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mayo, sábado 15, 2021

Concepto RNP y su aplicación a las aproximaciones

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David Ontiveros(HISPAVIACION 2.0/David Ontiveros).- Los procedimientos RNP no son sino procedimientos RNAV elevados a una potencia superior en cuanto a precisión para conseguir que, la reconocida navegación aplicada a la fase enroute del vuelo, pueda ahora utilizarse para las fases de salida y aproximación final, es decir, aquellas en las que la separación y navegación no sólo se hacen en el plano horizontal sino también en el vertical.

Jerárquicamente y mostrando una progresión en cuanto a la evolución de este sistema de navegación, encontraríamos primeramente la navegación RNAV (navegación de área) en la que la lógica utilizará los datos de ayudas de suelo, autónomas del avión o una combinación de ámbas, posteriormente la RNAV (GPS) en la que se utiliza como base fundamental la actualización de los GPS, utilizada sobre todo en navegación terminal para llegar finalmente a la navegación RNP la cual, como anticipábamos antes, puede ser utilizada dentro de los límites de un espacio aéreo definido y de dimensiones más reducidas, estableciendo separación lateral y vertical del terreno.

RNAV

RNAV Area, Más seguridad, orden rapidez y ahorro

Las operaciones específicas RNP en aproximaciones se refieren a unas cotas de precisión en la navegación de 0.3 NM cuando se procede a un fijo de y de 1NM cuando se está efectuando la aproximación frustrada como publicada.

En el caso de la FAA, de quien se adoptan los criterios para la certificación de estos procedimientos en la compañía a la que se refieren estos apuntes, se establece como mandatario completar 100 aproximaciones RNP en condiciones visuales antes de dar la aprobación definitiva para el uso de los procedimientos RNP.Para ello, se crea la figura de la RNP SAAAR ( Special Aircraft and Aircrew Authorisation Required) a la vez que se invierte en software para las aeronaves , simuladores e instrucción de pilotos y donde los encargados de dicha certificación, emplean términos como "cálculo de límite de integridad horizontal" o, verificación de capacidad de GPS con "sensor específico de algoritmos de B737" , palabros que como vemos, son más propios de Luck Skywalker en la Guerra de las Galaxias o al menos rondan la magia de Harry Potter.

Navegación convencional

Navegación RNP





Navegación convencional Navegación RNP

Se calcula y toma en consideración lo que se conoce como FTE , (flight technical error) o lo que es lo mismo, se estima que los sistemas de navegación en plano horizontal , lateral y vertical de la aeronave van a acarrear un error inducido en sus derrotas y sendas ideales por el sometimiento de la aeronave a condiciones cambiantes, tales como viento reinante y que éste pueda ser transmitido tanto por el director de vuelo (FD) como por el indicador de senda vertical.

Para aquellos a los que todavía no asimilen la diferencia entre RNAV y RNP podemos sintetizar en dos aspectos. Son la misma filosofía de navegación, solo que con la última conseguimos elementos hasta ahora no implementados, como una mayor precisión en la navegación en todos los planos, salida, ruta aproximación, gracias a la necesaria cobertura satelital actualizada a la hora de su utilización ( se necesita a la hora del despacho un pronóstico de los satélites que nos van a estar asistiendo) y una seguridad en cuanto a precisión de mediciones no alcanzada hasta la fecha. El sistema RNP nos provee además, de una herramienta crucial como es la capacidad de monitorización y alerta, vital para continuar o desistir de la maniobra, la cual no teníamos en la navegación RNAV.

GPS

SatelitalSobre este sistema qué podemos decir que no sepamos, 24 satélites en 6 órbitas , 4 satélites por órbita a 20000 kms de altitud de la esfera terrestre.Se completa una órbita cada 12 horas aproximadamente y siempre debemos tener entre 5 y 8 satélites asistiéndonos.

Hay que decir que , así como en el plano horizontal nos guía esta constelación de satélites, en el plano vertical la navegación es barométrica, encargándose el FMC de computarla geométricamente entre puntos de referencia o conforme al los grados de senda especificados en la aproximación, y es que Pitágoras es infalible.

Las variables con las que los diseñadores de este sistema han trabajado son de lo más variopintas, y sabiendo lo aficionada que es la aviación a las siglas, los acrónimos y los anglicismos no es extraño encontrar expresiones como ASE, (altimetry system error) error del sistema de altimetría, pitot-estática, BGE (Body Geometry Error) error por dimensiones de la aeronave o ISAD ISA , desviación de atmósfera estándar.

Con motivo del movimiento que con respeto de la Tierra describen los satélites, es necesario el cálculo de la cobertura que vamos a tener en el momento de la aproximación para, en el primer paso del briefing y antes de cargar la aproximación en el FMC, cerciorarnos que el avión va a estar recibiendo esa asistencia satelital.

Predicción de Cobertura GPS Quito

Predicción de Cobertura GPS, horas y valor RNP en el aeropuerto de Quito

Todos esos acrónimos los que aludíamos antes, son variables con las que juegan los diseñadores de los procedimientos, NAVERUS o BOEING, para intentar que el resultado sea lo más impecable posible. Errores de temperatura o altimetría podrían ser fatales para el desarrollo seguro de la aproximación resultando en consecuencias catastróficas.

Análisis por error barométrico

Análisis por error barométrico

TIPOS DE WAYPOINTS

Los puntos RNAV pueden ser FLY OVER o puntos FLY BY.La diferencia es que unos se sobrevuelan por justo por su vertical y otros por su lateral. Como es obvio, es compulsorio que los "fly by" se adjudiquen a las frustradas y las esperas y los "fly over" para aquellos puntos en los que existan más tolerancias.

En los procedimientos RNAV y en los nuevos aviones Glass Cockpit donde el color protagonista es el magenta de la línea que describe el track que posteriormente el avión volará , podemos caer en la cuenta de que, una vez la aproximación cargada, esa línea mágica no describe el perfil tal y como la tripulación entiende como ideal. Así, en numerosas ocasiones en aproximaciones RNAV con posterior autorización a un ILS esa ruta , entre el último waypoint RNAV y el Center FIX de la aproximación ILS queda con un gran overshoot que no beneficia ni a pilotos, ni a medioambiente por gasto de combustible, ni a pasajeros por los numerosos virajes que se hacen cerca del suelo, ni a controladores, que ven como en sus pantallas, unos tráficos dibujan una amplia curva donde simplemente debieran establecer un rumbo de corte para posterior interceptación. Es por eso que, las más de las veces se hacen dos cosas para evitar ese overshoot que tan mal queda en las pantallas del controlador que está en aproximación final. Una , la más profesional, por aquello de que no viola ningún procedimiento ,es bajarse un nivel de automatización, desechando el LNAV del FMC un poco antes del último punto RNAV, interceptando el curso de final con Heading y modo APP armado y la otra, es algo que no debiera hacerse en los procedimientos RNAV, como es borrar de la página de LEGS el último punto RNAV (donde se produce el over o undershoot) y volverlo a insertar, desapareciendo así todas las curvas y quedando la magenta como FLY OVER, es decir, volando el avión justo por la vertical del punto en cuestión.Por supuesto, es posible que muchos al leer esto piensen, "lo profesional no es volar con heading sino cargar la aproximación y no cambiar nada", estoy totalmente de acuerdo pero en ese caso, avisemos a pasajeros, tripulantes, medioambiente y controladores que la aproximación va a ser una especie de eslalom gigante , para que unos no se mareen, otros no se asusten, otros no se contaminen y los últimos puedan darle secuencia a los tráficos con ese dato para que luego no haya quejas del tráfico que viene por detrás de, me ha dejado usted muy cerca u obligar a que pongan flap de landing muy lejos para evitar juntarse demasiado a la aeronave que se overchutó.

El diseño de las aproximaciones RNP debe tener como premisa básica, una filosofía de protección de la aeronave para el caso en el que , por circunstancias ajenas al desarrollo del vuelo, la capacidad RNP se vea degradada.Así, ese diseño debe contemplar 3 requisitos imprescindibles. A saber, que la aeronave esté protegida de obstáculos en cualquier punto, dos, que se pueda continuar navegación en base a IRS, inerciales y ,por último, que se pueda continuar la aproximación para unas prestaciones degradadas de navegación del avión, esto es, sin la redundancia de la actualización GPS.

MONITOREO Y ALERTA

En la carta de aproximación se nos indica el valor de RNP de la aproximación que vamos a volar .

De esta forma, la tripulación ya tiene el dato que no se podrá sobrepasar.

Carta APP RNP RWY 35 Quito

Carta APP RNP RWY 35 Quito

Si el valor de RNP es de 0,2 millas, el valor de ANP, (actual navigation performance) no podrá sobre pasar el valor de 1xRNP, teniendo el PM, pilot monitoring que dar el call out de ½ RNP (0,1 NM, 160 mts) al PF para que estime si se sigue o no. El FMC tiene a su vez la facilidad de insertar en el scratchpad o campo para mensajes, determinados avisos de alerta a la tripulación, tales como UNABLE REQD NAV-PERF RNP, no es posible el valor de RNP requerido para la aproximación selectaza, VERIFY VALUE RNP, para que verifiquemos el valor del RNP de la carta junto con el valor de XTK ERROR (cross track error) en la página 4 de PROGRESS del FMC o VERIFY POSITION , para alertar de que hay una dicotomía entre la actualización GPS y la actualización de radionavegación o navegación autónoma.

CONSIDERACIONES OPERACIONALES

Operacionalmente , como en todos los procesos de certificación nuevos, son necesarias las autorizaciones de las entidades aeronáuticas, las cuales se apoyan en los datos de los organismos que se dedican al estudio , diseño y certificación de estos nuevos procedimientos. Para ellos se crea la anteriormente señalada "Special Aircraft and Air Crew Authorisation Required" , hasta que se completan esas 100 aproximaciones RNP en condiciones visuales.

Por supuesto, el avión debe estar limpio de diferidos en los que se refiere a instrumentación y sensores que tengan que ver con la navegación, 2 FMC, 2GPS,2 CDUs( teclados de FMC),2 IRU (inertical units), 2 RAs radioaltimetros, etc.

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