Frequently Asked Questions (VII) La navegación aérea del futuro

Muchas veces hablando con familiares y amigos surge el tema de la navegación, y cuando les comento que actualmente la navegación aérea se basa en radioayudas terrestres se quedan sorprendidos. Creen, que al igual que los coches hoy en día, los aviones van guiados por GPS. No están diciendo un disparate, pues ya se está investigando sobre ello, y en Japón y Estados Unidos ya existe una infraestructura estable y fiable para tal propósito. Para tratar de explicar la navegación aérea por GPS me basare en el sistema europeo EGNOS.

fuente. ESA

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) es el sistema que adoptará, si todo va bien, la Unión Europea como sistema de navegación aérea en un futuro no tan lejano. Su funcionamiento mediante satélites, redundancias y precisiones es de lo más ingenioso. Partimos de la red actual de GPS y Glonass (el GPS de origen Ruso), el problema principal de estos dos sistemas es que son de origen militar, y si bien para un uso militar tienen precisiones elevadas, no es el caso del canal para uso civil. Por esa razón no nos podemos basar en esos sistemas solos, pues no nos garantizan unos mínimos de seguridad, ni continuidad ni diponibilidad. Para ello hay tres satélites geoestacionarios (los GPS, Galileo y Glonass son de órbita MEO) que sirven como complemento enviando una señal parecida a los sistemas mencionados anteriormente para así poder ofrecer más seguridad operacional.

zona cubierta por los tres satelites que forman EGNOS. Fuente

Estas señales de los tres sistemas se recibe en una de las 34 estaciones terrestres de monitorización situadas alrededor del mundo llamadas RIMS (Ranging and Integrity Monitoring Stations). Estas monitorizan la precisión de la señal del GPS y Glonass comparándolas con los tres satélites del sistema EGNOS. Esta información las envían a una de las 3 estaciones MMC (Master Control Center). En estas estaciones se procesa la señal recibida de las RIMS y se calcula el error de señal de los GPS y Glonass y de las derivadas de las imperfecciones añadidas al pasar a través de la ionosfera. Una vez calculados los errores ya podemos suministrar datos fiables y seguros para los aviones. Eso se hace a través de 6 estaciones up-link de enlace con los satélites EGNOS llamadas NLES. Una vez llegada la señal al satélite del sistema, este subministra al receptor situado en el avión una señal con un índice de precisión que puede ser consultado por el piloto y así poder evaluar si puede guiarse o no por el sistema vía satélite mediante un sistema de recepción EGNOS.

Uno de los satelites que forman ENGOS, Inmarsat-3 (AOR-E) . Fuente: Wikipedia

Una vez establecido y probado EGNOS, este formará parte de la primera fase del Sistema Global de Navegación Mundial (GNSS-1), que engloba el WAAS (Wide Area Augmentation System) norteamericano, y el MSAS (MTSAT Satellite Based Augmentation System) japonés.

Este sistema de alta precisión vía satélite esta cofinanciado entre la Unión Europea y la Agencia Espacial Europea (ESA) con 100 y 200 millones de euros respectivamente. Dentro de la Unión Europea, España es una parte bien visible del programa, al ser AENA la primera interesada en empezar a utilizar el sistema. Así pues, nos hemos visto beneficiados con la colocación de una de las 4 estaciones MMC (Torrejón, Madrid), con 4 de las 34 estaciones RIMS (Santiago, Málaga, Gran Canaria y Palma de Mallorca) y con una de las 6 estaciones NLES (Torrejón, Madrid).

Actualmente en España, EGNOS está operativo a modo de experimentación. Los experimentos se llevan a cabo en la flota de Air Nostrum, que los equipan con receptores EGNOS para poder probar su exactitud. Tal es el avance en el sistema, que el 25 de Febrero de este año (2008) un Dash 8 de Air Nostrum efectuó 4 aproximaciones a la pista 04 de San Sebastián utilizando el guiado por satélite con éxito. Esa técnica se denomina LPV (Localizer Performance with Vertical guidance) y es muy similar a las actuales radioayudas como el ILS (Instrument Landing Systems) hasta el punto que a los pilotos se les muestra la información como si de un ILS normal se tratara. Esto ofrece enorme ventajas, pues nos ahorramos en formar a los pilotos respecto al nuevo sistema (pues se les presenta igual que el que había anteriormente) y además no es necesaria ninguna infraestructura terrestre, por lo que nos ahorramos enormes gastos de mantenimiento y construcción. Además este sistema podría ser válido para casi todos los aeropuertos, por lo que haría las aproximaciones más seguras.

Actualmente prosiguen los experimentos en ruta, las cuales son más cortas, se ahorra más combustible (y costes operacionales) y se ahorra en mantenimiento de VORs y demás radioayudas.

Como bonus, podéis ver una entrada que salió ya hace algún tiempo en Landing Short de una aproximación RNP (Required Navigation Performance) dónde el uso del sistema EGNOS (aunque no es este, sino un contemporáneo suyo) está al orden del día.



Enlaces relacionados:
Aena
Presentación flash sobre el sistema (muy interesante)
ESA (inglés)
Apuntes de clase.