Utilización práctica del GPS

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Dispositivo GPS portátil Aware. Crédito: Autor.

En esta entrega de nuestra serie dedicada a los sistemas globales de navegación por satélite daremos unas recomendaciones prácticas para la correcta utilización de los receptores GPS, en especial a lo referido a los vuelos visuales.

Texto: Raúl José Martín Palma
Fotos: Autor y archivo

Los tipos de receptores utilizados para la navegación por satélite son cada vez más variados, desde una instalación completa IFR utilizada para apoyar un vuelo VFR, a una instalación puramente VFR (ya sea en una aeronave con capacidades VFR o IFR), hasta un receptor portátil, incluyendo las cada vez más usadas tabletas o los teléfonos inteligentes. Antes de emprender el vuelo, deben ser completamente entendidas por el piloto las limitaciones de cada tipo de instalación, o el uso que puede darse a cada receptor para evitar un mal uso de la información de navegación.

El GPS en vuelo visual

La navegación utilizando sistemas de posicionamiento global se ha convertido en algo muy habitual durante el vuelo visual, ya que proporciona una gran precisión en la navegación y una mayor conciencia de la situación. Al mismo tiempo, la utilización de dichos sistemas reduce costos de operación como consecuencia de una mayor facilidad para volar rutas directas. Sólo hay que pensar en el tiempo perdido a veces tratando de identificar determinados puntos característicos. Mientras que el GPS tiene muchas ventajas para el piloto en vuelo visual, se debe tener cuidado para asegurar que las capacidades del sistema no se excedan.

En cualquier caso, un piloto volando según las reglas de vuelo visual (VFR) no debe depender solamente de un sistema de navegación. La navegación utilizando receptores GPS debe ser integrada con otras formas de navegación, incluyendo la racional identificación de elementos característicos sobre una carta aeronáutica. Únicamente a través de la integración de diversas técnicas puede el piloto asegurar la precisión en la navegación. Siempre hay que tener en cuenta que en cualquier momento del vuelo nuestro GPS puede dejar de funcionar …

Algunas de las cuestiones fundamentales que afectan al uso de receptores GPS en vuelo VFR incluyen la capacidad RAIM, actualización de la base de datos y la ubicación de la antena como veremos seguidamente.

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Es muy común la utilización de ventosas para colocar los GPS portátiles dentro del avión, y habitualmente utilizado entre !pilotos de alquiler”. Crédito: SkyDemon.

Capacidad RAIM

RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) es una tecnología desarrollada para evaluar la integridad de los sistemas de posicionamiento global en un receptor GPS. Dicha tecnología es de especial importancia en la seguridad de utilizaciones críticas de GPS como es la aviación. Los receptores GPS equipados con la tecnología RAIM son capaces de detectar señales transmitidas de forma incorrecta. La función RAIM puede, por tanto, identificar un fallo de comunicación de un satélite e informar al piloto.

Muchos de los receptores GPS utilizados para el vuelo visual y prácticamente todas las unidades portátiles no suelen tener la capacidad de alerta RAIM, algo que está cambiando en los últimos años. La pérdida del número necesario de satélites a la vista, o la detección de un error de posición no se puede mostrar al piloto por tales receptores. Por tanto, en los receptores sin capacidad RAIM no se mostrará al piloto ninguna alerta de que la señal GPS se ha deteriorado, lo que podría llevar a un error de navegación sin ser detectado. Por lo tanto, cotejar de forma sistemática la posición proporcionada por el receptor GPS con otras técnicas de navegación es una buena práctica para identificar este fallo potencial y evitar una desviación importante de la ruta planeada.

Los receptores GPS certificados para IFR proporcionan una función de predicción RAIM que los pilotos deben usar antes de salir y antes de la llegada. La predicción RAIM simplemente determina si un número suficiente satélites GPS estarán a la vista en un lugar y la hora especificados. Se puede por tanto hacer una predicción RAIM para un aeropuerto de salida y uno de llegada a la hora estimada de arribada. Es importante siempre tener en mente que se trata de una predicción y que no garantiza que un fallo de RAIM no se producirá. Si el fallo RAIM se produce durante una aproximación GPS antes de la aproximación final, el piloto debe seguir el procedimiento de aproximación frustrada y comenzar a navegar por medios alternativos tan pronto como sea posible.

Para permitir que cualquier piloto pueda determinar de forma rápida y cómoda si RAIM estará disponible en ruta y durante la aproximación, tanto la Federal Aviation Administration (FAA) como EUROCONTROL (Organización Europea para la Seguridad de la Navegación Aérea) han creado sendos sitios web que pueden ser utilizados para predecir el estado RAIM, cumpliendo de esta forma con los requisitos de verificación pre-vuelo.

La página web de la FAA para la predicción RAIM, sistema denominado AC 90-100, abarca territorios de los EE.UU. en el formato de mapa gráfico (de color verde/rojo para RAIM disponible/no disponible) y se encuentra en http://www.raimprediction.net/ac90-100/. Por su parte EUROCONTROL  proporciona cobertura internacional para la mayoría de puntos de referencia en la base de datos de la aviación mundial. Su sistema se denomina AUGUR y puede accederse a él a través de http://augur.ecacnav.com/augur/app/home.

Sistema EKP IV de AvMap. Crédito: AvMap.

Sistema EKP IV de AvMap. Crédito: AvMap.

Base de datos actualizada

En la mayoría de los receptores GPS actuales se utiliza una base de datos actualizable para determinar con precisión la posición durante la navegación, así como para realizar diversos procedimientos instrumentales. Estas bases de datos deben estar totalmente actualizadas para operaciones IFR, mientras que no existe tal requisito para el uso VFR. La base de datos se encarga de presentar en pantalla un mapa móvil sobre el que se indican las diferentes clases de espacio aéreo, además de otra información operacional dependiendo del receptor particular. Por tanto, al utilizar un GPS sin una base de datos actualizada la información presentada en el mapa puede ser obsoleta, ofreciendo de esta forma información errónea al piloto. Esto nos puede llevar a complicaciones si pretendemos volar en visual alrededor de espacios aéreos críticos, tales como áreas prohibidas, restringidas y peligrosas, o espacio aéreo de clase A. De hecho, más de un piloto se han “colado” en el espacio aéreo que estaba tratando de evitar por utilizar una base de datos obsoleta. Por tanto, si no disponemos de una base de datos actualizada en nuestro receptor, debe hacerse caso omiso de la información mostrada por el mapa en movimiento cuando se toman decisiones críticas de navegación, en especial en lo referido a espacios aéreos. La información geográfica, en cambio, puede ser generalmente utilizada para determinar nuestra posición actual.

Situación de la antena

En muchas instalaciones VFR de receptores GPS la localización de la antena es más una cuestión de conveniencia que de rendimiento. Sin embargo, en instalaciones IFR se tiene mucha precaución en la instalación para asegurar que la antena tiene una línea de visión de los satélites despejada. Si no se utiliza la ubicación adecuada, una parte de la estructura de la aeronave puede bloquear la visión de la antena lo que tiene como consecuencia una mayor probabilidad de perder la señal de navegación.

Esto es especialmente cierto en el caso de los receptores GPS portátiles. La utilización de receptores portátiles para operaciones VFR es una tendencia creciente, especialmente entre los pilotos de alquiler. Por lo general, se utilizan ventosas para colocar los GPS en el interior de las aeronaves. Si bien este método es de gran comodidad, la “visión” de la antena con la que está equipado el receptor se encuentra limitada por la geometría particular del avión, por lo que en ciertos casos la recepción de la señal de los satélites disponibles no es óptima. En consecuencia, en ciertas situaciones pueden producirse pérdidas de la señal de navegación. Estas pérdidas de señal, unidas a la falta de capacidad de RAIM, podría resultar en la presentación al piloto de información de posición y navegación erróneas sin previo aviso.

Recomendaciones generales de uso

Antes de utilizar cualquier receptor GPS es conveniente comprobar si la unidad tiene la capacidad RAIM. Si no está disponible debe sospecharse de la posición indicada por el receptor GPS cuando exista un desacuerdo con la posición obtenida mediante otros sistemas de radionavegación o de navegación a estima.

Es importante también verificar en su caso la vigencia de la base de datos, actualizándola si es necesario. Si por cualquier motivo no podemos actualizar dicha base de datos (estamos de viaje y no tenemos un ordenador a mano, nos falta el cable correspondiente, no estamos suscritos a las actualizaciones, etc.), cuando tengamos realizar una decisión de navegación crítica debe hacerse caso omiso de la información presentada en el display en lo referente a los diferentes espacios aéreos. Hay que tener también en cuenta que determinados puntos de referencia pueden no existir o haber sido trasladados (por ejemplo, puntos de notificación). Para una mayor seguridad del vuelo, deberían cotejarse como mínimo los puntos de referencia previstos durante el vuelo con una fuente oficial actualizada.

Mientras que un receptor GPS portátil proporciona una excelente capacidad de navegación a los pilotos en visual, hay que estar preparado y alerta ante una posible pérdida intermitente de la señal de navegación, generalmente sin previo aviso.

Como siempre, deben planificarse cuidadosamente los vuelos antes de despegar. Si se pretende navegar utilizando puntos definidos por el usuario, deben tenerse preparados antes del vuelo y no definirse sobre la marcha. Es recomendable contrastar el vuelo planeado con un documento actualizado, como una carta de navegación. Se han dado casos en que un piloto utiliza puntos de usuario definidos por otro piloto que no estaban donde el piloto a los mandos esperaba encontrarlos. Ya se sabe, préstame tu GPS para este vuelo …

Como con cualquier otro sistema del avión, cuando volamos en visual se debe minimizar el tiempo que se tiene la cabeza hacia abajo, estando pendiente del terreno, la presencia de obstáculos y al acecho de posibles tráficos. Hay que tener en cuenta que unos pocos minutos de preparación y planificación en tierra resulta en una gran diferencia cuando estamos en el aire.

Otra forma de minimizar el tiempo que pasamos con la cabeza hacia abajo es familiarizarse con el funcionamiento del receptor. La mayoría de los receptores no son intuitivos y cada vez incluyen un mayor número de funcionalidades. Por ello es muy importante que el piloto emplee bastante tiempo en aprender y manejar con soltura las diversas pulsaciones y combinaciones de teclas, las funciones de los mandos y las diferentes pantallas que nuestro receptor GPS puede mostrar durante su operación. Algunos fabricantes ofrecen tutoriales basados en computadora o simulaciones de sus receptores. Es importante tomar el tiempo necesario para conocer bien la unidad GPS que vamos a utilizar antes de emprender el vuelo.

Página web del sistema AUGUR. Crédito: EUROCONTROL.

Página web del sistema AUGUR. Crédito: EUROCONTROL.

Concluyendo

En resumen, debe tenerse cuidado de no depender únicamente de un receptor GPS para resolver todos los posibles problemas de navegación VFR. A menos que se disponga de un receptor GPS instalado de acuerdo con los requisitos IFR, no puede asegurarse la exactitud o la integridad de la información presentada al piloto. Mientras que los receptores GPS proporcionan un enorme sentido práctico y son muy convincentes, el hecho es que únicamente el piloto puede navegar la aeronave y el GPS es uno de los instrumentos a disposición del piloto para volar de forma efectiva y segura.

Los GPS son muy útiles en la navegación, ahorrándonos tiempo y combustible, y además presentan unos displays muy atractivos. Pero no debemos olvidar que si volamos en visual debemos siempre cotejar la información presentada por el GPS con nuestras propias referencias. Y tener una carta de navegación a mano siempre es una buena idea. No sabemos si precisamente en el tramo de vuelo más complejo se acabará la batería de nuestro receptor …

Además, los proveedores de receptores GPS advierten siempre que es responsabilidad del piloto navegar de forma correcta, no haciéndose responsables de la precisión y el rigor de la información proporcionada por sus sistemas.

Fuentes: EUROCONTROL, Federal Aviation Administration (EE.UU.).

Agradecimientos: Airbox Aerospace Limited, SlyDemon y www.FisacAviation.com.

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