Sistema de aviónica para evitar colisiones de aeronaves
El avión con tecnología de prevención de colisiones terrestres (GCAT) F-16 D de la Fuerza Aérea de EE. UU.
Un sistema anticolisión aerotransportado ( ACAS , por sus siglas en inglés, generalmente pronunciado como ay-kas ) opera independientemente del equipo terrestre y del control del tráfico aéreo para advertir a los pilotos de la presencia de otras aeronaves que pueden presentar una amenaza de colisión. Si el riesgo de colisión es inminente, el sistema recomienda una maniobra que reducirá el riesgo de colisión. Las normas y prácticas recomendadas del ACAS se definen principalmente en el anexo 10, volumen IV, del Convenio sobre Aviación Civil Internacional . [1] Gran parte de la tecnología que se aplica tanto a la aviación militar como a la general en la actualidad ha estado en desarrollo por parte de la NASA y otros socios desde la década de 1980. [2]
Cada vez se hace más una distinción entre ACAS y ASAS (sistema de aseguramiento de la separación en el aire). ACAS se utiliza para describir sistemas de corto alcance destinados a evitar colisiones reales de metal contra metal. Por el contrario, ASAS se utiliza para describir sistemas de mayor alcance utilizados para mantener la separación estándar en ruta entre aeronaves (5 millas náuticas (9,3 km) en horizontal y 1.000 pies (300 m) en vertical). [3]
A partir de 1973, la norma de la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA) para el rendimiento operativo mínimo de los transpondedores, la Orden Técnica Estándar (TSO) C74c, contenía errores que causaban problemas de compatibilidad con el radar del sistema de balizas de radar de control de tráfico aéreo (ATCRBS) y las capacidades del Sistema de Prevención de Colisiones de Tráfico (TCAS) para detectar transpondedores de aeronaves. Llamado inicialmente "El problema de Terra", desde entonces se han emitido Directivas de Aeronavegabilidad de la FAA individuales contra varios fabricantes de transpondedores en un intento de reparar las deficiencias operativas, para permitir que funcionen los radares y sistemas TCAS más nuevos. Desafortunadamente, el defecto [ aclaración necesaria ] está en la TSO , y las acciones correctivas individuales para los transpondedores han llevado a diferencias significativas en el comportamiento lógico de los transpondedores por marca y modelo, como lo demuestra un estudio de la FAA de transpondedores in situ. [ cita requerida ] En 2009, se definió una nueva versión, TSO C74d [5] con requisitos técnicos más estrictos. [ cita requerida ]
El AIS-P (ACAS) [ aclaración necesaria ] es una modificación que corrige las deficiencias del transpondedor (el transpondedor responderá a todas las variedades de radar y TCAS) y agrega una vigilancia independiente automática con aumento de privacidad. El protocolo AIS-P no sufre el problema de la saturación en el tráfico de alta densidad, no interfiere con el sistema de radar de control de tránsito aéreo (ATC) ni con el TCAS y se ajusta al estándar de paquetes de datos de modo S aprobado internacionalmente. [ cita requerida ] Está a la espera de la presentación de un país miembro a la OACI como una aprobación solicitada. [ cita requerida ]
Otros sistemas de prevención de colisiones
Los aviones modernos pueden utilizar varios tipos de sistemas de prevención de colisiones para evitar el contacto involuntario con otras aeronaves, obstáculos o el suelo.
El radar aerotransportado puede detectar la ubicación relativa de otras aeronaves y se ha utilizado en el ámbito militar desde la Segunda Guerra Mundial , cuando se introdujo para ayudar a los cazas nocturnos (como el De Havilland Mosquito y el Messerschmitt Bf 110 ) a localizar a los bombarderos. Si bien las aeronaves civiles más grandes llevan un radar meteorológico , el radar anticolisión sensible es poco común en las aeronaves no militares.
Sistema de prevención de colisiones de tráfico (TCAS), la implementación del ACAS, [4] : 14 interroga activamente a los transpondedores de otras aeronaves y negocia tácticas de prevención de colisiones con ellas en caso de amenaza. Los sistemas TCAS son relativamente caros y tienden a aparecer solo en aeronaves de mayor tamaño. Son eficaces para evitar colisiones solo con otras aeronaves que estén equipadas con transpondedores funcionales con notificación de altitud.
Pequeño dispositivo PCAS para uso en aviones ligeros.Un sistema portátil de prevención de colisiones (PCAS) es una versión pasiva y menos costosa del TCAS, diseñado para uso en la aviación general . Los sistemas PCAS no interrogan activamente a los transpondedores de otras aeronaves, sino que escuchan pasivamente las respuestas de otras interrogaciones. El PCAS está sujeto a las mismas limitaciones que el TCAS, aunque el costo del PCAS es significativamente menor.
FLARM es un dispositivo de pequeño tamaño y bajo consumo (usado habitualmente en planeadores u otras aeronaves ligeras) que transmite su propia posición y vector de velocidad (tal como se obtiene con un GPS integrado) a través de una transmisión de radio de banda ISM sin licencia. Al mismo tiempo, escucha otros dispositivos basados en el mismo estándar. Los algoritmos inteligentes de predicción de movimiento predicen conflictos a corto plazo y advierten al piloto en consecuencia por medios acústicos y visuales. FLARM incorpora un receptor GPS WAAS de 16 canales de alta precisión y un transceptor de radio integrado de bajo consumo. Los obstáculos estáticos se incluyen en la base de datos de FLARM. No se emite ninguna advertencia si una aeronave no contiene un dispositivo FLARM adicional.
Un sistema de alerta y conocimiento del terreno (TAWS) utiliza un mapa digital del terreno, junto con información de posición de un sistema de navegación como el GPS , para predecir si la trayectoria de vuelo actual de la aeronave podría ponerla en conflicto con obstáculos como montañas o torres altas, que no serían detectados por GPWS (que utiliza la elevación del suelo directamente debajo de la aeronave). Uno de los mejores ejemplos de este tipo de tecnología es el Auto-GCAS ( sistema automático de prevención de colisiones en tierra ) y el PARS (sistema de recuperación activado por el piloto) que se instaló en toda la flota de F-16 de la USAF en 2014. [7]
La visión sintética proporciona a los pilotos una simulación generada por ordenador de su entorno exterior para utilizarla en situaciones de visibilidad reducida o nula. La información que se utiliza para presentar las advertencias suele obtenerse de GPS, INS o sensores giroscópicos.
^ "EUROCONTROL - Disposiciones ICAO ACAS II". Archivado desde el original el 21 de abril de 2010. Consultado el 18 de abril de 2010 .
^ "NASA-Pioneered Automatic Ground-Collision Avoidance System Operational" (El sistema automático para evitar colisiones terrestres, pionero en la NASA, ya está operativo). Sitio web de la NASA . Consultado el 8 de octubre de 2014 .
^ [Hoekstra, JM (2002). Vuelo libre con garantía de separación en el aire. Informe n.º NLR-TP-2002-170. Laboratorio Aeroespacial Nacional NLR.]
^ Guía del sistema anticolisión aerotransportado (ACAS) (PDF) . Eurocontrol . Marzo de 2022.
^ "Equipo aerotransportado del sistema de balizas de radar para control del tráfico aéreo (ATCRBS) TSO C74d" (PDF) . Administración Federal de Aviación.
^ "Dispositivos electrónicos de visibilidad". CAA del Reino Unido . Consultado el 13 de septiembre de 2022 .
^ Jedick, Rocky (14 de diciembre de 2014). "Ground Collision Avoidance System". Go Flight Medicine . Consultado el 16 de diciembre de 2014 .
