INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL PROYECTO DE INVESTIGACION INGENIERO EN AERONAUTICA

Transcripción

1 UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA INGENIERIA AERONÁUTICA ANÁLISIS TEÓRICO SOBRE LA VIABILIDAD DE IMPLEMENTAR UN SISTEMA ILS (INSTRUMENTAL LANDING SYSTEM) EN EL AEROPUERTO INTERNACIONAL DE GUANAJUATO PROYECTO DE INVESTIGACION QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN AERONAUTICA PRESENTAN: ANDREA ALID PALACIO RUIZ JOSE ALONSO AGUAYO MEDINA ASESORES: ARTURO HERNANDEZ HERNANDEZ BLANCA SELENE MALAGON GARCIA LEON GUANAJUATO, JULIO DE 2015

2 INDICE INDICE DE TABLAS Y FIGURAS INTRODUCCION OBJETIVO GENERAL HIPOTESIS JUSTIFICACION MARCO TEÓRICO METODOLOGIA I IV VI VII VIII IX X CAPITULO I: SITUACION ACTUAL EL AEROPUERTO INTERNACIONAL DE GUANAJUATO AEROLÍNEAS EN BJX CLIMAS PREDOMINANTES EN EL ESTADO ESTADISTICAS DE OPERACIÓN DEL AEROPUERTO BJX 5 CAPITULO II: EL ILS (INSTRUMENT LANDING SYSTEM) INTRODUCCION EL ILS EN MEXICO DESCRIPCION PRINCIPIO DE OPERACIÓN 11 Viabilidad de implementar ILS en BJX

3 2.5 COMPONENTES DEL ILS EQUIPO EN TIERRA EL LOCALIZADOR (LOC) SENDA DE PLANEO RADIOBALIZAS (MARKER BEACONS) EQUIPO A BORDO RECEPTOR DEL LOCALIZADOR RECEPTOR DE LA SENDA DE PLANEO CATEGORIAS DEL ILS CATEGORIA I CATEGORIA II CATEGORIA III CATEGORIA III A CATEGORIA III B CATEGORIA III C VALIDEZ DEL PROCEDIMIENTO POR ILS OTRAS RADIOAYUDAS RELACIONADAS CON EL ILS MLS (MICROWAVE LANDING SYSTEM) RNAV (RANDOM NAVIGATION) GNSS (GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM) 37 Viabilidad de implementar ILS en BJX

4 CAPITULO III: NORMATIVIDAD ESTRACTO DEL ANEXO 10 VOLUMEN I ESTRACTO DEL ANEXO 14 VOLUMEN 1 46 CAPITULO IV: INSTALACION DEL ILS INSTALACION DE UN ILS PROPUESTA DE INSTALACION DEL SISTEMA 51 CAPITULO V: ANALISIS DE EQUIPOS ILS EN EL MERCADO ILS NORMAC ILS ANPC ILS LORENZ 64 CAPITULO VI: CONCLUSIONES 65 GLOSARIO DE ABREVIATURAS 66 BIBLIOGRAFIA 71 Viabilidad de implementar ILS en BJX

5 INDICE DE TABLAS Y FIGURAS TABLAS Tabla 1. Aeronaves operadas por aerolínea en BJX 3 Tabla 2. Carga operada (TON) por el GAP de 2006 a Tabla 3. Aeropuertos que cuentan con ILS/DME en México 9 Tabla 4. Indicaciones que recibe el piloto al pasar sobre una radiobaliza 22 Tabla 5. Categorías de Aproximación ILS 27 Tabla 6. Nivel de tolerancia de señales FM 42 FIGURAS Figura 1. Aspectos técnicos del Aeropuerto Internacional del Bajío 2 Figura 2. Distribución de clima en la región de Guanajuato 4 Figura 3. Análisis de pasajeros nacionales (miles) del GAP en Figura 4. Análisis de pasajeros internacionales (miles) de GAP en Figura 5. Sistema ILS 11 Figura 6. Indicador de rumbo 12 Figura 7. Sistema de antenas del Localizador 13 Figura 8. Patrón de frecuencias del Localizador 14 Figura 9. Parámetros de alcance del Localizador 15 Figura 10. Antena de Senda de Planeo 16 Figura 11. Patrón de frecuencias de la Senda de Planeo 17 Figura 12. Radiobaliza 18 Viabilidad de implementar ILS en BJX Página I

6 Figura 13. Señal de radiobaliza exterior en el avión 19 Figura 14. Señal de radiobaliza intermedia en el avión 20 Figura 15. Señal de radiobaliza interior en el avión 21 Figura 16. Equipo DME 23 Figura 17. Esquema de bloque del receptor de señal de curso a bordo 24 Figura 18. Indicador de desviación de curso 25 Figura 19. GS y LOC correctos 26 Figura 20. GS y LOC (ajuste necesario) 26 Figura 21. Iluminación en pista ILS CAT I 28 Figura 22. Iluminación en pista ILS CAT II 29 Figura 23. Iluminación en pista ILS CAT III A 30 Figura 24. Iluminación en pista ILS CAT III B 31 Figura 25. Iluminación en pista ILS CAT III C 32 Figura 26. Representación combinada de aproximación ILS y MLS 35 Figura 27. Señales de punto de visada y de zona de toma de contacto 47 Figura 28. Iluminación de pista y de los 300 m internos de la aproximación, en las pistas para aproximaciones de precisión de Categorías II y III 49 Figura 29. Instalación típica del ILS 50 Figura 30. Variaciones de las dimensiones ordinarias de las áreas críticas y sensibles del localizador en una pista de 3000m 54 Figura 31. Variaciones de las dimensiones ordinarias de las áreas críticas y sensibles de trayectoria de planeo 54 Figura 32. Instalación del sistema ILS 57 Viabilidad de implementar ILS en BJX Página II

7 Figura 33. Estructura ILS 58 Figura 34. Estructura ILS Aeropuerto Internacional de Guanajuato 59 Figura 35. Emplazamiento de antena LOC 60 Figura 36. Emplazamiento de antena Senda de Planeo (Círculo Rojo), Radiobaliza interior (Línea Blanca) y Radiobaliza Intermedia (Línea Amarilla) 60 Figura 37. Emplazamiento de Radiobaliza Exterior (Línea Azul) 61 Viabilidad de implementar ILS en BJX Página III

8 INTRODUCCION En los últimos años el estado de Guanajuato ha presentado un gran crecimiento económico derivado tanto del sector turismo como el industrial que ha tenido y sigue teniendo un muy importante avance en la región con grandes empresas que eligieron la estratégica posición del puerto interior y algunos otros municipios de Guanajuato cercanos a él, para establecer sus naves industriales. Debido a lo anterior, las operaciones en el Aeropuerto Internacional de Guanajuato han crecido de tal manera que en 2012 se atendieron casi un millón de pasajeros, de acuerdo con información obtenida en el portal de la DGAC, cifra que se va superando año con año; además con las empresas cercanas se comienza a dar un fuerte impulso y aumento significativo al transporte de carga y privado por los constantes envíos y recepción de partes e insumos, así como los constantes viajes de los empresarios. El enfoque de este trabajo se basa precisamente en esta creciente demanda que día con día adquiere el Aeropuerto Internacional de Guanajuato, ya que se ha detectado que existen días en los cuales se tiene que suspender operaciones temporalmente en el aeropuerto debido a la baja visibilidad que impera y por tal motivo los vuelos próximos comerciales, privados y de carga, que ya empiezan a operar, tienen que ser desviados a un aeropuerto alterno, ya que no se cumple con los estándares mínimos de visibilidad que son requeridos para operar de manera segura, esto provoca demoras y cuando estas condiciones se mantienen más tiempo del estimado hay cancelaciones, tanto en los vuelos comerciales y privados, lo cual representa un aumento en los costos de operación para las empresas a las que pertenecen dichos vuelos, además el aeropuerto deja de percibir ingresos por su uso en cuanto al sector privado. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página IV

9 A partir de todo lo ya mencionado y con la intención de agilizar y facilitar las operaciones en condición de baja visibilidad se pretende implementar un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS), para lo cual se analizaran los pros y contras, así como las limitantes que conlleva la instalación de este equipo, en cuanto a capacidades del aeropuerto y localización que deberán tener los elementos que integran esta radio ayuda, tomando como referencia los anexos 10 y 14 de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), normatividad nacional, así como libros que detallan información técnica sobre radio ayudas y la ingeniería y certificación de Aeropuertos. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página V

10 OBJETIVO GENERAL Analizar las ventajas y desventajas que representa instalar el sistema ILS en el Aeropuerto Internacional de Guanajuato, verificar las condiciones necesarias para implementar dicho sistema con motivo de agilizar y facilitar las operaciones y principalmente evitar cierres de aeródromo en condiciones de clima adverso, así como lograr el mejor desempeño de las radio ayudas ya instaladas, para la optimización de los procedimientos que implica un vuelo; lo cual ayudaría también a que el Aeropuerto Internacional de Guanajuato aumente de Categoría. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página VI

11 HIPOTESIS Con la instalación del sistema ILS, se lograra reducir casi en un 99% el cierre del aeropuerto o suspensión temporal de operaciones que es en ocasiones causado por la falta de visibilidad, minimizando también así las demoras en las operaciones comerciales, privadas y de carga que deban realizarse en días en que se presenten estas condiciones, así como también se lograra la agilizar las operaciones realizadas diariamente en la zona del bajío. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página VII

12 JUSTIFICACION Al realizar aterrizajes por instrumentos el nivel de seguridad se incrementa notablemente, es decir, se evitan situaciones como que el avión toque la pista un poco o muy delante de la zona de contacto ya que se acorta su distancia disponible para frenar, o bien que se haga un mal cálculo y equivoque su pendiente de planeo con lo cual podría llegar a quedar corto y tocar tierra antes, lo cual es causa de incidentes o accidentes drásticos. Este tipo de situaciones se pueden evitar utilizando el ILS. Aunque la ventaja principal es que cuando una pista de aterrizaje en un aeropuerto dispone de este sistema se pueden llevar a cabo aterrizajes en condiciones meteorológicas que de otro modo impedirían directamente el uso de la pista. Se analizara la viabilidad de instalar el sistema ILS en el Aeropuerto Internacional de Guanajuato, para llevarlo a cabo, se investigaran las características de ILS, las especificaciones en cuanto a sus categorías y los estándares respectivos a su instalación, así como las características necesarias que debe tener el aeropuerto para implementar este sistema. Se hará un análisis completo mediante la utilización de estadísticas de flujo de pasajeros y carga así como de las condiciones meteorológicas imperantes en el lugar, lo anterior será cotejado con las mismas estadísticas de otros lugares que utilicen dicho sistema para poder conocer la ubicación ideal para su correcto funcionamiento, la disponibilidad que tenga dicha ubicación así como procedimientos para acondicionar la o las zonas en las que se instalaran los componentes del sistema. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página VIII

13 MARCO TEÓRICO Se utilizara el AIP (por sus siglas en ingles Aeronautic Information Publication) en el cual se detallan las características y equipamiento, así como los procedimientos de salida y aproximación a las pistas de cada aeropuerto en México, considerando la información técnica relevante del Aeropuerto Internacional del Bajío, su identificador dado por la IATA (por sus siglas en ingles International Air Transport Asociation): BJX y por la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional): MMLO, además de la bibliografía especializada en diseño de aeropuertos. Asimismo se tendrán como apoyo y fundamento los documentos normativos tanto internacionales como nacionales, que son los Anexos 10 y 14 de la OACI, la Ley de Aeropuertos y su reglamento, la Ley de Aviación Civil y su reglamento y la Ley de Vías Generales de Comunicación, también se revisaran las Normas Oficiales Mexicanas (NOM s) y Circulares aplicables al sistema. Esto ayudará a que el proyecto pueda apegarse a la normativa establecida y de esta manera poder establecer procedimientos para su correcta instalación y utilización. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página IX

14 METODOLOGIA Se recopilara toda la información técnica correspondiente al Aeropuerto Internacional de Guanajuato, y sus alrededores para tomar en consideración las ventajas y desventajas de instalar los equipos necesarios para el funcionamiento del Sistema. Se analizarán las características del ILS para determinar cuál será la opción que mejor se adapte a las operaciones que se realizan en el Aeropuerto de Guanajuato, así como una revisión para ver si los aviones que usualmente utilizan el aeropuerto tienen el equipo necesario para utilizar dicho sistema. De acuerdo a este análisis, se estructurará la investigación y si es el caso se modificarán los parámetros de acuerdo a los resultados y conclusiones que vayan resultando en el proceso de elaboración de este trabajo. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página X

15 CAPITULO I SITUACION ACTUAL En este capítulo se describen las características del Aeropuerto Internacional de Guanajuato, condiciones debido a su ubicación geográfica, características de la pista de aterrizaje y cuestiones estadísticas sobre operaciones con pasajeros y de carga, así como también los climas predominantes en la región los cuales en ciertos momentos del año causan el cierre del aeropuerto. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 1

16 1.1 EL AEROPUERTO INTERNACIONAL DE GUANAJUATO El Aeropuerto Internacional de Guanajuato, perteneciente al Grupo Aeroportuario del Pacífico (GAP) (IATA: BJX, OACI: MMLO) está ubicado en el municipio de Silao, en el estado de Guanajuato, México, cerca de la ciudad de León, Guanajuato. Este aeropuerto maneja el tráfico aéreo nacional e internacional de la zona que incluye la ciudad de León y la capital del estado, además de los vuelos cargueros que han comenzado a aumentar, ahora con una aerolínea de carga recién establecida en este aeropuerto en 2014, Guanajuato, además de ser el aeropuerto alterno del AICM (Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México) y del Aeropuerto Internacional de Guadalajara por lo que también es un punto importante de conexión para algunos vuelos desde México a los Estados Unidos. Ancho 45m Figura 1. Aspectos técnicos del Aeropuerto Internacional del Bajío Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 2

17 1.2 AEROLÍNEAS EN BJX Actualmente en el Aeropuerto Internacional de Guanajuato operan 8 aerolíneas que brindan servicio a pasajeros y una aerolínea de carga (Aero unión (Cargo), Aeroméxico Connect, American Airlines, Delta Airlines, Interjet, Magnicharters, United Airlines, Viva Aerobús y Volaris) con llegadas y salidas a: Atlanta, Cancún, Ciudad Juárez, Chicago, Dallas, D. F., Guadalajara, Houston, Los Ángeles, Monterrey, Tijuana y Vallarta. Las aeronaves que operan en el aeropuerto por aerolínea se muestran en la Tabla 1. Aerolínea Aeronaves que opera Aeroméxico ERJ-145, 170 y 190, B Aero unión (Carga) B y A300 American Airlines A319 Delta Airlines CRJ-900 y B Interjet A320 y Superjet 100 Magnicharters B y B United Airlines ERJ-145 y CRJ-700 Viva Aerobús B Volaris A319 y A320 Tabla 1. Aeronaves operadas por aerolínea en BJX. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 3

18 1.3 CLIMAS PREDOMINANTES EN EL ESTADO Según la información obtenida de la página oficial del INEGI, el 43% de la superficie del estado presenta clima seco y semiseco, principalmente en la región norte; 33% de la superficie, en la parte suroeste y este, se presenta el clima cálido sub-húmedo y 24% restante presenta clima templado sub-húmedo como se observa en la Figura 2. Figura 2. Distribución de clima en la región de Guanajuato La temperatura media anual es de 18 C. La temperatura promedio más alta es alrededor de 30 C, se presenta en los meses de mayo y junio y la más baja, alrededor de 5.2 C, en el mes de enero. De acuerdo con información obtenida del área de despacho en el aeropuerto son pocos los días en que se cierra el Aeropuerto por condiciones meteorológicas durante el año, esto pasa aproximadamente entre 2 y 5 días, la niebla es el factor que prolonga más los cierres, esto por lo regular en diciembre y las lluvias en julio y agosto causan cierre por lapsos más cortos, no más de 20 min por cada cierre con una frecuencia de hasta 15 veces por año. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 4

19 1.4 ESTADISTICAS DE OPERACIÓN DEL AEROPUERTO BJX Se ha presentado un flujo creciente de pasajeros nacionales e internacionales, debido al crecimiento económico que se ha dado en la región en los últimos años, de acuerdo a información tomada de la página oficial del GAP que se muestra en las Figuras 3 y 4, se dio una variación de 19.7% y 28.7% en el flujo de pasajeros nacionales e internacionales respectivamente, esto comparando el periodo Enero-Octubre del 2013 con el mismo periodo en Figura 3. Análisis de pasajeros nacionales (miles) del GAP en Figura 4. Análisis de pasajeros internacionales (miles) de GAP en Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 5

20 Además los análisis de la carga operada en el país cada año por los distintos grupos aeroportuarios de la SCT (Secretaria de Comunicaciones y Transportes) se muestra en la Tabla 2, donde se puede observar que ha habido altibajos en el movimiento de carga en el Aeropuerto de Guanajuato, se espera que esta cifra aumente considerablemente en próximos años, con la entrada de mas empresas al puerto interior y la nueva aerolínea de carga establecida en el Aeropuerto. GAP Aguascalientes Guanajuato 1,568 1,332 1, Guadalajara 123, , ,256 98, , , , , ,580 Hermosillo 6,530 6,657 6,539 5,451 6,512 7,119 9,169 10,508 8,888 La Paz 2,601 2,902 2,112 2,111 2,331 2,464 2,448 2,677 2,561 Los Mochis Manzanillo Mexicali 2,373 2,170 2,066 1,734 1,476 1,863 1,766 2,040 2,302 Morelia Puerto Vallarta San José del Cabo 2,305 2,097 2,187 2,382 2,089 1,972 1,902 1,678 1,749 3,178 3,444 2,953 1,968 1,588 1,521 1,515 1,391 6,185 Tijuana 17,028 16,990 15,083 12,687 14,382 15,256 15,820 16,920 16,880 Total general 160, , , , , , , , ,168 Tabla 2. Carga operada (Toneladas) por el GAP de 2006 a Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 6

21 CAPITULO II EL ILS (SISTEMA DE ATERRIZAJE POR INSTRUMENTOS) 2.1 INTRODUCCION Actualmente el ILS es la ayuda más famosa y mas usada que se tiene en la aviación para llevar a cabo la aproximación a una pista de aterrizaje; aunque en hoy en día hay ayudas más modernas como las aproximaciones RNAV (Radionavegación), MLS (Sistema de Aterrizaje por Microondas) y GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite), el ILS sigue teniendo mayor popularidad en cuanto a los procedimientos de aproximación en los aeropuertos de todo el mundo. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 7

22 El ILS se compone del equipo en tierra que emite las señales, y del equipo a bordo del avión que las procesa y las muestra al piloto en cabina, este sistema guía al piloto con una señal que proporciona la ubicación horizontal y otra que indica ubicación vertical de la aeronave respecto la pista hasta que pueda conseguir suficientes referencias visuales para poder continuar la aproximación mirando fuera de la cabina y aterrizar. Este sistema se divide en diferentes categorías dependiendo de los requisitos de visibilidad y de techo de nubes. Cuanto menor es el requisito meteorológico (techo de nubes más bajo o menor visibilidad) mayor precisión se necesita y se le nombra con una mayor categoría. Las categorías se dividen en CAT I, II Y III, las cuales se definirán más adelante. Tanto OACI como DGAC (Dirección General de Aeronáutica Civil) emiten requisitos en cuanto a techo de nubes y visibilidad para cada categoría del ILS. Para implementar un ILS categoría I no hace falta más que tener en vigor la habilitación de vuelo instrumental. Si lo que se quiere implementar es una categoría II o III la tripulación necesita un entrenamiento específico teórico y en simulador. Además el avión también tiene que estar certificado y mantenido especialmente para este tipo de aproximaciones. Y por último el aeropuerto tiene que estar certificado, y además deben encontrarse en vigor los LVP (Procedimientos de Baja Visibilidad) para entre otras cosas salvaguardar las áreas sensibles y evitar interferencias en las señales del localizador y senda de planeo. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 8

23 2.2 EL ILS EN MEXICO Actualmente en nuestro país solo unos cuantos aeropuertos operan con ayuda del ILS, de acuerdo a la información contenida en el AIP de México. Estos se han ido mejorando con los años para optimizar los beneficios de su uso en cada aeropuerto que lo ha implementado, lo más conveniente sería que se implementara esta radio ayuda en mas aeropuertos de nuestro país para con esto lograr un crecimiento en las operaciones por aeropuerto y además un mayor desarrollo aeroportuario de México. Aeropuerto Pista con ILS Categoría ILS Acapulco CAT I Cancún 12L R CAT I Chihuahua 36 R CAT I Guadalajara CAT I La Paz 18 CAT I Mazatlán 26 CAT I Mérida 10 CAT I México DF 05R L CAT I Monterrey (M. Escobedo) 20 CAT I Monterrey (ADN) 29 CAT I Saltillo 17 CAT I San Luis Potosí 14 CAT I Tampico 13 CAT I Tijuana 09 CAT I Toluca 15 CAT II/IIIA Tuxtla Gutiérrez 32 CAT I Tabla 3. Aeropuertos que cuentan con ILS/DME en México Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 9

24 2.3 DESCRIPCION El ILS es el sistema más exacto y completo para las maniobras de aproximación y aterrizaje de las aeronaves, diseñado para proporcionar guía a las aeronaves para lograr un aterrizaje en condiciones de visibilidad limitada. Este sistema consta de varios equipos transmisores en tierra operando simultáneamente y emitiendo señales a distinta frecuencia cada uno, las cuales son interceptadas por los equipos instalados a bordo de la aeronave, cuya función es decodificar estas señales para mostrarlas en los respectivos instrumentos en cabina y que así los pilotos puedan realizar una maniobra exitosa de aterrizaje. Este sistema es una combinación de tres sistemas básicos de radio: Senda de planeo (GS, GLIDESLOPE): que da orientación vertical (altitud) de aproximación al piloto, para tocar la pista en un punto preciso que permita tener la distancia necesaria para frenar sin complicaciones y con esto realizar un aterrizaje exitoso. Localizador (LLZ O LOC): ayuda al piloto a mantener centrado el avión en la pista dándole guía a ambos lados del eje central de ésta. Radiobalizas (Marker Beacons): Indican la proximidad a la pista. Estos sistemas se definirán a fondo más adelante. No todos los sistemas ILS proporcionan la misma precisión, ya que pueden existir yacimientos minerales o corrientes subterráneas de agua que deformen los haces de radiofrecuencia, o vehículos terrestres o construcciones metálicos que propicien señales de radio distorsionadas, restándole precisión al sistema. Motivo por el cual es necesario cuidar al máximo la instalación de los componentes del ILS, para lograr la mayor precisión posible. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 10

25 2.4 PRINCIPIO DE OPERACIÓN Las señales del ILS son transmitidas continuamente y proveen al piloto una guía de aproximación. Cuando se hace una aproximación por ILS, el piloto desciende hasta la altura de decisión (DH), en este punto el piloto toma la decisión final de aterrizar o irse al aire. La Figura 5 muestra un esquema de los componentes del ILS y sus posiciones. Incorporación a la senda de planeo e inicio de descenso final Transmisor de Senda de Planeo Radiobaliza Interior Radiobaliza Intermedia Radiobaliza Exterior Transmisor del Localizador Pista Figura 5. Sistema ILS. El transmisor del localizador provee guía de aproximación en azimut (de lado a lado formando un ángulo) a lo largo de la extensión de la línea central de la pista. El transmisor de la senda de planeo brinda guía de aproximación en el plano vertical. Las radiobalizas proveen distancias exactas y fijas a lo largo del eje horizontal de la aeronave. Al sintonizar el receptor NAV (instrumento que capta la señal de las antenas para la navegación) a una frecuencia de localizador, un segundo receptor, el receptor de la senda de planeo se sintoniza automáticamente a la frecuencia apropiada, la sincronización es automática. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 11

26 2.5 COMPONENTES DEL ILS La DGAC siguiendo los estándares de la FAA (Administración Federal de Aviación) categoriza los componentes del ILS de la siguiente forma: Información de guía: En esta categoría se encuentran el Localizador (LOC) y la Senda de Planeo (GS). Información de Distancia: Conformada por las radiobalizas, la exterior (OM), la intermedia (MM) y la interior (IM). Información Visual: Integrada por, las luces de aproximación, centrales y de punto de contacto, además de las luces de pista. Otra clasificación para los componentes del sistema ILS es, Equipo en tierra y Equipo a bordo, esta es la manera en la que se definirán dichos componentes en el presente trabajo. El equipo en tierra lo forman antenas: Localizador (LOC) Senda de Planeo (GS) Radiobalizas El equipo a bordo está compuesto por: El receptor del Localizador El receptor de la Senda de Planeo Los receptores captan la señal de las antenas y las decodifican para mostrar la posición de la aeronave respecto a la pista, esta información se muestra en el indicador de rumbo Figura 6, el cual se compone de una línea horizontal y una vertical, mismas que al estar centradas indican que la aeronave está en la posición correcta para el aterrizaje. Figura 6. Indicador de rumbo. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 12

27 2.5.1 EQUIPO EN TIERRA EL LOCALIZADOR (LOC) Uno de los componentes principales del sistema ILS es el Localizador, el cual brinda guía a la aeronave en el plano horizontal. El Localizador es un sistema de antenas conformado por un transmisor VHF (Muy Alta Frecuencia) que usa el mismo rango de frecuencia que el transmisor VOR (108,10-111,95 MHz), sin embargo, las frecuencias del localizador están establecidas en decimales impares para no generar interferencia, con una separación de canal de 50 khz. El transmisor o antena que mide 20m de ancho por 3m de alto (Figura 7), se alinea con el eje central de la pista, y se emplaza unos 300m al final de ésta y en dirección opuesta a la aproximación. Figura 7. Sistema de antenas del Localizador. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 13

28 SEÑAL TRANSMITIDA El localizador o marcador de curso VHF, emite dos patrones de radiación direccional. Ambos se componen de una onda direccional de amplitud modulada con señal de frecuencia armónica uno de 150 Hz y el otro de 90 Hz. Estos dos patrones se intersecan y crean un plano de curso, o eje horizontal de aproximación, el cual básicamente representa un alargamiento del eje de la pista como se puede observar en la Figura 8. Para el piloto, quien está en aproximación (en frente de la antena LOC) predomina una frecuencia de 150 Hz al lado derecho del plano de curso y 90 Hz al lado izquierdo. La intersección de estas dos regiones determina la señal de En Pista. Localizador Antena LOC Figura 8. Patrón de frecuencias del Localizador. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 14

29 La cobertura del localizador debe proveer señal adecuada a una distancia de 25NM (Millas Náuticas) (46.3Km) dentro de 10 a cada lado del eje central y debe proveer cobertura adicional a 17NM (31.4Km) entre 10 y 35 a cada lado del eje central. Finalmente la cobertura debe extenderse a 10NM a ángulos mayores a 35 para aquellas instalaciones en las que se provee cobertura alrededor (Figura 9). Transmisor Localizador Extensión de línea central de pista Figura 9. Parámetros de alcance del Localizador. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 15

30 SENDA DE PLANEO La senda de planeo es la señal que provee guía vertical a la aeronave durante su aproximación ILS. La trayectoria estándar de la senda de planeo es una pendiente de 3 hacia el final de la pista. Siguiéndolo fielmente la altitud será la correcta al alcanzar la zona de contacto de la pista. La proyección del ángulo de la Senda de Planeo esta normalmente ajustado a 3 sobre la horizontal por lo que interseca el MM (radiobaliza intermedia) a cerca de 200ft (60.96m) y el OM (radiobaliza exterior) a 1400ft (426.72m) por encima de la elevación de la pista. Normalmente la senda de planeo tiene una cobertura de 10NM (18.52Km). Figura 10. Antena de Senda de Planeo La senda de planeo es mucho más sensible que el localizador, en la radiobaliza exterior (OM), cada punto de desviación de la senda de planeo equivale a cerca de 50ft de la senda de planeo prescrita. En la radiobaliza intermedia, la sensibilidad es 8ft por punto. La antena transmisora de la senda de planeo esta usualmente emplazada a cerca de 300m del umbral de la pista, esto porque es el punto optimo de contacto en el que la extensión de la senda de planeo interseca la pista. Esto asegura un entorno adecuado sobre el umbral y cualquier otro objeto o terreno durante la aproximación. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 16

31 SEÑAL TRANSMITIDA La señal de la senda de planeo es creada por un transmisor UHF (Ultra High Frequency) en tierra que contiene un sistema de antena operando en el rango de frecuencia MHz, con una separación de canal de 50 khz. El transmisor UHF de la senda de planeo esta sincronizado con la frecuencia correspondiente del VHF del localizador. Como en la señal del localizador, la de la senda de planeo consiste en dos patrones de radiación intersecados, modulados a 90 y 150Hz. Estas dos señales están dispuestas una encima de la otra y emiten a lo largo de la trayectoria de aproximación, como se observa en la Figura 11. Antena GS Figura 11. Patrón de frecuencias de la Senda de Planeo Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 17

32 RADIOBALIZAS (MARKER BEACONS) Con motivo de proveer información de una posición o distancia momentánea del avión al umbral de la pista y alertar al piloto de que se requiere una acción como comprobar altitud, se utilizan las radiobalizas, que se emplazan en línea con la pista y a diferentes distancias del umbral. Estos componentes emiten señales audiovisuales captadas por los receptores a bordo que indican al piloto la distancia que los separa de la pista. Figura 12. Radiobaliza Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 18

33 RADIOBALIZA EXTERIOR / OUTER MARKER (OM) La radiobaliza exterior está ubicada a una distancia de entre 3.5 y 6 NM ( Km) del umbral de la pista. Su haz interseca la senda de planeo a una altitud aproximada de 1400 ft ( m) sobre la pista. Esto marca aproximadamente el punto en el que una aeronave entra a la senda de planeo bajo circunstancias normales y representa el inicio de la parte final de la aproximación. La señal es modulada a una frecuencia de 400Hz, se indica mediante código Morse. En la aeronave, la señal se recibe a 75MHz con el receptor de radiobalizas. El piloto escucha un tono (dos líneas por segundo) en el altavoz o los auriculares y observa una luz azul que indica el paso sobre la radiobaliza exterior. Figura 13. Señal de radiobaliza exterior en el avión. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 19

34 RADIOBALIZA INTERMEDIA / MIDDLE MARKER (MM) La radiobaliza intermedia es usada para indicar el punto de transición de una aproximación por instrumentos a una aproximación visual. Está ubicado a cerca de 0.5 a 0.8NM ( m) del umbral de la pista. Cuando se vuela sobre esta radiobaliza, la aeronave se encuentra a una altitud de ft ( m) por encima de ella. La señal de audio está dada por puntos y líneas alternados por segundo. La frecuencia que identifica a este tono es de 1300Hz. La indicación visual al pasar sobre la radiobaliza intermedia es una luz ámbar o amarilla. Figura 14. Señal de radiobaliza intermedia en el avión. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 20

35 RADIOBALIZA INTERNA / INNER MARKER (IM) La radiobaliza interior emite una onda en la banda AM con una frecuencia modulada de 3000Hz. La señal sonora de identificación tiene un patrón de serie de puntos, en frecuencia de seis puntos por segundo. Al pasar sobre esta radiobaliza, se puede observar una luz blanca en el indicador de cabina. El faro se localiza a 60m frente al umbral de la pista. Esta radiobaliza es usada por los sistemas de categorías II y III. Figura 15. Señal de radiobaliza interior en el avión. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 21

36 En resumen las tres radiobalizas están localizadas a intervalos específicos a lo largo de la aproximación ILS y son identificadas por señales audiovisuales discretas y características tal como se puede observar en la Tabla 4. Todas las radiobalizas operan a una frecuencia de 75MHz. Radiobaliza Código Morse Luz Sonido OM _ Azul 400 Hz dos líneas por segundo MM._._._ Ámbar 1300 Hz alterna puntos y líneas IM.... Blanco 3000 Hz solo puntos Tabla 4. Indicaciones que recibe el piloto al pasar sobre una radiobaliza. Nota: Los sonidos se vuelven más rápidos y altos mientras la aeronave se va acercando al aeropuerto. El OM, localizado de 4 a 7NM (7.4 a 12.96Km) del umbral, normalmente indica donde la aeronave intercepta la senda de planeo. El MM, a 3500ft (1066.8m) del umbral, es el punto de Altitud de Decisión en una aproximación ILS normal. En la senda de planeo la aeronave estará a aproximadamente 200ft (60.96m) sobre la pista. El IM, a 1000ft del umbral, es el punto de Altitud de Decisión para una aproximación ILS Categoría II. En la actualidad las radiobalizas interior e intermedia, sobre todo la primera, son raras de encontrar, y también está decreciendo el uso de la radiobaliza exterior. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 22

37 El equipo telemétrico ó DME, (Distance Measuring Equipment, Figura 16) está reemplazando a las radiobalizas en muchas instalaciones, ya que proporciona una medición de la distancia hasta la senda de planeo. La frecuencia del DME está comprendida entre 978 y 1213Mhz de 200 a 400 canales, esta frecuencia se selecciona automáticamente al sintonizar el Localizador. El avión interroga con una secuencia de pares de pulsos separados a 12 microsegundos, el equipo en tierra recibe esta señal y la retrasmite de nuevo con un retardo de 50 microsegundos, con esta información transmitida por el equipo en tierra, el quipo del avión calcula el tiempo trascurrido desde que preguntó, le descuenta 50 ms, lo divide por dos y lo multiplica por la velocidad de la luz (300 m por microsegundo). Con este dato se calcula la distancia al equipo de tierra. Figura 16. Equipo DME Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 23

38 2.6 EQUIPO A BORDO RECEPTOR DEL LOCALIZADOR La señal emitida por el localizador en tierra, es captada y presentada al piloto por un receptor a bordo de la aeronave. En la Figura 17 se puede observar un esquema de bloque simplificado del receptor del localizador instalado en la aeronave. El receptor LOC y el receptor VOR forman una misma unidad. Las señales del localizador se muestran en un instrumento de la cabina, llamado Indicador de Desviación de Curso ó CDI, (Course Deviation Indicator), que cuenta con agujas horizontales y verticales (o una simulación de estas). En cuanto al localizador el piloto controla el avión de manera que la aguja vertical permanezca centrada en el indicador, en conjunto con la indicación de la senda de planeo, ya que en ese punto el avión sigue la senda de planeo y la dirección correctas. Las señales también pueden pasarse a los sistemas de piloto automático para permitir que éste realice la aproximación. Figura 17. Esquema de bloque del receptor de señal de curso a bordo. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 24

39 2.6.2 RECEPTOR DE LA SENDA DE PLANEO La señal de la senda de planeo es captada a bordo de una aeronave por medio de una antena UHF (Ultra High Frequency). En los sistemas modernos de aviónica este receptor esta combinado con el receptor VOR, al igual que el receptor LOC, por lo tanto la frecuencia correcta de la senda de planeo es sintonizada automáticamente en el momento en que es seleccionada la frecuencia del localizador. La señal de la senda de planeo (GS) activa la aguja horizontal en el Indicador de Desviación de Curso ó CDI, (Course Deviation Indicator), el cual también tiene un indicador de GS (Figura 18) que se enciende cuando la señal es captada muy levemente por el receptor, y por lo tanto la aeronave esta fuera del alcance de la señal. El indicador ILS a bordo puede ser usado por un piloto para determinar la posición exacta, debido a que provee guía tanto horizontal como vertical. Figura 18. Indicador de desviación de curso. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 25

40 Podemos observar en la Figura 19 que ambos indicadores están en el centro, lo que indica que la aeronave está situada en el punto de intersección del plano de curso (Horizontal) y la senda de planeo, lo cual indica que esta posicionado correctamente para realizar la aproximación. La Figura 20 indica que el piloto debe descender y corregir el curso de vuelo a la izquierda para estar en curso y nivel de senda de planeo correctos. Figura 19. GS y LOC correctos. Figura 20. GS y LOC (ajuste necesario). La sensibilidad aparente del instrumento incrementa a medida que la aeronave se acerca a la pista. El piloto debe observar atentamente para poder centrar ambos indicadores. Así es posible lograr una llegada precisa al punto de contacto. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 26

41 2.7 CATEGORIAS DEL ILS Por largo tiempo, los mínimos para una aproximación ILS fueron media milla (804.6m) de visibilidad y 200ft (60.96m) de altitud de decisión. Después, empezaron a cambiar las cosas, principalmente la confiabilidad, precisión y capacidad del piloto automático. El Alcance Visual de pista (RVR, Runway Visual Range), una medición más fiable de visibilidad, comenzó a aparecer en el plano de la aproximación también. Dados estos cambios, la FAA designo tres categorías de aproximación ILS, con mínimos sucesivamente inferiores. Después, se decidió que esas tres categorías no se ajustaban del todo a las situaciones deseadas y se expandieron. Estos estándares, al igual que la normatividad, aplican de la misma manera en México, ya que DGAC adapta sus normas conforme a las de FAA de Estados Unidos de América. En la Tabla 5 se muestra un resumen de estas categorías, que más adelante se explican. Categoría Altitud de Decisión mínima RVR mínimo I 200 ft (60.96m) 2400 ft (731.52m) I 200 ft (60.96m) 1800 ft (548.64m) II 100 ft (30.48m) 1200 ft (365.76m) IIIa 100 ft (30.48m) 700 ft (213.36m) IIIb 50 ft (15.24m) 150 a 700 ft (45.72m a m) IIIc No aplica No aplica Tabla 5. Categorías de Aproximación ILS. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 27

42 2.7.1 CATEGORIA I Para esta categoría se toma una altitud de decisión mínima de 200 ft (60,96 m), en este punto de contacto visual con la pista, el piloto decide si termina la maniobra de aterrizaje o aborta y repite la aproximación. La visibilidad mínima de la pista debe ser 1800 ft (548,64 m). El avión debe estar equipado con dispositivos para vuelo por instrumentos (IFR), con el sistema ILS y el receptor para las señales de las radiobalizas. Figura 21. Iluminación en pista ILS CAT I. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 28

43 2.7.2 CATEGORIA II En sistemas de esta categoría la altitud de decisión es de 100 ft (30,48 m) y la visibilidad no menor a 1200 ft (365,76 m). La aeronave debe estar equipada con un radio altímetro o receptor para la radiobaliza interior, enlace del piloto automático, un removedor de gotas de lluvia e incluso puede ser requerido un sistema para el control automático del motor. Se requiere una tripulación de dos pilotos para esta categoría. Figura 22. Iluminación en pista ILS CAT II. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 29

44 2.7.3 CATEGORIA III CATEGORIA III A Para aproximaciones de este tipo se puede alcanzar una altitud de decisión mínima inferior a los 100 ft (30,48 m). El mínimo de visibilidad de pista será de 700 ft (213,36 m). En este caso la aeronave debe tener un piloto automático con un monitor pasivo de mal funcionamiento o un HUD (Head-up display), pantalla de visualización frontal. Figura 23. Iluminación en pista ILS CAT III A. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 30

45 CATEGORIA III B En este punto es posible alcanzar una altitud de decisión mínima, inferior a 50 ft (15,24 m) y la visibilidad es como mínimo 150 ft (45,72 m). Un dispositivo para modificación de la velocidad de desplazamiento debe estar integrado a la aeronave. Figura 24. Iluminación en pista ILS CAT III B. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 31

46 CATEGORIA III C En esta categoría no hay mínimos establecidos, debido a la precisión que ofrece el equipo, así que la aeronave puede aterrizar prácticamente sola con visibilidad cero. Para poder realizar un aterrizaje de esta categoría es necesario que tanto las aeronaves como los pilotos tengan una certificación que avale su aptitud para realizar este procedimiento. Figura 25. Iluminación en pista ILS CAT III C. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 32

47 2.8 VALIDEZ DEL PROCEDIMIENTO POR ILS Una aproximación por ILS es únicamente valida si es que se realiza dentro de los límites transmitidos a cada lado del LOC y GS como está documentado en los procedimientos de aproximación por instrumentos correspondientes (IAP). Desde la perspectiva del piloto, estas limitantes están definidas como escala de desviación máxima (FSD) que marca la indicación de desviación de la trayectoria en las pantallas del ILS, una vez que la desviación respecto al LOC o GS alcanza la FSD, se vuelve casi imposible saber la magnitud de la desviación. Por este motivo, los pilotos que navegan con ILS, por debajo o encima del GS, siempre esperan, cuando alcanzan la trayectoria de la senda de planeo, comprobar su rango desde el punto de contacto contra la altitud indicada y confirmar que su aeronave este dentro de los parámetros establecidos en el IAP. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 33

48 2.9 OTRAS RADIOAYUDAS RELACIONADAS CON EL ILS Todo apunta a que en el futuro seguirán en funcionamiento este tipo de aproximaciones debido a la fiabilidad de los equipos y buen resultado que han dado. Pero debido a la inevitable evolución e investigación sobre de los equipos para obtener mayor precisión se desarrollan nuevos instrumentos, que si bien implementan los mismos principios que los equipos actuales, aun no los desplazan por completo. Actualmente, además del ILS existen el MLS, RNAV y GNSS, solamente en aeropuertos con una orografía complicada puede ser que se sustituya al ILS por aproximaciones RNAV debido a la flexibilidad que ofrece este sistema para evitar los obstáculos geográficos. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 34

49 2.9.1 MLS (MICROWAVE LANDING SYSTEM) El MLS o Sistema de Aterrizaje por Microondas es un sistema de guía de precisión para la aproximación y el aterrizaje que proporciona información sobre la posición y diferentes datos tierra - aire. La información sobre la posición se proporciona en un sector de cobertura amplio y se determina por una medida angular en elevación y una medida de distancia. En la Figura 26 se muestra la diferencia entre la aproximación MLS y la aproximación por ILS, como se puede observar, mientras la aproximación por ILS es siempre en línea recta al centro de la pista, la aproximación por MLS se puede hacer casi desde cualquier ángulo y distancia, siempre tomando en cuenta las condiciones en las que se aproxima la aeronave a pista, como lo son la trayectoria y la velocidad de aproximación. Figura 26. Representación combinada de aproximación ILS y MLS. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 35

50 2.9.2 RNAV (RANDOM NAVIGATION) RNAV es el nombre por el que se conoce a la Navegación de Área, y consiste básicamente, en «saltarse» diversas radioayudas en la ruta, volando rutas más «rectas» y ahorrando así tiempo y combustible, dándole mayor flexibilidad a las rutas de vuelo. Para ello, los aviones deben estar equipados con sistemas de navegación más precisos dado que, además, este sistema permite que los aviones puedan volar más cerca unos de otros, aumentando así la capacidad del espacio. Este es un método de navegación aérea basada en puntos que no necesariamente se corresponden con radioayudas en tierra. Permite la operación del avión en cualquier trayectoria de vuelo deseada, siempre dentro de la cobertura de las ayudas para la navegación referidas a una estación terrestre, o dentro de los límites de las posibilidades de los equipos autónomos, o de una combinación de ambas. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 36

51 2.9.3 GNSS (GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM) Un sistema global de navegación por satélite es una constelación de satélites que transmite rangos de señales utilizados para el posicionamiento y localización en cualquier parte del globo, ya sea en tierra, mar o aire. Estos permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto dado como resultado de la recepción de señales provenientes de constelaciones de satélites artificiales de la Tierra para fines de navegación, transporte, geodésicos, hidrográficos, agrícolas, y otras actividades afines. Un sistema de navegación basado en satélites artificiales puede proporcionar a los usuarios información sobre la posición y la hora (cuatro dimensiones) con una gran exactitud, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día y en todas las condiciones climatológicas. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 37

52 CAPITULO III NORMATIVIDAD 3.1 ESTRACTO DEL ANEXO 10 VOLUMEN I En su capítulo 3 contiene todas las especificaciones relacionadas a las radio ayudas útiles a la navegación, específicamente en su sección 3-1 se muestra toda la información relativa al ILS establecida por la OACI. En este apartado se pueden enumerar los siguientes aspectos. Especificaciones para el ILS Instalación ILS de Categoría de actuación I. Un ILS que proporciona información de guía desde el límite de cobertura del ILS hasta el punto en que el eje de rumbo del localizador corta la trayectoria ILS de planeo a una altura de 60 m (200ft), o menos, por encima del plano horizontal que contiene el umbral. Esta definición no tiene por finalidad impedir la utilización del ILS para la Categoría de actuación I por debajo de la altura de 60 m (200 ft) con referencia visual, cuando la calidad de la orientación facilitada lo permita y cuando se hayan establecido procedimientos operativos satisfactorios. Instalación ILS de Categoría de actuación II. Un ILS que proporciona información de guía desde el límite de cobertura del ILS hasta el punto en el que el eje de rumbo del localizador corta la trayectoria ILS de planeo a una altura de 15 m (50 ft), o menos, por encima del plano horizontal que contiene el umbral. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 38

53 Instalación ILS de Categoría de actuación III. Un ILS que con la ayuda de equipo auxiliar cuando sea necesario, proporcione información de guía desde el límite de cobertura de la instalación hasta la superficie de la pista, y a lo largo de la misma. Integridad del ILS. La calidad referente a la seguridad que ofrece la precisión de la información suministrada por la instalación. El nivel de integridad del localizador o de la trayectoria de planeo se expresa en función de la probabilidad de que no se radien señales de guía falsas. Punto A del ILS. Punto de la trayectoria de planeo situado a 7,5 km (4 NM) del umbral, medido sobre la prolongación del eje de la pista en la dirección de la aproximación. Punto B del ILS. Punto de la trayectoria de planeo situado a m (3 500 ft) del umbral, medidos sobre la prolongación del eje de la pista en la dirección de la aproximación. Punto C del ILS. Punto por el que la parte recta descendente de la prolongación de la trayectoria nominal de planeo nominal pasa a la altura de 30 m (100 ft) sobre el plano horizontal que contiene el umbral. Punto D del ILS. Punto situado a 4 m (12 ft) sobre el eje de la pista y que dista 900 m (3 000 ft) del umbral en la dirección del localizador. Punto E del ILS. Punto situado a 4 m (12 ft) sobre el eje de la pista y que dista 600 m (2 000 ft) del extremo de parada de la pista en la dirección del umbral. Referencia ILS (Punto T ). Punto situado a una altura especificada, sobre la intersección del eje de la pista con el umbral, por el cual pasa la prolongación rectilínea hacia abajo de la trayectoria de planeo ILS. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 39

54 Requisitos básicos ILS El ILS constará de los elementos esenciales siguientes: a) equipo localizador VHF, con su sistema monitor correspondiente, y equipo de telemando e indicador; b) equipo UHF de trayectoria de planeo, con el sistema monitor correspondiente, y equipo de telemando e indicador; c) radiobalizas VHF, o equipo radio telemétrico (DME), con el sistema monitor correspondiente y equipo de telemando e indicador. Las instalaciones ILS de las Categorías de actuación I, II y III proporcionarán indicaciones en puntos de mando a distancia designados sobre el estado de funcionamiento de todos los componentes del sistema ILS en tierra. El ILS se construirá y ajustará de tal manera que a una distancia especificada del umbral, indicaciones idénticas de los instrumentos que lleven las aeronaves representen desplazamientos similares respecto al eje de rumbo o trayectoria de planeo ILS, según sea el caso, y cualquiera que sea la instalación terrestre que se use. Para garantizar un nivel de seguridad adecuado, el ILS debería proyectarse y mantenerse de modo que la probabilidad de funcionamiento dentro de los requisitos de actuación especificados sea elevada, compatible con la categoría de actuación operacional interesada. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 40

55 Localizador VHF y monitor correspondiente Las especificaciones en esta sección se refieren a los localizadores ILS que proporcionan información positiva de guía en los 360 de azimut, o que proporcionan dicha guía solamente dentro de una parte especificada de la cobertura frontal. Cuando se instalan localizadores ILS que proporcionan información positiva de guía en un sector limitado, se necesitará, por regla general, información de alguna radio ayuda para la navegación, adecuadamente emplazada, junto con los procedimientos apropiados, a fin de garantizar que toda información de guía equívoca dada por el sistema fuera del sector, no sea importante desde el punto de vista de las operaciones. La radiación del sistema de antenas del localizador producirá un diagrama de campo compuesto, modulado en amplitud por un tono de 90 Hz y otro de 150 Hz. El diagrama de campo de radiación producirá un sector de rumbo con un tono predominando en un lado del rumbo y el otro tono predominando en el lado opuesto. Cuando un observador mire hacia el localizador desde el extremo de aproximación de la pista, predominará, a su derecha, la profundidad de modulación de la radiofrecuencia portadora debida al tono de 150 Hz, y la debida al tono de 90 Hz predominará a su izquierda. Todos los ángulos horizontales que se empleen para determinar los diagramas de campo del localizador tendrán su origen en el centro del sistema de antenas del localizador que proporciona las señales utilizadas en el sector de rumbo frontal. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 41

56 Características de inmunidad a la interferencia de los sistemas receptores del localizador ILS. El sistema receptor del localizador ILS proporcionará inmunidad adecuada a la interferencia por efectos de intermodulación de tercer orden causado por dos señales de radiodifusión FM en VHF cuyos niveles se ajusten a lo siguiente: 2N1 + N para las señales de radiodifusión sonora FM en VHF en la gama de 107,7 a 108,0 MHz; y 2N 1 + N log f para las señales de radiodifusión sonora FM en frecuencias VHF inferiores a 107,7 MHz, donde las frecuencias de las dos señales de radiodifusión sonora FM en VHF causan en el receptor una intermodulación de tercer orden de la frecuencia deseada del localizador ILS. N1 y N2 son los niveles (dbm) de las dos señales de radiodifusión sonora FM en VHF a la entrada del receptor del localizador ILS. (Δ)f = 108,1 f1, donde f1 es la frecuencia de N1, la señal de radiodifusión sonora FM en VHF más cercana a los 108,1 MHz. El sistema receptor del localizador ILS no se desensibilizará en presencia de señales de radiodifusión FM en VHF cuyos niveles se ajusten a la Tabla 6: Frecuencia (MHz) Nivel máximo de la señal no deseada a la entrada del receptor (dbm) Tabla 6. Nivel de tolerancia de señales FM. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 42

57 Equipo de trayectoria de planeo UHF y monitor correspondiente La radiación del sistema de antenas de trayectoria de planeo, UHF, producirá un diagrama de campo compuesto modulado en amplitud por un tono de 90 Hz y otro de 150 Hz. El diagrama estará dispuesto de modo que suministre una trayectoria de descenso recta en el plano vertical que contenga al eje de la pista, con el tono de 150 Hz predominando por debajo de la trayectoria y el tono de 90 Hz predominando por encima de la trayectoria por lo menos hasta un ángulo igual a 1,75 θ. El equipo de trayectoria de planeo, UHF, debería poder ajustarse para suministrar una trayectoria de planeo radiada de 2 a 4 respecto a la horizontal. El ángulo de trayectoria de planeo ILS debería ser de 3. Sólo deberían usarse ángulos de trayectoria de planeo ILS de más de 3 cuando no sea posible satisfacer por otros medios los requisitos de franqueamiento de obstáculos. La trayectoria de planeo se deberá ajustar y mantener dentro de: a) 0,075 θ respecto a θ para trayectorias de planeo de las instalaciones ILS de Categorías de actuación I y II; b) 0,04 θ respecto a θ para trayectoria de planeo de las instalaciones ILS de Categoría de actuación III. La prolongación rectilínea, hacia abajo, de la trayectoria de planeo pasará por la referencia ILS a una altura que garantice guía sin peligro sobre los obstáculos, así como la utilización segura y eficiente de la pista en servicio. La altura de la referencia ILS, para la instalación ILS de la Categoría de actuación I, debería ser de 15 m (50 ft). Se permite una tolerancia de + 3 m (10 ft). Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 43

58 La altura de la referencia ILS para las instalaciones ILS de Categoría de actuación I utilizada en pistas cortas para aproximaciones de precisión con números de clave 1 y 2, debería ser de 12 m (40 ft). Se permite una tolerancia de +6 m (20 ft). Radiobalizas VHF a) Habrá dos radiobalizas en cada instalación aunque podrá añadirse una tercera radiobaliza siempre que la autoridad competente estime que se necesita en determinado lugar debido a los procedimientos de operaciones. b) Si la instalación comprende sólo dos radiobalizas, se cumplirán los requisitos aplicables a la intermedia y a la exterior. c) Las radiobalizas producirán diagramas de irradiación para indicar las distancias, determinadas de antemano, al umbral, a lo largo de la trayectoria de planeo ILS. Las señales de identificación de las radiobalizas que se usen con el rumbo posterior de un localizador, se distinguirán claramente de las identificaciones de las radiobalizas interna, intermedia y exterior. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 44

59 Radiofrecuencia Las radiobalizas trabajarán en 75 MHz con una tolerancia de frecuencia de ± 0,005% y utilizarán polarización horizontal. Cobertura El sistema de radiobalizas se ajustará de modo que proporcione cobertura en las siguientes distancias, medidas en la trayectoria de planeo y en la línea de rumbo del localizador del ILS: a) radiobaliza interna (si se instala): 150 m ± 50 m (500 ft ± 160 ft); b) radiobaliza intermedia: 300 m ± 100 m (1 000 ft ± 325 ft); c) radiobaliza exterior: 600 m ± 200 m (2 000 ft ± 650 ft). Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 45

60 3.2 ESTRACTO DEL ANEXO 14 VOLUMEN 1 En su capítulo 5 detalla las características de los indicadores y dispositivos de señalización utilizados en las diversas radioayudas a instalar en un aeródromo, así como los estándares para su emplazamiento, además de detallar los lineamientos para las luces que se emplazaran en pista. Se especifica colores y distancias exactas estandarizadas para la señalización en pista, como lo son la señal de zona de toma de contacto, punto de visada, umbral de pista, números, entre algunas otras, tal como se muestra en la Figura 27. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 46

61 Figura 27. Señales de punto de visada y de zona de toma de contacto Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 47

62 Se describen las luces y emisiones laser que serian peligrosas para la seguridad de las aeronaves, luces que podrían causar confusión, y la manera correcta de instalar las luces aeronáuticas y recomendación para su buen funcionamiento, así como la intensidad y control de estas. Se describe también la iluminación de emergencia. Y más específicamente los sistemas de iluminación de aproximación, tomando por separado: A) Pista de vuelo visual B) Pista para aproximaciones que no son de precisión C) Pista para aproximaciones de precisión de Categoría I D) Pista para aproximaciones de precisión de Categoría II o III Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 48

63 Figura 28. Iluminación de pista y de los 300 m internos de la aproximación, en las pistas para aproximaciones de precisión de Categorías II y III Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 49

64 CAPITULO IV PROPUESTA DE INSTALACION DEL SISTEMA 4.1 INSTALACION DE UN ILS. Cualquier instalación debe estar acorde a los estándares establecidos en el Anexo 10 de la OACI y con una apropiada categoría de funcionamiento. Cualquier excepción a los estándares debe ser publicada en NOTAMs. El ILS consiste en tres componentes principales: Localizador, Senda de planeo y Radiobalizas, instalados como se muestra en la Figura 29. Figura 29. Instalación típica del ILS. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 50

65 Muchas instalaciones de ILS usan un DME (Distance Measuring Equipment) asociado que provee una facilidad de continua medición de distancia que era dada por las radiobalizas. Los ILS pueden también ser complementados con un NDB (Non Directional Beacon) de baja potencia, conocido como un faro localizador. 4.2 INSTALACION DE UN ILS EN EL AEROPUERTO INTERNACIONAL DE GUANAJUATO. Debido a los datos que se tiene a cerca del cierre del aeropuerto, los cuales indican que no es necesaria la precisión máxima del equipo ILS, se pretende implementar un sistema de aterrizaje por instrumentos categoría I (ILS CAT I) que cuenta con las siguientes características: Operación de Categoría I: Aproximación y aterrizaje de precisión por instrumentos hasta una altura de decisión no inferior a 60 m (200 ft) y con una visibilidad no inferior a 800 m o un alcance visual en la pista no inferior a 550 m. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 51

66 Para fijar estos objetivos es importante considerar los tipos de aeronaves que utilicen el ILS y las posibilidades de los sistemas de guía para el vuelo. En tiempos recientes la gran mayoría de las aeronaves modernas están dotadas de equipos especialmente diseñados, y las aerolíneas renuevan su flota cada cierto tiempo, por lo que es viable la instalación de este sistema. La disponibilidad de sistemas de guía de vuelo con protección mínima y de sistemas operacionales en caso de falla, conjuntamente con un sistema terrestre del ILS que proporcione guía adecuada con un nivel apropiado de continuidad de servicio y de integridad para el caso de que se trate, puede permitir el logro de los objetivos operacionales antes descritos. Las empresas explotadoras de aeronaves están alentando a que el empleo de los sistemas automáticos de aproximación y aterrizaje de las aeronaves modernas constituya una práctica corriente cuando el proceso de la aproximación pueda ser supervisado visualmente por la tripulación de vuelo. Para poder aprovechar plenamente las ventajas que ofrecen los sistemas automáticos de mando de vuelo de las aeronaves modernas, se plantea la necesidad correspondiente de un método que describa el ILS basado en tierra de un modo más completo que el que se puede lograr teniendo como única referencia la categoría de actuación de la instalación. Esto se logra utilizando el sistema de clasificación del ILS que emplea tres caracteres. Su finalidad es proporcionar una descripción de aquellos aspectos de la actuación que deben conocerse desde el punto de vista de las operaciones para establecer en cuales de estas un ILS determinado podría apoyar. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 52

67 Áreas críticas En las Figuras 30 y 31 se muestran ejemplos de áreas críticas y sensibles que sería necesario proteger. Para la protección del área crítica, es normalmente necesario prohibir la entrada de cualquier vehículo y la circulación o estacionamiento de aeronaves en el interior de esta área en el curso de todas las operaciones ILS. Debería designarse claramente el área crítica que haya sido establecida para cada localizador y trayectoria de planeo. Pudiera ser necesario proporcionar dispositivos de señalización apropiados en las calles de rodaje y vías de acceso que penetran en el área crítica a fin de restringir la entrada de vehículos y aeronaves. En lo que respecta a las áreas sensibles pudiera ser necesario excluir todo o parte del tránsito dependiendo de la posibilidad de interferencia y de la categoría de la operación. Sería aconsejable que las áreas sensibles estuvieran incluidas en los límites del aeródromo para poder controlar adecuadamente toda la circulación de tráfico y evitar así la interferencia inaceptable a las señales ILS. Si estas áreas se encontraran fuera de los límites del aeródromo, sería esencial la cooperación entre las autoridades competentes para garantizar que se tiene el control adecuado. Es necesario preparar procedimientos operacionales para la protección de las áreas sensibles. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 53

68 Figura 30. Variaciones de las dimensiones ordinarias de las áreas críticas y sensibles del localizador en una pista de 3000m. Figura 31. Variaciones de las dimensiones ordinarias de las áreas críticas y sensibles de trayectoria de planeo. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 54

69 Equipo receptor ILS de a bordo Para asegurar un funcionamiento estable y seguro, las características de salida del receptor con respecto al eje de rumbo (centrado) y a la anchura del rumbo (deflexión) deberían mantenerse en un grado de precisión apropiada a los fines operacionales. Se hace notar la necesidad de tener en cuenta las condiciones variables que puedan afectar tal precisión, como lo son las interferencias en las señales. Además, para que todos los usuarios del sistema ILS obtengan un ancho de rumbo constante, es necesario normalizar la ganancia total del receptor de localizador. En el caso del receptor de trayectoria de planeo se aplican consideraciones idénticas. Utilización del DME en sustitución de las radiobalizas del ILS Cuando se utilice el DME en sustitución de las radiobalizas del ILS, el DME debería emplazarse en el aeropuerto de manera que la indicación de distancia cero corresponda a un punto próximo a la pista. A fin de reducir el error de triangulación, el DME debería emplazarse de manera que sea pequeño (es decir, inferior a 20 ) el ángulo entre la trayectoria de aproximación y la dirección hacia el DME en los puntos en que la indicación de distancia se necesite. La utilización del DME en sustitución de la radiobaliza intermedia supone que la precisión del sistema DME es por lo menos de 0,37 km (0,2 NM) y que la resolución de los instrumentos de a bordo permite obtener esta precisión. Aunque no se exige concretamente que la frecuencia del DME esté sincronizada con la del localizador cuando se utilice en sustitución de la radiobaliza exterior, la sincronización de frecuencias es preferible siempre que el DME se utilice con el ILS a fin de simplificar la tarea del piloto y de permitir a las aeronaves equipadas con dos receptores ILS que utilicen ambos en el canal ILS. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 55

70 Cuando la frecuencia del DME esté sincronizada con la del localizador, la identificación del transpondedor del DME debería obtenerse mediante la señal asociada, emitida por el localizador cuya frecuencia está sincronizada. Considerando lo anteriormente expuesto, sería necesario verificar las condiciones y la posición en la que está emplazado el equipo DME en el Aeropuerto Internacional de Guanajuato, a fin de cumplir con todos los estándares de instalación del ILS y lograr una mayor precisión en las maniobras de aterrizaje y con esto la seguridad de las operaciones aéreas en este aeropuerto. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 56

71 Consideraciones de instalación en el Aeropuerto Internacional de Guanajuato El arreglo y emplazamiento de los componentes del equipo ILS debe quedar como se muestra en los esquemas de las Figuras 32 y 33. Figura 32. Instalación del sistema ILS. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 57

72 Figura 33. Estructura ILS. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 58

73 Tomando en consideración las distancias estándar de los componentes del sistema ILS mostrados en las Figuras 32 y 33 se ubica cada elemento como se puede observar en la Figura 34. Antena LOC Antena Senda de Planeo Radiobalizas Figura 34. Estructura ILS Aeropuerto Internacional de Guanajuato. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 59

74 Debido a que en la Figura 34 no se aprecian los elementos a instalar se muestra una ampliación por partes de ésta en las Figuras 35, 36 y 37. Figura 35. Emplazamiento de antena LOC. Figura 36. Emplazamiento de antena Senda de Planeo (Círculo Rojo), Radiobaliza interior (Línea Blanca) y Radiobaliza Intermedia (Línea Amarilla). Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 60

75 Figura 37. Emplazamiento de Radiobaliza Exterior (Línea Azul). Como se puede observar, en las Figuras 36 y 37, tanto la radiobaliza intermedia como la exterior salen del perímetro del aeropuerto, en cuanto a la interior no se presentarían problemas, ya que es un área despoblada y no dista mucho del aeropuerto. Sin embargo, la radiobaliza exterior, que es la más alejada, siguiendo los estándares se tendría que instalar en una zona poblada, lo que presentaría algunas dificultades, tanto de emplazamiento como de correcta operación, ya que la mayoría de las veces los objetos cercanos causarían alguna interferencia que podría afectar a la precisión de la operación. Viabilidad de implementar ILS en BJX Página 61