Aterrizaje instrumental de aeronaves mediante gps

Escuela de Ingenierías I.I.
Industrial, Informática y Aeroespacial
GRADO EN INGENIERÍA EN
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA
Trabajo de Fin de Grado
Autor: Miguel Carro
ATERRIZAJE INSTRUMENTAL DE AERONAVES: GPS
RESUMEN
Año tras año comprobamos que la tecnología GNSS (Sistema Global de Navegación por Satélite) adquiere cada vez más aplicaciones y utilidad.
Este sistema, creado en lasegunda mitad del siglo XX con objetivos puramente militares, tiene su mayor campo de utilidad y repercusión en el de la navegación, ya sea terrestre, marítima o aérea.
GNSS es un término general que comprende a todos los sistemas de navegación por satélite. Engloba a los ya existentes, GPS (USA - Sistema de Posicionamiento Global), GLONASS (Soviético) y a los que están en camino, GALILEO (Europeo)y BEIDOU (chino).
De esta manera, lo que varios años atrás hubiera parecido impensable, a día de hoy no podemos entender emprender un viaje sin llevar con nosotros un pequeño receptor GPS que nos guiará hasta el destino elegido con un minúsculo margen de error. Todo ello gracias a una constelación de satélites que bordean la Tierra que dan cobertura a cualquier punto de la misma.
Debido a lagran competencia existente entre los distintos fabricantes, se ha conseguido que económicamente hablando, cualquier persona podría permitirse tener un receptor GPS, es decir, es una tecnología para todos los públicos.
El constante avance tecnológico en el que estamos inmersos, ha posibilitado poder llevar un receptor GPS incluso en el teléfono móvil, sin que por ello disminuya su precisión.
En miproyecto fin de carrera [1] ya abordé el tema de la navegación por satélite. En concreto estudié los protocolos de comunicación entre el satélite y el receptor GPS (Irig y Nmea) visto desde el punto de vista de la distribución de las señales de tiempo y frecuencia. También se abordó un estudio del sistema GPS, principio de funcionamiento, aplicaciones, antecedentes históricos...
En este trabajofin de grado realizaré un estudio de una de las principales aplicaciones que tiene el sistema de navegación por satélite: la navegación. Y dentro de ella, la navegación aérea, aplicando el GPS al aterrizaje instrumental de las aeronaves.
Bien era sabido que un avión, salvo el despegue y aterrizaje que los ejecuta manualmente el piloto, el resto del trayecto es gobernado por el piloto automático.Ahora bien, gracias al GPS, las maniobras más delicadas de un trayecto aéreo comercial, se pueden ejecutar sin la participación material del ser humano. Esto, como todo, conlleva ventajas e inconvenientes que serán analizados convenientemente.
A esta tecnología de navegación satelital se la bautizó con el nombre de “NextGen”. Su pionero es Estados Unidos que a primeros del año 2012 aprobó en elCongreso una ley para desviar 63 millones de dólares del presupuesto para el desarrollo de la misma, de tal manera que esté implantada en el año 2015.
A su vez en otras partes del mundo como Japón, Australia o Europa, se está ya empezando a desarrollar esta tecnología con el fin de conseguir una mejora global en la gestión del tráfico aéreo.
Tecnológicamente hablando, colocar un receptor GPS en unaaeronave es relativamente sencillo, pero la corrección de su margen de error no lo es tanto. Hay que tener en cuenta que un avión se mueve a gran velocidad, por lo que es importante afinar la precisión del GPS en las maniobras de despegue y aterrizaje. De ahí que este sistema requiera de unas estaciones terrestres especiales, cuya misión es la de corregir constantemente el margen de error delreceptor GPS de la aeronave. Esta es la parte más costosa (económicamente hablando) y la que más tiempo va a llevar para que todos los aeropuertos estén adaptados a esta tecnología.
A este sistema de corrección desde las torres de control terrestre se denomina GBAS -Ground Based Augmentation System. Dicho en castellano: sistema terrestre de aumentación para GPS.
Aunque se detallarán más adelante...