Agilizar las medidas en pista de las estaciones ILS

Su misión

Los sistemas de aterrizaje instrumental (ILS) ayudan a los pilotos de aeronaves durante la aproximación al aterrizaje, especialmente cuando la visibilidad se reduce debido a condiciones de mal tiempo o durante la noche. Se especifican distintas categorías (CAT I, II, IIIa, IIIb) en función del alcance visual en pista (RVR) y de otros criterios. La categoría ILS CAT III es la más exigente y admite aproximación y aterrizaje hasta un valor de RVR de 46 m (CAT IIIb). Las estaciones CAT III se suelen instalar en aeropuertos internacionales importantes con elevado volumen de tráfico aéreo.

Al estar sujetas a los máximos requisitos de seguridad, la Organización de aviación civil internacional (ICAO) ha normalizado los parámetros críticos de los sistemas ILS que es necesario comprobar durante las inspecciones en tierra y en vuelo. Tanto los proveedores como las agencias de inspección de vuelo monitorizan, controlan, calibran y certifican con regularidad estos sistemas de aterrizaje para garantizar la seguridad de su funcionamiento.

Un ILS está formado por dos subsistemas independientes: el localizador (LLZ), que proporciona guiado lateral y la senda de planeo (GS o GP), que proporciona guiado vertical. Los sistemas ILS de dos frecuencias (para CAT II y CAT III) tienen dos portadoras en cada subsistema para separar el rumbo y la zona libre de obstáculos y para mejorar al mismo tiempo la cobertura y precisión del ILS.

Además de monitorización continua de los sistemas, las instalaciones ILS exigen inspecciones mensuales en tierra que incluyen:

• Medida de pista LLZ (estructura de rumbo)
• Cobertura de LLZ (medida de rumbo/zona libre)
• Linealidad de LLZ (linealidad de rumbo transversal a la pista)
• Cobertura de GS (en el umbral de la pista)

La medida en pista (o eje) del LLZ es la más crítica porque la señal ILS se mide a lo largo de la línea central de la pista y obliga a interrumpir el tráfico aéreo. Para minimizar estas interrupciones y realizar las medidas con resultados precisos y reproducibles, es necesario utilizar una solución de prueba ILS capaz de realizar medidas fiables en pista mientras el vehículo se desplaza, p. ej., a 60 km/h.

Solución de test y medida

El R&S^®EVS300 es un analizador de nivel y modulación portátil alimentado por batería, diseñado especialmente para verificar y realizar el mantenimiento de sistemas de ayuda a la navegación (NavAid) como ILS, VOR y radiobaliza. Su inigualable velocidad de 100 medidas/s hace que el R&S^®EVS300 resulte idóneo para las inspecciones en tierra de ILS incluyendo medidas en pista a la máxima velocidad para reducir al mínimo las interrupciones del tráfico aéreo.

La forma más sencilla de realizar la inspección en tierra de ILS es instalar el R&S^®EVS300 en un vehículo específico para realizar medidas ILS y equipado con las correspondientes antenas ILS y GPS. En muy pocos pasos, se completa la configuración del R&S^®EVS300 con la opción de modo GPS R&S^®EVS-K2 para el marcaje GPS y la opción de modo CRS/CLS R&S^®EVS-K3 para medidas de rumbo y zona libre de sistemas ILS de dos frecuencias. Además de los datos del receptor GPS, solo es necesario configurar los parámetros básicos de medida ILS:

• Canal ILS (o frecuencia nominal RF)
• Modo de medida (p. ej., CRS/CLR para un ILS de dos frecuencias)
• Tiempo de medida (p. ej., 10 ms para resolución completa)
• Intervalo de registro

A la máxima velocidad del vehículo, el registrador de datos integrado del R&S^®EVS300 es capaz de registrar una cantidad inigualable de 100 conjuntos de datos/s. Cada conjunto de datos está formado por más de 50 parámetros de medida distintos, incluyendo valores de nivel, frecuencia, modulación y distorsión, parámetros de ID y valores de GPS (tiempo y posición) del receptor GPS conectado.

Los datos registrados se pueden visualizar de forma gráfica en el instrumento (vista gráfica) para monitorizar los parámetros seleccionados incluso durante la medida en pista. De este modo es posible apreciar de inmediato, p. ej., si la diferencia medida en profundidad de modulación (DDM) de ambos tonos LLZ IF está dentro de los límites.

Todos los datos de medida se pueden exportar a un dispositivo de almacenamiento USB en formato CSV para su posterior análisis offline (posprocesamiento), su comparación con medidas anteriores y su archivo.

Valores DDM con filtro ICAO

Para medidas de LLZ en pista, lo más importante es la evaluación de los valores DDM (datos sin procesar) y sus valores con filtro ICAO. El filtrado ICAO depende de la velocidad del vehículo; en el Anexo 10 Vol. 1 se especifica una constante de tiempo (en segundos) de 92,6 dividida por la velocidad del vehículo (V en km/h) para la inspección en tierra y en vuelo. Para una velocidad típica del vehículo de 60 km/h, esto supone ~1,5 s.

En posprocesamiento (p. ej., con MS Excel), los valores DDM medidos se filtran con la constante de tiempo calculada. Este método demuestra con facilidad si la estación ILS inspeccionada funciona dentro de los límites ICAO especificados.

Las comparaciones con anteriores medidas en pista descubren incluso pequeños cambios en la traza DDM típica (comparación de huella) que puedan indicar una avería inicial del sistema ILS.

Resumen

La completa funcionalidad e incomparable velocidad de medida del R&S^®EVS300 hacen que resulte idóneo para las exigentes inspecciones periódicas en tierra de señales LLZ y GS, en particular para medidas de ILS sobre vehículo en pista de sistemas CAT II y CAT III. Compatible también con los nuevos estándares como sistemas GBAS en un estuche portátil con batería, el R&S^®EVS300 es la herramienta perfecta para controladores de tráfico aéreo y técnicos de servicio.