Una baliza no direccional ( NDB ) o radiobaliza no direccional es una radiobaliza que no incluye información direccional inherente . Las radiobalizas son transmisores de radio en una ubicación conocida y se utilizan como ayuda a la navegación aérea o marítima . Los NDB se diferencian de las radiobalizas direccionales y otras ayudas a la navegación, como el alcance de radio de baja frecuencia , el alcance omnidireccional VHF (VOR) y el sistema de navegación aérea táctica (TACAN).
Las señales NDB siguen la curvatura de la Tierra , por lo que pueden recibirse a distancias mucho mayores en altitudes más bajas, una gran ventaja sobre el VOR. Sin embargo, las señales NDB también se ven más afectadas por las condiciones atmosféricas, el terreno montañoso, la refracción costera y las tormentas eléctricas, especialmente a larga distancia. El sistema, desarrollado por el capitán Albert Francis Hegenberger de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) , se utilizó para realizar la primera aproximación por instrumentos del mundo el 9 de mayo de 1932. [1]
Los NDB utilizados para la aviación están estandarizados por el Anexo 10 de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), que especifica que los NDB deben operarse en una frecuencia entre 190 kHz y 1750 kHz, [2] aunque normalmente todos los NDB en América del Norte operan entre 190 kHz y 535 kHz. [2] Cada NDB se identifica mediante un indicativo de llamada en código Morse de una, dos o tres letras . En Canadá, los identificadores de NDB de propiedad privada constan de una letra y un número.
Las balizas no direccionales en América del Norte se clasifican según la potencia de salida: la potencia nominal "baja" es inferior a 50 vatios ; "medio" de 50 W a 2.000 W; y "alto" a más de 2000 W. [3]
Existen cuatro tipos de balizas no direccionales en el servicio de navegación aeronáutica: [4]
Los dos últimos tipos se utilizan junto con un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS).
La navegación NDB consta de dos partes: el equipo buscador de dirección automático (ADF) de la aeronave que detecta la señal de un NDB y el transmisor NDB. [5] El ADF también puede ubicar transmisores en la banda de transmisión de onda media AM estándar (530 kHz a 1700 kHz en incrementos de 10 kHz en las Américas, 531 kHz a 1602 kHz en incrementos de 9 kHz en el resto del mundo).
El equipo ADF determina la dirección o rumbo hacia la estación NDB en relación con la aeronave mediante el uso de una combinación de antenas direccionales y no direccionales para detectar la dirección en la que la señal combinada es más fuerte. Este rumbo se puede mostrar en un indicador de rumbo relativo (RBI). Esta pantalla parece una brújula con una aguja superpuesta, excepto que la tarjeta está fijada con la posición de 0 grados correspondiente a la línea central del avión. Para seguir hacia un NDB (sin viento), el avión vuela de modo que la aguja apunte a la posición de 0 grados. Luego, el avión volará directamente al NDB. De manera similar, la aeronave se alejará directamente del NDB si la aguja se mantiene en la marca de 180 grados. Con viento cruzado, la aguja debe mantenerse a la izquierda o derecha de la posición 0 o 180 en una cantidad correspondiente a la deriva debido al viento cruzado. Rumbo de la aeronave +/- grados de la aguja del ADF con respecto al morro o la cola = rumbo hacia o desde la estación NDB.
La fórmula para determinar el rumbo de la brújula a una estación NDB (en una situación sin viento) es tomar el rumbo relativo entre la aeronave y la estación y agregar el rumbo magnético de la aeronave; si el total es mayor que 360 grados, entonces se deben restar 360. Esto da el rumbo magnético que se debe volar: (RB + MH) mod 360 = MB.
Cuando se realiza un seguimiento hacia o desde un NDB, también es habitual que la aeronave siga un rumbo específico. Para hacer esto es necesario correlacionar la lectura del RBI con el rumbo de la brújula. Una vez determinada la deriva, la aeronave debe volarse de modo que el rumbo de la brújula tenga el rumbo requerido ajustado para la deriva al mismo tiempo que la lectura del RBI sea 0 o 180 ajustada para la deriva. También se puede utilizar un NDB para localizar una posición a lo largo de la trayectoria actual de la aeronave (como una trayectoria radial desde un segundo NDB o un VOR). Cuando la aguja alcanza una lectura de RBI correspondiente al rumbo requerido, entonces la aeronave está en la posición. Sin embargo, al utilizar un RBI y una brújula separados, esto requiere un cálculo mental considerable para determinar el rumbo relativo apropiado. [5]
Para simplificar esta tarea, se agrega al RBI una tarjeta de brújula impulsada por la brújula magnética del avión para formar un indicador radiomagnético (RMI). Luego, la aguja del ADF se relaciona inmediatamente con el rumbo magnético de la aeronave, lo que reduce la necesidad de cálculos mentales. Muchos RMI utilizados para la aviación también permiten que el dispositivo muestre información de una segunda radio sintonizada en una estación VOR ; Luego, la aeronave puede volar directamente entre estaciones VOR (las llamadas rutas "Victor") mientras usa los NDB para triangular su posición a lo largo del radial, sin la necesidad de que la estación VOR tenga un equipo de medición de distancia (DME) colocado. Esta pantalla, junto con el indicador omnimarcación (OBI) para información VOR/ILS, fue uno de los principales instrumentos de radionavegación antes de la introducción del indicador de situación horizontal (HSI) y las pantallas digitales posteriores utilizadas en las cabinas de vidrio .
Los principios de los ADF no se limitan al uso de NDB; Estos sistemas también se utilizan para detectar la ubicación de señales de transmisión para muchos otros fines, como encontrar balizas de emergencia. [5]
Un rumbo es una línea que pasa por la estación y apunta en una dirección específica, como 270 grados (hacia el oeste). Los rumbos NDB proporcionan un método gráfico y consistente para definir las rutas por las que pueden volar los aviones. De esta manera, los NDB pueden, al igual que los VOR, definir vías aéreas en el cielo. Las aeronaves siguen estas rutas predefinidas para completar un plan de vuelo . Las vías aéreas están numeradas y estandarizadas en las cartas. Las vías respiratorias de colores se utilizan para estaciones de frecuencia baja a media como la NDB y se representan en marrón en las cartas seccionales. Las vías respiratorias verdes y rojas están trazadas de este a oeste, mientras que las vías respiratorias de color ámbar y azul están trazadas de norte a sur. A partir de septiembre de 2022, solo queda una vía aérea de color en los Estados Unidos continentales, ubicada frente a la costa de Carolina del Norte y se llama G13 o Verde 13. Alaska es el único otro estado de los Estados Unidos que utiliza los sistemas de vías respiratorias de colores. . [6] Los pilotos siguen estas rutas siguiendo rumbos a través de varias estaciones de navegación y girando en algunas. Si bien la mayoría de las vías aéreas en los Estados Unidos se basan en VOR, las vías aéreas NDB son comunes en otros lugares, especialmente en el mundo en desarrollo y en áreas poco pobladas de países desarrollados, como el Ártico canadiense , ya que pueden tener un largo alcance y son mucho menos costosas de operar. funcionan mejor que los VOR. [ cita necesaria ]
Todas las aerovías estándar se trazan en cartas aeronáuticas , como las cartas seccionales de Estados Unidos , emitidas por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).
Los NDB han sido utilizados durante mucho tiempo por los navegantes de aviones , y anteriormente por los navegantes, para ayudar a obtener una localización geográfica de su ubicación en la superficie de la Tierra. Las correcciones se calculan extendiendo líneas a través de puntos de referencia de navegación conocidos hasta que se cruzan. Para puntos de referencia visual, los ángulos de estas líneas se pueden determinar con una brújula ; Los rumbos de las señales de radio NDB se encuentran utilizando equipos radiogoniométricos (RDF).
Trazar los arreglos de esta manera permite a las cuadrillas determinar su posición. Este uso es importante en situaciones en las que otros equipos de navegación, como los VOR con equipo de medición de distancia (DME), han fallado. En la navegación marítima, los NDB pueden seguir siendo útiles en caso de que falle la recepción del Sistema de Posicionamiento Global (GPS).
Para determinar la distancia a una estación NDB, el piloto utiliza este método:
Una pista equipada con NDB o VOR (o ambos) como única ayuda a la navegación se denomina pista de aproximación que no es de precisión; si está equipada con ILS, se denomina pista de aproximación de precisión.
Los NDB se utilizan más comúnmente como marcadores o "localizadores" para una aproximación estándar o con un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS). Los NDB pueden designar el área de inicio para una aproximación ILS o una ruta a seguir para una ruta estándar de llegada a la terminal , o STAR. En los Estados Unidos, un NDB a menudo se combina con la baliza marcadora exterior en la aproximación ILS (llamada marcador exterior localizador , o LOM); En Canadá, los NDB de baja potencia han reemplazado por completo a las balizas de señalización. Las balizas marcadoras en las aproximaciones ILS se están eliminando gradualmente en todo el mundo y, en su lugar, se utilizan alcances DME o señales GPS para delinear los diferentes segmentos de la aproximación. [5]
Los submarinos de la Armada alemana durante la Segunda Guerra Mundial estaban equipados con una baliza de localización Telefunken Spez 2113S. Este transmisor podía funcionar entre 100 kHz y 1500 kHz con una potencia de 150 W. Se utilizaba para enviar la ubicación del submarino a otros submarinos o aviones, que estaban equipados con receptores DF y antenas de cuadro. [7]
Los NDB normalmente operan en el rango de frecuencia de 190 kHz a 535 kHz (aunque se les asignan frecuencias de 190 a 1750 kHz) y transmiten una portadora modulada por 400 o 1020 Hz. Los NDB también se pueden colocar con un DME en una instalación similar para el ILS como marcador externo, solo que en este caso funcionan como marcador interno. Los propietarios de NDB son en su mayoría agencias gubernamentales y autoridades aeroportuarias.
Los radiadores NDB están polarizados verticalmente. Las antenas NDB suelen ser demasiado cortas para la resonancia en la frecuencia en la que operan: normalmente tienen una longitud de unos 20 metros en comparación con una longitud de onda de alrededor de 1000 m. Por lo tanto, requieren una red de adaptación adecuada que puede consistir en un inductor y un condensador para "sintonizar" la antena. Las antenas NDB verticales también pueden tener una antena en T , apodada sombrero de copa , que es una estructura similar a un paraguas diseñada para agregar carga en el extremo y mejorar su eficiencia de radiación. Por lo general , se conecta un plano de tierra o contrapeso debajo de la antena.
Además de la identidad del código Morse de 400 Hz o 1020 Hz, el NDB puede transmitir:
La navegación utilizando un ADF para rastrear NDB está sujeta a varios efectos comunes:
Si bien los pilotos estudian estos efectos durante el entrenamiento inicial, intentar compensarlos en vuelo es muy difícil; en cambio, los pilotos generalmente simplemente eligen un rumbo que parece promediar cualquier fluctuación.
Las ayudas a la radionavegación deben mantener un cierto grado de precisión, dado por las normas internacionales, Administración Federal de Aviación (FAA), OACI, etc.; Para garantizar que este sea el caso, las organizaciones de inspección de vuelo verifican periódicamente los parámetros críticos con aeronaves debidamente equipadas para calibrar y certificar la precisión del NDB. La precisión mínima de la OACI para NDB es ±5°
Además de su uso en la navegación aérea, los NDB también son populares entre los entusiastas de la radio de larga distancia ( DXers ). Debido a que los NDB son generalmente de baja potencia (generalmente 25 vatios, algunos pueden tener hasta 5 kW), normalmente no pueden escucharse a largas distancias, pero las condiciones favorables en la ionosfera pueden permitir que las señales NDB viajen mucho más lejos de lo normal. Debido a esto, los radiodxers interesados en captar señales distantes disfrutan escuchando NDB lejanos. Además, dado que la banda asignada a los NDB está libre de estaciones de transmisión y sus interferencias asociadas, y debido a que la mayoría de los NDB hacen poco más que transmitir su indicativo en código Morse, son muy fáciles de identificar, lo que hace que el monitoreo de NDB sea un nicho activo dentro del hobby del DX .
En Norteamérica, la banda NDB es de 190 a 435 kHz y de 510 a 530 kHz. En Europa, existe una banda de radiodifusión de onda larga de 150 a 280 kHz, por lo que la banda NDB europea es de 280 kHz a 530 kHz con una brecha entre 495 y 505 kHz porque 500 kHz era la frecuencia internacional de socorro (emergencia) marítima .
Las balizas que transmiten entre 510 kHz y 530 kHz a veces se pueden escuchar en radios AM que pueden sintonizar por debajo del comienzo de la banda de transmisión de onda media (MW). Sin embargo, la recepción de NDB generalmente requiere un receptor de radio que pueda recibir frecuencias inferiores a 530 kHz. A menudo, las radios de onda corta de "cobertura general" reciben todas las frecuencias desde 150 kHz a 30 MHz y, por lo tanto, pueden sintonizar las frecuencias de los NDB. Se requieren técnicas especializadas (preselectores de receptores, limitadores de ruido y filtros) para la recepción de señales muy débiles procedentes de balizas remotas. [8]
El mejor momento para escuchar NDB que están muy lejos son las últimas tres horas antes del amanecer. La recepción de NDB también suele ser mejor durante el otoño y el invierno porque durante la primavera y el verano hay más ruido atmosférico en las bandas LF y MF .
A medida que avanzaba la adopción de sistemas de navegación por satélite como el GPS, varios países comenzaron a desmantelar instalaciones de balizas como NDB y VOR. La política ha causado controversia en la industria de la aviación. [9]
Airservices Australia comenzó a cerrar una serie de ayudas a la navegación terrestres en mayo de 2016, incluidos NDB, VOR y DME. [9]
En Estados Unidos, en 2017, había más de 1.300 NDB, de los cuales menos de 300 eran propiedad del Gobierno Federal. La FAA había comenzado a desmantelar los NDB independientes. [10] En abril de 2018, la FAA había desactivado 23 radioayudas terrestres, incluidas las NDB, y planea cerrar más de 300 para 2025. La FAA no tiene un sistema de mantenimiento o adquisición para las NDB y planea eliminar gradualmente las NDB existentes mediante desgaste, citando una menor dependencia de los pilotos de los NDB a medida que más pilotos utilizan VOR y navegación GPS. [11]
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