IES Cristòfol Ferrer
4t ESO B
TECNOLOGIA
La navegació aèria
Autors:Martín i Bachir

NAVEGACIÓ AÈRIA:

La navegació aèria és el conjunt de tècniques i procediments que permeten conduir eficientment una aeronau al seu lloc de destinació, assegurant la integritat dels tripulants i passatgers i dels quals estan en terra. La navegació aèria es basa en l'observació del cel i el terreny i en les dades aportades pels instruments de vol.

 

Existeixen diversos mètodes bàsics que els navegants i pilots combinen per a navegar eficaçment:

 

Navegació observada: El pilot determina la posició actual i la direcció a seguir, observant les referències en la superfície terrestre i reconeixent-les sobre la carta. Aquestes referències usualment corresponen als aspectes més rellevants del terreny.

 

 

Navegació assistida per instruments: Calculant el temps transcorregut volant en una determinada adreça i la velocitat respecte al sòl (temps i distància), el pilot "estima" la posició actual i calcula la direcció a seguir. Radionavegación. També denominada navegació per instruments, encara que personalment prefereixi el terme "navegació assistida per instruments", es refereix a la navegació realitzada seguint les indicacions dels equips de navegació instal·lats a bord. Existeix una gran varietat de sistemes d'instruments, uns basats en la recepció de senyals d'estacions terrestres (VOR per exemple), altres de senyals procedents de satèl·lits, uns altres que són autònoms i no necessiten de senyals externs, etc.

 

L'element responsable en terra de la navegació aèria és la torre de control, recolzat en la informació proporcionada pels pilots i pels sistemes de radar:

 

Torre de control: El servei de control de la torre de control, també conegut per les seves sigles en anglès ATC (Air Traffic Control) es presta pels països signants del tractat de Chicago que van donar origen a la creació de la OACI/ICAO en els termes especificats per les normes d'aquesta organització internacional. L'espai aeri es divideix en regions d'informació de vol, conegudes com FIR (Flight Information Region) i cada país es fa responsable del servei en les compreses en la seva 'àrea de responsabilitat'. En molts casos aquesta àrea de responsabilitat excedeix les aigües territorials d'un país a fi que l'espai aeri comprès sobre les aigües internacionals sigui proveït d'un servei d'informació. L'espai aeri en el qual es presta el servei de control aeri es diu 'espai aeri controlat'. La Unitat encarregada de lliurar el servei de control al tràfic aeri en aquestes àrees rep el nom de Centre de Control de Area. A causa del ampli espai aeri que manegen,estan dividits en Sectors de Control, cadascun responsable per una banda de l'espai total al seu càrrec. Quan un avió està a punt de sortir d'un sector és traspassat al següent sector en forma successiva, fins a l'aterratge en la seva destinació.
En les regions d'informació de vol es troben les àrees terminals dels aeroports importants i entre elles discorren les aerovías, passadissos pels quals circulen les aeronaus. Altres elements són les àrees prohibides, restringides o perilloses que són zones on el vol d'aeronaus es veu restringit en diferents mesures i per causes diverses. Les normes que regulen la circulació aèria en l'espai aeri controlat es recullen en el Reglament de Circulació Aèria.

 

 

Radar: Radar és un acrònim de ràdio detection and ranging (detecció i mesurament de distàncies mitjançant ones radioelèctriques). En primera instància va ser un dispositiu per a localitzar i determinar la distància d'objectes, tals com vaixells o avions, fundat en el mesurament del temps que triga a tornar, una vegada reflectit en l'objecte en qüestió, un impuls de radiofreqüència que envia el propi radar. Actualment el radar pot generar imatges cuasireales i cuasitridimensionales, a partir de la tecnologia militar de radars doppler amb antena expandida per síntesi de Software.
Atès que es coneix la velocitat de propagació de les ones radioelèctriques (que és la velocitat de la llum) és relativament fàcil conèixer la distància a la qual es troba l'objecte.
Quant a l'adreça que es troba l'objecte, es determina per l'ús d'antenes parabòliques que són altament direccionals, pel que només emeten i reben en un angle molt petit.
El radar va ser creat en 1935 i desenvolupat principalment a Anglaterra durant la Segona Guerra Mundial (es deu l'invent al seu major impulsor el fisico Wattson-Watt) i va suposar un notable avantatge tàctica per a la Royal Air Force en la Batalla d'Anglaterra quan encara era denominat RDF (Radio Direction Finding). Encara que va ser desenvolupat amb fins bèl·liques en l'actualitat és una de les principals ajudes a la navegació amb que conta el control de tràfic civil per a poder tenir una imatge del tràfic aeri.
Els radars es divideixen en funció de la forma que emeten l'energia en radars d'ona contínua o de polsos, i ambdós es basen en l'efecte Doppler i poden calcular la velocitat d'un objecte en moviment.
En l'aviació civil i militar, també s'utilitza el cridat "Radar Secundari", IFF en el cas militar. En aquest cas, s'emet des d'una antena així mateix direccional i giratòria, formada per uns arrays de dipolos, uns impulsos de interrogación, que aquesta vegada són rebuts per un aparell de l'aeronau denominat "trasponder". Aquest aparell al seu torn respon immediatament amb altra sèrie d'impulsos codificats, en els quals s'envien les respostes a les peticions fetes pel radar indicant la Identificació d'aeronau (Manera A), o la seva altitud (Manera C). La seqüència de interrogaciones que s'usa per a preguntar al "trasponder" es denomina Entrellaçat de Codis, i determina el nombre i ordre de interrogaciones Manera A i Manera C que es realitzen. Altres maneres Manera 4 so d'ús exclusiu militar, i contenen informació xifrada.
Una posterior ampliació d'aquest sistema amb la cridada Manera S permet enviar i rebre paquets de dades en general entre una estació radar i les aeronaus, arribant fins i tot a la possibilitat d'establir un enllaç de dades. La seva principal característica és que permet la interrogación selectiva, evitant així la saturació de l'espai radioelèctric. El sistema pot triar que aeronau interrogar usant la seva Adreça Manera S, i evitant que la resta de traspondedores que reben la interrogación responguin.
El problema de com situar el menor nombre de radars possible al llarg de la costa d'Anglaterra de manera que quedés completament coberta fue el punt d'inici de la fructífera branca de la matemàtica coneguda com investigació operativa.
Els radars s'empren en multitud d'aplicacions, entre elles el control del tràfic aeri i en el control policial de la velocitat en el tràfic rodat. Un ús molt estès és el radar meteorològic per a capturar fenòmens meteorològics perillosos. Un nou ús del radar són els satèl·lits actius, a altures no superiors a 450 km, amb un radar doppler SAR (amb antena d'ample sintètic), formador d'imatges de terra.

La navegació aèria posseïx algunes característiques particulars que la distingeix d'altres tipus de navegació com pot ser la marítima o la terrestre:

 

Un avió no pot detenir-se en vol: AL contrari que un automòbil, i fins i tot un vaixell, que poden detenir-se per a resoldre alguna situació d'incertesa o a l'espera d'una millora en les condicions ambientals per a reprendre la marxa, un avió no pot salvo aterrant.

 

L'autonomia és limitada: Això és comú a tots els aparells moguts per un motor, es mantenen en moviment en tant tenen suficient combustible del com extreure energia i transformar-la en moviment. Però mentre que un vaixell, un automòbil, etc. simplement es paren quan esgoten el combustible, un aeroplano no solament es para, a més cau.

 

Alta velocitat: Aquest avantatge del aeroplano respecte a altres mitjans de transport, en el cas de la navegació pot ser un inconvenient: el paisatge que serveix de referència passa més de pressa i es disposa de menys temps per a observar-lo amb detall; una desviació d'un parell de graus durant uns minuts ens allunyarà del punt previst unes quantes milles; en cas de desorientació, mentre que es pren consciència de la mateixa i es decideixen les pautes a seguir, l'avió segueix volant i empassant milles. Com més alta sigui la velocitat majors han de ser el rigor i la precisió en la navegació.

 

Meteorologia: Les condicions meteorològiques afecten a tots els mitjans de transport en major o menor mesura, però en el cas dels aeroplanos juguen un paper fonamental. La falta de visibilitat impedeix veure amb claredat les peculiaritats del terreny, una tempesta pot obligar-nos a desviar-nos de la ruta i aterrar en un aeródromo alternatiu i fins i tot haver de realitzar un aterratge d'emergència; la capacitat de suportar vents de certa intensitat és limitada; el vent ens pot desviar de la ruta prevista; la presència de núvols baixos pot obligar-nos a mantenir una altitud menor a la prevista i si aquesta no és suficient per a sortejar els possibles obstacles obligar-nos a canviar de ruta o donar la volta; etc.

 

Normatives: Existeixen reglaments i normes a complir, però en l'aire no hi ha senyals de tràfic que prohibeixin gens, assenyalin alguna adreça, o aconsellin una determinada velocitat o altitud. Seria fantàstic anar volant i trobar-se amb senyals del tipus "Benvingut a Terol", "Atenció: altitud mínima 7500 peus", "Perill: àrea de maniobres d'avions militars", o que almenys tots els pobles tinguessin escrit el seu nom en lletres grans i clares sobre algun lloc fàcilment visible, però la realitat no és aquesta.