Geodesia. Cartografía. Sistemas de referencia. Tiempos.

DME II
Navegación por posicionamiento
GNSS: Navegación por satélite
GPS: Otros conceptos
Fundamentos básicos
Navegación DME-DME y el diseño de aerovías
La secuencia de pares de pulsos depende del equipo del avión,
por lo que un mismo equipo de tierra puede responder a
múltiples equipos en el aire (hasta 100–200 aeronaves).
La precisión típica de un DME está entre 185 m (0.1 nm) y
926 m. (0.5nm) 2 − σ. Se pueden obtener medidas casi
continuamente (10 medidas por segundo). También se obtiene
una estimación de la velocidad (proyectada en la dirección de
la estación) mediante el efecto Doppler.
Obsérvese que la medida de distancia D es 3-D. Para obtener
la distancia sobre el terreno, dG , si la altitud Alt es conocida:
D 2 = d 2 G + Alt2 .
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Navegación DME/DME
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Consideremos el caso de dos DMEs. En principio existirá una
ambigüedad que se puede resolver conocidas medidas
anteriores o con una tercera estación.
Simplifiquemos y supongamos Tierra plana y las coordenadas
x, y que miden la posición de la aeronave; las coordenadas
x1, y1 y x2, y2 determinan la posición de las estaciones.
Se mide la distancia a la primera estación ρ1 y a la segunda
estación ρ2 (distancias sobre tierra).
Las ecuaciones que hay que resolver para hallar la posición
son:
(x − x1) 2 + (y − y1) 2 = ρ1, (x − x2) 2 + (y − y2) 2 = ρ2.
Éstas ecuaciones son sencillas de resolver. Pero si las
distancias contienen error, ¿cómo determinar el error final en
la estimación de posición?
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User location
In the presence of measurement errors, the range rings used to compute the
user’s location will be in error and result in error in the computed position. The con-
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cept of dilution of precision is theGNSS: ideaNavegación that the position por satéliteerror
that results from mea-
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surement errors depends on the user/foghorn relative geometry. Graphically, these
ideas are illustrated in Figure 7.5. Two geometries are indicated. In Figure 7.5(a),
Errores en navegación Foghorn 2DME/DME
Variation in range ring
due to range errors:
from foghorn 1
from foghorn 2
Foghorn 2
Variation in range ring due to
range errors:
from foghorn 1
from foghorn 2
RNAV
Variation in range ring due to
range errors:
from foghorn 1
from foghorn 2
User location
Foghorn 2
Foghorn 1
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Navegación DME-DME y el diseño de aerovías
Shaded region: Locations
using data from Shaded within region: Locations using data
indicated error frombounds within indicated error bounds
User location
Figure 7.5 Relative geometry and dilution of precision: (a) geometry with low DOP, and (b)
geometry with high DOP.
(a)
User location
Los errores dependen de la posición relativa de las estaciones
Foghorn 1
DME con respecto al receptor.
Si la linea que une al receptor con uno de los DME forma 90
Foghorn 2
grados con la linea que une al receptor con el otro DME, la
Foghorn 1
situación es óptima, como se (b) ve en la figura de la izquierda.
Figure 7.5 Relative (a) geometry and dilution of precision: (a) geometry with low DOP, and (b)
Si dichas geometry lineas with high forman DOP. un ángulo pequeño (por ejemplo si el
receptor se encuentra aproximadamente entre las estaciones
DME) la situación Shaded region: es adversa, Locations using como data se muestra en la figura de
from within indicated error bounds
la derecha.
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RNAV=aRea NAVigation.
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La navegación tradicional exige emplear
radioayudas (típicamente VOR) como
waypoints generando aerovías rígidas que
no permiten explotar el espacio aéreo.
Foghorn Los 1 sistemas de navegación actuales
(b) permiten saber la posición de la aeronave
con precisión, para cualquier ruta.
RNAV es un procedimiento de navegación que permite diseñar
una ruta arbitraria con waypoints virtuales, siempre que la
ruta de la aeronave se encuentre en una zona donde los
sistemas de navegación tengan la suficiente precisión.
Dicha precisión se puede especificar, de forma que una
determinada ruta o procedimiento RNAV sólo la pueden
realizar aviones con ciertas características y adecuadamente
equipados. Ésta especificación se denomina RNP. 8 / 48