esfera y el elipsoide de revolución 07/07/2016 4

5 07/07/2016 5

6 En el Perú hasta no hace mucho se utilizaba el Marco de referencia PSAD56, pero ahora se usa el GRS80 que se diferencia por milímetros del WGS84. OACI ahora exige la estandarización de todos los países en el mundo al único Marco de Referencia WGS84. El Marco de Referencia WGS84 es a su vez validada con el Marco de referencia mundial ITRF /07/2016 6

7 Sistema y Marco de Referencia 07/07/2016 7

8 ITRF 2008 El ITRF 2008 es la nueva materialización del Sistema Internacional de Referencia (IERS). Utiliza cuatro técnicas de Geodesia Espacial (GPS, VLBI, SLR y DORIS). Posee 938 estaciones de referencia y 11 centros de procesamiento de información. 07/07/2016 8

9 EGM 2008 EGM96: n=360 y Coeficientes EGM96 upgrade: n=2160 y coeficientes EGM2008: n=2190 y m=2159, y coeficientes 07/07/2016 9

10 DATOS AERONAUTICOS (ANX 15) Datos aeronáuticos. Representación de hechos, conceptos o instrucciones aeronáuticos de manera formalizada que permita que se comuniquen, interpreten o procesen. Calidad de los datos. Grado o nivel de confianza de que los datos proporcionados satisfarán los requisitos del usuario de datos en lo que se refiere a exactitud, resolución e integridad. Información aeronáutica. Resultado de la agrupación, análisis y formateo de datos aeronáuticos. Exactitud. Grado de conformidad entre el valor estimado o medido y el valor real. Integridad (datos aeronáuticos). Grado de garantía de que no se han perdido o alterado ninguna de las referencias aeronáuticas ni sus valores después de la obtención original de la referencia o de una enmienda autorizada. Precisión. La mínima diferencia que puede distinguirse con confianza mediante un proceso de medición. Resolución. Número de unidades o de dígitos con los que se expresa y se emplea un valor medido o calculado. 07/07/

11 Fundamentos de Navegación Fuente: Rafael Vázquez, /07/

12 Consideraciones de Exactitud e Integridad en la Definición de una Ruta Aérea Las técnicas convencionales de navegación descansan en la habilidad de volar hacia o desde puntos definidos por la ubicación geográfica de las radio-ayudas correspondientes. Aunque las coordenadas de éstas son conocidas y especificadas en las cartas de navegación, no se utilizan en el proceso de definición de ruta. Sin embargo, en el caso RNAV, estas radio-ayudas quedan definidas normalmente por puntos caracterizados exclusivamente por sus coordenadas geográficas, de forma que el valor numérico de las mismas determina la forma que tiene la ruta. La exactitud e integridad con que estén establecidas numéricamente las coordenadas correspondientes a estos puntos, determinan la consistencia de la ruta definida con respecto a la que se desea volar, puesto que no existen ubicaciones geográficas dadas u otras referencias que las fijen al terreno, como es el caso de las radio-ayudas en las rutas convencionales. Teniendo en cuenta lo anterior, procede definir dos conceptos: exactitud e integridad, por ser básicos para introducir el término de error de definición de la ruta (PDE, Path Definition Error), cuando la ruta, o parte de ésta, está definida por puntos a través únicamente de sus coordenadas geográficas.

13 MARCO REGULATORIO PARA LA CA Anexo 15. Sistema de calidad y el capítulo 10 datos electrónicos del terreno Anexo 11. Sistema Geodésico Mundial 1984 (WGS84) Grado de Exactitud del Trabajo Topográfico. Anexo 4. Cartas Aeronáuticas Anexo 14. Aeródromos Volumen I, Capítulo 2 Datos Aeronáuticos en los Aeródromos. Documento 9674 OACI. Manual del Sistema Geodésico Mundial (WGS84). Documento 9881 OACI. Guidelines for Electronic Terrain, Obstacle and Aerodrome Mapping Information etod. 07/07/

14 Exactitud Grado de conformidad con el estándar, o valor aceptado como correcto o verdadero. Para medidas de datos de precisión. La exactitud se expresa normalmente en términos de distancia (d) a la posición establecida (P), dentro de la cual, existe un nivel de confianza definido en el que se encuentra la verdadera posición (R). (d) (R) (P)

15 Niveles de confianza para distancias, medidas en unidades sigma Expresió n para la exactitu d Probabilidad Unidimensio nal Probabilida d Bidimension al Probabilidad Tridimensio nal 3 - Sigma 99.7% 98.9% 97.1% 2 Sigma 95.0% 86.0% 78.8% 1 - Sigma 68.0% 39.3% 19.9% Error Probable 50.0% 50.0% 50.0% La aviación civil utiliza el 2 Sigma, que representa una probabilidad del 95% de que la medida se encuentre a menos de esa distancia del valor real, cuando la medida es unidimensional.

16 DISTRIBUCION PROBABILISTICA DE LA EXACTITUD

17 Sistema de Calidad El proveedor del servicio debe tomar las medidas necesarias a fin de introducir un sistema de calidad debidamente organizado con los procedimientos, procesos y recursos requeridos para implantar la gestión de calidad en cada una de las etapas funcionales según lo indicado en Como parte de dicho sistema de calidad, es imprescindible que el servicio de información aeronáutica cuente con un Manual Operacional, basado en el Documento 8126 AN/872 de la OACI. El proveedor del servicio debe aplicar las siguientes clasificaciones y niveles de integridad de datos: a) datos críticos, nivel de integridad : existe gran probabilidad de que utilizando datos críticos alterados, la continuación segura del vuelo y el aterrizaje de la aeronave se pondrán en grave riesgo con posibilidades de catástrofe; b) datos esenciales, nivel de integridad : existe baja probabilidad de que utilizando datos esenciales alterados, la continuación segura del vuelo y el aterrizaje de la aeronave se pondrán en grave riesgo con posibilidades de catástrofe; y c) datos ordinarios, nivel de integridad : existe muy baja probabilidad de que utilizando datos ordinarios alterados, la continuación segura del vuelo y el aterrizaje de la aeronave se pondrán en grave riesgo con posibilidades de catástrofe.

18 INTEGRIDAD La Integridad de datos está relacionada con el grado de certeza de que cualquier item de datos que se retira del sistema de almacenamiento, no ha sido corrompido o alterado de ningún modo con relación al dato que fue introducido en el sistema que los utiliza, o de su última enmienda autorizada.

19 CRC32 ONLINE

20 Aplicación del CRC32 (HASH)

21 Precisión Medida de la tendencia de un conjunto de números aleatorios en torno a un valor determinado por el conjunto. La medida más usual es la desviación estándar con respecto a la media.

22 Resolución La menor diferencia entre dos valores adyacentes que pueden representarse en un sistema de medidas. El número de cifras decimales o escala de unidades a la cual un dato medido o calculado puede ser grabado, presentado o transferido.

23 Sistema de Calidad (Cont.) Los requisitos de calidad de los datos aeronáuticos en lo que atañe a la integridad y clasificación de los datos deben corresponder a lo indicado en las Tablas del Apéndice 1. La protección de los datos aeronáuticos electrónicos almacenados o en tránsito deben supervisarse en su totalidad mediante la verificación por redundancia cíclica (CRC). Para lograr la protección del nivel de integridad de los datos aeronáuticos críticos, esenciales y críticos clasificados en 3.2.8, debe aplicarse, respectivamente, un algoritmo CRC de 32 bits.

24 Sistema de Calidad (Cont. 2) Intercambio de Información y datos aeronáuticos. Derechos de propiedad intelectual El proveedor del servicio debe asegurarse que al distribuir la información/datos aeronáuticos se utilicen las unidades de medida establecidas en el Anexo 5. Unidades de medida para las operaciones aéreas y terrestres de las aeronaves. Uso de sistemas de automatización. Consideraciones relativas a factores humanos

25 RED GEODESICA NACIONAL 07/07/

26 PACS y SACS Control Geodésico mínimo con una Estación PACS y dos o más Estaciones SACS. 07/07/

27 CONTROL HORIZONTAL CON GPS Serie de Tiempo de datos de posición GPS de Puerto Maldonado año Serie de Tiempo de datos de posición GPS de Puerto Maldonado año Variaciones de Altura Elipsoidal Número de días Número de días Número de días Serie de Tiempo de datos de posición GPS de Puerto Maldonado año Variaciones de Altura Elipsoidal Variaciones de Altura Elipsoidal /07/

28 NIVEL 07/07/

29 Estructura de la Circular de Asesoramiento: PROCEDIMIENTOS PARA LA TOMA DE DATOS GEODÉSICOS EN AERODROMOS 1. Propósito 2. Aplicabilidad 3. Requerimientos regulatorios 4. Definiciones y acrónimos 5. Antecedentes 6. Procedimiento Generalidades Sistema de referencia espacial nacional Sistema de referencia geodésico WGS84 Control de calidad Formato de datos Convención de nomenclatura del expediente Trabajos de medición Informe final del proyecto Entregables 07/07/

30 PLAN PARA EL PROYECTO DEL LEVANTAMIENTO Después del reconocimiento pero antes de la instalación del disco u observaciones, presente un plan para el proyecto del levantamiento a la DGAC. Pueden presentarse mediante el envío de los datos (una copia en papel y una copia en formato digital) a la DGAC, esta revisará el plan lo antes posible, normalmente en un plazo de 07 días y enviará los comentarios y/o aprobación al contratista por escrito. El contratista no debe empezar con la instalación de los hitos o la recolección de los datos hasta que el plan sea aprobado por la autoridad, como mínimo el plan debe incluir las siguientes secciones: 07/07/

31 PLAN PARA EL PROYECTO DEL LEVANTAMIENTO (cont. 1) a. informe resumido del aeropuerto Un párrafo separado para cada aeropuerto para incluir los contactos del aeropuerto y el acceso a la información, ya sea que el aeropuerto sea controlado; si se requiere escolta; frecuencias de radio del aeropuerto; condiciones de intervisibilidad entre los PACS y los SACS; comentarios sobre cualquier futura construcción; circunstancias poco comunes, uso de letreros informativos y cualquier otra información pertinente. Incluya cualquier comentario o diferencia a esta Circular de Asesoramiento. b. Listado de estaciones c. Puntos de control del aeropuerto Identifique las estaciones disponibles en cada aeropuerto indicando su designador y si corresponden a un PACS, SACS o BM d. Fotografías Presente las fotografías para todas las estaciones recuperadas durante el levantamiento, y para todos los monumentos nuevos que serán levantados. e. Un croquis de la ubicación de la estación y diagramas de visibilidad Envíe para todas las estaciones apropiadas recuperadas durante el reconocimiento y para todos los nuevos hitos establecidos. 07/07/

32 PLAN PARA EL PROYECTO DEL LEVANTAMIENTO (cont. 2) f. Descripción de la estación Enviar notas de recuperación o descripciones de los discos existentes, las descripciones deben ser revisadas y verificadas por los operadores GPS, cuando se constituyan físicamente en la estación. g. Programa de observaciones GPS Si fuera posible, agrupe aeropuertos cercanos para observaciones y procesamientos simultáneos. Incluya la duración de las sesiones y el número de ocupaciones. h. Diagrama de vectores del proyecto Represente toda el área del proyecto donde se muestran todas las estaciones ocupadas, excepto las SACS (debido a la escala). Distinga simbólicamente si cada estación es una estación permanente, PACS, BM o una combinación. Muestre los vectores GPS utilizados para el procesamiento. Para varios proyectos aeroportuarios, utilice una hoja de gran tamaño y hojas más pequeñas adicionales que representen los aeropuertos individuales o agrupados para las observaciones GPS, proporcione una escala y una nota de distancia desde los PACS a las estaciones permanentes y Bench Mark enlazados. 07/07/

33 PLAN PARA EL PROYECTO DEL LEVANTAMIENTO (cont. 3) i. Lista de instrumentos propuestos Indique el número y modelo de equipos GPS usados. j. Software de procesamiento de datos GPS Especifique el nombre y la versión del software a ser usado. Verifique las versiones actualizadas del software usado. k. Plan de control de calidad. 07/07/

34 CONCLUSIONES El Anexo 14, capítulo 2, sección 2.1, trata sobre la determinación y notificación de los datos aeronáuticos relativos a los aeródromos, conforme a los requisitos de exactitud e integridad fijados en las Tablas A5-1 a A5-5, y teniendo en cuenta los procedimientos del sistema de calidad establecido. Los datos cartográficos de aeródromo deberían ponerse a disposición de los servicios de información aeronáutica para los aeródromos para los cuales los Estados consideren pertinente la provisión de dichos datos, puesto que podría redundar en beneficios para la seguridad operacional y/o operaciones basadas en la performance. Finalmente, como mínimo para garantizar la calidad de datos espaciales en los aeródromos se requiere de un procedimiento para la toma de datos geodésicos, luego un procedimiento para el levantamiento de obstáculos y terreno, un procedimiento para el levantamiento de los elementos de un aeródromo, y por último un procedimiento para la gestión, verificación y validación de estos datos. 07/07/

35 GRACIAS 35