ºESTUDIO DEL PROYECTO DE REPOSICIÓN DEL CENTRO DE
CONTROL DE LI A Y MODERNIZACIÓ DE LOS SERVICIOS ATC
EN RUTA"
INFORME
DE
INGENIERÍA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO ELECTRÓNIC.O
PRESE TADO POR
FRANCISCO JAVIER DIAZ MENDOZA
PRO OCIÓN
1980 -11
SUMARIO
A fin de reemplazar y modernizar el antiguo sistema ATC/Radar SELENIA, con el cual CORPAC S. A. brindaba el servicio de Control de Tránsito Aéreo en aproximación del aeropuerto internacional Jorge Chávez del Callao - Perú, y para cumplir con los requisitos operacionales de acuerdo con el avance tecnológico de los nuevos sistemas de Control de Tránsito Aéreo, que permita mejorar y ampliar las prestaciones del servicio, para prevenir colisiones entre aeronaves, entre aeronaves y obstáculos, así como acelerar y mantener ordenadamente el movimiento del tránsito aéreo, se desarrolló el "ESTUDIO DEL PROYECTO DE REPOSICIÓN DEL CENTRO DE CONTROL DE LIMA Y MODERNIZACIÓN DE LOS SERVICIOS ATC EN RUTA".
Además, este estudio contempló que en un futuro se incorpore una red de Radares Secundarios y un sistema de vigilancia automática dependiente - ADS, considerando la continuidad de la visualización del seguimiento que efectúan los controladores a partir de la TMA de Lima, las rutas con más alta densidad de tránsito y la sectorización de la FIR LIMA.
iv
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN... 1
CAPITULO 1
EVALUACIÓN DEL ANTIGUO SISTEMA ATC/RADAR SELENIA
1. O Antecedentes . . . 41 1.1 Operatividad y mantenimiento del sistema ATC/Radar
SELENIA ... 44 1.2 Problemática técnica / operativa del sistema ATC/Radar
SELENIA ... 46 1.2.1 Principales problemas técnico / operativos . . . 46 1.2.2 Limitaciones del subsistema Radar Primario SELENIA ... 47 1.2.3 Limitaciones del subsistema Radar Secundario COSSOR.... 50 1.2.4 Limitaciones del subsistema Centro de Control SELENIA ... 52 1.2.5 Otras limitaciones . . . 56 CAPITULO 11
EVALUACIÓN DE LAS NUEVAS TECNOLOGIAS Y
TENDENCIAS DE LOS PRODUCTOS DEL MERCADO INTERNACIONAL
2.1 Nuevas tecnologías del subsistema Radar Primario .. .. . .. .. .. 60
2.2 Nuevas tecnologías del subsistema Radar Secundario .. ... .. 72
2.3 Nuevas tecnologías del subsistema Centro de Control ... 83
2.4 Subsistemas Complementarios .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. . .. 96
CAPITULO 111 REQUISITOS OPERACIONALES 3.0 Generalidades ... .... .. ... ... .... .. ... .. .. .. .. .. .. .... .. .. . ... .. ... 101
3.1 Nuevos requisitos operacionales .. . .. .. .. .. .. .. .. .... .. .. .. . .. .. .. .. 101
CAPITULO IV ESPECIFICACIONES TÉCNICA OPERATIVAS DEL PROYECTO DE REPOSICIÓN DEL CENTRO DE CONTROL DE LIMA Y MODERNIZACIÓN DE LOS SERVICIOS ATC EN RUTA 4.0 Introducción . . . 11 O 4.1 Descripción general .. . .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. . .. .. . .. .. . .. ... 11 O 4.1.1 Presentación . . . 11 O 4.1.2 Objetivos operacionales de la modernización .. .. . .. .. .. . .. . .. .. . 111
4.1.3 Resumen ejecutivo del proyecto . . . 112
4.2 Especificaciones técnica operativas generales . . . 113
4.2.1 Normas . . . 113
4.2.2 Postor . . . 115
4.2.3 Presentación de las propuestas . .. .. . .. .. .. . .. . .. . .. .. .. .. .. . .. . .. .. 115
4.2.4 Otras responsabilidades del postor adjudicado . . . 116
111
4.2.6 Sitios de instalación . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. . .. .. .. .. .. . . . .. .. .. .. . 119
4.2.7 Entregas y ejecución del contrato . .. . .. .. .. . .. . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. 119
4.2.8 Apoyo post-venta .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . . . .. 122
4.2.9 Inspección en fábrica y prueba de aceptación en sitio .. . .. .. .. 122
4.2.1 O Identificación . . . 127
4.2.11 Embalaje para el transporte de equipos .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . . .. . 127
4.2.12 Disponibilidad y confiabilidad .. .. . . .. . .. .. . .. .. .. . .. . . . .. . . .. .. .. . .. .. 128
4.2.13 Documentación técnica y operativa .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. . .. . .. .. .. .. 128
4.2.14 Mantenimiento .. . . .. .. . .. . . .. .. . . .. .. . .. . .. . .. . . .. . .. . .. .. . . .. . . . 131
4.2.15 Entrenamiento . . . 132
4.2.16 Herramientas y elementos especiales de mantenimiento ... 147
4.2.17 Instrumental de prueba ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. .... ... 147
4.2.18 Repuestos . . . 153
4.2.19 Aceptación física, técnica -operativa y definitiva . . . 155
4.2.20 Garantia técnica . .. . .. . .. .. . .. . .. . .. . .. . . .. .. . .. . .. . .. . .. . . .. . .. .. . .. . .. . 157
4.3 Especificaciones técnica operativas del equipamiento . .. . .. .. 158
4.3.1 Condiciones ambientales . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 158
4.3.2 Requerimiento de energ a y protección eléctrica .. .. .. .. .. .. .. . 159
4.3.3 Caracterlsticas de diseño de las propuestas .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 160
4.3.4 Hardware . . . 163
4.3.5 Software ... 174
4.3.6 Sistema de monitoreo y control local / remoto . . . 184
4.3.8 Sistema simulador ATC /Radar... 190
4.3.9 Sistema Radar Primario .. .. . .. .. .. .. .. .. . .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .... 193
4.3.1 O Sistema Radar Secundario . . . .. 197
4.3.11 Sistema integrado de comunicaciones orales ATS . . . 199
4.3.12 Red de transmisión de datos radar .. .. .. ... .. . .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. 218
4.3.13 Sistema de suministro de energía eléctrica ininterrumpida (UPS) ... 220
4.3.14 Sistema de generación eléctrica . . . 224
4.3.15 Sistema de climatización . . . 234
4.3.16 Sistema de detección y extinción de incendios... 237
4.3.17 Sistema de seguridad .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 241
4.4 Composición de la oferta ... 247
4.4.1 Generalidades ... 247
4.4.2 Composición básica de la oferta - bienes . . . 248
4.4.3 Composición básica de la oferta -servicios ... 250
4.4.4 Opcionales -bienes ... 250
4.4.5 Opcionales -servicios ... .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .... . .. .. . .. .. .. .. .. .. .. . 251
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 253
INTRODUCCIÓN
a) CORPAC S. A.
La Corporación Peruana de Aeropuertos y Aviación Comercial -CORPAC S. A. es una empresa del sector transportes, comunicaciones, vivienda y construcción, siendo su misión, visión y funciones las siguientes:
Misión
Brindar servicios a la aeronavegación seguros y eficientes, así como, servicios aeroportuarios con infraestructuras y facilidades que aseguren la plena satisfacción del cliente, con niveles de competitividad y rentabilidad.
Visión
Ser una empresa líder en América latina, en la gestión de los aeropuertos por sus altos niveles de seguridad, confiabilidad y eficiencia de los servicios a la aeronavegación y aeroportuarios, e impulsora de la integración nacional e internacional.
Funciones
De conformidad a su objetivo social, tiene las siguientes funciones:
internacionales reconocidas por el Estado Peruano y las disposiciones legales y reglamentarias referentes al funcionamiento de los aeropuertos y sus servicios.
Establecer, administrar, operar y conservar los servicios de ayuda a la aeronavegación, radiocomunicaciones aeronáuticas y demás servicios técnicos necesarios para la seguridad de las operaciones aéreas del país.
Establecer y mantener el ordenamiento del tránsito aéreo y su correspondiente control que le asigne el Ministerio de Transportes y Comunicaciones.
Establecer sistemas apropiados e idóneos de comunicación requeridos para regular y controlar el tráfico aéreo de sobre vuelo.
b) Estructura organizacional
En la figura A se muestra la estructura orgánica básica de CORPAC S. A., donde se observa que en la Gerencia Central de Aeronavegación existen dos áreas relacionadas con el Control de Tránsito Aéreo:
Gerencia de Operaciones Aeronáuticas, encargada de efectuar los servicios de tránsito aéreo, operando los diversos sistemas regulados. En esta área labora el personal controlador de tránsito aéreo.
SECRETARIA DEL DIRECTORIO
� CEHTRAI. DE A0YNISlRACION y
-�DE ORCiNCll<CIOH
YIET0005
GERENCIA DE PERSONAL GERENCIA DE LOGiSllCA GERENCIA DE ANANZAS
GERENCIA DE INFORMATICA
CENTRO DE INSTRUCCIÓN DE
AVIACION CML OFICINA DE MAGEN
INSTITVCIONAL
DIRECTORIO
GERENCIA GENERAL
GERENCIA CENTRAL DE AERONAVEGACl()N GERENCIADE OPERACIONES AEJIONÁUTICAS GERENCIA �CHICA OFfCINA-DE AUDITORÍA OFICINADE ASESORIA LEGAL OFICINADE PlANEAMIENTO
� DE SEGURICW> OACINADE COMERCIAUZACION Y
FACTURACIÓN N
GERENCIA CENTRAL DE AEROPUERTOS GERENCIA DE OPERACIONES DE AEROPUERTOS GERENCIA DE INFRAESlRUCTURA
En esta área labora el personal técnico de mantenimiento. En la figura B se muestra la estructura orgánica desagregada de la Gerencia Técnica.
e) Servicios operacionales que se brindan
Las instalaciones, servicios y procedimientos para la navegación aérea de CORPAC S. A. conforman un sistema integrado diseñado para satisfacer, en un futuro inmediato, los requisitos operacionales de las aeronaves civiles en el ámbito nacional e internacional dentro de los límites de la Región de Información de Vuelo (FIR) Lima hasta el año 201 O. Este lapso de tiempo toma en cuenta los cambios evolutivos y estrategias de implantación del sistema de comunicaciones, navegación, vigilancia y gestión de tránsito aéreo que actualmente es promovido por la OACI.
CORPAC S. A. ofrece todos los servicios necesarios para el tránsito efectivo de las aeronaves comerciales que utilizan el espacio aéreo peruano, así como los servicios relacionados para los pasajeros.
Estos servicios pueden dividirse en dos tipos de servicios:
Servicios aeronáuticos, son aquellos prestados a las aeronaves durante el vuelo y al momento de su aterrizaje o despegue.
GERENCIA CENTRAL DE AERONAVEGACIÓN
GERENCIA TÉCNICA
ÁREA DE PROYECTOS E ÁREA DE NORMAS Y
INSTALACIONES EVALUACIÓN TÉCNICA
1
1
1
1
1
ÁREA DE SISTEMAS1
ÁREA DE SISTEMAS DE1
ÁREA DE LABORATORIO1
ÁREA DE SISTEMAS DE1
ÁREA DE SISTEMAS DE1
ELECTROMECÁNICOS COMUNICACIONES CENTRAL NAVEGACIÓN AÉREA VIGILANCIA AÉREAEQUIPO DE GRUPOS EQUIPO DE EQUIPO EQUIPO ESTACIÓN
ELECTRÓGENOS
-
RADIOCOMUNICACIONES RAOIOAYUDAS NORTE-
RADAREQUIPO DE EQUIPO EQUIPO CENTRO DE
� EQUIPO EN RADIOAYUDAS
-
-ELECTRICIDAD
-
CONMUTACIÓN SUR CONTROLd) Servicios aeronáuticos
Dentro de los servicios aeronáuticos, se tienen los siguientes servicios de tránsito aéreo - ATS:
Servicio de Control de Tránsito Aéreo - ATC, a través de este servicio a todas las operaciones aéreas dentro del país, se brinda una eficiente seguridad a las aeronaves, tanto a las que están en ruta como a aquellas que se encuentran en las inmediaciones del aeropuerto, de esta manera se mantiene una constante y segura fluidez en el tránsito de las aeronaves que vuelan sobre el territorio peruano.
Servicio de asesoramiento de Tránsito Aéreo, se suministra en el espacio aéreo con asesoramiento para que, dentro de lo posible, se mantenga la debida separación entre las aeronaves que operan según planes de vuelo Instrumental Flight Roules - IFR, que son los planes de vuelo dirigidos por los controladores.
Servicio de información de vuelo, este servicio tiene por finalidad aconsejar y facilitar información útil para la realización segura y eficaz de los vuelos.
7
e) Servicio de Control de Tránsito Aéreo
Mediante el servicio de Control de Tránsito Aéreo se mantiene una afluencia de tránsito de las aeronaves de una manera segura, rápida y ordenada, aplicando adecuadas separaciones entre las aeronaves y emitiendo autorizaciones a vuelos individuales tan cerca como sea posible de sus perfiles elegidos y tomando en cuenta el estado actual de uso del espacio aéreo. Estos servicios de Control de Tránsito Aéreo se brindan durante las 24 horas del día, en todos los espacios aéreos controlados en los que se realicen operaciones nacionales e internacionales durante las fases de vuelo en ruta y áreas terminales.
Los procedimientos por los cuales se presta el servicio de Control de Tránsito Aéreo son normados a nivel internacional y los más de 140 países en el mundo, se basan en las normas de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI - ICAO), que es una sección de las Naciones Unidas, que fue fundada en 1946 para regular el transporte aéreo civil internacional. Este organismo define los siguientes objetivos del Control de Tránsito Aéreo:
Prevenir colisiones entre aeronaves.
Prevenir colisiones entre aeronaves y obstáculos en el área de maniobras.
Acelerar y mantener ordenado el tráfico aéreo.
Asesorar y proporcionar información útil para la marcha segura y eficaz de los vuelos.
necesitan ayuda de búsqueda y salvamento, y auxiliar a dichos organismos según sea necesario.
Para alcanzar los objetivos operacionales, el espacio aéreo del Perú se encuentra identificado con una Región de Información de Vuelo denominada FIR LIMA, cuyos límites se observan en la figura C.
En general, las trayectorias que siguen las aeronaves en el espacio aéreo controlado se denominan rutas ATS y están configuradas por segmentos definidos mediante ayudas a la navegación (tales como VOR, DME, NDB, etc.) instaladas en tierra, o ayudas autónomas de navegación (tales como INS, FMS, GPS, etc.) que no dependen de instalaciones en tierra.
Los servicios de Control de Tránsito Aéreo que se brindan son los siguientes:
Servicio de control de aeródromo (Aerodrome - AD), se brinda en la Torre de Control para el tránsito de aeródromo, es decir al tránsito aéreo que opera en zonas de tránsito de aeródromo, así como en las fases de aterrizaje y despegue; típicamente cubre alrededor de las 5 millas náuticas del aeropuerto.
FIR GUAYAQUIL
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FIR BOGOTA
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FIR PORTO VELHO
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FIR LA PAZ
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18
º21'00"S ··· .. •·
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FIR SANTIAGO
de acuerdo al área que se desea proveer el servicio.
Servicio de control de área (Area Control Center - ACC), se brinda para los vuelos VFR (Visual Flight Roules) / IFR en las rutas aéreas y es proporcionado por el Centro de Control de área de Lima.
El controlador de tránsito aéreo, es personal especializado capaces de controlar y efectuar seguimiento a todos los vuelos tomando en cuenta las
altitudes de las aeronaves, en las diferentes direcciones en las que se trasladan y las diferentes velocidades a las que vuelan. Además, deben visualizar el movimiento de las mismas, para de ese modo poder proyectar y predecir sus futuras posiciones. Basado en estos cálculos, se darán las ·instrucciones pertinentes a las aeronaves para mantener una adecuada
separación entre ellas.
La introducción de modernos tipos de aeronaves en las aerolíneas comerciales desde 1950, tales como los jets, que han incrementado las velocidades operacionales, así como, el número y los tipos de aeronaves que hacen uso de los aeropuertos y aerovías, impulsaron el desarrollo de nuevas tecnologías y técnicas en los sistemas de Control de Tránsito Aéreo - ATC; una de estas innovaciones fue el desarrollo de los sistemas ATC/Radar.
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AREA SUPERIOR DE CONTROL
UTA LIMA
AREA DE CQ,NTROL
CTA LIMA
Figura E: Límites de altitud del CTA y UTA
FL 250
FL 240
13
Asimismo, en las figuras F y G se pueden apreciar, respectivamente, los servicios de Control de Tránsito Aéreo y la gestión del espacio aéreo -AMS.
f) Servicio de control no radar
Este servicio se proporciona basado en las comunicaciones piloto
-controlador, calculando los tiempos estimados, tomando como referencia
el reporte de piloto y la velocidad que desarrolla en el principio físico de
"espacio es igual a la velocidad por el tiempo"; tiene las siguientes
desventajas:
Menor precisión en la determinación de la posición de las aeronaves. Las separaciones empleadas en tiempo entre dos aeronaves que utilizan el mismo nivel de vuelo varían entre 1 O a 20 minutos (aproximadamente
entre 80 a 160 millas náuticas).
Restringido aprovechamiento del espacio aéreo.
Excesivas demoras en las llegadas y salidas de las aeronaves, y mayor tiempo de vuelo, lo que ocasiona un incremento en los costos operacionales de las compañías aéreas y el incumplimiento de sus itinerarios programados, lo cual afecta la fluidez en el movimiento aéreo. Mayor necesidad de coordinaciones entre dependencias y puestos de control.
No se cuentan con sistemas de advertencia de colisión entre aeronaves, ni entre estas y el terreno.
CONT:ROL DE APROXIMACIÓN
,91.L,
v
In
'º', , J.C.AERÓDROMO
Servicio de Información de Vuelo Centro de Control de Lima
Servicio de Control de Área Centro de Control de Lima
Servicio de Control de Aproximación Of. de Control de Aproximación
Torre de Control
Servicio de Control de Aeródromo Torre de Control
FIR
ACC
TMA
ATZ
Desaliento al uso de las rutas aéreas peruanas por parte de las compañías aéreas internacionales, afectando a la economía nacional.
g) Servicio de control radar
Las diversas dependencias de Control de Tránsito Aéreo, cuando cuentan con un sistema radar, proporcionan el servicio en base a la presentación visual de las posiciones y trayectorias de vuelo de las aeronaves; este servicio tiene las siguientes ventajas:
Mayor precisión en la determinación de la posición de las aeronaves, al disponerse en tiempo real de dicha información, al visualizar las aeronaves en las pantallas radar.
Reducción de las separaciones basadas en la distancia entre dos aeronaves que utilizan el mismo nivel de vuelo, variando de 5 a 1 O millas náuticas.
Máximo aprovechamiento del espacio aéreo.
Reducción de las demoras en las llegadas y salidas de las aeronaves, disminuyendo los costos operacionales y facilitando a las compañías aéreas cumplir eficientemente con sus itinerarios programados.
Menor necesidad de coordinaciones entre dependencias y puestos de control.
17
Se cuentan con adecuados sistemas de advertencia de falla de comunicaciones, interferencia ilícita y de emergencia, optimizando con ello el servicio de alerta a lo indispensable.
Utiliza trayectorias directas con rumbos de interceptación de rutas en el menor tiempo.
h) Sistemas A TC/Radar
Mediante el sistema ATC/Radar se puede visualizar a las aeronaves que se encuentran en vuelo a una distancia de decenas de millas a la redonda, facilitando notablemente el servicio de control de tráfico aéreo y brindando la mayor fluidez en sus operaciones. Con los datos de las posiciones relativas
y
altitudes de las aeronaves, en las diferentes direcciones en las que setrasladan y a las diferentes velocidades a las que vuelan, el controlador de tránsito aéreo, puede proyectar y predecir las futuras posiciones de las aeronaves, y con estos cálculos darán las correspondientes instrucciones para mantener una separación adecuada entre las aeronaves en vuelo.
En un sistema ATC/Radar en general se tienen los siguientes subsistemas:
Subsistema Radar Primario de vigilancia, para aproximación. Subsistema Radar Secundario de vigilancia, para aproximación. Subsistema Radar Secundario de vigilancia, para ruta.
Asimismo, esta apoyado por los siguientes subsistemas complementarios:
Subsistema ininterrumpido de energía eléctrica - UPS.
Subsistema de generación de energía eléctrica (grupos electrógenos y tableros eléctricos de transferencia, filtros y protectores).
Subsistema de climatización.
Subsistema de detección/extinción de incendios. Subsistema de seguridad.
En la figura H se presenta el diagrama de bloques básico de un sistema ATC/Radar.
i) Subsistema Radar Primario de vigilancia
El Radar Primario es un sensor que emite señales electromagnéticas RF de alta potencia las cuales al impactar en un obstáculo o aeronave que se encuentre en el espacio, es reflejada por la superficie de esta, retornando parte de la señal transmitida al sensor. Esta operación permite la detección de aeronaves dentro de un alcance determinado alrededor de la antena radar, facilitando el Control de Tránsito Aéreo con información confiable y permanente de las aeronaves.
a palabra RADAR se originó de la expresión anglosajona RAdio
Detection And Rangging, que universalmente se adopta para designar un equipamiento que fue desarrollado para detectar la presencia de un objeto
RADAR PRIMARIO APP LIMA PROCESADOR RADAR RADAR SECUNDARIO SISTEMA DE PROCESAMIENTO DATOS RAOARIAOS SISTEMA DE GRA8ACION y REPROOUCOON DE DATOS SISTEMA DE SMU.ACION ATCIRAOAA
CENTRO DE CONTROL DE TRÁNSITO AÉREO-ATC
SISTEMA DE MONITOREOY COHTROl. REMOTO ACC SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE PUNDEVUEl.O TORRE DE CONTROL - TWR
CIRCUrTOS ORALES OtRECTOY CONMUTADO
Figura H: Diagrama de bloques básico de un sistema ATC/Radar
REOMOVL AERONAIITICA
VHFIHF
VHF
a)
b)
e)
d)
e)
f)
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1'¡
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2/
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REFLECCION DELP\JLSO
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o
o
o
Q
g
21
Para la detección del Radar, solo podemos cuantificar resultados a partir de probabilidades, apoyado en certezas razonables, las mismas que tienen
en cuenta:
Fluctuaciones debidas a variaciones erráticas del ruido sobre la señal. Fluctuaciones debidas a variaciones de la superficie equivalente del blanco denominada mundialmente por el símbolo
"a", que es el área que
intercepta parte de la potencia de radiación que reirradia uniformemente en todas las direcciones produciendo un eco igual al producido por el blanco (a
es igual a 4rrR2 por la relación entre la amplitud del campo reflejado Er y la amplitud del campo incidente E¡, cuando R➔oo). En latabla A se indican las secciones transversales promedio típicas de algunas aeronaves.
Fluctuaciones debidas a la superposición de los ecos de suelo sobre la señal.
Por lo tanto, cuando se precisa la cobertura del Radar (alcance en millas náuticas), se debe especificar las condiciones en las cuales esta fue obtenida, tales como la superficie equivalente del blanco "a", probabilidad de detección - Pd (relación porcentual entre él numero de detecciones reales y el máximo numero posible de detecciones), y probabilidad de falsas alarmas - PFA (relación porcentual entre el numero de detecciones de falsas alarmas reales y el máximo numero posible de falsas alarmas).
8-52 21.9 + 10
C-47 11 + 7
C-54 27.5 + 11
C-97 69.3 + 15
C-121 21.9 + 10
C-135 13.8 + 8
F-84 2.2
o
F-86 2.8 + 1
F-100 3.5 + 2
F-104 2.8 + 1
F-106 4.4 + 3
F4 2.8 + 1
T-33 2.2
o
Comercial
Constellation 21.9 + 10
Convair 21.9 + 10
DC-3 11 + 7
DC-7 27.5 + 11
DC-8 17.4 + 9
707 13.8 + 8
23
azimut de las aeronaves en vuelo (que es el ángulo respecto al norte
magnético en el sentido de giro de las agujas del reloj, proporcionado por la
unidad decodificadora de la posición azimutal de la antena). Los Radares
Primarios pueden ser de dos tipos:
Coherentes, son aquellos donde la fase de transmisión se deriva de una fuente interna estable, constante y predecible, por lo que se conoce la fase de cada pulso antes de la transmisión y se puede comparar las fases de cualquier eco con esta. En este tipo de radares la frecuencia del pulso de transmisión se genera a partir de un oscilador a base de cristal, la misma que es amplificada para su transmisión. Este oscilador, también da las señales de sincronización con el receptor.
No coherentes, son radares que tienen fases de transmisión impredecibles que son medidas y "recordadas" para su uso en la referencia interna. La referencia de la fase del sistema se encuentra siempre en relación con el ultimo pulso transmitido y cada vez que el transmisor emite, las referencias son "olvidadas", este tipo se usa en radares que tienen transmisores que tienen una válvula osciladora de alta potencia tal como el magnetron, que determina la frecuencia y fase de transmisión que luego es "enganchada" a los osciladores internos y forma la referencia de demodulación.
ruta, es decir, sin usar Radar Primario asociado. Las principales partes del Radar Primario son:
Transmisor, es el equipo encargado de generar, amplificar y emitir al espacio a través de una antena, los pulsos de radio frecuencia RF.
Receptor/Procesador, es el equipo encargado de recepcionar los muy bajos niveles de señales radio frecuencia (alrededor de 10-15 vatios de potencia), que retornan hacia la antena, como ecos reflejados
provenientes de los obstáculos que encuentre en el camino los pulsos RF transmitidos, reduciendo al mínimo las perturbaciones debido al ruido. El receptor es de tipo superheterodino y es precedido generalmente de un amplificador. Luego, se procesan y filtran los ecos recibidos, a fin de cancelar los ecos fijos, tales como clutter de tierra (cerros, edificaciones, etc.), clutter meteorológico, señales asíncronas
(no correlacionadas), fenómeno de ángeles y otros blancos móviles de baja velocidad que perturban la presentación de datos radar al controlador. De tal manera que se presenten solo los ecos móviles tales como las aeronaves, eliminando también los fenómenos de velocidad ciega (fenómeno mediante el cual el radar no detecta a una aeronave
porque su frecuencia Doppler "f/ es igual a un numero entero de veces o múltiplo de la frecuencia de repetición de pulsos - PRF del radar, fd = n
x PRF, para evitar este fenómeno se utiliza la PRF variable secuencialmente) y fase ciega (fenómeno por el cual el radar no detecta
25
digitalmente en fase y cuadratura 1 + Q, de tal manera que si en una de ellas es nula la otra es máxima).
Antena, es tí pica mente del tipo parabólico con un patrón de radiación
cosecante cuadrado modificado, en este tipo de antena la ganancia varia
con el cuadrado de la cosecante del ángulo de elevación desde el punto
de media potencia superior a 40º de elevación. El diagrama vertical es
ancho y el horizontal estrecho, altamente directivo (del orden de 1.4
grados), cuenta con dos alimentadores, uno el haz bajo para transmisión
y recepción, y el otro el haz alto solo para recepción de las primeras
millas náuticas (alrededor de 15 millas), de tal manera de evitar la gran
magnitud de clutter de tierra que se presenta en esta zona cercana.
Este radar esta ubicado conjuntamente con el Radar Secundario en una Estación Radar en las inmediaciones del aeropuerto.
En la figura J se presenta el diagrama de bloques básico de un Radar Primario, y en la figura K se puede apreciar el patrón de radiación típico de su antena.
j) Subsistema Radar Secundario de vigilancia
JUNTURA ROTATORIA
1
DUPLEXERT/R r
, ,
..
RECEPTOR/TRANSMISOR r PROCESADOR
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o
RELOJ DE
..
PANTALLA DEMODULADOR SINCRONISMO r
PRESENTACIÓN
KF
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50 1 altitud
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10
o
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� 70 80Figura K: Patrón de radiación típico de un Radar Primario
(Modo 3/A) y altitud (Modo C) de las aeronaves, señales que son recepcionadas y respondidas automáticamente por el equipo "transpondedor o respondedor" que tienen instaladas las aeronaves a bordo. El pulso P2 denominado SLS (Side Lobe Suppression), es utilizado para la supresión de lóbulos laterales. De esta manera, el equipo transpondedor o respondedor, transmite los códigos de respuesta denominados por OACI: A1, A2 , �. 81, 82, 84, C1, C2, C4, 01, 02 y 04, que representan la identificación y altitud de las aeronaves dentro de una cobertura establecida. En la figura L se muestra el principio de funcionamiento del Radar Secundario, y en la figura M se presentan los modos de interrogación de este radar y los códigos de respuesta enviados por el transpondedor de una aeronave (brackets / framing pulses). De acuerdo a las normas establecidas por la OACI, este radar opera en la banda "L", en las frecuencias de 1030 MHz. para transmisión y 1090 MHz. para recepción. Las principales partes del Radar Secundario son:
Interrogador/transmisor, es la unidad encargada de generar y emitir al espacio, el tren de pulsos de radio frecuencia RF de interrogación.
Receptor, es la unidad encargada de recepcionar los códigos de respuesta en forma de trenes de pulsos RF transmitidos por el equipo "respondedor o transpondedor" a bordo de las aeronaves.
MODO A
IDENTIFICACIÓN
1,030 MHz
MODO C ALTITUD
RESPUESTA DE ALTITUD
RESPUESTA DE IDENTIFICACIÓN 1,090 MHz
CENTRO DE CONTROL
INTERROGADOR
1
►
1(PROCESAMIENTO DERECEPTOR . DATOS RADAR)
ALTITUD
,◄ ►,
P1 P2
11,,,_¡,,,¡¡¡. ____ -J
a) Modos de interrogación del Radar Secundario
20.3 useg
F1 C1 A1 C2 A2 C4 A4 X E1 D1 82 D2 84 D4 F2
b) Pulsos enviados por el transpondedor Brackets / Framing Pulses
rL
SPI
31
tales como los fenómenos conocidos como de "fruit" (interferencia que se manifiesta como falsas respuestas asíncronas en el tiempo, o debido a que el respondedor o transpondedor de la aeronave responde a la transmisión o interrogación de otro Radar Secundario; en la pantalla son mostradas como puntos semejantes a una cáscara de naranja, de ahí que toma el nombre de fruta; en los radares modernos este fenómeno es eliminado por el Reception Side Lobe Supression - RSLS y por el procesamiento respuesta a respuesta) y "garble" (fenómeno en el cual se recepcionan respuestas con pulsos traslapados, debido a la cercanía entre aeronaves; en los radares modernos la tolerancia es tan poca que es difícil que este fenómeno suceda), obteniendo la información decodificada de la identificación y altitud de las aeronaves.
La antena típica de un Radar Secundario convencional es aproximadamente de 14 pies de longitud, y la de una tipo monopulso es de mayor tamaño (> 24 pies), para que tenga alta ganancia y
directividad. Cuando el Radar Secundario trabaja conjuntamente con el Radar Primario, la antena de este radar esta ce-montada a la antena del Radar Primario de tal manera que están sincronizadas con el giro de la antena.
Para servicio de aproximación este radar es instalado conjuntamente
En la figura N se presenta el diagrama de bloques básico de un Radar Secundario, y en las figuras Ñ y O se muestran, respectivamente, los patrones de radiación horizontal y vertical típicos de su antena.
k) Subsistema de enlace de datos de radar
Mediante este subsistema se envían los datos de los Radares Primario/Secundario y Secundarios autónomos, desde las estaciones radar hacia el Centro de Control, a través de medio que puede ser:
Cable coaxial. Línea telefónica. Fibra óptica. Radio enlace.
Asimismo, a través de este medio se establece ei control y monitoreo remoto, desde el Centro de Control, para los Radares Primario, Secundario y los subsistemas complementarios asociados.
La figura P se puede apreciar el diagrama de bloques de un subsistema
de enlace de datos radar.
1) Subsistema Centro de Control
AMPLIFICADOR
OSCltADOR TRANSMISOR CHA
FILTROS Y MEZCLADOR FI
RELOJ DE SINCRONISMO RECEPTOR CHA
RESPUESTAS CRUDAS CHA
UNIDAD DE ANTENA
UNIDAD DE CAMBIO DE CANAL
RESPUESTAS CRUDAS CHB
AMPLIFICADOR
OSCILADOR TRANSMISOR CHB
FILTROS Y MEZCLADOR FI
RELOJ DE SINCRONISMO RECEPTOR CHB
b)
RESPONDER O SER SUPRIMIDO 1 1 --· .f t 1 ---TRA!ll§e<)__N_DEOOR ES SUPRlt,,1100
P1 P2
(PULSO DE CONTROL)
a) Pulsos P1,P2 y P3
DIRECCIONAL
Patrón Azimutal e)
P3
PATRÓN DIFERENCIA
PATRÓN SUMA
Patrón Suma por radiación de P1 y P3 Patrón diferencia por Radiación P2
(.) "O
S en .3
u
>:¡:¡
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SSR VHF-AA RADIO ENLACE/ MULTIPLEX DIGITAL
ESTACIÓN REMOTA SSRNHF
f-RADIO ENLACE/ MULTIPLEX DIGITALo
OSP_,t., COMUNICACIONES VHF'ITWR CIRCUITOS 04TAAFlll CANAL ORAL ATS AEROPUERTO• CIUDAD RADIO ENLACE/ MJI.Tll'\.EX DIGITAL RADIO ENLACE/ MULTIPLEX DIGITAL COMPAÑÍA DE TELEFONÍA PÚBLICA· CIUDAD MULTIPl.EX DIGITAL SISTEMA ---11,1.i PROCESAMIENTO DATOSRADAR
o� ""'
-
.,..SISTEMA INTEGRADO
DE COMUNICACIONES
CT A AEROPUERTO INTERNACIONAL JORGE CHAVÉZ
37
presentación de datos radar, efectúan las siguientes principales facilidades
operacionales con las cuales se realiza la administración del espacio aéreo:
Presentación de la posición de las aeronaves proporcionadas por los datos del Radar Primario, Secundario o ambos radares integrados, generalmente se utilizan dos tipos de pantallas:
Random sean, tipo de presentación Plan Position lndicator - PPI, que
es una presentación sobre una pantalla de un tubo de rayos catódicos
al que se le aplica un barrido radial, desde el centro a la periferia y de
tal forma que el comienzo del mencionado barrido coincida con el
pulso de transmisión. La figura Q muestra una vista fotográfica de este
tipo de ·presentación.
Raster sean, tipo Video Display Unit - VDU, que es un monitor como el de una computadora personal PC. En la figura R se observa una vista fotográfica de este tipo de presentación.
Identificación de las aeronaves, proporcionados por el Radar Secundario
(modo 3/A).
Nivel de vuelo de las aeronaves, proporcionados por el Radar
Secundario (modo C).
Vídeo mapas exactos, con las rutas aéreas establecidas.
Advertencia de colisión entre aeronaves, y entre éstas y el terreno.
Advertencia de falla de comunicaciones, interferencia ilícita y
emergencia.
Acceso amigable, simple y rápido a las facilidades que proporcione el
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Grabación permanente de la información del subsistema para que posteriormente se reproduzca esta información con el propósito de esclarecer los incidentes y/o accidentes aéreos ocurridos.
El subsistema es beneficioso para el controlador al reducir el volumen de
trabajo en general y el tiempo de reacción, de tal manera que incremente su
capacidad para tomar decisiones; lo que se traduce en una utilización rápida
y efectiva del espacio aéreo.
También incorpora el procesamiento de datos de vuelo, mediante
procesadores principales de datos de vuelo duplicados y los procesadores
de las posiciones de los controladores que cuentan con pantallas de
presentación de datos de vuelo, que se encuentran conectados a la misma
red del procesamiento de datos radar, para lo cual realiza las siguientes
principales facilidades:
El procesamiento de los planes de vuelo repetitivos (almacenados) y no repetitivos.
El procesamiento de la información estadística.
La impresión y visualización en pantallas de las franjas de progresión de
vuelo.
Además, para propósitos de mantenimiento incorpora el control Y
CAPÍTULO 1
EVALUACIÓN DEL ANTIGUO SISTEMA ATC/RADAR SELENIA
1.0 Antecedentes
El sistema ATC/Radar SELENIA de tecnología de la década de los 70,
fue adquirido en Diciembre77; este sistema fue el primero que adquirió el
Perú para uso civil en el Control de Tránsito Aéreo y estaba compuesto por:
a) Un Radar Primario dual de vigilancia, marca SELENIA - Italia, modelo
ATCR-33A, con un alcance promedio instrumental de 60 millas náuticas
para un área radar "o" de 5m2 (máximo daba un alcance de 80 millas náuticas).
b) Un Radar Secundario dual de vigilancia, marca COSSOR - Inglaterra,
modelo CEL-850, tipo convencional con un alcance máximo instrumental
de 150 millas náuticas.
Radar Secundario, por lo cual no se contó con una integración de los
datos de los Radares Primario y Secundario.
d) Un sistema de equipos y terminales de radiocomunicaciones,
intercomunicaciones y grabación/reproducción multicanal para servicio fijo
y móvil aeronáutico.
En la figura 1.1 se muestra las partes del sistema ATC/Radar SELENIA.
Para la instalación de este sistema se construyeron el edificio Centro de
Control Radar y la Estación Radar, en el aeropuerto internacional Jorge
Chávez.
Las labores de instalación se iniciaron en Julio ·1979 finalizando a inicios
de 1980.
Posteriormente el 05.Feb.80, luego de efectuar las correspondientes
pruebas de aceptación y verificación en tierra y vuelo, se realizó la "Recepción
del sistema" y se inició la "Etapa de pruebas operativas". Desde esta misma
fecha se dio inicio al periodo de garantía y al compromiso del postor para el
suministro de repuestos por un periodo de diez (1 O) años.
Para protección de la información y seguridad en el Control de Tránsito
Aéreo, a inicios del año 1981 se instaló un sistema UPS para el sistema de
procesamiento y presentación de datos radar del Centro de Control.
A la finalización de la "Etapa de pruebas operativas", a partir del
20.Set.82, con NOTAM clase 11 (NOTice for AirMan, mensajes para los pilotos
que les permiten conocer los últimos detalles en la ruta a ser volada), se inició
el servicio radar H24 en los modos Primario y Secundario dentro del área
ANTENA RSI DE RADAR SECUNDARIO
RADAR PRIMARIO (2) SELENIA
PROCESAMIENTO DE DATOS RADAR (2) SELENIA
CONSOLAS DE PRESENTACIÓN RADA (5) SELENIA
RADAR PRIMARIO
RADAR
PRIMARIO SECUNDARIO RADAR
11
SECUNDARIO RADARCANAL.A CANAL.e
SISTEMA DE PROCESAMIIENTO
CANAL 1
e� 11 �� 1
,<;¡?�
CANAL A CANAL 8
SISTEMA DE PROCESAMIENTO
CANAL 2
OIICJ
CON�OLA 11 CONtLAFigura 1.1: Sistema ATC/Radar SELENIA
ANTENA SELENIA DE RADAR PRIMARIO
RADAR SECUNDARIO
normalmente las 24 horas del día dentro de las tolerancias establecidas.
Posteriormente, debido a los frecuentes e intempestivos cortes de energía
eléctrica, ocurridas en nuestro país entre 1989 y 1991 debido a la situación de
terrorismo, se dañaron varias partes del sistema de transmisión y recepción
(Tx/Rx) del Radar Primario / Secundario, dejando así sin información radar al
Centro de Control de Tránsito Aéreo, razón por la cual en Agosto'1991 se
instaló un sistema UPS al Radar Primario / Secundario.
1.1 Operatividad y mantenimiento del sistema ATC/Radar SELENIA
A fin de mantener la operación ininterrumpida del sistema A TC/Radar
SELENIA, se ejecutó un programa de mantenimiento preventivo sobre las
unidades del sistema, este programa se realizó y registró siguiendo los
criterios y procedimientos de los manuales técnicos de los fabricantes, así
como los elaborados por el personal técnico especialista de CORPAC S. A.
Como consecuencia de estos registros, se realizó un análisis y construcción
de los cuadros estadísticos del comportamiento y funcionamiento, calidad de
la presentación y ejecución del programa de mantenimiento del sistema
ATC/Radar.
De las estadísticas del comportamiento del sistema ATC/Radar, se
observó el periodo en el cual el sistema SELENIA no funcionó, el cual se
incrementó considerablemente a fines del año 1990, y se restableció desde el
año 1994, luego de las labores efectuadas por personal técnico de CORPAC
S. A. Los porcentajes de disponibilidad fueron los siguientes:
a) Año 1990: 78% de funcionamiento.
45
c) Año 1992: 62% de funcionamiento.
d) Año 1993: 39% de funcionamiento.
e) Año 1994: 92% de funcionamiento.
Asimismo, en la evaluación de la calidad de la presentación de la
información radar se observó las siguientes anomalías:
a) Disminución del alcance de los Radares Primario y Secundario.
b) Presentación débil de los ecos primarios.
c) Aumento de cantidad de señales que perturbaban la presentación de la
información radar, tales como clutter de tierra.
d) Salto de las etiquetas de las aeronaves.
De la evaluación de la ejecución del programa de mantenimiento se
observó que no se podía efectuar completamente el programa porque
normalmente se tenían inoperativos los canales de respaldo o reserva de los
radares.
En cuanto a su operación, es decir, a la utilización del sistema ATC/Radar
SELENIA para el servicio de Control de Tránsito Aéreo, por la inestabilidad de
su funcionamiento, es decir, baja confiabilidad, las anomalías que presentaba
y por no contar con los canales de respaldo o reserva, se tuvo la
disponibilidad operacional que a continuación se indica en base a los
NOTAM's emitidos:
a) Año 1994: 46.22% de operación.
b) Año 1995: 0.02% de operación.
De otro lado, por la tecnología propia del sistema ATC/Radar SELENIA (década del 70), existía una cantidad de elementos (partes y dispositivos electrónicos), que devinieron en obsoletos y ya no eran producidos por las compañías fabricantes.
1.2 Problemática técnica / operativa del sistema ATC/Radar SELENIA
1.2.1 Principales problemas técnico / operativos
Los principales problemas técnico/operativos que afrontó el sistema
ATC/Radar SELENIA fueron los siguientes:
a) Obsolescencia de los equipos que conformaban el sistema debido a su
tecnología propia de los años70.
b) Asimismo, debido a la tecnología del sistema, existía una cantidad de
elementos (partes y dispositivos electrónicos), aproximadamente el 5%
que devinieron en obsoletos y ya no eran producidos por las compañías
fabricantes. Por lo tanto, en caso de falla de algunos de estos elementos
(partes y dispositivos electrónicos) obsoletos, se tendrían en algunos
casos que adquirir las unidades, módulos y tarjetas que contuvieran
dichos elementos siempre y cuando estuvieran disponibles en el stock del
almacén de la compañía SELENIA; o en otros casos se tendrían que
rediseñar dichas unidades, módulos y/o tarjetas, con elementos
disponibles en el mercado, lo cual representaba un alto costo y un
prolongado periodo de inoperatividad del sistema, por ser esta una
solución que el fabricante del sistema tendría que efectuar para nuestro
47
c) Envejecimiento propio de las partes y unidades que conformaban el
sistema, el cual venía trabajando 24 horas al día desde el mes de Febrero
del año 1980.
d) Disminución de la disponibilidad debido a la aceleración del
envejecimiento de los equipos que conformaban el sistema por los
frecuentes cortes y variaciones de fluido de la energía eléctrica comercial
ocurrida por la situación de terrorismo en el Perú entre los años 1989 y
1991, lo cual además incrementó el consumo de repuestos de los
equipos.
e) Falta de personal especializado (capacitado en fábrica) para atender el
mantenimiento correctivo (reparación,· ajustes, etc.), dado que renunció a
la Corporación aproximadamente un 70% del personal que fue
especializado en SELEN IA - Italia.
f) Necesidad de capacitación técnica especializada, para completar el staff de técnicos encargados de las labores de mantenimiento.
g) El sistema requería que se le efectúen continuas labores de mantenimiento y reparación, y su operación se vio seriamente afectada dado que la situación técnica del sistema era inestable; por lo tanto el sistema sólo fue utilizado como referencia por el área de Control de Tránsito Aéreo.
1.2.2 Limitaciones del subsistema Radar Primario SELENIA
El Radar Primario tenía las siguientes limitaciones:
a) La configuración del sistema Radar Primario, si bien es cierto, era tipo
automático de canal al de reserva o respaldo en caso de falla del canal principal; por lo tanto, requería que personal técnico actuara manualmente sobre el sistema de tal manera que este hecho afectaba la confiabilidad y disponibilidad del sistema.
b) Una falla en una parte del transmisor ocasionaba la completa inoperación
del correspondiente canal del Radar Primario.
c) La presentación de datos del Radar Primario era del tipo crudo
(manchas), es decir no tenía la capacidad de procesar estos datos que
permitiera adquirir plots y tracks, para que los controladores visualicen la
información radar en forma de etiquetas con datos alfanuméricos.
d) · El transmisor era basado en tubos y de tipo no coherente. A través del
tubo tiratrón se descargaba un pulso de alto voltaje (alrededor de 24 Kv)
que producía que el tubo magnetrón oscile a una frecuencia
preestablecida en banda "S", existía además un circuito electrónico que
comparaba esta frecuencia de transmisión con una frecuencia constante
de un oscilador altamente estable denominado STALO, que para
mantener una diferencia constante denominada frecuencia intermedia FI,
actuaba sobre un servomecanismo que controlaba el volumen de la
cavidad resonante del magnetrón, de tal manera de controlar
automáticamente la frecuencia - AFC de transmisión. Esta acción por ser
mecánica no era muy rápida y en ciertas ocasiones producía que se
presenten los ecos fijos en las pantallas de los controladores, lo cual por
supuesto ocasionaba una perturbación en la presentación de la
49
e) En el receptor para detectar los blancos móviles (tales como las
aeronaves en vuelo) en presencia de fuerte nivel de clutter de tierra, se
utilizaba un antiguo tratamiento de datos denominado MTI (Moving Target
lndicator) tipo no coherente. El MTI es una técnica que nos permite ver a
los blancos móviles, eliminando los blancos fijos, es decir, el radar envía
un pulso que al rebotar sobre un blanco fijo es recibido y guardado por
exactamente el mismo tiempo que demora en llegar el eco del siguiente
pulso consecutivo, este ultimo pulso es polarizado inversamente y
sumado al anterior lo que ocasiona una salida nula, eliminando de esta
manera el blanco fijo; esta técnica también eliminaría los blancos que
estén volando sobre el eco fijo, para evitar esté fenómeno se usa la
medición del ángulo de fase de la señal eco con respecto a la señal
referencia, generada en el receptor radar en el oscilador coherente
COHO, y comparada a la fase de la frecuencia transmitida, esta diferencia
de fase ocasionada por el blanco móvil nos permite verlo, ya que el eco
fijo no produce una diferencia de fase. Luego, los datos finalmente eran
enviados a través de un cable coaxial al sistema de presentación radar
como vídeo crudo, no se contaba con estos datos a nivel de plots y tracks,
que son datos más elaborados, son digitales y permiten una presentación
de información radar integrada con la información correspondiente al
Radar Secundario, de tal manera de presentar una única etiqueta con
datos alfanuméricos, con la historia y proyección en la trayectoria de la
f) En algunas partes, como el propio motor mediante el cual se hacia girar la
antena, el codificador de pulsos de azimut denominado "encoder", entre
otras, no se contaba con una unidad de respaldo o reserva en línea.
g) Las guías de onda no eran presurizadas para perdurar su conservación
evitando la corrosión y la formación de arcos eléctricos en su interior, y así
evitar pérdidas en la potencias tanto de transmisión como de recepción.
1.2.3 Limitaciones del subsistema Radar Secundario COSSOR
El Radar Secundario tenía las siguientes limitaciones:
a) Era un Radar Secundario de tipo convencional, este tipo de radar aún en
las últimas generaciones, presenta una serie de limitaciones y problemas
asociados a sus propias características (tales como reflejos, anillos,·
interferencias, blancos de segunda vuelta, desdoblamiento de blancos,
pérdidas de blancos, solapes de respuestas, propagaciones anormales,
etc.). Una de las principales limitaciones es su imprecisión azimutal en la
presentación de la traza sobre la pantalla, lo que se manifiesta con la
aparición de saltos del blanco en las sucesivas exploraciones de la
antena, por lo que las respuestas de las aeronaves no siguen las
verdaderas trayectorias que esta efectuaba, ya que las sucesivas y
continuas respuestas se presentaba saltando aleatoriamente alrededor de
la verdadera trayectoria, e incluso si se representa en la pantalla toda la
historia de la trayectoria de la aeronave se podría pensar que la velocidad
de esta aumente o disminuye en cada revolución de antena.
Con un ancho del haz del orden de 3 grados (anexo 1 O de la OACI)
50
f) En algunas partes, como el propio motor mediante el cual se hacia girar la
antena, el codificador de pulsos de azimut denominado "encoder", entre
otras, no se contaba con una unidad de respaldo o reserva en línea.
g) Las guías de onda no eran presurizadas para perdurar su conservación
evitando la corrosión y la formación de arcos eléctricos en su interior, y así
evitar pérdidas en la potencias tanto de transmisión como de recepción.
1.2.3 Limitaciones del subsistema Radar Secundario COSSOR
El Radar Secundario tenía las siguientes limitaciones:
a) Era un Radar Secundario de tipo convencional, este tipo de radar aún en
las últimas generaciones, presenta una serie de limitaciones y problemas
asociados a sus propias características (tales como reflejos, anillos,·
interferencias, blancos de segunda vuelta, desdoblamiento de blancos,
pérdidas de blancos, solapes de respuestas, propagaciones anormales,
etc.). Una de las principales limitaciones es su imprecisión azimutal en la
presentación de la traza sobre la pantalla, lo que se manifiesta con la
aparición de saltos del blanco en las sucesivas exploraciones de la
antena, por lo que las respuestas de las aeronaves no siguen las
verdaderas trayectorias que esta efectuaba, ya que las sucesivas y
continuas respuestas se presentaba saltando aleatoriamente alrededor de
la verdadera trayectoria, e incluso si se representa en la pantalla toda la
historia de la trayectoria de la aeronave se podría pensar que la velocidad
de esta aumente o disminuye en cada revolución de antena.
Con un ancho del haz del orden de 3 grados (anexo 1 O de la OACI)
precisen del orden de 4 a 8 respuestas por anchura del haz para cada
modo de interrogación, considerando un entrelazado de tres modos, se
puede considerara un error azimutal de un blanco que frecuentemente
llega al orden de± 0.3 grados. Un error de 0.3 grados representa un error
en la posición lateral de 0.4 millas náuticas de 80 millas náuticas, y de 1
milla náutica a las 200 millas náuticas que es la máxima cobertura típica
de este tipo de radares secundarios. A lo que hay que agregar que, las
variaciones de plot a plot que se manifiestan como saltos en la
presentación, pueden producir graves confusiones al controlador de
tránsito aéreo.
Además, otros graves problemas asociados a los Radares Secundarios convencionales son:
Sobre interrogaciones a los respondedores.
Respuestas asíncronas (fruit).
Replicas interferentes síncronas y asíncronas (garble).
Reflexiones de señales de interrogación y de respuesta.
Uno o varios de los problemas indicados anteriormente se pueden
experimentar en la mayoría de los Radares Secundarios tipo
convencional, puesto que dependen de las condiciones del
emplazamiento del sistema hasta el punto que la selección de la Estación
Radar está condicionada a múltiples aspectos que obligan generalmente
a llegar a una solución de compromiso.
b) El transmisor era a base de tubos, utilizaba tubos triados planares en sus
52
c) El receptor era un tipo heterodino sencillo, recibía las respuestas de las
aeronaves y las enviaba en forma cruda a través de un cable coaxial
(medio no dual) al sistema de procesamiento y presentación del Centro de
Control, donde se encontraban los extractores de datos que extraían los
códigos de identificación y altitud de las aeronaves.
d) No se disponía de supresión de los lóbulos secundarios en la emisión
ISLS ("lnterrogation Side Lobe Supression"), ni en la recepción RSLS
("Reception Side Lobe Supression"), que son tecnologías modernas y
permiten minimizar perturbaciones en la presentación de información
radar, tales como respuestas duplicadas por lóbulos laterales y las
respuestas asíncronas (fruit).
e) El transmisor no tenía la capacitad de transmisión o emisión sectorizada
("azimuth blanking"), que permite minimizar perturbaciones en la
presentación de información radar, tales como respuestas duplicadas
por reflexiones y respuestas de segunda vuelta en zonas que no hay
tránsito aéreo.
f) La antena del Radar Secundario era de una baja directividad y ganancia, era una antena convencional de 14 pies.
1.2.4 Limitaciones del subsistema Centro de Control SELENIA
El subsistema Centro de Control tenía las siguientes limitaciones:
a) Al controlador se le presentaban por cada aeronave dos informaciones de
posición (distancia y azimut), diferentes y no coincidentes, uno
correspondiente al Radar Primario y otro al Radar Secundario; esto
no integraba la información de ambos tipos de radar.
b) La información del Radar Primario era presentada directamente en las
pantallas de los controladores como manchas de diversos tamaños,
dependiendo del área radar de la aeronave, además se presentaba una
cantidad apreciable de perturbaciones no deseadas tales como clutters
meteorológicos, de tierra; reflexiones y ecos de segunda vuelta, entre
otros. Esta presentación del Radar Primario era actualizada en cada
barrido de la antena, y el tiempo que duraba la presentación en la pantalla
dependía de la persistencia que daba el fósforo de la misma, debido a lo
cual, la calidad de la presentación de la Información del Radar Primario
era subjetiva, lo que era aceptable para unos controladores no lo era para
otros.
c) Solo se procesaba la información del Radar Secundario, primero se
efectuaba el proceso denominado extracción de datos, que significaba
obtener los códigos de respuesta de los transpondedores de las
aeronaves, tales como su identificación y altitud indicada por el altímetro
de la aeronave. El equipo extractor era del tipo ventana deslizante de 15
respuestas, que precisaba de un valor predeterminado de respuestas
(típicamente establecido en 7) por anchura del haz para cada modo de
interrogación para obtener los plots, que consiste en la presentación de
los datos como un símbolo. Luego, se obten! a los tracks de las
aeronaves, información que además permitía obtener la historia o las
ultimas tres posiciones en las que estuvo la aeronave, y permitía obtener
54
información alfanumérica con los datos de identificación, altitud y
velocidad calculada de la aeronave, entre otros, información que era
presentada y utilizada por el personal controlador de tránsito aéreo. Esta
presentación del Radar Secundario era actualizada en cada barrido de la
antena, y el tiempo que duraba la presentación se mantenía de barrido en
barrido, no dependía de la persistencia que daba el fósforo de la pantalla,
ya que esta información era almacenada en memoria de ferrita, por el
sistema de procesamiento de datos radar.
d) La configuración del sistema de procesamiento de datos radar era del tipo
centralizada, es decir el procesamiento de datos se efectuaba en los
procesadores centrales que tenían una configuración dual, desde los
cuales se gobernaban todas las posiciones de los controladores, por lo
que en caso de ocurrir una falla en estos procesadores, salían fuera de
servicio todas las posiciones de los controladores; asimismo, estos
procesadores eran propietarios, es decir eran fabricados exclusivamente
por la compañía ALENIA para aplicación en estos sistemas.
e) El control del cambio de escala del rango de alcance era a través de
conmutadores rotatorios, los cuales solo eran preestablecidos en 5 niveles
(16, 32, 64, 128 y 256 millas náuticas).
f) No se contaba con una alarma de alerta de separación mínima (Short
Term Conflict Alert - STCA) que indicara al controlador las aeronaves
cuya separación mínima esté debajo de los requerimientos mínimos de
g) No existía una alarma de altitud mínima de seguridad (Minimum Safety
Altitude Warning - MSAW) que alertara al controlador cuando una
aeronave infringía la altitud mínima de seguridad.
h) No se contaba con una alarma de alerta de penetración (Area Proximity
Warning - APW) que indicará a los controladores si las aeronaves se
aproximan hacia áreas restringidas y/o prohibidas y las invaden.
i) Para la presentación de datos radar se utilizaban pantallas
monocromáticas, random sean, Tipo PPI, que operaban a base de la
persistencia del fósforo, por lo que requerían de un sistema de iluminación
de baja intensidad.
j) Los periféricos para carga de los programas operativo, aplicativo y de
diagnóstico eran teleimpresores y lectores de cinta de papel de 1 pulgada
de ancho, los cuales se encontraban inoperativos y no existían en el
mercado.
k) No se contaba con grabación y reproducción de los datos del sistema
ATC/Radar para fines de determinación de responsabilidades en caso de
ocurrir un incidente y/o accidente aéreo.
1) Las situaciones aéreas ocurridas en un lapso de tiempo, no podían ser
impresas para ayudar a aclarar un incidente y/o accidente aéreo, y así
determinar responsabilidades y estadísticas para corregir algunas
deficiencias.