T5NA

Navegaci´
on por posicionamiento
GNSS: Navegaci´
on por sat´
elite
GPS: Otros conceptos

Navegaci´on A´erea
Tema 5: Sistema de navegaci´on por posicionamiento.
Navegaci´on por sat´elite.

Navegaci´
on por posicionamiento
GNSS: Navegaci´
on por sat´
elite
GPS: Otros conceptos

Fundamentos b´
asicos
Navegaci´
on DME-DME y el dise˜
no de aerov´ıas

Sistema de navegaci´on por posicionamiento.
Lanavegaci´on por posicionamiento consiste en averiguar la
localizaci´
on geogr´afica con ayuda de se˜
nales o medidas
exteriores.
El ejemplo m´as temprano es la navegaci´
on astron´
omica que ya
se vio en la introducci´on hist´orica. Dicho tipo de navegaci´
on
a´
un se emplea, especialmente para veh´ıculos espaciales y
misiles bal´ısticos.
Actualmente la navegaci´on por posicionamiento se realizamediante radioayudas (por ejemplo VOR/DME, DME/DME),
radar y/o sistemas de navegaci´on por sat´elite (GNSS).
Adem´as de la posici´on se puede encontrar la velocidad
estudiando el efecto Doppler en las se˜
nales. Tambi´en puede
ser posible hallar la actitud.
Veremos en detalle la navegaci´on DME/DME y GNSS, y su
impacto en la navegaci´on a´erea hoy en d´ıa.
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Fundamentos b´
asicos
Navegaci´
on DME-DME y el dise˜
no de aerov´ıas

Fundamentos b´asicos.
Los sistemas de posicionamiento que vamos a estudiar se
basan en la recepci´on (y en el caso del DME, emisi´
on) de
se˜
nales respecto a un punto de referencia cuya localizaci´
on es
conocida (una estaci´on, un sat´elite).
Estudiando el tiempo detransmisi´on de dichas se˜
nales, se
encuentra la distancia hasta el punto de referencia.
Con dicha distancia se puede construir un lugar geom´etrico de
puntos posibles donde puede hallarse la aeronave.
Dado el suficiente n´
umero de estaciones o sat´elites, se
podr´a hallar la posici´on de la aeronave como la intersecci´
on de
dichos lugares geom´etricos.
La posici´
on relativa de los puntos dereferencia influir´a en el
error (DOP: Dilution of Precision).
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no de aerov´ıas

DME I
DME=Distance Measurement Equipment.
El sistema requiere un emisor/receptor en la
aeronave y un transponder en la estaci´
on en
tierra.
El sistema en la aeronave interrogaal
transponder en tierra mediante una serie de
pares de pulsos. La estaci´
on responde con una
secuencia id´entica de pulsos con un cierto
retraso espec´ıfico (50 microsegundos).
La distancia se calcula simplemente midiendo el
tiempo que tardan las se˜
nales en retornar tras
su emisi´on; a dicho tiempo se le resta 50
microsegundos y se divide por 2. Dividiendo el
resultado por la velocidad de laluz, se obtiene
una buena estimaci´on de la distancia a la
estaci´on en tierra.
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DME II

La secuencia de pares de pulsos depende del equipo del avi´
on,
por lo que un mismo equipo de tierra puede responder a
m´
ultiples equipos enel aire (hasta 100–200 aeronaves).
La precisi´
on t´ıpica de un DME est´a entre 185 m (0.1 nm) y
926 m. (0.5nm) 2 − σ. Se pueden obtener medidas casi
continuamente (10 medidas por segundo). Tambi´en se obtiene
una estimaci´on de la velocidad (proyectada en la direcci´
on de
la estaci´
on) mediante el efecto Doppler.
Obs´ervese que la medida de distancia D es 3-D. Para obtener
la distancia sobre elterreno, dG , si la altitud Alt es conocida:
D 2 = dG2 + Alt 2 .

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Navegaci´
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no de aerov´ıas

Navegaci´on DME/DME
Consideremos el caso de dos DMEs. En principio existir´a una
ambig¨
uedad que se puede resolver conocidas medidas
anteriores o con una tercera...