Antes del GPS: volar rutas RNAV sin satélites

La RNAV no solo se puede volar con el GPS. Los dos acrónimos a menudo se usan indistintamente, pero la RNAV, aunque se puede volar con GPS, también se puede volar con otras radioayudas basadas en tierra.

Definición de RNAV

La "Navegación de área" (RNAV) puede ser definida como un método de navegación que permite a los aviones operar en cualquier rumbo deseado dentro de la cobertura de las radio ayudas o dentro de los límites de un sistema embarcado autónomo, o combinando ambos. En otras palabras, este sistema de navegación IFR nos permite elegir cualquier rumbo dentro de la cobertura de las ayudas en tierra, en lugar de volar directamente de una radio ayuda a otra.


En lugar del típico patrón en zig-zag, la RNAV nos permite el vuelo directo dentro de la zona de cobertura de la estación que se está utilizando. Esta capacidad permite que las aeronaves eviten las rutas normalmente publicadas, liberando de tráfico el espacio aéreo. Esta forma de vuelo "ramdom" en inglés o aleatoria, ha dado el acrónimo: Ramdom NAVigation o RNAV. La técnica RNAV también permite volar aproximaciones por instrumentos a aeropuertos que no tienen estaciones de navegación terrestres, como un VOR o un Localizador.

La flexibilidad llega hasta poder volar rutas paralelas (Off-set routes) para evitar las aerovías más congestionadas.

El sistema CLC-60 de Narco

Las rutas RNAV se crearon a finales de los 60 y fueron rápidamente adoptadas. Según Jeppesen, las primeras cartas de navegación RNAV se publicaron en 1968 cuando el fabricante Narco presento su sistema de navegación CLC-60 RNAV. Este calculador de navegación presentaba la línea a seguir en el instrumento, que no era más que la información de los receptores VOR y DME instalados previamente, pero que ahora se podía modificar a gusto del piloto. 


El uso del CLC-60 era sencillo de entender pero laborioso de realizar si tenemos en cuenta como lo hacemos hoy en día. El sistema tenía dos ruedecillas selectoras para controlar el radial y la distancia. A estos aparatos se les llamó también "station movers", ya que con estas coordenadas ser podía "virtualizar" la posición de la estación VOR y ponerla en cualquier punto del mapa. A las estaciones VOR virtualizadas se las llamó también estaciones fantasma o "phantom stations".  Si quisiéramos "mover" la estación VOR a 4 millas en el radial 150 (así es como crear un punto de referencia a 4 millas al sureste de un VOR), debemos seleccionar esos valores en las ventanas dedicadas al radial y a la distancia (tal como se observa en las fotos). La aguja nos llevará hacia el punto y nos dirá cuanto nos desviamos.


A diferencia de un instrumento VOR convencional, una desviación máxima de la aguja del instrumento en el CLC-60 significaba una desviación de 2 millas, tanto si estamos a 1 milla o a 50 millas de la estación. Con este método se podía volar una ruta RNAV metiendo unos tras otro la serie de radiales VOR y DME necesarios. Cada "punto de referencia" o punto de ruta o WP o "Waypoint" de la ruta tenía un radial asociado y una distancia DME del VOR. A dicha navegación se la llamó también Rho/Theta navigation (Rho = distancia y Theta = ángulo). La creación de una ruta directa de esta manera podría reducir el kilometraje sustancialmente en comparación con las aerovías convencionales (Victor airways), que se diseñaban entre NAVAID's (radioayudas). Sin embargo, para que este tipo de navegación funcione correctamente, se debe permanecer dentro de los límites de cobertura de las estaciones VOR y DME que se utilicen.



La navegación por satélite cambió las reglas de juego

El primer satélite GPS fue lanzado en 1978 por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Inicialmente, el GPS solo estaba disponible para uso gubernamental y militar. Pero en 1993, una constelación completa de 24 satélites comenzó a funcionar y se abrió al uso público. Utilizando el mismo concepto básico que la navegación VOR RNAV, siempre que esté dentro del rango de cobertura de la recepción GPS y su receptor esté funcionando correctamente, se puede navegar punto a punto con este sistema. Para que una aeronave obtenga una ubicación 3D, el receptor GPS debe obtener una señal válida de al menos 4 satélites simultáneamente. Por su sencillez, su disponibilidad, su precisión y su fiabilidad, el GPS hoy en día se ha convertido en el sistema de referencia para la navegación RNAV.

El FMS lo usa todo

Los sistemas de gestión de vuelo (FMS), que normalmente se encuentran en aviones comerciales, permiten insertar una gran serie de puntos de referencia y procedimientos de instrumentos que definen una ruta de vuelo. Si se incluyen puntos de referencia y procedimientos en la base de datos de navegación, el ordenador (FMC) calcula las distancias y rumbos de todos los puntos de referencia en la ruta. Durante el vuelo, el FMS proporciona una guía precisa y fiable entre cada par de puntos de referencia, junto con información en tiempo real sobre el rumbo de la aeronave, la velocidad sobre  el terreno, la distancia, el tiempo estimado entre los puntos de referencia, el combustible consumido y el tiempo restante de combustible/vuelo. Si bien la mayoría de los sistemas FMS usan GPS, esa no es su única fuente de información. Muchos sistemas FMS en aeronaves de gran tamaño utilizan también una Unidad de navegación inercial (a menudo llamada Sistema de referencia inercial, o IRS), que está compuesto por láseres y giroscopios que determinan la trayectoria de vuelo de la aeronave, la altitud y la actitud. Y esa no es la única fuente adicional de información para un FMS. La mayoría de los sistemas FMS pueden usar receptores GPS, IRS, VOR, LOC y DME para proporcionar información de posición. Si alguna de estas formas de navegación no está disponible, las radioayudas convencionales se pueden usar también para obtener información de posición.

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