El sistema Eurofix y el NELS

Uno de los mayores problemas de cualquier sistema de posicionamiento global (GNSS) es la integridad. Por tal se entiende la capacidad del sistema de alertar cuando la señal se degrada o no puede utilizarse. Es el equivalente a la bandera roja en los antiguos instrumentos de navegación. Para poder solventar este problema y que la señal se pueda utilizar en aviación sin restricciones, la industria ha desarrollado diferentes métodos de aumentar la señal (signal aungmentation). Casi todo el mundo conoce el RAIM y el AIME, pero uno de los menos publicitados es el sistema EUROFIX. Este sistema, curiosamente, utiliza una forma de radionavegación que ya había caído en desuso. Se trata del LORAN-C, que como todo aviador antiguo sabe, es un sistema de posicionamiento hiperbólico. Parece ser que la combinación de las dos señales puede proveer posicionamiento muy preciso y capacidad de seguir recibiendo la señal incluso si algún satélite se avería. Básicamente Este sistema utiliza los emisores Loran-C cuyas señales son ligeramente modificadas para transmitir las informaciones DGPS. El LORAN-C todavía se usa en navegación marítima y con los últimos avances en electrónica este viejo pero confiable sistema se niega a desaparecer en plena era de satélites.

Desde 1989 la Universidad de Delft ha estado trabajando en el sistema Eurofix. El propósito era desarrollar y modificar la infraestructura actual de Loran-C para proporcionar un sistema de aumentación para la navegación por satélite y permitir la difusión de corrección de datos D-GPS (GPS diferencial) e integridad de la información en uno de sus ocho subcanales; otros subcanales pueden ser utilizados para los mensajes DGLONASS-DGNSS. Se han realizado varios experimentos para comprobar las prestaciones DGPS en vuelo con este sistema Eurofix en Europa y los Estados Unidos. Sus resultados son muy buenos. La contrapartida soviética del LORAN occidental se llamaba CHAYKA (gaviota en ruso). Este sistema también se sigue utilizando en el Este y en esencia es muy parecido al LORAN-C.

Se ha comprobado que la infraestructura actual del Loran-C y del Chayka pude llegar a ser, con cambios mínimos, un potente sistema de aumentación para la navegación por satélite. Aunque las modificaciones para los sistemas de navegación de baja frecuencia son mínimas, el usuario de GNSS podría obtener beneficios significativos en términos de precisión, integridad y disponibilidad. La razón es la gran diferencia en estructura de señal, propagación y operaciones entre los dos sistemas. La difusión de datos de corrección e integridad de datos mejora la precisión del GNSS hasta el nivel de metros. De este modo, los rangos o distancias medidas con el Loran-C y el Chayka se actualizan constantemente. De esta forma, en caso de interrupción de la señal GNSS, los Loran-C y Chayka si están bien calibrados, pueden asumir la función de navegación. 

El sistema NELS

El Sistema Loran-C del Noroeste Europeo (NELS) fue establecido en 1992 por Dinamarca, Alemania, Francia, Irlanda, los Países Bajos y Noruega para ofrecer un sistema de radionavegación terrestre para la región del noroeste de Europa. El establecimiento de NELS precisamente ha servido de base a la Universidad Tecnológica de Delft para elaborar el Eurofix. Las estaciones Loran-C o Chayka se actualizan para transmitir datos a baja velocidad en rangos de hasta 1000 km. Los datos se separan en ocho canales que están asignados a DGPS, DGLONASS, DLoran-C/DChayka, mensajes de integridad de navegación y servicio de mensajes cortos. Tres canales están reservados para futuras aplicaciones. El modo operativo de navegación normal del Loran-C se conserva, lo que le da al usuario de Eurofix, junto a las posiciones precisas de DGPS, una mayor fiabilidad de navegación. Si el GPS o Loran-C fallaran, el otro sistema aún proporcionaría información de posición, pero con una precisión reducida de entre 100 y 300 metros. Como Loran-C y el GPS son muy diferentes en el control operacional y las características de propagación de la señal, no hay mucho riesgo de que ambos sistemas fallen simultáneamente.

Las transmisiones de prueba Eurofix de la estación Loran-C en Sylt en Alemania han tenido éxito, lo que ha llevado a la decisión de implementar Eurofix en otras tres estaciones: Lessay (Francia), Vasrlandet y B0 (Noruega) ofreciendo cobertura Eurofix en toda el área de NELS actual Cobertura de Loran-C.


Un plan para la implementación completa de Eurofix en todas las estaciones NELS fue aceptado en su día por el Comité Directivo de NELS, la autoridad máxima del sistema. Sujeto a tal implementación, existe la posibilidad de una mayor expansión de la cobertura de Eurofix en Europa haciendo uso de la infraestructura de Loran-C existente en el área del Mar Mediterráneo.

Con este sistema un avión, por ejemplo, podrá calcular una posición tridimensional con solo tres satélites disponibles, cuando el mínimo son actualmente cuatro. Se estima que la cobertura de Eurofix sea de al menos 1000 km entre cada transmisor Loran-C equipado con Eurofix. Cuando se encuentre completamente en funcionamiento el sistema tendrá una precisión absoluta de algo más de 5 metros y una disponibilidad superior al 999996% por mes.


Comentarios

  1. Manolo:

    Tu entrada ¿tiene algo que ver con ésto?

    http://www.thedrive.com/the-war-zone/17987/usaf-is-jamming-gps-in-the-western-u-s-for-largest-ever-red-flag-air-war-exercise

    Es obvio que los EE.UU. tienen esa capacidad, y los rusos y los chinos (de ahí las maniobras en ese entorno sin GPS), pero me pregunto si los europeos la tienen. Y me planteo otra duda ¿en esas condiciones las aerolíneas pueden seguir operando? Y los perjuicios económicos que les ocasionan ¿son indemnizables ? (creo que la respuesta de esta última pregunta la sé).

    Un saludo.
    Pablo.

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    1. Hola Pablo, Jajaa pues me has calado, pero no me parecía que fuese tan evidente! :)
      Yo participé en el famoso ejercicio Red Flag en 1999 y ya en aquella época se empezaba a discutir el hecho de que las señales de navegación se pudieran intervenir (el famoso spoofing del GPS). Desde entonces ha llovido mucho y los estrategas militares se han dado cuenta de que no se puede combatir siendo totalmente dependiente de un solo sistema PNT (Position, Navigation, Time), que es lo que en aviación civil se viene a denominar navegación 4D. El sistema EUROFIX es precismente uno de los muchos sistemas PNT que existen en la actualidad, bien en su fase de pruebas o desarrollo. Pero existen muchos otros no tan modernos, pero igualmente precisos, como el famoso INS/IRS, que era el que nosotros llevábamos en los F-18 españoles cuando participábamos en el Red Flag. El mismo sistema R2D2 del SR-71 para la astro-navegación todavía se utiliza. El secreto parece estar en intentar mezclar varios sistemas autónomos con los sistemas de posicionamiento global GNSS. En concreto ahora se habla de sistemas HAPS o Hybrid and Autonomous PNT Systems. Es un tema muy interesante que sigo muy de cerca, pero es muy técnico y muy árido, como para meterlo en el Blog. Quizás me anime si soy capaz de simplificarlo un poco, tal cual hice con los temas de la PBN. Aunque ya se sabe que al simplificar se pierde contenido. En Europa estamos apostando por el sistema Galileo con la aumentación por medio de EGNOS, sin embargo se que se lleva años intentando conseguir sistemas alternativos de posicionamiento por métodos diferentes. Un poco a lo que hicieron los norteamericanos con el sistema ROSUM. centrándome ya en tus cuestiones que son verdaderamente interesantes... "Chi lo sá!" jajaja. En mi opinión las aerolíneas podrán seguir operando, pero no en todos los destinos, ya que en algunos aeropuertos solo existen aproximaciones RNAV o GNSS. Me imagino que en una situación de crisis se puede llegar a modificar la aproximación a un aeropuerto. Te cuento un caso: cierta línea aérea de la cual no puedo decir el nombre, llevaba generales a Afganistán en transporte VIP con un avión comercial de última generación. Los sistemas FMS de los modernos aviones comerciales admiten como destino final un punto de ruta o Waypoint además de un aeropuerto. Los norteamericanos pueden instalar un sistema portátil de aproximación por microondas MLS en cualquier base o terreno que ellos elijan, incluso en pistas no preparadas. Basta con recibir de los norteamericanos la identificación del sistema para poder "construir" una aproximación "ad-hoc" dentro del computador de vuelo, teniendo en cuenta que no existe legalmente en ninguna base de datos o publicación oficial, pero... se puede ejecutar. Problema resuelto. Es un tema que si quieres puedo extender para hacer una entrada, pero esto solo entre tu y yo :)

      Un cordial saludo
      Manolo

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