Un sistema de aterrizaje con transpondedor ( TLS ) es un sistema de aterrizaje de precisión para todo clima que utiliza equipos de transpondedor aerotransportado y sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS) existentes para crear una aproximación de precisión en una ubicación donde normalmente no estaría disponible un ILS.
Los sistemas ILS convencionales transmiten utilizando una serie de antenas de "propósito único". El conjunto localizador consta de 8 a 14 o más elementos de antena y normalmente se ubica a más de 2000 pies del umbral de aproximación a la pista, que a menudo está más allá del extremo de salida de la pista y proporciona una señal en forma de abanico para la dirección de acimut (de lado a lado). El otro conjunto de antenas se ubica al lado de la pista y proporciona elevación para indicar una senda de planeo estándar. Este complejo conjunto de antenas es costoso de instalar y mantener y a menudo es difícil de ubicar en áreas con terreno irregular u obstáculos que podrían interferir con sus señales de guía.
La función TLS interroga a los transpondedores de todas las aeronaves en un radio de 100 millas náuticas (190 km). Después de recibir una respuesta, el TLS determina la ubicación de la aeronave utilizando tres conjuntos de antenas: uno para la posición horizontal utilizando técnicas de monopulso , el otro para el monopulso vertical [1] y un tercero para la trilateración . A continuación, el TLS calcula la posición de todas las aeronaves utilizando las respuestas del transpondedor y la convierte en una guía en tiempo real para una aeronave autorizada para la aproximación en función de su posición relativa a la trayectoria de aproximación deseada. Las trayectorias de posición de todas las aeronaves en el volumen de servicio del TLS se muestran en un monitor ATC similar a un radar de vigilancia secundario, pero con una mayor tasa de actualización y mayor precisión. Para una aeronave que realiza una aproximación instrumental, el TLS transmitirá señales de guía horizontales y verticales al receptor ILS y a la aviónica de la cabina que son idénticas a las de un ILS. Por lo tanto, las señales parecerán emanar de ubicaciones fijas donde normalmente se instalan las antenas ILS. Sin embargo, la guía TLS no es una función de la ubicación de la antena: el TLS puede proporcionar guía desde "puntos de emanación virtuales" que pueden estar en cualquier lugar según lo requiera un procedimiento de aproximación por instrumentos, pero que están configurados en el software TLS. Esto permite que el TLS admita múltiples procedimientos de aproximación en un aeropuerto determinado, incluidos ángulos de pendiente de planeo más pronunciados para aeronaves de ala giratoria o mayor margen de franqueamiento de obstáculos, con un solo sistema completo instalado adyacente al umbral de la pista. El TLS también producirá un audio similar al de una baliza marcadora para indicar la distancia desde la pista, pero sin el requisito de equipo físico. Todo lo que tiene que hacer el piloto es seguir los mismos protocolos ATC requeridos para una aproximación ILS convencional. Cualquier aeronave que realice una aproximación de tipo PAR se puede ver en la consola de formato PAR del TLS que muestra el acimut y la elevación . Se pueden ver hasta cuatro aeronaves diferentes de forma independiente en cuatro consolas separadas para ayudar a los controladores PAR con las aproximaciones de conversación.
El TLS está diseñado para ser instalado en aeródromos donde un ILS convencional no puede operar física o factiblemente, o donde la navegación basada en satélites no es confiable. Estos incluyen pistas cortas o aquellas con obstáculos o terreno irregular a lo largo o adyacente a la trayectoria de aproximación, o aquellas con restricciones de agua o espacio en ambos extremos. También se incluyen aeródromos en el círculo polar ártico o en las proximidades del ecuador donde la navegación basada en satélites se ve comprometida debido a las condiciones ionosféricas. El TLS opera sin depender de la navegación por satélite y, por lo tanto, es inmune a la interrupción o compromiso intencional o no intencional de las comunicaciones por satélite. El TLS es un sistema de seguimiento y vigilancia activa y sus procedimientos de aproximación se configuran en software en lugar de depender de ubicaciones de antenas físicas, por lo que sus criterios de ubicación son flexibles y todo el sistema se puede colocar en un espacio pequeño adyacente al umbral de la pista y funciona con una sola fuente de alimentación. Las aproximaciones TLS también se pueden diseñar utilizando criterios ILS, GLS o RNP o cualquier combinación de ellos, y por lo tanto admitirán aproximaciones curvas y segmentadas que no son posibles con un ILS convencional.
El TLS cuenta con la certificación de la FAA para su uso en sistemas ILS de categoría I desde 1998 y la Orden 8200.27 de la FAA especifica el procedimiento de inspección de vuelo para instalaciones de TLS. El TLS también cumple con todas las especificaciones de rendimiento de la OACI para sistemas ILS de categoría I.
Una de las principales ventajas de TLS es la capacidad de proporcionar una guía ILS precisa en terrenos inclinados o irregulares. Los reflejos pueden crear una trayectoria de planeo irregular para el ILS, lo que provoca desviaciones no deseadas de la aguja. Además, dado que las señales del ILS apuntan en una dirección mediante la posición de los conjuntos, el ILS solo admite aproximaciones directas. TLS admite aproximaciones sobre terrenos irregulares y ofrece la posibilidad de desplazar la línea central de aproximación.
Con TLS, el recorrido del localizador puede tener un ancho personalizado en el umbral de la pista (700 pies y 5 grados normalmente) independientemente de la longitud de la pista. Las características del ancho del localizador pueden ser seleccionadas por el diseñador de la aproximación, mientras que con un ILS el ancho del localizador está determinado por la ubicación de la antena del localizador, que generalmente es una consecuencia de la longitud de la pista.
Para los usuarios militares, el TLS también proporciona una pantalla gráfica de radar de aproximación de precisión (PAR) de la posición de la aeronave en comparación con el curso de aproximación deseado para que un operador de PAR proporcione orientación al piloto. [2] Dado que el TLS opera utilizando la banda de largo alcance de SSR (1030/1090 MHz ), no hay desvanecimiento por lluvia como el que se experimenta con un PAR tradicional que utiliza un radar primario. Para un PAR tradicional, la capacidad de rastrear la posición de la aeronave depende de la sección transversal del radar de la aeronave.
El TLS se basa en la multilateración y trilateración de transpondedores y, en consecuencia, rastrea todas las aeronaves que responden a las interrogaciones. La cobertura de vigilancia de la antena omnidireccional del TLS se extiende hasta 100 millas náuticas. [2]
El TLS funciona utilizando equipos de a bordo que actualmente se utilizan ampliamente en la industria de la aviación. El TLS utiliza el equipo de transpondedor Modo 3/A/C/S existente para determinar la posición de la aeronave. Luego transmite la señal correcta en las mismas frecuencias utilizadas para el sistema ILS actual. Todo lo que debe hacer el piloto es esperar la autorización del ATC para la aproximación del TLS y luego sintonizar un receptor ILS en la frecuencia adecuada. El TLS utiliza equipos que la mayoría de los aviones ya tienen.
El TLS simula una señal ILS específica para la ubicación de una aeronave en una frecuencia ILS determinada. El sistema puede proporcionar orientación a 4 aeronaves simultáneamente en frecuencias discretas, pero solo las aeronaves debidamente autorizadas para una aproximación TLS recibirán la orientación adecuada. Otras aeronaves que sintonicen por error una frecuencia TLS sin la autorización adecuada no recibirán la orientación correcta. Desde el punto de vista operativo del piloto, esto no es diferente de los sistemas ILS convencionales. El TLS requiere que un operador humano adquiera la aeronave en la consola de visualización del sistema y le dé instrucciones al sistema para que proporcione orientación en función de su código de transpondedor, por lo que existe una diferencia operativa desde la perspectiva del ATC.
El TLS está disponible en varias configuraciones transportables para un despliegue rápido en defensa u otras aplicaciones temporales. El sistema completo se puede transportar en un contenedor Conex estándar de 20' que también se puede utilizar como centro de operaciones, o en un único palé maestro de 463 L. El sistema se puede transportar en camión, barco o cualquier avión de transporte adecuado, como un C-130 o un C-17 , y también se puede transportar en helicóptero. Los sistemas transportables se pueden desembalar e instalar a plena capacidad operativa en varias horas por 2 técnicos capacitados.