PROYECTO FIN DE CARRERA DISEÑO DEL CTA DEL AEROPUERTO DE PAMPLONA CON NAVEGACIÓN DE ÁREA BASADO EN GNSS
Descripción
Noviembre 2012 ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA AERONÁUTICA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID PROYECTO FIN DE CARRERA
DISEÑO DEL CTA DEL AEROPUERTO DE PAMPLONA CON NAVEGACIÓN DE ÁREA BASADO EN GNSS
Damián Rodríguez Fernández AERONAVEGACIÓN
Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Agradecimientos
Agradecimientos Me gustaría que estas líneas sirvieran para expresar mi más profundo y sincero agradecimiento a todas aquellas personas que con su ayuda han colaborado en la realización del presente proyecto, en especial al profesor D. Luis Pérez Sanz, por la orientación, el seguimiento y la supervisión continua del mismo. A toda mi familia: mis abuelos, tíos, primos les doy las gracias por haberme cuidado, escuchado, enseñado y por todas las cosas que ahora mismo no recuerdo pero que me han enseñado a ser mejor persona. En especial a mis padres Mario y María Jesús y a mi hermana Clara, sin ellos no sería lo que soy. También quiero dedicárselo a mi pareja Laura, por haberme apoyado en tantos momentos difíciles, por su paciencia, por su ánimo y sobre todo por su compresión. Quisiera hacer extensiva mi gratitud a mis compañeros de INECO del Departamento de Diseño, Estructuración y Organización de Espacio Aéreo en especial a Manuel Santos e Iván Marqueta, por su constante ayuda y por tener la oportunidad de haber trabajado con ellos. También me gustaría agradecer el trabajo mostrado por el Departamento de Seguridad Operacional, por haberme facilitado las cosas. A todos, MUCHAS GRACIAS.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice
Índice Agradecimientos ................................................................................................................................. 3 Índice .................................................................................................................................................. 4 Índice de Figuras .................................................................................................................................. 9 Índice de Tablas .................................................................................................................................. 12 Definiciones ....................................................................................................................................... 13 Abreviaturas y Acrónimos ................................................................................................................... 14 Introducción ....................................................................................................................................... 18 Estructuración del Proyecto ................................................................................................................ 20 Metodología y definición de las actividades ........................................................................................ 21 Planificación .......................................................................................................................................... 22 Actividad 1: Definición de los requisitos operacionales. .............................................................. 22 Actividad 2: Creación del equipo de diseño del espacio aéreo. ................................................... 22 Actividad 3: Objetivos y Alcance. .................................................................................................. 22 Actividad 4: Análisis del Escenario de Referencia. ........................................................................ 23 Actividad 5: Seleccionar los criterios de performance y política de seguridad. ........................... 24 Actividad 6: Infraestructura CNS / ATM. ....................................................................................... 24 Diseño .................................................................................................................................................... 25 Actividad 7: Diseño del espacio aéreo. ......................................................................................... 25 Actividad 8: Diseño inicial de los procedimientos de vuelo. ......................................................... 25 Actividad 9: Volúmenes y sectores del espacio aéreo. ................................................................. 25 Actividad 10: Selección de la especificación de navegación OACI. ............................................... 26 Validación .............................................................................................................................................. 27 Actividad 11: Validación del diseño de Espacio Aéreo ................................................................. 27 Actividad 12: Conclusión del diseño de Procedimientos .............................................................. 27 Actividad 13: Validación del Procedimiento ................................................................................. 27 Implementación ..................................................................................................................................... 28 Actividad 14: Planning de Implementación .................................................................................. 28 Actividad 15: Implementación ...................................................................................................... 28 Actividad 16: Revisión de la Postimplementación ........................................................................ 28 Desarrollo del Proyecto ......................................................................................................................... 29 Actividad 1: Definición de los Requisitos Operacionales ...................................................................... 31 Actividad 2: Creación del Equipo de Diseño del Espacio Aéreo ............................................................ 32 Actividad 3: Objetivos y Alcance ......................................................................................................... 33
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona ................................... 35 4.1 Pamplona CTA ................................................................................................................................. 35 4.2 Puntos de entrada y salida del CTA ................................................................................................. 38 4.3 Servicio de control en el CTA ............................................................................................................ 39 4.4 Rutas de sobrevuelo ........................................................................................................................ 40 4.5 Relación de posiciones operativas y funciones asociadas en una torre de control de aeródromo .. 40 4.6 Procedimientos de coordinación con las dependencias colaterales ................................................ 41 4.7 Procedimientos Radar ..................................................................................................................... 41 4.8 Cartas de acuerdo ............................................................................................................................ 41 Carta de acuerdo entre Madrid ACC y Pamplona TWR ..................................................................... 41 Carta de acuerdo entre Rioja TWR y Pamplona TWR ....................................................................... 44 Coordinación del Estado de las Áreas Especiales en el Área de Interés Común ............................... 45 4.9 Vuelos VFR ....................................................................................................................................... 45 Actividad 5: Criterios de Performance y Política de Seguridad ............................................................ 47 5.1 Objetivos de seguridad .................................................................................................................... 47 5.2 Criterios de Seguridad ..................................................................................................................... 48 5.3 Metodología de Evaluación de Seguridad ....................................................................................... 48 Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM ................................................................................................ 49 6.1 Comunicaciones ............................................................................................................................... 49 6.2 Navegación ...................................................................................................................................... 52 6.3 Vigilancia ......................................................................................................................................... 53 6.4 ATM – Gestión de Tráfico Aéreo ...................................................................................................... 54 Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo ................................................................................................ 56 7.1 Datos del tráfico aéreo en el Escenario de Referencia ..................................................................... 56 Análisis eólico .................................................................................................................................... 56 Análisis de visibilidad y nubosidad .................................................................................................... 58 7.2 Estadísticas ...................................................................................................................................... 59 Evolución Anual del Número de Pasajeros ....................................................................................... 59 Evolución Anual del Número de Operaciones .................................................................................. 59 Evolución Anual del Número de Operaciones de Carga ................................................................... 60 7.3 Previsiones futuras de tráfico .......................................................................................................... 61 7.4 Principios de diseño de los procedimientos de vuelo instrumental ................................................. 63 Errores ............................................................................................................................................... 63 Áreas de protección .......................................................................................................................... 64 Puntos de referencia ......................................................................................................................... 65 Longitud mínima de un tramo limitado por dos puntos de recorrido .............................................. 67 Puntos de recorrido de paso ........................................................................................................ 67 Puntos de recorrido de sobrevuelo .............................................................................................. 68
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice Protección de virajes y evaluación de obstáculos ............................................................................. 72 Métodos de construcción de virajes ............................................................................................. 72 Protección del límite exterior del viraje ............................................................................................ 74 Determinación de los puntos de viraje anterior y posterior ............................................................. 75 Criterios para los puntos de viraje anterior y posterior ................................................................ 76 7.5 Rutas de Salida ................................................................................................................................ 78 Principios de diseño .......................................................................................................................... 79 Superficie de identificación de obstáculos (OIS) ............................................................................... 79 Pendiente de diseño del procedimiento (PDG) ................................................................................. 79 7.6 Aproximación ................................................................................................................................... 82 Tramo de aproximación inicial .......................................................................................................... 83 Tramo de aproximación intermedia ................................................................................................. 83 Tramo de aproximación final ............................................................................................................ 84 Tramo de aproximación frustrada .................................................................................................... 85 Aproximación visual (en circuito) ...................................................................................................... 86 Aproximación RNAV .......................................................................................................................... 86 7.7 Rutas de Llegada (STAR) .................................................................................................................. 89 Actividad 8: Diseño inicial de los Procedimientos de vuelo ................................................................. 93 Aeropuerto de Pamplona ...................................................................................................................... 94 Introducción ...................................................................................................................................... 94 Pista ................................................................................................................................................... 95 Historia del Aeropuerto .................................................................................................................... 96 Problemas ......................................................................................................................................... 97 8.1 Diseño de los procedimientos de vuelo instrumental ...................................................................... 98 Rutas de Salidas (SID) ........................................................................................................................ 98 Umbral 15 ..................................................................................................................................... 99 Umbral 33 ................................................................................................................................... 111 Aproximaciones .............................................................................................................................. 123 Umbral 15 ................................................................................................................................... 123 Umbral 33 ................................................................................................................................... 131 Rutas de Llegada (STAR) .................................................................................................................. 141 Umbral 15 ................................................................................................................................... 141 Umbral 33 ................................................................................................................................... 143 Actividad 9: Volúmenes y Sectores ATC del Espacio Aéreo ................................................................ 146 Actividad 10: Selección de la Especificación de Navegación OACI ...................................................... 147 Construcción de las Cartas Aeronáuticas ........................................................................................... 148 1. Tipos de Cartas Aeronáuticas .......................................................................................................... 148 Carta de Salida Normalizada – Vuelo por Instrumentos (SID) – OACI ............................................. 148 Carta de Aproximación por Instrumentos – OACI ........................................................................... 148 Carta de Llegada Normalizada – Vuelo por Instrumentos (STAR) – OACI ....................................... 149 2. Estructura de las Cartas Aeronáuticas ............................................................................................. 149 Encabezado y pie de página ............................................................................................................ 149 Cuerpo de la carta ........................................................................................................................... 150
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice 3. Codificación de la base de datos de navegación ............................................................................. 150 Punto de referencia inicial (IF) ........................................................................................................ 151 Derrota hasta punto de referencia (TF) .......................................................................................... 151 Directo a punto de referencia (DF) ................................................................................................. 152 Rumbo hasta punto de referencia (CF) ........................................................................................... 152 Espera/en hipódromo hasta una terminación manual (HM) .......................................................... 153 4. Cartas aeronáuticas diseñadas ........................................................................................................ 154 Cartas de Salida (SID) ........................................................................................................................ 155 Cartas de Aproximación (IAC) ........................................................................................................... 156 Cartas de Llegada (STAR) .................................................................................................................. 157 Conclusiones .................................................................................................................................... 158 Anexo 1: Conceptos Generales sobre el Espacio Aéreo ..................................................................... 160 Reglas de vuelo .................................................................................................................................... 160 Reglas de vuelo visual ..................................................................................................................... 160 Reglas de vuelo instrumental .......................................................................................................... 161 Fases de vuelo ..................................................................................................................................... 162 Rodaje ............................................................................................................................................. 163 Despegue ........................................................................................................................................ 163 Ascenso ........................................................................................................................................... 164 Ruta ................................................................................................................................................. 164 Descenso ......................................................................................................................................... 164 Aproximación .................................................................................................................................. 164 Procedimientos de aproximación ............................................................................................... 165 Aterrizaje ......................................................................................................................................... 166 Estructura del espacio aéreo ............................................................................................................... 166 Espacio aéreo de categoría especial ............................................................................................... 167 Espacio aéreo no controlado .......................................................................................................... 167 Espacio aéreo controlado ............................................................................................................... 167 Regiones de información de vuelo: FIR y UIR ............................................................................. 168 Área de Control: CTA .................................................................................................................. 168 Área de control terminal: TMA ................................................................................................... 168 Zonas de control: CTR ................................................................................................................. 168 Zonas de tránsito de aeródromo: ATZ ........................................................................................ 169 Clasificación del espacio aéreo ............................................................................................................ 169 Rutas ATS ............................................................................................................................................. 171 Aerovía: AWY .................................................................................................................................. 171 SID ................................................................................................................................................... 171 STAR ................................................................................................................................................ 172 Geodesia y Sistema de coordenadas ................................................................................................... 172 Sistemas de referencia convencionales: ED 50 ............................................................................... 173 Sistemas de referencia globales: WGS 84 ....................................................................................... 173 Sistema de coordenadas geográficas .............................................................................................. 174
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice Sistema de coordenadas cartesianas .............................................................................................. 175 Anexo 2: Conceptos Generales sobre la Navegación Aérea y sus Sistemas ........................................ 177 Introducción a la navegación aérea .................................................................................................... 177 Sistemas de ayuda a la navegación aérea ........................................................................................... 177 Sistema NDB .................................................................................................................................... 177 Sistema VOR .................................................................................................................................... 179 Sistema DME ................................................................................................................................... 180 Sistema ILS ...................................................................................................................................... 181 Sistema MLS .................................................................................................................................... 183 Sistema INS ..................................................................................................................................... 183 Sistema GNSS .................................................................................................................................. 184 GPS .............................................................................................................................................. 185 GLONASS ..................................................................................................................................... 186 GALILEO ...................................................................................................................................... 186 BEIDOU ....................................................................................................................................... 187 Vulnerabilidades de los sistemas de posicionamiento por satélites .......................................... 187 Otras vulnerabilidades ................................................................................................................ 187 Sistemas de Aumentación GNSS ................................................................................................. 188 Evolución de la Navegación ................................................................................................................. 189 RNAV ............................................................................................................................................... 189 RNP .................................................................................................................................................. 190 PBN .................................................................................................................................................. 191 Bibliografía ....................................................................................................................................... 194
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice de Figuras
Índice de Figuras Figura 1: Fases y Actividades para la Implantación PBN ........................................................................... 21 Figura 2: Equipo de Diseño de Espacio Aéreo ............................................................................................ 22 Figura 3: Factores para la realización de un proyecto ............................................................................... 23 Figura 4: Escenario de Referencia .............................................................................................................. 24 Figura 5: Volúmenes de Espacio Aéreo ...................................................................................................... 25 Figura 6: Diagrama de Bloques, Implementación ...................................................................................... 28 Figura 7: Mejoras en el Aeropuerto ........................................................................................................... 33 Figura 8: Actividades PBN .......................................................................................................................... 34 Figura 9: CTA Pamplona ............................................................................................................................ 36 Figura 10: CTR Pamplona, carta VFR del aeropuerto de Pamplona ........................................................... 36 Figura 11: Espacios aéreos restringidos y peligrosos ................................................................................. 37 Figura 12: Puntos de entrada y salida del CTA ........................................................................................... 38 Figura 13: Sector LECMPAU ....................................................................................................................... 39 Figura 14: Sector LECMPAL ........................................................................................................................ 40 Figura 15: Centro de Emisores ................................................................................................................... 50 Figura 16: Cobertura de los Centros Emisores a 6000ft ............................................................................. 51 Figura 17: Cobertura de los Centros Emisores a 8500 ............................................................................... 51 Figura 18: Cobertura GNSS en el Aeropuerto de Pamplona ....................................................................... 52 Figura 19: RAIM de la señal GNSS .............................................................................................................. 53 Figura 20: Cobertura de los Radares Secundarios a 8500 ft ...................................................................... 54 Figura 21: Aeropuertos cercanos ............................................................................................................... 55 Figura 22: Rosa de vientos por intensidades .............................................................................................. 57 Figura 23: Rosa de vientos totales ............................................................................................................. 57 Figura 24: Evolución Anual del Número de Pasajeros ................................................................................ 59 Figura 25: Evolución Anual del Número de Operaciones ........................................................................... 60 Figura 26: Evolución Anual del Número de Operaciones de Carga ............................................................ 60 Figura 27: Crecimiento del tráfico total de pasajeros ................................................................................ 62 Figura 28: Crecimiento del tráfico total de aeronaves ............................................................................... 62 Figura 29: Error Total del sistema (TSE) ..................................................................................................... 63 Figura 30: Corte del área de tramo en línea recta, indicando las áreas primaria y secundaria ................. 64 Figura 31: Símbolo Fly-‐By ........................................................................................................................... 66 Figura 32: Símbolo Fly-‐Over ....................................................................................................................... 66 Figura 33: Tolerancia de un Waypoint ....................................................................................................... 66 Figura 34: Distancia mínima de estabilización-‐punto de recorrido de paso .............................................. 68 Figura 35: Distancia mínima de estabilización-‐punto de recorrido de sobrevuelo .................................... 69 Figura 36: Dos puntos de recorrido de paso .............................................................................................. 70 Figura 37: Punto de recorrido de paso seguido de punto de recorrido de sobrevuelo ............................... 70 Figura 38: Dos puntos de recorrido de sobrevuelo .................................................................................... 71 Figura 39: Punto de recorrido de sobrevuelo seguido de punto de recorrido de paso ............................... 71 Figura 40: Distancia mínima de estabilización, “DER -‐ primer punto de recorrido” .................................. 72 Figura 41. Construcción de espiral de viento ............................................................................................. 73 Figura 42: Viraje de sobrevuelo seguido de un tramo DF .......................................................................... 74 Figura 43: Viraje de paso con ángulo ≤ 90 ................................................................................................. 75 Figura 44. Viraje de paso (Fly-‐By) .............................................................................................................. 77 Figura 45. Viraje de sobrevuelo (Fly-‐Over) ................................................................................................. 78 Figura 46. Pendiente de diseño del procedimiento .................................................................................... 80
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice de Figuras Figura 47: Salida en un punto .................................................................................................................... 81 Figura 48: Salida en línea recta .................................................................................................................. 82 Figura 49: Fases de Aproximación Frustrada ............................................................................................. 85 Figura 50: Tramo de aproximación por instrumentos ............................................................................... 86 Figura 51: Disposición general en barra Y ................................................................................................. 87 Figura 52: Disposición general en barra T ................................................................................................. 88 Figura 53: Áreas RNP APCH ....................................................................................................................... 89 Figura 54: Criterios de llegada ................................................................................................................... 91 Figura 55: Altitud de Llegada a Terminal ................................................................................................... 92 Figura 56: Ubicación del Aeropuerto de Pamplona respecto a los municipios de Noáin y Ezkirotz ........... 94 Figura 57: Plano de Aeródromo del Aeropuerto de Pamplona .................................................................. 96 Figura 58: Principales accidentes geográficos alrededor del Aeropuerto de Pamplona ............................ 98 Figura 59: Obstáculos por la salida RWY 15 ............................................................................................ 100 Figura 60: Salida GOMSO RWY 15 ........................................................................................................... 103 Figura 61: Trayectoria GOMSO RWY 15 .................................................................................................. 103 Figura 62: Salida KUDEX RWY 15 ............................................................................................................. 105 Figura 63: Trayectoria KUDEX RWY 15 .................................................................................................... 105 Figura 64: Salida NOLSA RWY 15 ............................................................................................................. 106 Figura 65: Trayectoria NOLSA RWY 15 .................................................................................................... 107 Figura 66: Salida TURPU RWY 15 ............................................................................................................. 109 Figura 67: Trayectoria TURPU RWY 15 .................................................................................................... 110 Figura 68: Salidas Aeropuerto de Pamplona RWY 15 .............................................................................. 110 Figura 69: Salida GOMSO RWY 33 ........................................................................................................... 113 Figura 70: Trayectoria GOMSO RWY 33 .................................................................................................. 113 Figura 71: Salida KUDEX RWY 33 ............................................................................................................. 115 Figura 72: Trayectoria KUDEX RWY 33 .................................................................................................... 115 Figura 73: Salida NOLSA RWY 33 ............................................................................................................. 117 Figura 74: Trayectoria NOLSA RWY 33 .................................................................................................... 118 Figura 75: Salida TURPU RWY 33 ............................................................................................................. 120 Figura 76: Trayectoria TURPU RWY 33 .................................................................................................... 120 Figura 77: Salidas Aeropuerto de Pamplona RWY 33 .............................................................................. 121 Figura 78: Espera RNAV para la Aproximación por la RWY 15 ................................................................ 123 Figura 79: Convergencia Tramo Inicial y Tramo Intermedio .................................................................... 125 Figura 80: Convergencia Tramo Intermedio y Tramo Final ...................................................................... 126 Figura 81: Obstáculo en Aproximación Frustrada ................................................................................... 128 Figura 82: Viraje en Aproximación Frustrada .......................................................................................... 129 Figura 83: Tramo de Aproximación Inicial-‐Intermedia-‐Final, Aproximación Frustrada ........................... 130 Figura 84: Espera RNAV (6000 ft) para la Aproximación por la RWY 33 ................................................. 131 Figura 85: Espera RNAV (4700 ft) para la Aproximación por la RWY 33 ................................................. 132 Figura 86: Convergencia Tramo Inicial y Tramo Intermedio .................................................................... 134 Figura 87: Tramo Final con MAPt ............................................................................................................ 135 Figura 88: Obstáculo en Aproximación Frustrada ................................................................................... 136 Figura 89: Aproximación Visual en Circuito ............................................................................................. 137 Figura 90: Virajes en Aproximación Frustrada ......................................................................................... 139 Figura 91: Tramo de Aproximación Inicial-‐Intermedia-‐Final, Aproximación Frustrada ........................... 140 Figura 92: Estructura de las STAR en el Aeropuerto de Pamplona (THR 15) ............................................ 141 Figura 93: Protecciones de las STAR del Aeropuerto de Pamplona (THR 15) ........................................... 142 Figura 94: Estructura de las STAR en el Aeropuerto de Pamplona (THR 33) ............................................ 143 Figura 95: Estructura de las STAR en el Aeropuerto de Pamplona (THR 33), alternativa ........................ 144
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Índice de Figuras Figura 96: Protecciones de las STAR del Aeropuerto de Pamplona (THR 33) ........................................... 144 Figura 97: Protecciones de las STAR del Aeropuerto de Pamplona (THR 33), alternativa ....................... 145 Figura 98: Tramo TF ................................................................................................................................. 152 Figura 99: Tramo DF ................................................................................................................................ 152 Figura 100: Tramo CF ............................................................................................................................... 152 Figura 101: Tramo HM ............................................................................................................................. 153 Figura 102: Secuencias de tramos ........................................................................................................... 153 Figura 103: Condiciones VMC .................................................................................................................. 161 Figura 104: Fases de Vuelo ...................................................................................................................... 162 Figura 105: Aproximación Visual ............................................................................................................. 165 Figura 106: Clasificación del Espacio Aéreo ............................................................................................. 167 Figura 107: Regiones de Información de Vuelo en España ...................................................................... 168 Figura 108: Clasificación del Espacio Aéreo español ................................................................................ 171 Figura 109: Datum Local y Datum Geocéntrico ....................................................................................... 172 Figura 110: Sistema de Referencia WGS-‐84 ............................................................................................. 174 Figura 111: Sistema de Coordenadas Geográficas .................................................................................. 174 Figura 112: Sistema de Coordenadas Cartesianas ................................................................................... 175 Figura 113: División en Husos y zonas UTM ............................................................................................ 176 Figura 114: Sistema NDB ......................................................................................................................... 178 Figura 115: Indicaciones ADF ................................................................................................................... 178 Figura 116: Estación VOR coemplazada con estación DME ..................................................................... 179 Figura 117: Marcaciones VOR ................................................................................................................. 180 Figura 118: Estación DME ........................................................................................................................ 181 Figura 118: Trayectoria descenso ILS ....................................................................................................... 182 Figura 120: Subsistema GP ...................................................................................................................... 182 Figura 121: Subsistema LOC .................................................................................................................... 182 Figura 122: Estación móvil MLS ............................................................................................................... 183 Figura 123: Funcionamiento GNSS .......................................................................................................... 186 Figura 124: Comparativa Rutas RNAV con Rutas Convencionales ........................................................... 190 Figura 125: Navegación basada en PBN .................................................................................................. 192 Figura 126: Especificaciones PBN ............................................................................................................ 192
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Índice de Tablas Tabla I: Coordenadas del CTA del Aeropuerto de Pamplona ..................................................................... 35 Tabla II: Rutas aéreas que comunican el Aeropuerto de Pamplona .......................................................... 40 Tabla III: Centros de Emisores .................................................................................................................... 49 Tabla IV: Porcentajes de absorción. Pistas 15-‐33 ...................................................................................... 58 Tabla V: Porcentajes de Simultaneidad de Visibilidad y Altura de las nubes ............................................. 58 Tabla VI: Evolución de pasajeros ............................................................................................................... 59 Tabla VII: Evolución de Operaciones .......................................................................................................... 59 Tabla VIII: Evolución Operaciones de Carga ............................................................................................... 60 Tabla IX: Escenarios de demanda de pasajeros ......................................................................................... 61 Tabla X: Escenarios de tráfico de aeronaves .............................................................................................. 62 Tabla XI: XTT, ATT y semianchura del área para RNP 1 Básica .................................................................. 82 Tabla XII: XTT, ATT y semianchura del área para RNP APCH ..................................................................... 86 Tabla XIII: XTT, ATT y semianchura del área para RNP 1 Básica ................................................................ 90 Tabla XIV: Características de la pista ......................................................................................................... 95 Tabla XV: Dimensiones de CWY, RESA y Franja ......................................................................................... 95 Tabla XVI: Datos obstáculo Salida GOMSO RWY 15 ................................................................................ 102 Tabla XVII: Datos obstáculo Salida KUDEX RWY 15 ................................................................................. 104 Tabla XVIII: Datos obstáculo Salida NOLSA RWY 15 ................................................................................ 106 Tabla XIX: Datos obstáculo Salida TURPU RWY 15 .................................................................................. 108 Tabla XX: Distancia que recorren las aeronaves en las SID por la RYW 15 .............................................. 111 Tabla XXI: Datos obstáculo Salida GOMSO RWY 33 ................................................................................ 112 Tabla XXII: Datos obstáculo Salida KUDEX RWY 33 ................................................................................. 114 Tabla XXIII: Datos obstáculo Salida NOLSA RWY 33 ................................................................................ 116 Tabla XXIV: Datos obstáculo Salida TURPU RWY 33 ................................................................................ 119 Tabla XXV: Distancia que recorren las aeronaves en las SID por la RYW 33 ............................................ 122 Tabla XXVI: Obstáculos en las esperas ..................................................................................................... 124 Tabla XXVII: Valores para la determinación de la distancia del MAPt al SOC .......................................... 127 Tabla XXVIII: Obstáculo en Aproximación Frustrada ............................................................................... 128 Tabla XXIX: Obstáculos en las esperas ..................................................................................................... 132 Tabla XXX: Obstáculo en Aproximación Frustrada ................................................................................... 135 Tabla XXX: Aproximación Visual en Circuito ............................................................................................ 136 Tabla XXXI: Valores para la determinación de la distancia del MAPt al SOC ........................................... 138 Tabla XXXIII: Distancia que recorren las aeronaves en las STAR por la RWY 15 ...................................... 143 Tabla XXXIV: Distancia que recorren las aeronaves en las STAR por la RWY 33 ...................................... 145 Tabla XXXV: Especificaciones de Navegación OACI para cada fase de vuelo .......................................... 147
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Definiciones
Definiciones Los siguientes términos se utilizan en este proyecto, su significado es el que se expresa a continuación: Altitud: Distancia vertical entre un nivel, punto u objeto considerado como punto, y el nivel medio del mar (MSL). Altura: distancia vertical entre un nivel, punto u objeto considerado como punto, medido desde una referencia especificada. Altitud/altura de procedimiento: altitud/altura concreta que se alcanza operacionalmente a la altitud/altura mínima de seguridad del tramo o sobre ella y establecida para desarrollar un descenso estabilizado a una pendiente/ángulo de descenso prescrita en el tramo de aproximación intermedia/final. Altitud de franqueamiento de obstáculos (OCA): Obstacle Clearence Altitude o altura de franqueamiento de obstáculos (OCH): altitud más baja o altura más baja por encima de la elevación del umbral de la pista pertinente o por encima de la elevación del aeródromo, según corresponda, utilizada para respetar los correspondientes criterios de franqueamiento de obstáculos. Altitud mínima de franqueamiento de obstáculos (MOCA): Minimum Obstruction Clearence Altitude. Altitud mínima para un tramo definido que permite conservar el margen de franqueamiento de obstáculos requerido. Altura del punto de referencia (RDH): altura de la trayectoria de planeo prolongada o de la trayectoria vertical nominal en el umbral de la pista. Elevación: distancia vertical entre un punto o un nivel de la superficie de la tierra, o unido a ella, y el nivel medio del mar. Navegación de área (RNAV): Método de navegación que permite la operación de aeronaves en cualquier trayectoria de vuelo deseada, dentro de la cobertura de las ayudas para la navegación referidas a la estación, o dentro de los límites de las posibilidades de las ayudas autónomas, o de una combinación de ambas. Performance de navegación requerida (RNP): declaración de la performance de navegación necesaria para operar dentro de un espacio aéreo definido. Sistema mundial de navegación por satélite (GNSS): Global Navigation Satellite System. Sistema mundial de determinación de la posición y la hora que incluye una o más constelaciones de satélites, receptores de aeronave y vigilancia de la integridad del sistema con el aumento necesario en apoyo de la performance de navegación requerida en la operación prevista. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Abreviaturas y Acrónimos
Abreviaturas y Acrónimos ABAS
Aumentación basada en la aeronave
ACC
Centro de control de área
AENA
Aeropuertos españoles y aeronavegación aérea
AIP
Publicación de información aeronáutica
AIS
Servicio de información aeronáutica
AMSL
Sobre el nivel medio del mar
ANSP
Proveedores de servicio de navegación aérea
APP
Aproximación
ARP
Punto de referencia de aeródromo
ASDA
Distancia disponible de aceleración-‐parada
ATC
Control de tránsito aéreo
ATM
Gestión del tráfico aéreo
ATS
Servicio de tránsito aéreo
ATZ
Zona de tránsito de aeródromo
AWY
Aerovía
CAT
Categoría
CDI
Indicador de desviación de la ruta
CFIT
Vuelo controlado contra el terreno
CNS
Comunicaciones, navegación y vigilancia
COP
Punto de cambio
CTA
Área de Control
CTR
Zona de Control
CWY
Zona libre de obstáculos
DER
Extremo de salida de la pista
DGAC
Dirección General de Aviación Civil
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Abreviaturas y Acrónimos DME
Equipo radiotelemétrico
DR
Navegación a estima
ENR
Sección en ruta del AIP
ED50
Sistema de referencia geodésico
EGNOS
Sistema de aumentación basado en satélites
FAF
Punto de referencia de aproximación final
FAP
Punto de aproximación final
FDE
Detección de fallos y exclusión
FIR
Espacio aéreo inferior
FL
Nivel de vuelo
Ft
Pies
GAGAN
Aumentación de navegación de GPS y geoestacionarios
GBAS
Sistema de aumentación basado en estaciones terrestres
GND
Suelo
GNSS
Sistema mundial de navegación por satélite
GP
Senda de planeo
GPS
Sistema de posicionamiento global
GPWS
Sistema de alerta de proximidad de terreno
GRAS
Sistema de aumentación regional basada en tierra
IAC
Carta de aproximación por instrumentos
IAF
Punto de referencia de aproximación inicial
IAS
Velocidad indicada
IATA
Asociación internacional de transporte aéreo
IF
Punto de referencia de aproximación intermedia
IFP
Procedimiento de vuelo por instrumentos
IFR
Reglas de navegación instrumental
ILS
Sistema de aproximación instrumental
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Abreviaturas y Acrónimos INM
Modelo de Ruido Integrado
ISA
Condiciones estándar de referencia
kt
Nudos
LDA
Distancia de aterrizaje disponible
LVP
Procedimiento de visibilidad reducida
MAHF
Punto de referencia de espera en aproximación frustrada
MAPt
Punto de aproximación frustrada
MATF
Punto de referencia para viraje en aproximación frustrada
MLS
Sistema de aterrizaje por microondas
MLW
Peso Máximo en Aterrizaje
MOC
Margen mínimo de franqueamiento de obstáculos
MOCA
Altitud mínima de franqueamiento de obstáculos
MPL
Carga de Pago Máxima
MSAS
Sistema de aumentación de satélites multifuncional
MTOW
Peso Operativo Máximo en Despegue
NDB
Radiofaro no direccional
NM
Millas náuticas
OACI
Organización de aviación civil internacional
OCA/H
Altitud/Altura de franqueamiento de obstáculos
OEW
Peso Operativo en Vacío
OIS
Superficie de identificación de obstáculos
PBN
Navegación basada en la performance
PDG
Pendiente de diseño del procedimiento
PICAP
Programa de Investigación de Capacidad de Pista
QFE
Presión atmosférica en la elevación del aeródromo
QNH
Presión atmosférica en el nivel medio del mar
RAIM
Autónomo integrado de Monitoreo Remoto
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Abreviaturas y Acrónimos
RNAV
Navegación de área
RVR
Visibilidad en pista
RWY
Pista
SACCSA
Sistema de aumentación para el Caribe, Centro y Sudamérica
SBAS
Aumentación basada en satélites
SID
Salida normalizada por instrumentos
SNAS
Aumentación de navegación en China
SOC
Comienzo del ascenso
STAR
Llegada normalizada por instrumentos
TA
Altitud de transición
TCAS
Sistema de evasión de colisión de tráfico
THR
Umbral
TMA
Área de control terminal
TODA
Distancia de despegue disponible
TORA
Recorrido de despegue disponible
TRM
Terminal remoto de meteorología
UHF
Frecuencia Ultra Alta
UIR
Región de espacio superior
UTM
Universal Transverse Mercator
VFR
Reglas de vuelo visual
VHF
Muy Alta Frecuencia
VOR
Radiofaro omnidireccional VHF
WAAS
Sistema de aumentación de área (EE.UU)
WGS-‐84
Sistema de referencia
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Introducción
Introducción La historia de la aviación se remonta al día en el que el hombre prehistórico se paró a observar el vuelo de las aves y de otros animales voladores. El deseo de volar está presente en la humanidad desde hace siglos, y a lo largo de la historia del ser humano hay constancia de intentos de volar que han acabado mal. Algunos intentaron volar imitando a los pájaros, usando un par de alas elaboradas con un esqueleto de madera y plumas, que colocaban en los brazos y las balanceaban sin llegar a lograr el resultado esperado. Muchas personas decían que volar era algo imposible para las capacidades de un ser humano. La historia moderna de la aviación es compleja. Durante siglos se dieron tímidos intentos por alzar el vuelo, fracasando la mayor parte de ellos, pero ya desde el siglo XVII el ser humano comenzó a experimentar con globos aerostáticos que lograban elevarse en el aire, pero tenían el inconveniente de no poder ser controlados. Ese problema se superó ya en el siglo XIX con la construcción de los primeros dirigibles, que sí permitían su control. No fue hasta principios del siglo XX cuando se produjeron los primeros vuelos con éxito, de hecho en este siglo los hermanos Wright se convirtieron en los primeros en realizar un vuelo en un avión controlado. A partir de entonces, las mejoras se fueron sucediendo, y cada vez se lograban mejoras sustanciales que ayudaron a desarrollar la aviación hasta tal y como la conocemos en la actualidad. Hoy en día la aviación es el sistema de trasporte más seguro. Sin nos fijamos en los medios de navegación cabría mencionar dos hitos importantes: •
•
La navegación hasta la década de los 90: La navegación aérea convencional en Europa continental se apoya en el uso de las redes terrestres de radioayudas (ej. VOR/DME/NDB) que definen, a su vez, la estructura de las rutas ATS que transitan las aeronaves. Este sistema de rutas es, por tanto, fijo e inflexible desde un punto de vista geográfico. El continuo crecimiento del tránsito aéreo y las previsiones de aumento de la demanda muestran que la red de rutas ATS resulta claramente ineficaz para gestionar la capacidad disponible de espacio aéreo y satisfacer las expectativas de los usuarios en términos de mayor flexibilidad operacional, puntualidad y reducción de costes a los operadores. De igual modo, el sistema de rutas tampoco permite explotar las nuevas tecnologías de equipos de navegación aérea. Es cuando aparece un nuevo concepto llamado RNAV. En 1992 la Comisión Permanente de EUROCONTROL (1993) y el Grupo Europeo de Planificación de Navegación Aérea (EANPG) de la OACI en su 38ª reunión de 1996, aprobaron la implantación de la RNAV. Esta nueva navegación permite utilizar el espacio aéreo de una forma más flexible, rápida y segura, aumentando a la vez su capacidad, principales problemas que había en la navegación convencional.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Introducción En la actualidad la transición entre navegación convencional y RNAV se encuentra en desarrollo, es posible apreciar la implantación en algunos aeropuertos españoles. En lo que nos concierne a este proyecto, pretendemos realizar diversas propuestas de mejora, en los procedimientos de llegada, de aproximación y salida para el aeropuerto de Pamplona, utilizando procedimientos con Navegación de Área basado en GNSS. Vamos a realizar también, la implantación PBN para el aeropuerto de Pamplona.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Estructuración del Proyecto
Estructuración del Proyecto Para poder realizar este proyecto, lo hemos estructurado de acuerdo a las fases que se describen en la metodología descrita por OACI para implantar PBN en un volumen de espacio aéreo. Estas son: Planificación, Diseño, Validación e Implementación. En este proyecto nos hemos ocupado de las fases de Planificación y Diseño. En la primera fase del proyecto, se aborda el estudio de la planificación del diseño mediante: • • • • • •
La definición de los requisitos operacionales. La creación del equipo de diseño del espacio aéreo. La definición de los objetivos y del alcance. La definición del escenario de referencia. Los aspectos de seguridad sobre los que realizaremos el diseño y La descripción de la infraestructura CNS/ATM.
En la segunda fase del proyecto, se explica el diseño del espacio aéreo del aeropuerto de Pamplona, con: • • •
El diseño del espacio aéreo y de los procedimientos de vuelo de dicho aeropuerto. Definición de los volúmenes y sectores ATC y Selección de las especificaciones de navegación.
Las fases de Validación e Implementación, se explicaran más adelante.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades
Metodología y definición de las actividades En este proyecto nos vamos a dedicar al estudio y el diseño del espacio aéreo del aeropuerto de Pamplona mediante nuevas aplicaciones PBN. Como hemos definido anteriormente, la metodología que seguiremos se basa en los principios definidos por OACI y EUROCONTROL, en lo que se refiere a la implantación de actividades PBN para el diseño del espacio aéreo. En la Figura 1 muestra las fases, así como las actividades incluidas en cada una de ellas, que llevaremos a cabo para establecer la implantación de PBN en un determinado volumen de espacio aéreo.
Figura 1: Fases y Actividades para la Implantación PBN
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Planificación
Planificación Actividad 1: Definición de los requisitos operacionales. Se refiere a los requisitos operacionales que se quieren llevar cabo o implantar en un determinado volumen de espacio aéreo, debido a una nueva necesidad operacional. Los cambios que se generan en un espacio aéreo son debidos a nuevas necesidades operacionales. Como ejemplos de nuevos requisitos operativos, podemos destacar: la aparición de una nueva pista en una zona de la terminal, la reducción del ruido de aviones en una zona residencial o la necesidad de permitir las operaciones en un aeropuerto en condiciones de baja visibilidad.
Actividad 2: Creación del equipo de diseño del espacio aéreo. En esta actividad se trata de definir el número de personas necesarias para llevar a cabo el nuevo diseño de espacio propuesto, así pues, sería imposible realizar todo el nuevo diseño de espacio aéreo sin un equipo de trabajo, tal y como muestra la Figura 2. Este equipo, normalmente, es liderado por un especialista ATM.
Figura 2: Equipo de Diseño de Espacio Aéreo
Actividad 3: Objetivos y Alcance. Se puede decir que la principal tarea del equipo de diseño del espacio aéreo es decidir cuáles son los objetivos del proyecto. Estos derivan de las propias necesidades operacionales que justifican la realización del presente proyecto. Por ejemplo, si el proyecto necesitase reducir el impacto del ruido en una zona residencial, uno de los principales objetivos sería poder reducir este impacto rediseñando nuevas SIDs/STARs.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Planificación Por otro lado, definir el alcance a veces, supone un reto. Esto es debido a que depende de otros dos factores importantes que son: el tiempo y los recursos. Tal y como muestra la Figura 3, la relación entre ellos ha de ser proporcional.
Figura 3: Factores para la realización de un proyecto
Existen dos posibilidades respecto del tiempo disponible: o es el equipo de trabajo el que decide la fecha de aplicación del diseño, o bien la fecha de aplicación es fijada de antemano y el desafío del equipo es realizar el proyecto en función del tiempo disponible. Por tanto, es importante conocer cuál es el tiempo disponible para la realización del proyecto, así como de los recursos disponibles para la realización del proyecto. De tal modo que, tanto los recursos disponibles, el tiempo de aplicación, como el alcance, constituyen los tres lados del triángulo en la planificación del proyecto.
Actividad 4: Análisis del Escenario de Referencia. Antes de iniciar el diseño del concepto de espacio aéreo, es importante entender y analizar las operaciones existentes en el espacio aéreo actual, estas operaciones existentes las denominamos Escenario de Referencia. El Escenario de Referencia incluye todas las rutas ATS, SID y STAR existentes, los volúmenes de espacio aéreo (TMA, CTA, CTR) (Figura 4) sectorización ATC, datos de tráfico aéreo y, así como todos los acuerdos de coordinación entre las distintas dependencias de control, ATC.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Planificación
Figura 4: Escenario de Referencia
La descripción y el análisis del Escenario de Referencia es un paso vital el cual no puede ser olvidado. Esto se debe porque el análisis del Escenario de Referencia en términos de indicadores performance del proyecto hace posible la evaluación del espacio aéreo hoy en día.
Actividad 5: Seleccionar los criterios de performance y política de seguridad. El análisis en profundidad del Escenario de Referencia proporciona información para introducir un nuevo concepto de espacio aéreo, sobre el proyecto que está llevando a cabo. Al decidir los objetivos del proyecto y el ámbito de aplicación, es necesario conocer si el proyecto cumplirá con los objetivos iniciales. Los criterios de seguridad deben ser decididos por el equipo de diseño del espacio aéreo, a partir de los criterios establecidos por la Política de Seguridad. Esta normalmente es externa a la realización del proyecto, e impuesta por las regulaciones existentes en el Escenario de Referencia.
Actividad 6: Infraestructura CNS / ATM. Para el nuevo concepto de espacio aéreo, resulta necesario analizar diversas hipótesis sobre la necesidad de la mejora de los sistemas CNS / ATM. Estas deben identificar la infraestructura disponible actualmente y de la futura, cuando se implante el nuevo espacio aéreo. Para el diseño del nuevo espacio aéreo, nos hemos basado principalmente en el concepto CNS / ATM. Este se refiere al impacto sobre el medio ambiente en el momento en el que se llevará a cabo la implantación del diseño. Y entre las hipótesis contempladas destacamos las siguientes: la pista predominante dentro de un TMA particular, el porcentaje de las operaciones que llevará a cabo durante LVP o la ubicación de los flujos principales de tráfico, entre otras. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Diseño
Diseño Actividad 7: Diseño del espacio aéreo. El diseño conceptual de los flujos de tráfico (que en última instancia se convertirá en las futuras rutas ATS, SID y STAR) es el punto de referencia. Se trata de un análisis y un proceso repetitivo, en el que la situación de las rutas se halla determinada por la demanda de tráfico, las pistas de aterrizaje en uso y estratégicas y, en distinta medida, por las restricciones del espacio aéreo y su flexibilidad. Una de las mayores ventajas de la PBN es que las rutas ATS, SID y STAR y los procedimientos de aproximación por instrumentos no tienen que sobrevolar las radioayudas terrestres. La aplicación de PBN permite entonces diseñar las nuevas rutas en los lugares donde proporcionen la mayor cobertura. Lo cual significa que estas pueden situarse, de forma que se optimice el espacio aéreo; por ejemplo, evitando los conflictos entre los flujos de tráfico. De forma similar, las rutas pueden ser diseñadas para suministrar una distancia más corta. También se puede diseñar rutas paralelas para evitar tráfico bidireccional en la misma ruta y suministrar diferentes opciones de ruta entre el origen y el destino de los aeropuertos.
Actividad 8: Diseño inicial de los procedimientos de vuelo. El diseñador del espacio aéreo comienza, en esta fase, con el diseño de los procedimientos de vuelo en base a los criterios descritos en los PANS-‐OPS. En nuestro caso, nos hemos ocupado del estudio de los procedimientos de vuelo referidos al aeropuerto de Pamplona.
Actividad 9: Volúmenes y sectores del espacio aéreo. Nos referimos aquí, a otros aspectos no relacionados con la PBN. Para ello, hemos realizado el diseño del espacio aéreo así como el análisis de los procedimientos de vuelo. En este sentido cobró importancia, en primer lugar, el diseño de los volúmenes del espacio aéreo, así como también la sectorización del mismo, Figura 5.
Figura 5: Volúmenes de Espacio Aéreo
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Diseño
Actividad 10: Selección de la especificación de navegación OACI. Hemos comprobado, en esta actividad, las funcionalidades de navegación, necesarias para entender el concepto PBN del espacio aéreo. Esta actividad es relativamente simple, los pasos desde la actividad 6 hasta la actividad 9 han sido realizados de manera integrada. La selección de una especificación de navegación de una aeronave depende de los requisitos de navegación impuestos en el espacio aéreo, lo cual se halla recogido en el Manual PBN.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Validación
Validación Como hemos visto anteriormente, la validación ha de realizarse en diversas fases. En este apartado las actividades no las explicaremos con tanto detalle como en los casos anteriores dado que algunas de ellas no vamos a poder realizarlas.
Actividad 11: Validación del diseño de Espacio Aéreo
Los principales objetivos del diseño de espacio aéreo y validación ATM son: • • •
Demostrar que el diseño ha sido satisfactorio permitiendo que las operaciones ATM sean eficientes. Evaluar si los objetivos del proyecto pueden ser logrados por implementación del diseño de espacio aéreo y el concepto de espacio aéreo en general. Identificar los puntos débiles en el concepto y poder mitigarlos.
Actividad 12: Conclusión del diseño de Procedimientos Solo cuando el diseño y la validación ATM están completados hace que el especialista de procedimientos de vuelo instrumental finalice el diseño del IFPs y SIDs/STARs usando el criterio descrito en el manual Doc. 8168 de la OACI. Por lo general, durante la validación de los diversos procesos que hemos descrito, se hace evidente si la propuesta del espacio aéreo realizada, era viable o no respecto de su implantación. La decisión de continuar o no, con la aplicación debe realizarse en un punto predeterminado del ciclo de vida de un proyecto. La viabilidad del mismo, ha de basarse esencialmente en el cumplimiento de los objetivos fijados inicialmente. Si uno de esos procedimientos ha sido validado e inspeccionado en vuelo, será publicado en el AIP nacional, con los pertinentes cambios de rutas, áreas de espera o volúmenes de espacio. En nuestro caso, al tratarse de un proyecto de fin de carrera, este último paso no lo daremos dado que carecemos de los reconocimientos para poder hacerlo.
Actividad 13: Validación del Procedimiento
Está actividad se realiza de forma iterativa con la Actividad 12.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Implementación
Implementación Actividad 14: Planning de Implementación Cada ANSP, debe tener un proceso concreto a la hora de la implementación. El diagrama de bloques (Figura 6) nos muestra el esquema simple de implementación.
Figura 6: Diagrama de Bloques, Implementación
Normalmente durante el proceso de validación comienza la evidencia de si lo propuesto puede ser implementado. La decisión de seguir adelante con la implementación necesita ser decida en una fecha en particular y en el ciclo de vida del proyecto.
Actividad 15: Implementación Actividad propia de la implantación del diseño. Es donde se ejecuta lo propuesto anteriormente.
Actividad 16: Revisión de la Postimplementación Después de la implementación del cambio de espacio aéreo con la introducción de PBN, el sistema necesita ser monitorizado con suficiente seguridad manteniendo unos determinados objetivos que tienen que ser logrados. Si después de la implementación, se observan fallos, el equipo de proyecto deberá mitigarlo en el menor tiempo posible. Más adelante explicaremos con mayor detenimiento cada actividad. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Desarrollo del Proyecto
Desarrollo del Proyecto Para comenzar con el desarrollo del proyecto, antes de nada, conviene identificar la nueva o nuevas necesidades operacionales. Como hemos comentado anteriormente, nos ocuparemos de implantar RNAV basado en GNSS en el aeropuerto de Pamplona. Una vez conocida la necesidad operacional, resulta de vital importancia establecer los objetivos que se pretenden conseguir con el diseño, así como del alcance de nuestro proyecto. Para poder realizar el diseño, hemos realizado una búsqueda de información previa para tomar como punto de partida para así definir el escenario de referencia en el que hemos realizado el diseño: Aeropuerto de Pamplona. Los datos necesarios para definir el mencionado escenario son todos aquellos puntos significativos del TMA, es decir: umbrales de las pitas, radioayudas existentes, espacios aéreos con restricciones, puntos de entrada al TMA, o volúmenes de espacio de aéreo definidos dentro del TMA, entre otros. Para ello, hemos consultado la AIP España, para el aeropuerto de Pamplona. Luego hemos analizado el tráfico actual mediante una prognosis del tráfico; esto es, conocer cuál es la demanda, para plantear las infraestructuras necesarias, y disponer de unas series históricas de datos fiables, que contemplen la evolución del número de pasajeros y de aeronaves a lo largo de los años. De este modo, mediante un análisis de tendencias, pudimos analizar las tendencias del tráfico y sus necesidades futuras. Para saber esta información, hemos consultado del Plan Director de dicho aeropuerto. Más tarde, analizamos los flujos principales de tráfico para conocer cuáles son las rutas más utilizadas y por tanto a las que se les dará mayor prioridad en el diseño. Los datos necesarios para obtener esta información los hemos recogido de los horarios de los vuelos que tienen origen o destino en el aeropuerto de Pamplona. De esto, deducimos cuales son los destinos con mayor número de vuelos, que configurarán los flujos principales. El siguiente paso consistió en establecer los criterios y principios de construcción en el que nos hemos basado para diseñar nuestro espacio aéreo, según los objetivos marcados al inicio del proyecto. Se realizó el diseño de la nueva estructura de espacio aéreo (mediante Navegación de Área y utilizando como medio de navegación GNSS) teniendo en cuenta la demanda de tráfico prevista, analizada en la prognosis de tráfico y dando prioridad a aquellas rutas con mayor utilización. Hemos utilizado como herramienta informática de diseño gráfico, el programa MicroStation. Una vez que hemos finalizado el diseño del espacio aéreo y de los procedimientos de vuelo, nos ocupamos de la especificación de navegación PBN (basado en Documentación OACI) que se requerirá a las aeronaves que vuelen en este volumen de espacio aéreo.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Metodología y definición de las actividades. Desarrollo del Proyecto Como último paso y de un modo más práctico, implantaremos nuestro diseño a través de la construcción de las cartas aeronáuticas, en las que mostramos la nueva estructura de espacio aéreo normalizada. Al igual que el diseño, la construcción de las cartas aeronáuticas ha sido realizada mediante el programa informático MicroStation.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 1: Definición de los Requisitos Operacionales
Actividad 1: Definición de los Requisitos Operacionales La primera actividad, se puede decir, que es la más importante, dado que marca el rumbo a seguir y sobre todo marca el porqué se hace el proyecto. En ella definimos los requisitos operacionales que se quieren implantar, que en nuestro caso es en el aeropuerto de Pamplona, los cuales, surgen debido a una nueva necesidad operacional. En el presente proyecto procederemos a realizar el diseño de procedimientos para el aeropuerto de Pamplona mediante Navegación de Área (RNAV) basado en GNSS. Por tanto, los requisitos operacionales del proyecto que nos ocupa, se basan en: • • • •
Implantación de la Navegación de Área (RNAV) en el aeropuerto de Pamplona Aplicación PBN en el espacio aéreo diseñado Disminución de los mínimos de utilización de aeródromo Hacer más fluidos lo flujos de las aeronaves
Las ventajas que obtendremos al implantar RNAV en nuestro espacio aéreo PBN son: • • •
Reducción del tiempo de vuelo, con rutas más directas Espacio aéreo más flexible Reducción de ruido y de las emisiones de CO2
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 2: Creación del Equipo de Diseño del Espacio Aéreo
Actividad 2: Creación del Equipo de Diseño del Espacio Aéreo La segunda actividad para llevar a cabo la implantación de PBN en el aeropuerto de Pamplona es conocer el equipo de trabajo que realizará el diseño del espacio aéreo. Por lo tanto, en esta actividad resulta necesario definir cuál es el equipo de trabajo que se encargará de la realización del mismo. Como hemos mencionado anteriormente, un equipo de diseño está compuesto por gran número de especialistas, entre ellos: ingenieros, militares, pilotos, ingenieros de sistemas etc. En este caso particular al tratarse de un Proyecto Fin de Carrera, el equipo de trabajo está formado por el alumno encargado de realizar el trabajo y su tutor asignado.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 3: Objetivos y Alcance
Actividad 3: Objetivos y Alcance Cuando empezamos un proyecto, siempre resulta importante la justificación del mismo, es en esta actividad donde lo realizamos. Además marcaremos el alcance con los objetivos que se pretenden lograr. Las previsiones futuras de tráfico aéreo, realizadas por AENA y recogidas en el Plan Director del aeropuerto de Pamplona, estiman un crecimiento del tráfico aéreo y de pasajeros considerables a partir del año 2016, para lo cual las instalaciones actuales no se hallan preparadas. Por ello, para acoger la demanda de pasajeros, se están llevando a cabo diversas obras de mejora de las instalaciones del Aeropuerto: ampliación de terminales de pasajeros, la posible construcción de una calle de rodadura, construcción de un nuevo edificio terminal de carga, nueva torre de control, etc. En la Figura 7, se puede observar las nuevas mejoras que se llevarían a cabo.
Figura 7: Mejoras en el Aeropuerto
Estas mejoras facilitan la apertura de nuevas rutas a destinos más lejanos desde el aeropuerto de Pamplona. Las previsiones futuras de tráfico, hacen necesario el diseño de una nueva estructura del sistema gestión de tráfico aéreo mediante RNAV. Por ello, resulta preciso diseñar el CTA del aeropuerto de Pamplona de acuerdo con las nuevas necesidades previstas, para ello mejoraremos los puntos débiles del sistema actual y aportando mejoras en un espacio aéreo con Navegación de Área. Entre los objetivos del proyecto podemos destacar: • • •
Analizar y conocer el tráfico aéreo actual y futuro del escenario de referencia: aeropuerto de Pamplona Diseñar las rutas de entrada y de salida del CTA de Pamplona, de acuerdo con la demanda de tráfico aéreo prevista Diseñar los procedimientos de vuelo con Navegación de Área (RNAV) basado en GNSS
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 3: Objetivos y Alcance •
Desarrollar las actividades, descritas por OACI, para implantar PBN en el CTA de Pamplona
Una vez que conozcamos los objetivos del proyecto, es importante conocer cuál es el alcance del mismo, es decir, saber gestionar el trabajo que vamos a realizar para cumplir con los objetivos fijados. También es importante definir el tiempo disponible al igual que los recursos que tenemos a nuestra disposición para poder realizar el proyecto. Como hemos mencionado al inicio del proyecto, para la realización del proyecto nos hemos basado en las actividades que rigen la implantación PBN. Nuestro alcance abarcará cada una de las actividades detalladas en metodología de trabajo correspondiente a las fases de Planificación y Diseño del espacio aéreo. Queda, por tanto, fuera del alcance del mismo, las fases de validación e implementación de PBN, así como la sectorización de los volúmenes de control ATC, por no disponer de tiempo ni de los recursos necesarios para llevar a cabo dichas actividades. Sin embargo, en el presente proyecto si mencionaremos las fases de validación e implantación, pero no las desarrollaremos.
Figura 8: Actividades PBN
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona
Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona 4.1 Pamplona CTA Una zona de control (CTA) describe un volumen de espacio aéreo controlado que existe en las proximidades de un aeropuerto. Tiene un nivel inferior y un nivel superior especificado. El límite inferior de una zona CTA está establecido en 300 m sobre la superficie de la tierra. Por lo general, está situado en la parte superior de una zona de control y proporciona protección a las aeronaves saliendo desde el aeropuerto al unirse a la zona de control de bajo nivel en las aerovías más cercanas. A modo de dato, en el Reino Unido por lo general son de clase A, D o E. Estas áreas de control son particularmente útiles donde hay aeropuertos de mucho tráfico muy próximos. Los límites del CTA de Pamplona se describen en el AIP España como una serie de puntos mediante coordenadas:
Coordenadas WGS-‐84 Latitud (N)
Longitud (W)
43°04’40’’ 42°59’42’’ 42°43’00’’ 42°36’30’’ 42°23’15’’ 42°28’05’’ 42°31’26’’ 42°37’55’’ 42°37’51’’ 42°44’07’’ 42°53’00’’ 43°04’40’’
001°40’00’’ 001°30’00’’ 001°29’30’’ 001°38’00’’ 001°46’57’’ 002°02’02’’ 001°59’49’’ 002°02’32’’ 002°11’35’’ 002°11’35’’ 001°58’00’’ 001°40’00’’
Tabla I: Coordenadas del CTA del Aeropuerto de Pamplona
En la Figura 9, se muestra el CTA de Pamplona.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona
Figura 9: CTA Pamplona
Dentro del CTA, existe un CTR que controla el tráfico aéreo relativo al aeropuerto de Pamplona. El CTR de Pamplona engloba a dicho aeropuerto. Este CTR tiene una forma cilíndrica de unos 6,5 NM de radio y está centrado en ARP. (Figura 10)
Figura 10: CTR Pamplona, carta VFR del aeropuerto de Pamplona
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona Como vemos, se trata de un espacio aéreo de clase D. La situación de este volumen de espacio aéreo es la de proporcionar un servicio de radio a vuelos VFR para mantener separación tanto con vuelos IFR como VFR. En la Figura 10 se puede observar, espacios aéreos con restricciones, radioayudas, pasillos de entrada, etc. Entre los espacios aéreos con restricciones, tal y como vemos en la Figura 11, destacamos: LER99A, LER99B Y LED50. Como podemos ver, dos de ellos se tratan de espacios aéreos con restricciones. Estas restricciones se deben a vuelos de entrenamiento de helicópteros militares. El espacio LED50, se debe a ejercicios de tiro aire-‐tierra y bombardeo, por ello el límite vertical es más extenso que los anteriores. En el anexo del presente proyecto, explicaremos que son espacios aéreos peligrosos, con restricciones y prohibidos.
Figura 11: Espacios aéreos restringidos y peligrosos
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona
4.2 Puntos de entrada y salida del CTA Los puntos de entrada y salida son lugares geográficos utilizados para definir rutas de navegación de área o la trayectoria de vuelo de una aeronave que emplea navegación de área. Para nuestro caso, en el CTA de Pamplona estos puntos de entrada y salida son además puntos de notificación de paso de las aeronaves. Cuando los puntos son sombreados, se trata de puntos de notificación obligatoria, cuando son blancos son puntos de notificación a petición del controlador. Estos puntos, coinciden con el comienzo de las STAR, que para el caso que nos concierne no hay ninguna definida, y el fin de las SID. Los puntos de entrada y salida del CTA son los siguientes: DITOP, GOMSO, KUDEX, MALOB, MIRPO, NOLSA, PODUX, TURPU y VEGEL.
Figura 12: Puntos de entrada y salida del CTA
En la Figura 12 se muestra parte de una carta de radionavegación del espacio aéreo inferior. La situación de los puntos de notificación se determina mediante intersección entre dos radiales VOR de dos estaciones distintas.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona
4.3 Servicio de control en el CTA En este apartado, se detallan las dependencias y los servicios de control que se prestan dentro del CTA en el aeropuerto de Pamplona. Es muy importante comprender la existencia de los distintos volúmenes de control y su función, para comprender correctamente la información detallada en el presente apartado. Los volúmenes básicos que conforman los sectores de control que influyen en el aeropuerto de Pamplona, son los siguientes: LECMDPU, LECMDPZ, LECMNEI, LECMNRI, LECMPAI, LECMPAL, LECMPAU, LECMSPL, LECMZPI, LECMZPL, LECMZPU. El Centro de Control de Tránsito Aéreo de Madrid (Madrid ACC-‐LECM) gestiona los sectores del espacio aéreo que afectan a la aproximación al Aeropuerto de Pamplona. Hemos considerado importante mostrar solo aquellos que afectan íntegramente al aeropuerto de Pamplona que son LECMPAU cuyos límites verticales son FL460/FL275 (Figura 13) y LECMPAL cuyos límites verticales son FL275/GND (Figura 14)
Figura 13: Sector LECMPAU
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona
Figura 14: Sector LECMPAL
4.4 Rutas de sobrevuelo Las rutas de sobrevuelo sobre el entorno del Aeropuerto de Pamplona son las que se muestran en la siguiente tabla.
Espacio Aéreo
Ruta G-‐23 R-‐10 G-‐52 W-‐600 P-‐152 R-‐299 UM-‐601 UM-‐176 UN-‐10/UN-‐857 UN-‐976 UP-‐152 UL-‐866 UN-‐995
FIR
UIR
Tabla II: Rutas aéreas que comunican el Aeropuerto de Pamplona
Las rutas FIR podemos verlas en la Figura 12.
4.5 Relación de posiciones operativas y funciones asociadas en una torre de control de aeródromo La torre de control de esta Dependencia (Pamplona) consta de dos posiciones de trabajo, cada una asociada a una consola CD20 independiente. La principal es la local; la otra es la de rodadura. Esta última carece del sistema de información meteorológica Hermes y de Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona anemómetros. También existe una tercera posición, también asociada a una CD20, que podía llamarse de supervisión, pero que únicamente consta de las líneas telefónicas. A pesar de lo mencionado anteriormente, la Torre de Control del AD de Pamplona tiene generalmente una única posición desde que se presta servicio de APP y TWR (Local y GND).
4.6 Procedimientos de coordinación con las dependencias colaterales La coordinación con todas las dependencias colaterales, que son LESO (San Sebastián), LEBB (Bilbao) (doble línea telefónica ordinaria, una de ellas con grabación de comunicaciones), con LEVT (Vitoria), LERJ (Logroño), LEZG (Zaragoza) y LECM (Control de Madrid).
4.7 Procedimientos Radar En esta dependencia no se presta servicio Radar.
4.8 Cartas de acuerdo Existen dos cartas de acuerdo: una con la Torre de la Rioja y otra con LECM.
Carta de acuerdo entre Madrid ACC y Pamplona TWR En esta carta de acuerdo se define los procedimientos de coordinacion a aplicar entre LECM y Pamplona TWR cuando provean Servicios de Tránsito Aéreo al Tránsito Aéreo General (IFR/VFR) y/o Tránsito Aéreo Operacional. Estos procedimientos son suplementarios a los especificados por el Reglamento de la Circulación Aérea y AIP-‐España. Mensajes de Madrid ACC a Pamplona TWR
Sector Receptor
Mensaje
Posición
Extensión
Pamplona TWR
Datos Plan de Vuelo y Estimadas Mensajes de Control Solicitud de Aprobación Revisiones Coordinación
Pamplona TWR
Línea telefónica dedicada
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona Mensajes desde Pamplona TWR a Madrid ACC
Sector Receptor
Mensaje
Pamplona PAL
Datos Plan de Vuelo y Estimadas Mensajes de Control Solicitud de Aprobación Revisiones Coordinación
Posición
Extensión
Sector PAL
UCS15 916567505 UCS16 916776025
Las rutas ATS disponibles, COPs utilizados y la asignación de niveles aplicable se describen en las tablas siguientes. Vuelos de Madrid ACC a Pamplona TWR/APP
Asignación de Nivel de Vuelo
Rutas ATS
COP
G-‐23 MARIO PPN
TURPU
Véase párrafo A
MALOB
Bilbao APP coordina con Madrid ACC Véase párrafo A.3
NOLSA
Véase párrafo A
DITOP
Véase párrafo A
G-‐23 CEGAM PPN R-‐10 BAN PPN R-‐10 SSN PPN R-‐299 BEGUY PPN G-‐52 LPA PPN
FL90
GOMSO VEGEL
W-‐600 VRA PPN
KUDEX
P-‐152 ADEDI PPN
PODUX
Observaciones
Véase párrafo A Véase párrafo A Previa coordinación con Vitoria TWR/APP Véase párrafo A.4 Bilbao APP coordina con Madrid ACC Véase párrafo A.3
Párrafos A: 1. Madrid ACC autoriza al tráfico con destino LEPP en descenso a FL90, o inferior si es el de crucero de la aeronave. 2. En caso de arribadas sucesivas, se considerarán todos los TCPs como un único punto, en cuyo caso, la secuencia de arribadas y los niveles de transferencia serán coordinados vía circuito oral directo.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona 3. Madrid ACC y Bilbao APP coordinarán el tránsito vía G-‐23 (CEGAM-‐PPN) y P-‐152. En caso de arribadas sucesivas Madrid ACC establece secuencia y asigna nivel. 4. Tránsito vía W-‐600 Madrid ACC coordina con Vitoria para autorizar tránsito a FL90. Vuelos de Pamplona TWR/APP a Madrid ACC
Rutas ATS
COP
R-‐299
GOMSO
G-‐23 PPN MARIO
TURPU
G-‐23 PPN BLV
MALOB
P-‐152
PODUX
W-‐600
KUDEX
G-‐52 PPN VEGEL
VEGEL
R-‐10 PPN VEGEL
DITOP
R-‐10
NOLSA
Asignación de Nivel de Vuelo Coordinación con Madrid ACC Coordinación con Madrid ACC Coordinación con Madrid ACC y LEBB APP Coordinación con Madrid ACC y LEBB APP Coordinación con Madrid ACC y Vitoria TWR/APP Coordinación con Madrid ACC y Rioja TWR/APP Coordinación con Madrid ACC y LESO TWR/APP Coordinación con Madrid ACC
Observaciones Véase párrafo B.1 Véase párrafo B.1
Véase párrafo B.2
Véase párrafo B.3
Véase párrafo B.4
Véase párrafo B.5 Véase párrafo B.1
Párrafo B: 1. Pamplona TWR/APP coordinará con Madrid ACC todos los despegues del aeropuerto de Pamplona que entren en el Área de responsabilidad de LECM. 2. Los tráficos que salgan de Pamplona vía MALOB y PODUX, serán coordinados con y transferidos a Bilbao APP previa coordinación con Madrid ACC. 3. Los tráficos que salgan de Pamplona por las salidas KUDEX que dadas las características de la aeronave se prevea que cruce KUDEX entre FL85 y FL95 serán coordinados con y transferidos a Vitoria TWR/APP previa coordinación con Madrid ACC. En el caso de que Vitoria TWR/APP no tenga tráfico, y así se acuerde, el tránsito se transferirá con Madrid ACC. 4. Los tráficos que salgan de Pamplona CTA por VEGEL a FL75 o inferior serán coordinados y transferidos a Rioja TWR/APP. 5. Los tráficos que salgan de Pamplona CTA por DITOP a FL85 o inferior serán coordinados y transferidos a San Sebastián TWR/APP. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona
Carta de acuerdo entre Rioja TWR y Pamplona TWR En esta carta de acuerdo se define los procedimientos de coordinación a aplicar entre Rioja TWR y Pamplona TWR cuando provean Servicios de Tránsito Aéreo al Tránsito Aéreo General (IFR/VFR) y/o Tránsito Aéreo Operacional. Estos procedimientos son suplementarios a los especificados por el Reglamento de la Circulación Aérea y AIP-‐España. Mensajes de Rioja TWR a Pamplona TWR
Sector Receptor
Mensaje
Posición
Extensión
Pamplona TWR
Datos Plan de Vuelo y Estimadas Mensajes de Control, Autorizaciones urgentes Solicitud de aprobación Revisiones Coordinación
Línea dedicada
Mensajes desde Pamplona TWR a Rioja TWR
Sector Receptor
Mensaje
Posición
Extensión
Rioja TWR
Datos Plan de Vuelo y Estimadas Mensajes de Control, Autorizaciones urgentes Solicitud de Aprobación Revisiones Coordinación
Línea dedicada
Las rutas ATS disponibles, COPs utilizados y la asignación de niveles aplicable se describen en las tablas siguientes. Vuelos de Rioja TWR a Pamplona TWR
Rutas ATS
COP
Asignación de Nivel de Vuelo
Observaciones
G-‐52
VEGEL
Previa coordinación
Véase párrafo A
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona Párrafos A: El tráfico que desde el CTA de Logroño proceda al CTA de Pamplona será coordinado entre ambas dependencias siempre que su altitud no sea superior a FL75 en cuyo caso deberán contar con la aprobación previa de Madrid ACC. Si el tráfico procede fuera de una ruta ATS, el punto de coordinación (COP) será el límite común de ambas dependencias. Vuelos de Pamplona TWR a Rioja TWR
Rutas ATS
COP
Asignación de Nivel de Vuelo
Observaciones
G-‐52
VEGEL
Previa coordinación
Véase párrafo B
Párrafo B: El tráfico que desde el CTA de Pamplona proceda al CTA de Logroño será coordinado entre ambas dependencias siempre que su altitud no sea superior a FL75 en cuyo caso deberán contar con la aprobación previa de Madrid ACC. Si el tráfico procede fuera de una ruta ATS el punto de coordinación (COP) será el límite común de ambas dependencias.
Coordinación del Estado de las Áreas Especiales en el Área de Interés Común Ambas dependencias ATS se mantendrán mutuamente informadas de cualquier cambio en las horas de activación de área restringidas: Rioja TWR informará a Pamplona TWR sobre la actividad en las siguientes áreas (Figura 11): • • •
LER 99A LER 99B LER 99C
4.9 Vuelos VFR Ambos CTAs son espacios aéreos clasificados como D, por lo tanto los vuelos VFR necesitan autorización ATC acceder a los mismos. Vuelos de Rioja TWR a Pamplona TWR Rioja TWR informará a Pamplona TWR cuando un vuelo VFR tenga intención de acceder al CTA de Pamplona en cuanto tenga conocimiento de ello y siempre antes del cruce del límite común del CTA. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 4: Definición del Escenario de Referencia. Aeropuerto de Pamplona Dicha notificación incluirá datos significativos relativos al vuelo (posición, altitud, hora prevista del cruce del límite del CTA, etc) incluso datos relativos al plan de vuelo a menos que sepa que esa información está ya disponible en Pamplona TWR. Vuelos de Pamplona TWR a Rioja TWR Pamplona TWR informará a Rioja TWR cuando un vuelo VFR tenga intención de acceder al CTA de Logroño en cuanto tenga conocimiento de ello y siempre antes del cruce del límite común del CTA. Dicha notificación incluirá datos significativos relativos al vuelo (posición, altitud, hora prevista del cruce del límite del CTA, etc) incluso datos relativos al plan de vuelo a menos que sepa que esa información está ya disponible en Rioja TWR.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 5: Criterios de Performance y Política de Seguridad
Actividad 5: Criterios de Performance y Política de Seguridad 5.1 Objetivos de seguridad La Seguridad Operacional o Safety se refiere a los procesos encaminados a la reducción del número de accidentes e incidentes de tránsito aéreo. Para ello, se basa en tres pilares fundamentales: •
•
•
La definición de niveles de seguridad aceptables, así como de indicadores de los mismos que permitan detectar una desviación que llevase a la degradación o pérdida de dichos niveles. La notificación, investigación y análisis de incidencias de seguridad, así como la posterior difusión de las lecciones derivadas de dichas incidencias, con el fin de aprender de errores pasados, aplicando las medidas preventivas o correctivas adecuadas para que no vuelvan a producirse. Esta parte tiene un carácter básicamente retroactivo, es decir, se buscan soluciones a partir de lo que ya ha sucedido. La detección, evaluación y mitigación de riesgos.
Para ello, siguiendo un enfoque productivo y sistemático, se determinan las situaciones peligrosas por medio de análisis de riesgos ante los cambios en el sistema de Navegación Aérea, así como por el análisis de la incidencias operativas o técnicas que puedan tener una repercusión significativa en la seguridad, y por el seguimiento de los niveles de seguridad previamente definidos que permitan determinar en qué momento se dejarán de cumplir las normas de seguridad aplicables. Para nuestro caso en particular, evaluando la situación actual, el proyecto debe mitigar o reducir las fuentes de riesgo, por lo que resulta necesario: • • • •
Reducir los puntos de conflicto y las incidencias de vuelos controlados contra el terreno (CFIT) Evitar errores en la cobertura de comunicaciones, navegación y/o vigilancia El cumplimiento de los requisitos operacionales, en el diseño de los procedimientos Resolver el problema de impactos acústicos en zonas residenciales
Para que todo lo anterior haga efecto, los criterios de seguridad han de apoyarse en un diseño adecuado del espacio aéreo.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 5: Criterios de Performance y Política de Seguridad
5.2 Criterios de Seguridad Los criterios de seguridad en los que nos hemos basado para el diseño de los procedimientos de vuelo en el CTA de Pamplona, son: • • •
La reducción de zonas de conflicto (orografía del terreno) Evitar sobrevuelos de áreas restringidas (LER) o peligrosas (LED) Beneficios ambientales
5.3 Metodología de Evaluación de Seguridad Según los criterios de seguridad que hemos mencionado, mostramos ahora los fundamentos para saber si nuestro diseño es seguro: • • •
Definición de los procedimientos de acuerdo a los requisitos de la OACI Navegación, la comunicación y la infraestructura de vigilancia tal como se define Rendimiento de las aeronaves
Como consideración, nuestro diseño se ajustará a los objetivos de seguridad que hemos propuesto al principio de esta actividad y estar conforme a los fundamentos expuestos. Por tanto, podemos considerar nuestro diseño como seguro.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM
Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM El concepto CNS, comprende un conjunto complejo e interrelacionado de tecnologías dependientes en gran medida de satélites. Los sistemas CNS/ATM de la OACI constituyen la visión formulada por la OACI con la colaboración de todos los sectores de la comunidad aeronáutica para atender a las futuras necesidades. Entre las ventajas que aportará el sistema, podemos destacar: • • • • • •
Aumento de capacidad del espacio aéreo, sin afectar negativamente a los niveles de seguridad operacional Mejora en el manejo y transferencia de información Ampliar las capacidades de vigilancia Mejora en la navegación Reducción de separación entre aeronaves Mejores perfiles de vuelo
6.1 Comunicaciones El Área de Comunicaciones Fijas Aeronáuticas de AENA tiene la responsabilidad de organizar, dirigir y supervisar la operatividad de la Red de Telecomunicaciones Fijas Aeronáuticas que se proporciona en el ámbito nacional e internacional, en donde realiza la prestación de servicios aeronáuticos. La siguiente tabla, nos indica la localización de los centros de emisores, mediante sus coordenadas WGS-‐84 y su cota. Estos centros de emisores dan servicio al CTA de Pamplona:
Localización Instalación de Comunicaciones
Coordenadas WGS-‐84 Latitud
Longitud
Centro de Emisores del Aeropuerto de 42°46’03.57’’N 001°38’24.43’’W Pamplona Centro de Emisores en el Monte del Perdón 42°43’50.36’’N 001°42’05.10’’W (CERUT/PPN)
Cota MSL (m) 455 1024
Tabla III: Centros de Emisores
En la Figura 15 podemos ver la situación de los centros de emisores respecto al aeropuerto de Pamplona.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM
Figura 15: Centro de Emisores
En nuestro caso particular, destacamos la orografía que hay alrededor del aeropuerto de Pamplona, esto conlleva la dificultad de establecer línea vista entre emisor y receptor, necesario para las comunicaciones VHF. Para ello, resulta imprescindible conocer la cobertura a diferentes altitudes y niveles de vuelo, para conocer si es necesario aplicar alguna restricción a los procedimientos de vuelo. El programa que nos ha ayudado a conocer la cobertura en los centros emisores es Impulse (software desarrollado por Ineco). Conviene decir unas consideraciones: •
El programa emplea un modelo digital del terreno (proporcionado por el Instituto Geográfico Nacional) en formato DTED. Por lo tanto, hemos aplicado datos topográficos reales (muestreando el terreno para cada uno de los 360° con una oscilación de 0,1°). La cobertura está calculada para un radio de una 25 NM que es aproximadamente la superficie que ocupa el CTA de Pamplona.
En las siguientes figuras, se observa la cobertura proporcionada por los Centros de Emisores en el CTA de Pamplona.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM
Figura 16: Cobertura de los Centros Emisores a 6000ft
Figura 17: Cobertura de los Centros Emisores a 8500
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM Observamos que en las figuras no hay ninguna zona significativa dentro del CTA, para las altitudes y niveles de vuelo expuestos, en la que existan lagunas de cobertura. Por lo tanto, no es necesario establecer ningún tipo de restricción para los procedimientos de vuelo.
6.2 Navegación Antes de realizar el diseño es preciso saber si en la zona del estudio hay cobertura GNSS en todos los puntos o sería necesaria la implantación de algún tipo de restricción. Para calcular la cobertura GNSS hemos utilizado el programa de Eurocontrol: AUGUR.
Figura 18: Cobertura GNSS en el Aeropuerto de Pamplona
Como podemos comprobar en la Figura 18, en nuestro escenario hay una constelación de satélites muy numerosa. Nos informa de la posición y número de satélites operativos, marcados con puntos y de distinto color. El centro de la circunferencia es el punto en el que queremos calcular la cobertura, para nuestro caso hemos elegido el ARP del propio aeropuerto. El programa AUGUR proporciona una gran información acerca de la integridad de la señal GPS para operaciones de la aviación en Europa. El propio programa muestra también la disponibilidad RAIM. Quiere decir, que analiza la señal constantemente para detectar si hay alguna anomalía en la señal GNSS Figura 19.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM
Figura 19: RAIM de la señal GNSS
Según la figura anterior, no existe ningún tipo de anomalía para la señal recibida. Esto es debido a la gran presencia de satélites en nuestro escenario. Hoy en día, para obtener la posición de una aeronave en el espacio se necesitan al menos cuatro satélites. Podemos decir, que para nuestro escenario no habrá ningún tipo de problema para dar cobertura al CTA de Pamplona.
6.3 Vigilancia Según AIP, autoriza el uso del radar de vigilancia en el suministro del Servicio de Control de aeródromo en la Torre de Control del Aeropuerto de Pamplona para ejecutar las siguientes funciones: a) b) c) d)
Asistencia radar a aeronaves en aproximación final; Asistencia radar a otras aeronaves en las cercanías del aeródromo; Establecimiento de separación radar entre aeronaves sucesivas a la salida; y Suministro de asistencia para la navegación a vuelos VFR.
En nuestro caso, cabe decir, que no se dispone de radares en las inmediaciones del aeropuerto. Los únicos radares cercanos que le suministran información son: radar de Barcelona, Solorzano (Cantabria), Monflorite (Huesca), Valdespina (Valladolid) y Alcolea (Guadalajara). Todos ellos, son radares secundarios (MSSR). El alcance de cada uno de ellos está entre 200 y 250 NM. Para el cálculo de cobertura de los radares hemos utilizado el programa informático Impulse (software desarrollado por Ineco). A continuación se muestra la Figura 20, donde se observa la cobertura de los radares mencionados a 8500 ft. Cada círculo representa 10, 20 y 30 NM desde el ARP del Aeropuerto de Pamplona. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM
Figura 20: Cobertura de los Radares Secundarios a 8500 ft
Observamos que hay cobertura doble (amarillo oscuro) y triple (amarillo claro). Encontramos también una pequeña laguna donde no existe cobertura hacia el norte y el este para la altitud vuelo expuesta. Por lo tanto, podríamos decir, que resultaría necesario realizar procedimiento hacia el sur y oeste principalmente para así no tener ninguna restricción de vuelo a diseñar.
6.4 ATM – Gestión de Tráfico Aéreo Lo que se pretende con la gestión de tráfico aéreo (ATM), es crear un sistema de navegación aérea mundial que sea inter-‐operable por todos los usuarios durante las fases de vuelo y que: • • • •
Alcance los niveles acordados de seguridad Garantice operaciones económicas óptimas Sea ambientalmente sostenible Cubra los requerimientos nacionales de seguridad.
Para nuestro caso en cuestión, podemos decir: •
•
La proximidad con otros aeropuertos (Victoria, Logroño, San Sebastián) (Figura 21) y la situación del aeropuerto de Pamplona, complican la coordinación de las operaciones, aumentando la carga de trabajo a los controladores. La existencia de puntos de conflicto se intentará reducir con el diseño de procedimientos con RNAV, pudiendo así separar las aeronaves en conflicto. Todo ello, dependerá de la configuración de la pista para dicho aeropuerto, que será función de la dirección del viento. Si no existiesen los aeropuertos de Victoria y Logroño, podríamos decir que no habría ningún tipo de problema en las operaciones para el aeropuerto de Pamplona, salvo el cruce entre las rutas de salida y llegada de aeronaves.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 6: Infraestructura CNS/ATM
Figura 21: Aeropuertos cercanos
En lo referente al medio ambiente, hay una gran preocupación respecto del impacto que ejercen las emisiones de los motores de las aeronaves. Los principales problemas en cuanto a ruidos, se trata en las salidas, ya que el motor está a pleno rendimiento. Como decimos, este problema lo trataremos en el apartado de diseño de procedimiento en el que concierne a las SIDs.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo
Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo 7.1 Datos del tráfico aéreo en el Escenario de Referencia Como hemos mencionado en puntos anteriores, ya conocemos la estructura actual del CTA de Pamplona y cuáles son sus principios operativos, así como la situación de todos los elementos principales que forman parte de las operaciones de una aeronave dentro del CTA de Pamplona. Por tanto podemos concluir que no existe ningún tipo de restricción a la hora de implantar GNSS en la región, y así justificamos la viabilidad del diseño. A la hora de analizar el tráfico aéreo, es preciso averiguar de dónde proceden los flujos de tráfico así como, que pistas son las más utilizadas en el Aeropuerto. En lo referente a los flujos de tráfico, esta cuestión se abordará más adelante.
Análisis eólico Para saber qué pista es la más utilizada, nos remitimos al Plan Director del propio aeropuerto, donde aparecen datos meteorológicos de viento recogidos por el Instituto Nacional de Meteorología en el observatorio de dicho aeropuerto. Según establecen las normas técnicas de diseño y de operación de aeródromos de uso público aprobados por el Real Decreto 862/2009, es recomendable que el número y la orientación de las pistas de un aeródromo sean tales que el coeficiente de utilización del aeródromo no sea inferior al 95% para los aviones a los que están destinado servir. Los intervalos de velocidades de viento se corresponden con la escala Beaufort y la dirección del viento se indica por sectores de 10°. En la Figura 22, se dibuja la rosa de los vientos reinante en el aeródromo, donde cada radio representa la frecuencia con que aparece una componente de viento en esa dirección.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo
Figura 22: Rosa de vientos por intensidades
Figura 23: Rosa de vientos totales
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo También se ha analizado los porcentajes de absorción para cada pista, Tabla IV.
Pistas
Calmas
15 33 15-‐33
14,48 14,48 14,48
ABSORCIÓN Sin viento en Con viento cola en cola 27,70 65,45 57,28 79,82 84,23
TOTAL Sin viento en Con viento cola en cola 42,18 79,93 71,76 94,30 99,37
Tabla IV: Porcentajes de absorción. Pistas 15-‐33
Debido a la orografía y meteorología de Pamplona es frecuente encontrar vientos fuertes, que sobre todo en la aproximación a las pistas 33 y 15 van asociados con turbulencias y cizalladuras, con mayor frecuenciau en el primer caso. Al analizar los datos anteriores, podemos decir que la pista predominante es la 15, ya que toda aeronave para operar correctamente debe recibir el viento de cara. Asimismo, este dato puede corroborarse teniendo en cuenta la ubicación de los Sistemas de Aterrizaje Instrumental (ILS) en el Aeropuerto de Pamplona, del que solo dispone para la pista 15.
Análisis de visibilidad y nubosidad De la Tabla V, se deduce que el aeropuerto, climatológicamente hablando, se encuentra por encima de los mínimos de operación en Categoría I en un 99,52 % de las ocasiones pues existe visibilidad superior a 800 m y altura de las nubes superior a 60 m. Visibilidad (m) 0-‐199 200-‐299 300-‐399 400-‐499 500-‐599 600-‐799 800-‐999 1000-‐1199 1200-‐1599 1600-‐2099 2100-‐2499 2500-‐4799 4800-‐8999 >9000 TOTAL
Altura de nubes (m) 0-‐29
30-‐ 59
60-‐ 89
90-‐ 119
120-‐ 149
150-‐ 179
180-‐ 239
240-‐ 299
300-‐ 449
450-‐ 899
900-‐ 2399
-‐ 0,05 0,00 -‐ -‐ -‐ 0,00 -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ 0,11 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 -‐ 0,00 0,00 -‐ 0,00 0,08 0,04 0,01 -‐ 0,00 -‐ -‐ 0,00 -‐ -‐ -‐ 0,05 0,01 0,00 -‐ 0,01 -‐ -‐ -‐ 0,00 0,00 -‐ 0,09 0,05 0,02 -‐ 0,01 0,00 -‐ 0,00 -‐ 0,00 -‐ 0.03 0,03 0,02 0,00 0,00 0,01 -‐ 0,01 0,02 -‐ -‐ 0,03 0,04 0,02 0,01 0,01 0,01 0,00 0,01 0,01 0,01 -‐ 0,09 0,08 0,05 0,03 0,06 0,02 0,01 0,03 0,04 0,01 -‐ 0,03 0,07 0,05 0,04 0,07 0,05 0,03 0,08 0,06 0,01 -‐ -‐ 0,00 -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ 0,04 0,09 0,15 0,11 0,24 0,25 0,22 0,67 0,70 0,24 -‐ 0,04 0,07 0,11 0,11 0,24 0,37 0,35 1,66 5,51 1,92 -‐ 0,03 0,01 0,05 0,04 0,21 0,16 0,27 2,68 30,30 49,46 0,00 0,77 0,51 0,48 0,34 0,86 0,90 0,88 5,35 36,66 51,65 Tabla V: Porcentajes de Simultaneidad de Visibilidad y Altura de las nubes
>2399 y/o 4/8 ó 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,00 0,12 0,99 0,46 1,60
TOTAL 0,06 0,15 0,14 0,08 0,17 0,11 0,15 0,44 0,52 0,00 2,82 11,57 83,68 100
En la torre de control del Aeropuerto de Pamplona se dispone de recepción para la información meteorológica a través de un Terminal Remoto de Meteorología (TRM) y Monitores del Sistema Meteorológico Integrado. A través de ellos se recibe información Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo meteorológica del aeropuerto: RVR de ambas pistas, QNH, QFE de ambas pistas, temperatura y punto de rocío, viento y sus componentes, (de morro/cola, derecha/izquierda). Estas medidas tienen carácter instantáneo.
7.2 Estadísticas En este apartado mostraremos las estadísticas del aeropuerto de Pamplona, ya bien sea de pasajeros, operaciones y carga. Estas estadísticas son de carácter público y suministradas por Aena.
Evolución Anual del Número de Pasajeros 2007 500.097 (33.2%)
2008 434.477 (-‐13.1%)
2009 335.612 (-‐22.8%)
2010 291.553 (-‐13.1%)
2011 238.511 (-‐18.2%)
Tabla VI: Evolución de pasajeros
Evolución anual del Número de Pasajeros 600.000
Nº de Pasajeros
500.000 400.000 300.000 200.000 100.000 0 2007
2008
2009
2010
2011
Figura 24: Evolución Anual del Número de Pasajeros
Evolución Anual del Número de Operaciones 2007 13.442 (17,7%)
2008 12.971 (-‐3.5%)
2009 11.690 (-‐6.9%)
2010 10.456 (-‐10.6%)
2011 9.604 (-‐8.1%)
Tabla VII: Evolución de Operaciones
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo
Evolución anual del Número de Operaciones Nº de Operaciones
14.000 13.000 12.000 11.000 10.000 9.000 8.000 2007
2008
2009
2010
2011
Figura 25: Evolución Anual del Número de Operaciones
Evolución Anual del Número de Operaciones de Carga 2007 47.455 (-‐19.9%)
2008 52.942 (11.6%)
2009 44.578 (-‐15.8%)
2010 42.548 (-‐4.6%)
2011 34.162 (-‐19.7%)
Tabla VIII: Evolución Operaciones de Carga
Nº de Operaciones de Carga
Evolución anual del Número de Operaciones de Carga 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0,000 2007
2008
2009
2010
2011
Figura 26: Evolución Anual del Número de Operaciones de Carga
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Los principales flujos de tráfico proceden de Madrid y Barcelona, con casi un 90% de tráfico. Por tanto resulta de vital importancia diseñar aquellas rutas que den prioridad a los destinos u orígenes en los aeropuertos de Madrid y Barcelona. Para el Aeropuerto de Pamplona los dos puntos de entrada del CTA más utilizados, y por lo tanto las rutas más utilizadas, serán NOLSA y TURPU pertenecientes a las rutas de Madrid y Barcelona, respectivamente. Por lo tanto son las rutas que a la hora del diseño se realizarán con el menor número de restricciones y lo más directas posibles ya que serán las más utilizadas. A pesar de los datos de pasajeros de los últimos dos años observados en las estadísticas (Figura 24) en los cuales el número de pasajeros desciende notablemente, el Aeropuerto registra obras, como ya hemos mencionado anteriormente, en la ampliación de la terminal de pasajeros, remodelación de sus instalaciones, etc. Todo ello es debido, a que se debe a unas previsiones futuras de crecimiento, como detallaremos en el siguiente apartado.
7.3 Previsiones futuras de tráfico Una vez que hemos analizado el tráfico aéreo para nuestro aeropuerto, conviene mostrar las tendencias futuras de dicho tráfico, para poder analizar la situación futura con el diseño en el presente proyecto. Al igual que sucede con diferente comunidades, entre ellas Galicia, hay que destacar la llegada del AVE como un potencial competidor. Según el Consejo de Ministros el AVE llegará a Pamplona en 2015 y permitirá conectar Pamplona con la línea de alta velocidad Madrid-‐ Barcelona a la altura de Zaragoza. De esa manera, la capital navarra estará unida por trenes de alta velocidad con los dos principales núcleos del país. Frente a este competidor, habrá que potenciar el transporte aéreo creando nuevas rutas o atrayendo a nuevas compañías para que operen en el Aeropuerto. Como en la gran mayoría de los aeropuertos españoles, sobre todo aquellos que tienen una demanda de pasajeros menor, la incorporación de una compañía de bajo coste aumenta las posibilidades de reflote del aeropuerto. En los tiempos en los que estamos, una compañía de bajo coste que enlace con algún aeropuerto internacional, siempre es un reclamo para la comunidad. Las previsiones en lo que se refiere al número de pasajeros y de operaciones (Tabla IX, Tabla X), se recogen en el Plan Director como desarrollo previsible. En él podemos comprobar los distintos escenarios que se prevén:
Año 2011 2016 2021
Escenario bajo PAX PAX PAX nac int totales 505.000 600.000 708.000
46.000 54.200 61.600
Escenario medio PAX PAX PAX nac int totales
551.000 548.000 46.000 594.000 654.200 643.000 54.200 697.200 769.600 751.000 61.600 812.600 Tabla IX: Escenarios de demanda de pasajeros
Escenario alto PAX PAX PAX nac int totales 603.000 698.000 807.000
46.000 54.200 61.600
649.000 752.200 868.600
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Año 2011 2016 2021
Escenario bajo AVE AVE AVE nac int totales 10.700 12.200 14.200
1.400 1.700 1.900
Escenario medio AVE AVE AVE nac int totales
Escenario alto AVE AVE AVE nac int totales
12.100 11.400 1.500 12.900 13.900 12.900 1.700 14.600 16.100 14.700 1.900 16.600 Tabla X: Escenarios de tráfico de aeronaves
12.600 14.000 15.800
1.400 1.700 1.900
14.000 15.700 17.700
900,000 800,000
PASAJEROS
700,000 600,000 500,000
Escenario Alto
400,000
Escenario Medio
300,000
Escenario Bajo
200,000 100,000 0,000 2011
2016
2021
AÑOS Figura 27: Crecimiento del tráfico total de pasajeros
18,000
AERONAVES
15,000 12,000
Escenario Alto 9,000
Escenario Medio Escenario Bajo
6,000 3,000 0,000 2011
2016
2021
AÑOS
Figura 28: Crecimiento del tráfico total de aeronaves
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Las previsiones futuras indican por tanto que en los próximos diez años el número de pasajeros que pasarán por el aeropuerto de Pamplona aumentará considerablemente. El aumento de pasajeros y de número de operaciones es posible debido a las ampliaciones realizadas o en fase de construcción en el aeropuerto. Además al ampliar las plataformas de estacionamiento aumentará el volumen de operaciones además de poder dar cabida a aeronaves de mayor categoría, factores que contribuyen también al crecimiento del volumen de pasajeros.
7.4 Principios de diseño de los procedimientos de vuelo instrumental A continuación, se describen los principios fundamentales en los que se basará el diseño de los procedimientos de vuelo. Primero explicaremos los principios generales para las salidas (SID), luego las aproximaciones y por último las llegadas (STAR). Pero antes de nada comenzaremos definiendo los errores que se pueden producir en vuelo.
Errores •
• •
Error técnico de vuelo (FTE): Es la precisión con la que se controla la aeronave, la cual puede medirse comparando la posición indicada de la aeronave con el mando indicado o con la posición deseada. No incluye errores de mal funcionamiento. Error del sistema de navegación (NSE): La diferencia entre la posición verdadera y la posición estimada. Error total del sistema (TSE): La diferencia entre la posición verdadera y la posición deseada. Este error es igual a la suma de los vectores del error de definición de trayectoria (PDE), error técnico de vuelo (FTE) y error del sistema de navegación (NSE). 𝑇𝑆𝐸 = 𝑃𝐷𝐸 + 𝑁𝑆𝐸 + 𝐹𝑇𝐸
En la siguiente Figura 29, se detalla el error total del sistema (TSE).
Figura 29: Error Total del sistema (TSE)
Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo La precisión se define como la región de espacio aéreo donde debe estar contenida la aeronave con una probabilidad del 95%. Especifica el 95% del error total del sistema (TSE). Por lo tanto es necesario especificar un área de tolerancia donde se situaría la aeronave. Esta área de tolerancia se define en el diseño de procedimientos de vuelo como áreas de protección.
Áreas de protección Para cada tramo se proporciona un área correspondiente. Normalmente, el área se dispone simétricamente a cada lado de la derrota prevista. En principio, esta área se subdivide en área primaria y área secundaria. (Figura 30) Cuando se permiten áreas secundarias, la mitad exterior de cada lado del área (normalmente el 25 % de la anchura total) se designa como área secundaria. Esta área secundaria proporciona un margen decreciente de franqueamiento de obstáculos.
Figura 30: Corte del área de tramo en línea recta, indicando las áreas primaria y secundaria
Las áreas de protección de vuelo, son la proyección horizontal de una superficie sobre el terreno, si el obstáculo se encuentra dentro de la superficie se ha de evaluar su impacto. Si por el contrario, se encuentra fuera de ella, se podrá despreciar. Las áreas de protección garantizan la seguridad de las operaciones, ya que mantiene una separación de la trayectoria de vuelo de la aeronave con el terreno. El margen de franqueamiento de obstáculos (MOC) es la cantidad mínima de franqueamiento vertical que debe existir entre una aeronave y el obstáculo más prominente dentro del área de evaluación de obstáculos del segmento de una ruta, de un procedimiento de aproximación por instrumentos o de un procedimiento de salida por instrumentos. Es un valor definido para cada fase de vuelo, existiendo unos mínimos para cada una de ellas. El MOC garantiza que, durante el vuelo de una aeronave volando a la trayectoria de vuelo más baja, no habrá ningún obstáculo en la derrota. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012 64
Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Cabe decir que las áreas de protección varían en función de la fase de vuelo en la que se encuentre la aeronave, por lo tanto habrá fases de vuelo en las que se requieran la máxima precisión. Estas fases de vuelo son aproximación y despegue, en donde el riesgo de colisión aumenta considerablemente.
Puntos de referencia Son puntos necesarios para identificar el comienzo y fin de cada unos de los segmentos que constituyen el procedimiento instrumental. Estos puntos se determinan utilizando marcaciones de sistemas no autónomos, es decir, con la información de sistemas externos a la aeronave. Podemos destacar los siguientes puntos de referencia: • • •
Sobre la vertical de una instalación Intersección Waypoints o Puntos de Recorrido (RNAV)
Nosotros hablaremos de los últimos. Los GPS son capaces de almacenar una posición en su memoria, un lugar determinado de este planeta. Cada una de esas posiciones almacenadas, cada uno de esos lugares, es lo que llamamos un waypoint. En la memoria del GPS, un waypoint incluye las coordenadas de la posición que define en qué parte del mundo está localizado. Para nuestro caso, un waypoint de una ruta RNAV representa un punto donde el sistema de navegación de la aeronave requiera efectuar una transición desde un segmento de la ruta a otro. La transición engloba cualquier tipo de transición que pueda realizar la aeronave tanto en altitud, velocidad o dirección. Por tanto, habrá que colocar un waypoint siempre y cuando haya alguna variación de un parámetro de vuelo en el transcurso de la operación de una aeronave. Los waypoint se fijarán como puntos de recorrido. Los puntos de recorrido son lugares geográficos que se utilizan para definir una ruta de navegación de área o la trayectoria de vuelo de una aeronave que utiliza navegación de área. Estos puntos deben estar en la base de datos de navegación a bordo. Hay dos tipos de puntos de recorrido: •
Punto de recorrido de paso (Fly-‐By): punto de recorrido que requiere una anticipación del viraje para que pueda realizarse la interceptación de forma tangente del siguiente tramo de una ruta o procedimiento.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo
Figura 31: Símbolo Fly-‐By
•
Punto de recorrido de sobrevuelo (Fly-‐Over): punto de recorrido en el que se inicia el viraje para incorporarse al siguiente tramo de ruta o procedimiento.
Figura 32: Símbolo Fly-‐Over
Una vez que sabemos los distintos puntos de recorrido, hay que destacar la tolerancia que presentan. Así pues tenemos dos tolerancias: ATT y XTT. • •
ATT: es la tolerancia de un punto de referencia a lo largo de la derrota nominal resultante de las tolerancias de los equipos de a bordo y de tierra. XTT: es la tolerancia de un punto de referencia medida perpendicularmente a la derrota nominal, resultante de las tolerancias de los equipos de a bordo y de tierra, y de la tolerancia técnica de vuelo.
Al igual que sucedía con los puntos de recorrido, las tolerancias anteriores varían en función de la fase de vuelo en la que se encuentre la aeronave. En los apartados de construcción de salidas, aproximaciones y llegadas detallaremos que tolerancia usaremos.
Figura 33: Tolerancia de un Waypoint
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo
Longitud mínima de un tramo limitado por dos puntos de recorrido Para evitar que los puntos de recorrido con viraje estén situados tan cercanos entre sí que los sistemas RNAV los pasen de largo, se deberá tener en cuenta una distancia mínima de separación entre puntos de recorrido de viraje sucesivos. Para cada punto de recorrido se determina una distancia mínima de estabilización. Se trata de la distancia entre el punto de recorrido y el punto en que la trayectoria se une tangencialmente a la derrota nominal. Para puntos de recorrido sucesivos, la distancia mínima entre ellos es la suma de ambas distancias mínimas de estabilización. Pueden darse cuatro situaciones para un tramo limitado por dos puntos de recorrido, que son: a) Dos puntos de recorrido de paso (Fly-‐By—Fly-‐By) b) Un punto de recorrido de paso, seguido de un punto de recorrido de sobrevuelo (Fly-‐ By—Fly-‐Over) c) Dos punto de recorrido de sobrevuelo (Fly-‐Over—Fly-‐Over) d) Un punto de recorrido de sobrevuelo, seguido de un punto de recorrido de paso (Fly-‐ Over—Fly-‐By) Además, también debe tenerse en cuenta el caso particular del tramo “DER—primer punto de recorrido”.
Puntos de recorrido de paso El modelo para calcular la distancia mínima de estabilización para el punto de recorrido de paso está compuesto por un viraje horizontal con radio constante r. la longitud total del tramo es la suma de L1 y L2, donde: • •
L1 es la distancia entre el punto de recorrido y el comienzo de viraje, y L2 es un retardo de cinco segundos que se considera como tiempo necesario para establecer la inclinación lateral. El tiempo de demora es menor que en el caso de un punto de recorrido de sobrevuelo porque es menor el número de cambios de rumbo.
Así pues las fórmulas para calcular la distancia mínima de estabilización son las siguientes: 𝐿! = 𝑟 · tan 𝐿! = 𝑐 ·
𝜃 2
𝑉 3600
Donde: c=tiempo de 5 segundos para el establecimiento de la inclinación lateral, V=velocidad r=radio de viraje; y 𝜃=ángulo de viraje Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo En las anteriores ecuaciones, Si las distancias y radios de viraje se expresan en NM, V se expresa en kt; o Si las distancias y radios de viraje se expresan en km, V se expresa en km/h. En la Figura 34, podemos observar la distancia mínima de estabilización para un punto de recorrido de paso.
Figura 34: Distancia mínima de estabilización-‐punto de recorrido de paso
Puntos de recorrido de sobrevuelo Para establecer un modelo de procedimiento de viraje de sobrevuelo, se divide su longitud en cinco tramos, de L1 a L5. La longitud total del procedimiento es la suma de los cinco tramos. 𝐿! = 𝑟! · 𝑠𝑒𝑛 𝜃 𝐿! = 𝑟! · cos 𝜃 · tan (𝜃) 𝐿! = 𝑟! · (
1 cos 𝜃 −2· ) sen 𝛼 𝑠𝑒𝑛 90° − 𝛼 𝛼 𝐿! = 𝑟! · tan ( ) 2
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo 𝐿! = 𝑐 ·
𝑉 3600
Donde: 𝛼=rumbo de interceptación de 30° con el siguiente tramo; 𝜃=ángulo de viraje V=velocidad c=tiempo de 10 segundos para el establecimiento de la inclinación lateral; 𝑟! =radio de la entrada en viraje; y 𝑟! =radio de la salida del viraje.
En las anteriores ecuaciones, Si las distancias y radios de viraje se expresan en NM, V se expresa en kt; o Si las distancias y radios de viraje se expresan en km, V se expresa en km/h. En la Figura 35, podemos observar la distancia mínima de estabilización para un punto de recorrido de sobrevuelo.
Figura 35: Distancia mínima de estabilización-‐punto de recorrido de sobrevuelo
Después de haber definido las distancias mínimas entre puntos, mencionamos las distintas situaciones que se pueden dar en un tramo limitado por dos puntos de recorrido. Para calcular la distancia óptima entre dos puntos, además de las anticipaciones a los virajes hay que tener en cuenta el efecto del viento y el retraso del piloto. Para calcular esa Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo distancia nos hemos guiado según las tablas que nos sugiere el Docs 8168 Volumen II de OACI (Capítulo 1, Sección 2, Parte 3), en las que aparece la distancia mínima de estabilización, según el ángulo de inclinación lateral y la velocidad verdadera. Ejemplo a) Fly By-‐ Fly By A1 y A2 son las distancias mínimas de estabilización. (Figura 36)
Figura 36: Dos puntos de recorrido de paso
Ejemplo b) Fly By-‐Fly Over La explicación para este ejemplo es la misma que el ejemplo anterior salvo que el punto WP2 es un punto de recorrido de sobrevuelo, con lo cual, la distancia mínima entre WP1 y WP2 es igual a A1+0=A1. (Figura 37)
Figura 37: Punto de recorrido de paso seguido de punto de recorrido de sobrevuelo
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Ejemplo c) Fly Over-‐Fly Over Puesto que el segundo punto de recorrido es un punto de recorrido de sobrevuelo, la distancia mínima entre WP1 Y WP2 es igual a B1+0=B1 (Figura 38)
Figura 38: Dos puntos de recorrido de sobrevuelo
Ejemplo d) Fly Over-‐Fly By Ahora en este ejemplo el segundo punto es un punto de paso, con lo cual la distancia mínima entre WP1 y WP2 es igual a B1+A2 (Figura 39)
Figura 39: Punto de recorrido de sobrevuelo seguido de punto de recorrido de paso
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Un caso particular es el tramo comprendido entre el DER y el primer punto de recorrido. Hemos creído conveniente mencionarlo dado que en nuestro escenario la elección del primer punto es un poco compleja dada la orografía presente. Esta ubicación del primer punto de recorrido debe proporcionar una distancia mínima de 3,5 km (1,9 NM) entre el DER y el punto de viraje anterior. Podrá utilizarse una distancia más corta cuando la PDG sea superior al 3,3 %. (Figura 40)
Figura 40: Distancia mínima de estabilización, “DER -‐ primer punto de recorrido”
Protección de virajes y evaluación de obstáculos En este apartado hablaremos de los criterios básicos que se han empleado en la protección de virajes para todos los procedimientos RNAV y RNP.
Métodos de construcción de virajes Dependiendo del tipo de viraje, del ángulo de viraje y del tramo de vuelo, se emplearan diferentes métodos de protección de virajes. Hay dos métodos que establece la OACI y son: • •
Método de círculos limitadores Método de espiral de viento
Círculos limitadores Es un método simplificado en el que se trazan círculos para limitar el área de viraje. A diferencia del método de espiral de viento, el efecto del viento (E) utilizado aquí es siempre el correspondiente a un cambio de ruta de 90°. Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Espiral de viento El área de viraje se basa en un radio de viraje calculado para un valor específico de velocidad verdadera y ángulo de inclinación lateral. El límite exterior del área de viraje se construye utilizando una espiral derivada del radio de viraje con aire en calma (r). La espiral resultante se crea aplicando el efecto del viento 𝐸! para el tiempo que toma cambiar el rumbo de la aeronave en 𝜃 grados empleando la fórmula. 𝐸! =
𝜃 𝑤 · 𝑘𝑚 (𝑁𝑀) 𝑅 3600
Donde 𝜃 es el ángulo de viraje, R es la velocidad angular de viraje y w es la velocidad del viento. La espiral de viento se basa en el cálculo de 𝐸! en cada intervalo especificado, se puede aumentar la precisión disminuyendo el intervalo. La forma que tiene una espiral se muestra en la Figura 41 que aparece a continuación.
Figura 41. Construcción de espiral de viento
Su construcción se basa en los siguientes pasos: 1)
localizar los puntos b1, c1,... n1 añadiendo una distancia de E perpendicular al radio de aire en calma (r); 2) calcular los puntos b2, c2,... n2, localizados a un ángulo arc sen (w/V) antes de b1, c1... n1 y una distancia 𝐸! desde los puntos b, c,... n respectivamente; y Damián Rodríguez Fernández Noviembre 2012 73
Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo 3)
la espiral resulta de trazar una curva que comienza en el punto “a”, situado en el radio de aire en calma pasando a b2, c2,... n2.
Protección del límite exterior del viraje Área primaria. El límite de la espiral de viento más desfavorable se empleará para la protección exterior. Esto puede suponer el empleo de hasta tres espirales de viento. Hay dos casos para conectar el área primaria que resulta de la espiral de viento con el área primaria del tramo siguiente: a) si el área primaria que resulta de la espiral de viento queda comprendida dentro del área primaria del tramo siguiente, estas áreas quedarán unidas por una línea a 15° de la derrota nominal del tramo siguiente tangente a la espiral de viento tal y como muestra la Figura 42. b) si el área primaria resultante queda fuera del área primaria del tramo siguiente, estas áreas quedarán unidas por una línea a 30° de la derrota nominal del tramo siguiente tangente a la espiral de viento. Véase Figura 43. Área secundaria. El área secundaria se aplicará a todos los virajes, con la condición que el área secundaria exista en el punto de viraje. El área secundaria tiene una anchura constante durante el viraje que es igual a la anchura de área del área secundaria en el punto de viraje posterior.
Figura 42: Viraje de sobrevuelo seguido de un tramo DF
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo
Figura 43: Viraje de paso con ángulo ≤ 90
Determinación de los puntos de viraje anterior y posterior La situación de los puntos de viraje anterior y posterior se determinará dependiendo del tipo de recorrido/aplicación de viraje. Los parámetros de viraje para determinar el punto de viraje anterior y el posterior son: • • • • •
Altitud Velocidad indicada (IAS) Viento Ángulo de inclinación lateral (α) Tolerancias técnicas de vuelo
Hay otros factores como pueden ser: • •
Tolerancia del punto de referencia Régimen de viraje (R) en grados/segundos, con la siguiente fórmula: 3431 · tan (𝛼) 𝑅 = 𝜋𝑉 donde V es la TAS en kt; hasta un valor máximo de 3 grados/segundo
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo •
Radio de viraje (r) a un ángulo de inclinación lateral designado con aire en calma en km o NM, según corresponda. La fórmula es la siguiente: 𝑟 =
• • •
𝑉 20𝜋𝑅
Efecto del viento (𝐸! ) durante el tiempo empleado en cambiar el rumbo Gravedad c=6 segundos de tiempo de reacción del piloto.
Una vez explicados los distintos tipos de parámetros, lo único que queda por definir son los puntos de viraje anterior y posterior dependiendo si es para puntos de paso o de sobrevuelo.
Criterios para los puntos de viraje anterior y posterior Punto de paso Los parámetros que influyen en la construcción de un viraje entre puntos de paso por RNAV se rigen por las siguientes fórmulas:
• •
𝑌 = 𝑟 · 𝑡𝑎𝑛(0,5 · 𝛼)
Punto de viraje posterior = Y – ATT – Tiempo de reacción del piloto (si el valor es negativo, el punto está más allá del punto de recorrido) Punto de viraje anterior = Y + ATT
Punto de sobrevuelo Los parámetros que influyen en la construcción de un viraje entre puntos de recorrido de sobrevuelo por RNAV se rigen por las siguientes fórmulas:
• •
𝑌 = 𝑟 · 𝑡𝑎𝑛(0,5 · 𝛼)
Punto de viraje posterior = ATT + Tiempo de reacción del piloto + Retardo de ángulo de inclinación lateral Punto de viraje anterior = ATT antes del punto de recorrido
Una vez calculados todos los parámetros necesarios para la construcción del viraje, solo hay que fijarse en las figuras que mostramos a continuación, donde se muestra la construcción de los virajes para puntos de paso y de sobrevuelo, respectivamente.
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Figura 44. Viraje de paso (Fly-‐By)
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo
Figura 45. Viraje de sobrevuelo (Fly-‐Over)
7.5 Rutas de Salida Un procedimiento de salida debe estar diseñado para proporcionar franqueamiento de obstáculos inmediatamente después del despegue y hasta que la aeronave intercepta un tramo en ruta. Los procedimientos de salida incluyen, pero no exclusivamente, rutas normalizadas de salida. Los procedimientos de salida RNAV deben proporcionar las siguientes ventajas: • • •
Realizar virajes lo antes posible podrían ayudar a aumentar la separación entre aeronaves y, por tanto, poder aumentar la capacidad del Aeropuerto. Perfiles de ascenso óptimo para ayudar a reducir los costes operativos para las compañías aéreas. Mayor control las trayectorias de las aeronaves que despegan del Aeropuerto o restringir el tráfico de rutas específicas significa un mayor control de las huellas de ruido (impacto ambiental).
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Principios de diseño Las salidas se pueden diseñar como salidas en línea recta o salidas con viraje. En una salida en línea recta se permite un viraje de 15° o menos. La aeronave mantendrá la dirección de pista hasta alcanzar una altura mínima de 120 m (394 ft) por encima de la pista antes de comenzar el viraje. Las salidas con viraje especificarán un viraje, bien en un punto de viraje designado, bien a una determinada altitud/altura. La pendiente de diseño del procedimiento (PDG) normalizada es de 3,3%. La PDG comienza en un punto a 5m (16ft) por encima del extremo de salida de la pista (DER). En nuestro proyecto está pendiente se verá modificada dada la proximidad de obstáculos alrededor del aeródromo. Antes de poder efectuar un viraje de más de 15°, se debe alcanzar un margen mínimo de franqueamiento de obstáculos de 90m (295 ft). Se puede usar un 0,8% de la distancia desde el DER, si este valor es más alto. Para aviones, el procedimiento de salida comienza en el extremo de salida de la pista (DER), que es el extremo del área declarada conveniente para el despegue. Como el punto de despegue puede variar, y para proteger los virajes antes del DER, el área protegida comienza en un punto a 600 m del comienzo de la pista. Esto se basa en la suposición de que la altura mínima del viraje, de 120 m (394 ft) por encima de la elevación del DER, se puede alcanzar a 600 m del comienzo de la pista. El procedimiento de salida termina en el punto en el que la ruta conecta con el tramo siguiente y la PDG alcanza la altitud/altura mínima autorizada para la fase de vuelo siguiente (en este caso ruta). Para poder realizar un viraje es necesario que la aeronave mantenga un MOC de 90 metros con los obstáculos de la zona.
Superficie de identificación de obstáculos (OIS) La superficie de identificación de obstáculos (OIS) es una superficie inclinada que se emplea para la protección de la salida de las aeronaves, para identificar obstáculos en el área de salida. El origen de las OIS para las salidas en línea recta está a una altura de 5 m (16ft) por encima del extremo de la pista de salida (DER).
Pendiente de diseño del procedimiento (PDG) La pendiente de diseño del procedimiento (PDG) es la pendiente de ascenso publicada, calculada desde el inicio de las OIS. Siempre que ningún obstáculo penetre las OIS, la pendiente de diseño del procedimiento es la pendiente de la OIS más el 0,8%.
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Dado que en nuestro proyecto los virajes los realizaremos en un punto (Figura 47), el área considerada en el diseño de salidas se definen como: Área de viraje: se extiende con un ángulo de 15° a ambos lados de la pista. El área termina al final del procedimiento de salida, cuando la pendiente, medida a lo largo de la trayectoria de vuelo, llega a la altitud mínima autorizada para la siguiente fase de vuelo. La altura del área se inicia a 5 m (16 pies) por encima de la DER y se eleva, en la dirección de la salida, con una pendiente de 2,5%. El franqueamiento de obstáculos se logra mediante la adición de 0,8% para el gradiente OIS para obtener un PDG de 3,3%, en caso de la presencia de un obstáculo. (Figura 46) Al fin de asegurar que se ha previsto el margen mínimo de franqueamiento de obstáculos en el área de viraje, se utiliza la siguiente ecuación para comprobar la altura máxima de un obstáculo en el área de viraje, por encima de la elevación del DER: (Figura 47) 𝐴𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑜𝑠𝑏𝑡á𝑐𝑢𝑙𝑜 = 𝑃𝐷𝐺 𝑑! + 𝑑! + 𝐻 − 𝑀𝑂𝐶 • • • • •
PDG = pendiente del procedimiento publicada 𝑑! = distancia más corta desde el DER al punto de viraje posterior 𝑑! = distancia desde el obstáculo hasta la línea KK’ H = 5 metros ó 16 ft MOC = 0.008(d! + d! ), ó 90 metros, la cifra superior
Figura 46. Pendiente de diseño del procedimiento
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Figura 47: Salida en un punto
En RNP 1 básica, la anchura total del área se obtiene uniendo las diversas anchuras del área en los puntos de referencia pertinentes. Para calcular las anchuras de área y las tolerancias subyacentes que se deben considerar en los cálculos los valores dependen del sensor. En nuestro caso es GNSS básico y los valores son los siguientes: XTT=TSE ATT=0,8·∙TSE La semianchura del área (1/2·∙ A/W) en un punto de recorrido se determina por medio de la ecuación siguiente: 1 𝐴 · = 𝑋𝑇𝑇 · 1,5 + 𝐵𝑉 2 𝑊 Donde: 𝑋𝑇𝑇 · 1,5 corresponde al valor TSE lateral 3σ BV= valor intermedio
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Diseño del CTA del Aeropuerto de Pamplona con Navegación de Área basado en GNSS Actividad 7: Diseño del Espacio Aéreo Los valores para XTT, ATT y semianchura para RNP 1 Básica se obtienen de las tablas que nos proporciona Doc 8168 Volumen II de OACI (Capítulo 2, Sección 1, Parte 3), dependiendo de las fases de vuelo, expresadas en NM:
STAR/SID (>30 NM del ARP) XTT 1,00
ATT 0,80
½ A/W 3,50
STAR/SID (
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