La ampliación de un sistema global de navegación por satélite (GNSS) es un método para mejorar los atributos del sistema de navegación, como la precisión, la fiabilidad y la disponibilidad, mediante la integración de información externa en el proceso de cálculo. Existen muchos sistemas de este tipo y, por lo general, se los nombra o describe en función de cómo el sensor GNSS recibe la información externa. Algunos sistemas transmiten información adicional sobre las fuentes de error (como la desviación del reloj , las efemérides o el retraso ionosférico ), otros proporcionan mediciones directas de cuánto se desvió la señal en el pasado, mientras que un tercer grupo proporciona información adicional del vehículo para integrarla en el proceso de cálculo.
Los sistemas de aumento basados en satélites ( SBAS ) permiten el aumento de área amplia o regional mediante el uso de mensajes adicionales transmitidos por satélite. Utilizando mediciones de las estaciones terrestres, se crean mensajes de corrección y se envían a uno o más satélites para su transmisión a los usuarios finales como señal diferencial. SBAS a veces es sinónimo de WADGPS, GPS diferencial de área amplia . [1]
Los SBAS que se han implementado o propuesto incluyen:
El sistema de aumentación basado en tierra ( GBAS ) proporciona correcciones GPS diferencial (DGPS) y verificación de integridad cerca de un aeropuerto, proporcionando aproximaciones, por ejemplo, para pistas que no tienen ILS . Los receptores de referencia en posiciones inspeccionadas miden las desviaciones del GPS y calculan las correcciones emitidas a 2 Hz a través de la transmisión de datos VHF (VDB) dentro de 23 nmi (43 km). Un GBAS admite hasta 48 aproximaciones y cubre muchos extremos de pista con más flexibilidad de instalación que un ILS con antenas de localizador y de senda de planeo en cada extremo. Un GBAS puede proporcionar múltiples aproximaciones para reducir la turbulencia de estela y mejorar la resiliencia , manteniendo la disponibilidad y la continuidad de las operaciones. [9]
En diciembre de 2008, la Autoridad Portuaria de Nueva York y Nueva Jersey invirtió 2,5 millones de dólares para instalar un GBAS en el aeropuerto de Newark (EWR) con Continental (ahora United ) equipando 15 aviones por 1,1 millones de dólares mientras que la FAA comprometió 2,5 millones de dólares para evaluar la tecnología. El diseño GBAS SLS-4000 de Honeywell fue aprobado por la FAA en septiembre de 2009 y sigue siendo el único. Ofrece aterrizajes por instrumentos de categoría 1 con una altura de decisión de 200 pies (61 m) y se puede actualizar a 100 pies (30 m) de categoría 2 con monitoreo en tiempo real de las condiciones ionosféricas a través de SBAS, mientras que el SLS-5000 de categoría 3 más preciso está a la espera de aviones de pasajeros compatibles. Las primeras instalaciones fueron aprobadas en EWR en 2012 y Houston / IAH en 2013. La Autoridad Portuaria recomienda un GBAS para Nueva York JFK y LaGuardia (LGA) para aliviar la congestión. Los GBAS de Newark y Houston fueron actualizados a Cat. 2, y se espera que los siguientes sean Seattle-Tacoma , San Francisco SFO , JFK y LGA. [9]
Entre las 20 instalaciones GBAS de Honeywell en todo el mundo, las otras instalaciones en Estados Unidos son: la instalación de pruebas de Honeywell en el condado de Johnson , Kansas; el Centro Técnico de la FAA en el Aeropuerto Internacional de Atlantic City , Nueva Jersey; la instalación de pruebas de Boeing en el condado de Grant , Washington; la planta B787 en el Aeropuerto Internacional de Charleston , Carolina del Sur; y el Aeropuerto del Condado de Anoka-Blaine cerca de Minneapolis. Los aeropuertos equipados en Europa son Bremen , Frankfurt , Málaga y Zúrich . En Asia-Pacífico, los aeropuertos con instalaciones son Chennai , Kuala Lumpur , Melbourne , Seúl-Gimpo , Shanghái-Pudong y Sídney . Otras ubicaciones son Santa Elena en el Atlántico Sur, Punta Cana en la República Dominicana y Río de Janeiro-Galeão . Hay alrededor de 100 instalaciones de sistemas de aterrizaje GBAS (GLS) Cat. 1 en Rusia con tecnología específica rusa. [9]
En EE. UU., GBAS se conocía anteriormente como sistema de aumento de área local, mientras que un SBAS con una red de referencias terrestres que proporciona correcciones GPS se denomina WAAS .
En Estados Unidos, en marzo de 2018, había más aproximaciones LPV WAAS que alcanzaban los 200 pies (61 m) que aproximaciones ILS Cat. 1. El GBAS 1 cuesta entre 3 y 4 millones de dólares, y 700 000 dólares más para el Cat. 2. [9]
En la primavera de 2018, Boeing había entregado 3.500 aviones de pasajeros con capacidad GLS, y había pedido 5.000: GLS Cat. 2/3 es estándar en los Boeing 747-8, 787 y 777, mientras que GLS Cat. 1 es opcional en el 737NG/MAX y GLS Cat. 2/3 se ofrecerá a partir de 2020. Airbus ofrece GLS Cat. 1 con aterrizaje automático en los A320, A330, A350 y A380. [9]
La FAA promueve el GBAS y el GLS para aumentar la capacidad aeroportuaria y reducir los retrasos por ruido y condiciones meteorológicas. Boeing prefiere el apoyo de la FAA a la financiación, mientras que la Asociación Nacional de Controladores de Tráfico Aéreo sostiene que las aproximaciones rígidas reducirán la flexibilidad de la gestión del tráfico, lo que supondrá una pérdida de rendimiento y capacidad, un punto de vista compartido por Delta Air Lines . Algunos miembros de la OACI examinan [ aclaración necesaria ] los tipos de servicio de aproximación GBAS-D (GAST-D) que admiten la aproximación y el aterrizaje de categoría 2/3. [9]
Los sistemas GBAS tienen requisitos de seguridad más estrictos que los sistemas SBAS, ya que el GBAS está pensado principalmente para la fase de aterrizaje, donde la precisión en tiempo real y el control de la integridad de la señal son fundamentales, especialmente cuando el clima se deteriora hasta el punto de que no hay visibilidad (condiciones CAT-I/II/III) para las que el SBAS no está pensado o no es adecuado. [10]
El Sistema Nacional de GPS Diferencial (NDGPS) de los EE. UU. era un sistema de ampliación para los usuarios en tierra y vías fluviales de los EE. UU. Fue reemplazado por el sistema [ dudoso – discutir ] GPS Diferencial Global (GDGPS) de la NASA, que admite una amplia gama de redes GNSS más allá del GPS. El mismo sistema GDGPS sustenta la implementación de WAAS y A-GNSS en los EE. UU. [11]
Las estaciones terrestres también pueden utilizarse para acumular observaciones GNSS continuas y lograr una corrección de datos a posteriori a nivel de centímetros. Dos ejemplos de sistemas son las estaciones de referencia de funcionamiento continuo (CORS) de los Estados Unidos y el Servicio GNSS internacional (IGS). [11]
La mejora también puede adoptar la forma de información adicional procedente de sensores de navegación que se incorporan al cálculo de la posición, o de algoritmos internos que mejoran el rendimiento de la navegación. Muchas veces, la aviónica adicional funciona a través de principios independientes de los del GNSS y no está necesariamente sujeta a las mismas fuentes de error o interferencia. La OACI denomina a un sistema de este tipo un sistema de mejora basado en aeronaves (ABAS, por sus siglas en inglés). La forma más utilizada de ABAS es la monitorización autónoma de la integridad del receptor (RAIM, por sus siglas en inglés), que utiliza señales GPS redundantes para garantizar la integridad de la solución de posición y detectar señales defectuosas. [12]
Los sensores adicionales pueden incluir: