AYUDAS PARA EL CONTROL DEL TRAFICO AEREO

Las principales ayudas para el control de tráfico aéreo son las comunica¬ciones y el radar. El controlador regula el espacio entre aviones en la panta¬lla de radar y da instrucciones al piloto mediante comunicación verbal. Exis¬ten dos tipos de radar: primario y secundario. Los ecos del primario apare¬cen en la pantalla como pequeños puntos; son reflejos del cuerpo del avión. En la figura 4-6 se muestra como aparece en la pantalla del radar primario. Este tipo de radar requiere la instalación de antenas giratorias cuyo diáme¬tro depende del alcance que se desee.
El radar secundario consta de un receptor y un transmisor en el suelo que transmite una fuerte señal codificada a un avión, si es que éste dispone de respondedor.
Un "respondedor" es un receptor y transmisor situado en el avión que recibe la señal desde tierra y responde devolviendo una contestación codifi¬cada al interrogador situado en tierra. Esta contestación cifrada contiene nor¬malmente información sobre la identidad del avión, altitud y velocidad.
En esencia, el interrogador (receptor y transmisor) es la antena del radar secundario. Se instala corrientemente como una parte integral de la antena del radar primario.
Las respuestas del radar secundario se presentan en la pantalla según dos trazos, si las respuestas están descifradas y según un trazo si no lo están. El controlador descifrará solamente aquellos aviones que está controlando. Los trazos, aparecen siempre en ángulo recto con el radial de situación de la ante¬na hacia el avión, como se puede ver en la figura 4-6. El centro del trazo más cercano a la antena es la posición del avión. Tanto la presentación visual del eco de un radar primario como de uno secundario, no ofrece la identidad del avión o su altitud; ésta se obtiene mediante comunicación verbal y una vez conocida se sitúa en un pequeño trozo de plástico conocido como "shrimp boat"
Este "shrimp boat" se coloca en el punto de referencia del avión sobre la pantalla y se va moviendo según el avión se mueve (*).

Para superar las deficiencias de la presentación visual del radar secundario y para reducir el número de comunicaciones, se ha ideado el video presenta¬dor, que incluye la identidad y altitud del avión, como se puede ver en la figura 4-6 y que es conocido como representación alfa-numérica.

En la primera línea se puede leer la identidad del avión, en la segunda su altitud y velocidad con respecto a la tierra y la tercera línea da el número codi¬ficado del respondedor y el número de la trayectoria del avión. Para que pueda hacerse posible esta información sobre la pantalla de radar, el avión debe de llevar un respondedor que tenga capacidad de identificación en altura. La mayor
(*) Esto es posible, ya que la pantalla de radar está situada normalmente en un plano horizontal.

Si todos los aviones (incluyendo la aviación general) estuvieran equipados con respondedor, no habría necesidad de radar primario, excepto para jugar un papel de posible protección en casos excepcionales.

AYUDAS A LA NAVEGACIÓN

Las ayudas a la navegación pueden clasificarse de una manera amplia en dos grupos: (1) aquéllas que se encuentran localizadas en el suelo (ayudas ex¬ternas) y (2) aquéllas que se encuentran localizadas en la cabina (ayudas internas). Un tipo de ayudas va dirigido principalmente al vuelo transoceáni¬co, otro al vuelo sobre grandes^ extensiones de tierra y finalmente otro que sirve para el vuelo sobre el océano o sobre tierra. Unas ayudas sólo se utilizan en ruta mientras que otras son necesarias en las áreas terminales (por ejem¬plo cerca de los aeropuertos). Las ayudas a la navegación pueden clasificarse según indica la figura 4-3.
Ayudas exteriores para vuelos en ruta y sobre tierra.—Las principales ayudas utilizadas son:
1. Radiofaro omnidireccional de muy alta frecuencia.—Los adelantos con¬seguidos en radio y electrónica durante y después de la Segunda Guerra Mundial permitió la instalación de este tipo de equipos más corrientemente cono¬cidos con el nombre de VOR. Una estación VOR envía señales de radio en todas direcciones y cada señal puede considerarse como una ruta (relaciona¬da con un radial) que puede seguir un avión. Considerando intervalos de 1% existen 360 radiales o rutas y que se irradian desde una estación VOR desde los 0° situados en el norte magnético y aumentando en el sentido de las agujas de un reloj hasta los 360°. La estación emisora VOR es un edi¬ficio pequeño de forma cuadrangular con una cubierta en forma de sombrero. La estación transmite en una frecuencia superior a la de las estaciones de radio de FM. Las altas frecuencias que utiliza la hacen libre de interferencias estáticas. Las estaciones VOR establecen la red de aerovías y rutas de reac¬tores y además son esenciales para la navegación de área. El alcance de una estación VOR varía, pero suele tener un alcance máximo de 370 Km.
El receptor VOR en la cabina tiene un dial para sintonizar la frecuencia VOR deseada. El piloto puede seleccionar la ruta VOR que desee para seguir a la estación correspondiente. También existe en la cabina un "indicador de desviación de posición" (position deviation indicator PDI) que indica el rum¬bo del avión relativo a la dirección del radial deseado y que indica igualmen¬te si el avión se encuentra a la derecha o a la izquierda de ese radial. La fi¬gura 4-4 muestra esquemáticamente el tipo de información que suministra el PDI.
En la posición 1 el avión se encuentra en la dirección seleccionada y la aguja señala la vertical y atraviesa la cruz que es simbólica del avión. En otras palabras, el avión sigue el "mismo rumbo que la dirección deseada. En la Posición 2 del avión vuela paralelo a la dirección pero a su derecha. En la posición 3 el avión se encuentra a la derecha de la dirección a seguir y con rumbo transversal a esta dirección.
2 Equipo radíotelemétrico.—Este equipo conocido como DME se encuen¬tra instalado en casi todas las estaciones VOR y sirve para dar a conocer al piloto la distancia aérea que existe entre el avión y una estación VOR en particular.
Aunque es la distancia aérea la que se mide (en millas náuticas), el equi¬po receptor del avión que vuela a 10.650 metros por encima del DME, lee¬rá 10,7 Km.
3. TACAN, VORTAC, VOR-DMET.—La ayuda a la navegación aérea en ruta que mejor sirvió a las necesidades militares, fue la que desarrolló la Navy a principios de los años 50, conocida con el nombre de TACAN y que en la actualidad es empleada para navegación aérea táctica. La ayuda combi¬na la medición del azimut y la distancia en un solo elemento en vez de en dos y opera en banda de ultra alta frecuencia. De mutuo acuerdo entre las necesidades civiles y militares, la FAA reemplazó el equipo DME de sus ayudas VOR, por los componentes para medida de distancia del TACAN.
Estas estaciones se conocen con el nombre de VOR-DMET. Si una esta¬ción incluye el equipo TACAN (medida del azimut y distancia) y también el VOR, recibe el nombre de VORTAC.
4. Radar de vigilancia en ruta.—El radar de largo alcance para segui¬miento de aviones en ruta, se instaló por todo el continente de Estados Uni¬dos y en otras partes del mundo. Mientras que en los Estados Unidos existe una completa cobertura del radar en los 48 Estados, no ocurre así en el resto del mundo. Estos aparatos de radar tienen un alcance de cerca de 560 Km. Estrictamente hablando, el radar no es una ayuda para la navegación; su prin¬cipal función, es la de suministrar a los controladores del tráfico aéreo una imagen visual de la posición de cada avión, de tal manera que puedan regular los distanciamientos e intervenir cuando sea necesario. Sin embargo, puede usarse y de hecho se utiliza, para guiar a los aviones cuando se precisa. Debido a ello es por lo que se ha incluido como una ayuda a la navegación.
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AEROVÍAS

Los aviones vuelan de un punto a otro siguiendo rutas determinadas, rutas que en los Estados Unidos se conocen con el nombre de "aerovías" o "rutas para reactores".
Colores de las aerovías.—Inicialmente a las aerovías se les asignaba un color. Las aerovías principales Este y Oeste eran verdes, las Norte y Sur eran de color ámbar; las líneas secundarias Este y Oeste eran de color rojo y las Norte y Sur azules. Más tarde a cada aerovía se le asignaba un número; por ejemplo la verde tenía el número 3, la roja el 4, etc. La numeración de las aerovías comenzaba en la frontera con Canadá y en la Costa del Pacífico y se desarrollaba hacia el Sur y Este. A cada aerovía se le asignó un nivel, de altitud, que para las verdes y rojas son los niveles de miles de pies impares hacia el Este y los miles de pies pares hacia el Oeste. A las aerovías ámbar y azules se les asignó los números impares en miles de pies hacia el Norte y los números pares hacia el Sur. Desde tierra, estas aerovías quedaban delimi¬tadas según cuatro radiales de baja y media frecuencia (LF/MF).
La coloración de las aerovías quedó desfasado desde el momento en que el avión se encontró equipado para poder utilizar las aerovías Víctor que se describen a continuación.
Aerovías Víctor.—Tras la utilización de las cuatro radiales de frecuencias baja y media, se implantó lo que se conoce con el nombre de "aerovías Víctor".
(*) En las proximidades de los aeropuertos el control directo del espacio aéreo se conoce con el nombre de área terminal de control (Terminal control área T.C.A.).


Estas aerovías se apoyan en tierra mediante un equipo omnidireccional de muy alta frecuencia (denominado VOR). Cada estación VOR tiene una fre¬cuencia determinada que el piloto puede seleccionar de tal manera que man¬tiene el rumbo de un VOR al siguiente.
El sistema de numeración para las aerovías Víctor es la de números pares para el Este y Oeste y números impares para el Norte y Sur. Las ventajas que ofrecen las aerovías Víctor son (1) los VOR están relativamente libres de in¬terferencias estáticas y (2) para el piloto es mucho más fácil determinar su posición relativa con una estación VOR que con el radiofaro direccional LF/MF. En las cartas aeronáuticas, las aerovías Víctor se designan con V-l, V-2, etc. Una aerovía Víctor incluye el espacio aéreo comprendido por las líneas situa¬das a 7,5 Km. de distancia a cada la&o del eje de la aerovía.
Si existen dos estaciones VOR a una distancia mayor de 190 Km., se esta¬ría en el caso de las rutas para reactores.
Rutas para reactores.—Con la introducción en el año 1958 del reactor comercial, las alturas a las que podían volar los aviones incrementó significativa¬mente. A mayores alturas el número de estaciones VOR que se necesitan para delinear una vía específica es menor que a altitudes bajas ya que la señal se transmite según una visual. Por lo tanto, no había necesidad de reorganizar las rutas a grandes altitudes con las estaciones terrestres necesarias para vue¬los de poca altura. Todas las rutas de Estados Unidos continental podían si¬tuarse en un plano o carta aeronáutica y se constituyó así lo que se llama "Rutas para reactores". Aunque estas rutas, en cierto sentido, son aerovías, no se conocen con tal nombre. Hoy en día existen las aerovías Víctor y las rutas de reactores. Desde tierra tanto unas como otras necesitan de la misma insta¬lación aunque para las rutas de 'reactores se necesite un menor número de estaciones. Las aerovías Víctor alcanzan los 365 metros de altura pero sin llegar a los 5.400 metros de altitud. Las rutas de reactores se extienden desde los 5.400 metros de altitud hasta los 13.500 metros; por encima de esta cifra no existen aerovías y los aviones se maniobran según hipótesis individuales. El sistema de numeración para las rutas de reactores es la misma que la utilizada para las aerovías Víctor, conociéndose en las cartas aeronáuticas con las inicia¬les J-l, J-2, etc.
Aunque la delincación de las rutas para los reactores se hace apoyándose en dos estaciones separadas a más de 190 Km. éstas incluyen el espacio aéreo indicado en la figura 4-1 para el de los VOR a distancias de 480 Km.
Navegación de área.—Durante muchos años, todos los aviones tenían de¬signados sus caminos por los que habían de navegar (aerovías o rutas de reac¬tores); esto es, todos los aviones tenían que volar de un VOR al siguiente puesto que los VOR delimitaban las aerovías o rutas de reactores. Esto requie¬re dirigir todo el tráfico según las rutas designadas, lo que a su vez puede implicar una congestión en algunas de esas rutas; además esas rutas, no son frecuentemente las distancias más cortas entre dos puntos. Inclusive, si la ruta designada penetra en zona de tormenta, el avión tiene que ser desviado! de la misma siguiendo las instrucciones del control de tierra, lo que significa una carga de trabajo extra para los controladores.

La navegación de área (conocida como RNAV) facilita una mayor y más flexible capacidad de rutas y, por tanto, una mejor utilización del espacio aéreo. Esta mayor utilización reduce los retrasos y, por tanto, hace más económica la explotación de las aeronaves. Por ejemplo, las rutas paralelas a las designa¬das (de un VOR a otro) pueden establecerse sin necesitar ayuda adicional para la navegación desde tierra. Otro ejemplo, lo ofrece el hecho de poder disponer de una ruta más directa entre dos puntos, lo que redunda en la con¬secución de un viaje más corto. Rodear un área de tormentas sin la ayuda continuada del radar es otro ejemplo más. Este tipo de navegación en áreas terminales suministra mayor cantidad de rutas hacia y desde los aeropuertos.
La navegación de área, puede ser realizada mediante la instalación en la cabina, de computadores especiales que están sintonizados con las estaciones VOR. Cada estación suministra información sobre distancia a la estación y'el azimut del avión con respecto a la misma. Ante todo, la ruta tiene que estar capacitada para poder sintonizar las estaciones VOR de las que consigue la información necesaria para alimentar el computador; de esta manera el compu¬tador mantiene la ruta seleccionada mediante los datos de azimut y distancia de las correspondientes estaciones. Dentro del avión, el piloto selecciona una. ruta específica (azimut) y mediante un dispositivo albergado en la cabina, sabe si está o no dentro de la ruta seleccionada fy por cuanto tiempo). Esta ruta viene definida por los "puntos del recorrido". Un punto del recorrido es un punto en el espacio que está definido por su latitud, longitud y por el azimut y distancia a la estación VORTAC más cercana (véase página 113). El equipo del avión puede utilizar el azimut y distancia de los puntos de ruta como datos para el computador o también puede utilizar la latitud y longitud de aquellos puntos para seguir un sistema de navegación inercial.

DEFINICIÓN DEL CONTROL DE TRAFICO AEREO

El gobierno federal prescribe dos tipos básicos de reglas de vuelo para el tráfico aéreo, conociéndose con los nombres de reglas para vuelo visual (visual ílight rules VFR) y reglas de vuelo instrumental (Instrument flight rules IFR). En términos generales, VFR significa que las condiciones atmosféricas son lo suficientemente buenas como para que el avión pueda maniobrar de una ma¬nera segura y por sí solo, con los medios visuales. Las condiciones IFR preva¬lecen cuando la visibilidad o el techo de nubes están por debajo de las condi¬ciones prescritas en las VFR. En condiciones IFR, la segura separación entre aeronaves, es responsabilidad del personal de control, mientras que en el pri¬mer caso corresponde al piloto. En condiciones VFR casi no existe el control ; de tráfico aéreo y los aviones maniobran según el principio de "ver y ser [ vistos". El verdadero control se ejerce cuando hay que utilizar las condicio-nes IFR.
i Obligatoriamente estas reglas requieren la asignación de rutas especifica¬das, altitudes y separaciones mínimas entre aeronaves.
Con el aumento de la velocidad de las aeronaves y la densidad de tráfico en el espacio aéreo, aumentó también la inquietud sobre la posibilidad de colisiones en el aire. Esta inquietud se basaba en los varios accidentes ocu-Sos con gran pérdida de vidas humanas. Debido a ello, se prescribieron as redas IFR en ciertas partes del espacio aéreo haciendo caso omiso de las condiciones meteorológicas, lo que se conoce con el nombre de espacio aéreo controlado" y que abarca el espacio donde se mueven los reactores de gran velocidad; por lo tanto puede incluir tanto el espacio en las proximidades de los aeropuertos como en el que vuelan los ractores en ruta desplazándose de una ciudad a otra (*).
Los límites del espacio aéreo controlado pueden extenderse tanto como el Administrador de la FAA considere necesario para conseguir unas opera¬ciones seguras. La tendencia a utilizar este control es cada vez mayor espe-cialmente en aquellos lugares donde operan aeronaves de gran velocidad.
Las realas de vuelo instrumental requieren que, antes de la salida del avión, el piloto de acuerdo con el centro de control de tráfico aéreo proponga un "oían de vuelo" en el que se indica el destino del avión, la ruta a seguir y las altitudes deseadas Este plan de vuelo se actualiza continuamente a lo largo de la ruta seguida.

SISTEMAS DE NAVEGACION

Los procedimientos que dicha comisión promulgó en julio de 1922 fueron adoptados por 14 países. Aunque los Estados Unidos no eran miembro de la Sociedad de Naciones y por lo tanto no tenían que adoptarlos, muchos de los procedimientos estable¬cidos por la ICAN se utilizaron en la promulgación del procedimiento de control de tráfico aéreo en este país.
La construcción y funcionamiento del sistema de aerovías en los Estados Unidos antes de 1926 estuvo controlado por los militares y por el Post Office Departament La entrada formal del gobierno federal en la regulación del trá¬fico aéreo vino con la aprobación del "Air Commerce Act de 1926. Esta ley encargaba al Bureau of Air Commerce para establecer, mantener y operar las aerovías civiles. En la actualidad la Federal Aviation Administration mantie¬ne y pone en servicio el sistema de aerovías de los Estados Unidos, con ex¬cepción de un pequeño número de ayudas suministradas por organizaciones privadas y Estados en lugares que no existe un gran volumen de tráfico co¬mercial interestatal y algunas ayudas militares realizadas en conjunción con los aeródromos militares.
En la actualidad, la FAA, al proporcionar control y servicios de nave¬gación para el movimiento del tráfico aéreo en las aerovías, ha creado un sis¬tema integral de estaciones de señales de radio, radar, sistemas de aterrizaje instrumental, centros de control de ruta, torres de control en aeropuertos, información meteorológica continua y una serie de reglamentos para la utili¬zación de los mismos.

Determinación de la longitud de la pista:

Aeronave de diseño:
La aeronave más crítica para el diseño se hallara considerando de que tipo de aviones aterrizara en el aeropuerto.
Longitud básica de pista:
Su importancia reside en que influye sobre el área de terreno que se necesita para un aeropuerto, la longitud básica para aeronave.
Designación de pista:
Según la orientación de la pista de aterrizaje se designara en función a los vientos que tiene la región.
Parámetros de corrección:
Los parámetros de corrección de la longitud de pista para cualquier otro punto geográfico son los siguientes:

a) Elevación en metros sobre el nivel del mar:
La longitud de pista deberá ser incrementada en 7% por cada 300 metros de altitud sobre el nivel del mar, puesto que los motores disminuyen en potencia de acuerdo a sus características con la altitud ya que el oxígeno y la presión disminuyen con ésta. La elevación considerada para el proyecto es de 3.663 m.s.n.m


Dentro del sistema las características de los vehículos, tanto aéreos como terrestres tienen una gran influencia en la organización, para el pasajero y transporte de mercancías.

La necesidad de resolver los problemas que presenta el tráfico aéreo y su progresivo aumento, conduce a la urgente decisión de estudiar los nuevos aeropuertos y adecuar los antiguos a las exigencias actuales y futuras.

El tamaño y número de las aeronaves en servicio, aumenta de manera rápida y las características de los aviones cambian tan aceleradamente, que es necesario variar continuamente las normas constructivas, debiendo acomodarse en cada caso a las necesidades del momento con las posibles previsiones futuras.

Determinación de la longitud de la pista:

Aeronave de diseño:
La aeronave más crítica para el diseño se hallara considerando de que tipo de aviones aterrizara en el aeropuerto.
Longitud básica de pista:
Su importancia reside en que influye sobre el área de terreno que se necesita para un aeropuerto, la longitud básica para aeronave.
Designación de pista:
Según la orientación de la pista de aterrizaje se designara en función a los vientos que tiene la región.
Parámetros de corrección:
Los parámetros de corrección de la longitud de pista para cualquier otro punto geográfico son los siguientes:

DEFINICIONES Y APLICACIONES Las Aeronaves

Como elementos primordiales permanecen en constante desarrollo y con una proyección que podríamos bosquejar para los siguientes decenios de acuerdo al siguiente criterio.

- Los aviones de gran radio de acción, serán supersónicos o subsénicos pero con gran capacidad, con propulsión a reacción nuclear y con y sin grupos energéticos suplementarios para ayudas de despegue.
- Los transportes con radio de acción media, serán servicios con aviones subsónicos, turborreactores o turbo hélicos, utilizándose para cortos trayectos, aviones STOL de corta carrera de aterrizaje.

b) Personal:
Este problema perece totalmente resuelto hoy en día ya que cada vez es mayor la cantidad de elemento humano instruido en la navegación aérea.

c) Los Aeropuertos:
Con instalaciones en todas sus modalidades con adecuados servicios de tierra y ordenación del control del trafico aéreo, constituyen el elemento principal y la parte mas importante del servicio teniéndose en cuenta por este motivo se verifica que la red mundial de infra-estructura aérea semicompleta, produciéndose un futuro de crecimiento acelerado.

Características de los aeropuertos

Se define como Aeropuerto a la Instalación Terminal de un transporte Aéreo y no solamente en lugar donde aterrizan y despegan los aviones tomando o descargando pasajeros o mercancía es además de esto, la casa de la aeronave es decir la ciudad industrial donde esta, debe encontrarse el abastecimiento y donde sea posible sus reparaciones más frecuentes.

Los diferentes problemas de construcción de Aeropuertos, se ha ido resolviendo a medida que se presentaban las exigencias