Sistema de aumento de área local

El sistema de aumento de área local ( LAAS ) es un sistema de aterrizaje de aeronaves para todo tipo de clima basado en la corrección diferencial en tiempo real de la señal GPS . Receptores de referencia GPS locales ubicados en posiciones topográficas alrededor del aeropuerto miden las desviaciones del GPS y calculan correcciones que se envían a una ubicación central en el aeropuerto. Estos datos se utilizan para formular un mensaje de corrección, que luego se transmite a los usuarios a través de un enlace de datos VHF (con un tipo de modulación D8PSK como el Modo 2 del enlace de datos VHF utilizado en las comunicaciones de radio aeronáuticas) en la banda de frecuencia entre 108,00 y 117,95  MHz. ^{[ 1 ]} Un receptor en una aeronave utiliza esta información para corregir las señales GPS, lo que luego proporciona una visualización estándar tipo sistema de aterrizaje instrumental (ILS) para usar durante un vuelo de aproximación de precisión . La Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA) ha dejado de usar el término LAAS y ha pasado a la terminología de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) de sistema de aumento basado en tierra (GBAS). ^{[ 2 ]} Si bien la FAA ha retrasado indefinidamente los planes para la adquisición federal de GBAS, el sistema puede ser comprado por los aeropuertos e instalado como una ayuda a la navegación no federal. ^{[ 3 ]}

El sistema de aumento terrestre (GBAS) se especifica en el Volumen I del Anexo 10 del Convenio sobre Aviación Civil Internacional relativo a la navegación por radiofrecuencia. Este documento establece las Normas y Métodos Recomendados (SARPS) de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) para el aumento del GPS con el fin de facilitar el aterrizaje de precisión. El origen de estas normas se remonta a los esfuerzos realizados en Estados Unidos por la Administración Federal de Aviación (FAA) para desarrollar un sistema de aumento de área local (LAAS). Si bien muchas referencias aún hacen alusión al LAAS, la terminología internacional actual es GBAS y sistema de aterrizaje GBAS (GLS).

El sistema GBAS monitoriza los satélites GNSS y proporciona mensajes de corrección a los usuarios cercanos a la estación GBAS. Esta monitorización permite al GBAS detectar comportamientos anómalos de los satélites GPS y alertar a los usuarios en un plazo adecuado para su uso en aviación. El GBAS corrige las señales GPS, lo que resulta en una mejora de la precisión suficiente para respaldar las operaciones de aproximación de precisión de las aeronaves. Para obtener más información sobre el funcionamiento del GBAS, consulte la publicación «GBAS: Cómo funciona» . ^{[ 4 ]}

Los estándares GBAS actuales solo complementan una única frecuencia GNSS y permiten aterrizajes con mínimos de Categoría I. Estos sistemas GBAS se denominan Servicio de Aproximación GBAS Tipo C (GAST-C). La OACI está revisando los requisitos preliminares para un sistema GAST-D. Un sistema GAST-D permitirá operaciones con mínimos de Categoría III.

Muchas organizaciones están llevando a cabo investigaciones en GBAS multifrecuencia (por ejemplo, L1/L5). Otros esfuerzos exploran la adición de correcciones diferenciales para constelaciones de satélites GNSS adicionales (por ejemplo, para Galileo ) a GBAS. Estos esfuerzos se realizan bajo el título de "multiconstelación de doble frecuencia (DFMC) para GBAS", que se denomina Servicio de Aproximación GBAS Tipo F (GAST-F). ^{[ 5 ]}

Honeywell ha desarrollado un GBAS CAT-1 no federal que recibió la aprobación de diseño del sistema por parte de la Administración Federal de Aviación (FAA) en septiembre de 2009 [1]. La instalación del GBAS en el Aeropuerto Internacional Newark Liberty obtuvo la aprobación operativa el 28 de septiembre de 2012. ^{[ 6 ]} Un segundo GBAS instalado en el Aeropuerto Intercontinental de Houston recibió la aprobación operativa el 23 de abril de 2013. ^{[ 7 ]} Los sistemas de Honeywell también están instalados internacionalmente. Entre ellos se encuentra un GBAS operativo en el Aeropuerto de Frankfurt , Alemania, que está certificado para operaciones de Categoría II. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Hay sistemas adicionales instalados o en proceso de instalación. Se espera la aprobación operativa de varios sistemas más en breve.

Los receptores de referencia locales se ubican alrededor de un aeropuerto en puntos topográficos precisos. La señal recibida de la constelación GPS se utiliza para calcular la posición de la estación terrestre LAAS, que luego se compara con su posición topográfica precisa. Estos datos se utilizan para generar un mensaje de corrección que se transmite a los usuarios a través de un enlace de datos VHF . Un receptor en la aeronave utiliza esta información para corregir las señales GPS que recibe. Esta información se utiliza para crear una pantalla tipo ILS para la aproximación y el aterrizaje de la aeronave. El sistema CAT I de Honeywell proporciona un servicio de aproximación de precisión dentro de un radio de 23 NM alrededor de un solo aeropuerto. LAAS mitiga las amenazas de GPS en el Área Local con una precisión mucho mayor que WAAS y, por lo tanto, proporciona un nivel de servicio superior que WAAS no puede alcanzar.

La señal de enlace ascendente VHF de LAAS está actualmente programada para compartir la banda de frecuencia de 108  MHz a 117,95  MHz con el localizador ILS y las ayudas a la navegación VOR existentes . LAAS utiliza una tecnología de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) para dar servicio a todo un aeropuerto con una única asignación de frecuencia. Además, también es beneficioso que utilice solo canales de frecuencia con  un espaciado de 25 kHz, en comparación con  los canales de 50 kHz utilizados por ILS y VOR. ^{[ 10 ]} Con la futura sustitución de ILS, LAAS reducirá la congestión de la banda VHF NAV.

El GBAS de Categoría I (GAST-C) actual alcanza una precisión de aproximación de Categoría I de 16 m lateralmente y 4 m verticalmente. ^{[ 11 ]} El objetivo del GBAS GAST-D, que se desarrollará próximamente, es proporcionar capacidad de aproximación de precisión de Categoría III. La precisión mínima para los errores laterales y verticales de un sistema de Categoría III se especifica en RTCA DO-245A, Normas mínimas de rendimiento del sistema de aviación para el sistema de aumento de área local (LAAS) . El GBAS GAST-D permitirá que las aeronaves aterricen con visibilidad cero utilizando sistemas de aterrizaje automático.

Una de las principales ventajas del sistema LAAS es que una sola instalación en un aeropuerto importante puede utilizarse para múltiples aproximaciones de precisión en la zona. Por ejemplo, dado que el aeropuerto O'Hare de Chicago cuenta con doce extremos de pista , cada uno con su propio sistema ILS, las doce instalaciones ILS pueden sustituirse por un único sistema LAAS. Esto supone un importante ahorro en los costes de mantenimiento del equipo ILS existente.

Otra ventaja reside en la posibilidad de realizar aproximaciones que no sean directas. Las aeronaves equipadas con tecnología LAAS pueden utilizar aproximaciones curvas o complejas para evitar obstáculos o reducir el ruido en las zonas aledañas al aeropuerto. Esta tecnología comparte características similares con los sistemas de aterrizaje por microondas (MLS), más antiguos y comunes en Europa. Ambos sistemas permiten menores requisitos de visibilidad en aproximaciones complejas, algo que los sistemas tradicionales de aumento de área amplia (WAAS) y los sistemas de aterrizaje instrumental (ILS) no permitían.

La FAA también sostiene que solo se necesitará un único conjunto de equipos de navegación en una aeronave para las capacidades LAAS y WAAS . Esto reduce el costo inicial y el mantenimiento por aeronave, ya que solo se requiere un receptor en lugar de varios receptores para NDB , DME , VOR , ILS , MLS y GPS . La FAA espera que esto se traduzca en una disminución de los costos para las aerolíneas, los pasajeros y la aviación general .

El sistema LAAS comparte los inconvenientes de todos los sistemas de aterrizaje basados ​​en radiofrecuencia; entre ellos, las interferencias, ya sean intencionadas o accidentales.

El sistema conjunto de aproximación y aterrizaje de precisión (JPALS) es un sistema similar para uso militar. Honeywell ha desarrollado la serie Honeywell International Satellite Landing System (SLS) 4000 (SLS-4000), que recibió la aprobación de diseño del sistema por parte de la FAA el 3 de septiembre de 2009, con una aprobación posterior de una versión mejorada del SLS-4000 (SLS-4000 Bloque 1) en septiembre de 2012. ^{[ 3 ] [ 12 ]}

La arquitectura empresarial del Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS) de la FAA constituye el modelo para la transformación del NAS actual en el Sistema de Transporte Aéreo de Próxima Generación (NextGen). Las hojas de ruta de los servicios del NAS establecen las actividades estratégicas para la prestación de servicios, con el fin de mejorar las operaciones del NAS y avanzar hacia la visión de NextGen. Estas hojas de ruta muestran la evolución de las principales inversiones y programas de la FAA en los servicios actuales del NAS para satisfacer la demanda futura. El enfoque de precisión GBAS es uno de los programas de inversión que ofrece una solución para "aumentar la flexibilidad en el entorno de la terminal" en el plan de implementación de NextGen.

La FAA esperaba reemplazar los sistemas de navegación tradicionales con tecnología de navegación por satélite; sin embargo, ha pospuesto indefinidamente los planes para la adquisición federal de GBAS. El sistema puede ser adquirido por los aeropuertos e instalado como una ayuda a la navegación no federal. La FAA continúa desarrollando sistemas GBAS y busca la estandarización internacional. ^{[ 3 ]}

• Normas y prácticas recomendadas internacionales – TELECOMUNICACIONES AERONÁUTICAS, Anexo 10 del Convenio sobre Aviación Civil Internacional (OACI), Volumen I (Ayudas a la radionavegación), Enmienda 93, Capítulo 3.7.3.5, Montreal 2023
• RTCA DO-246-E, Documento de control de interfaz de señal en el espacio (ICD) del sistema de aumento de área local (LAAS) de aproximación de precisión basado en GNSS,
• RTCA DO-253-D, Norma mínima de rendimiento operativo (MOPS) para equipos aerotransportados GPS/GBAS,
• EUROCAE ED-114B, Norma mínima de rendimiento operativo (MOPS) para equipos terrestres del sistema global de aumento basado en tierra por satélite para apoyar la aproximación y el aterrizaje de precisión,
• ETSI EN 303 084, V2.1.1, Sistema de aumento terrestre (GBAS) VHF de transmisión de datos tierra-aire (VDB); Características técnicas y métodos de medición para equipos terrestres; Norma armonizada que cubre los requisitos esenciales del artículo 3.2 de la Directiva 2014/53/UE.

• Índice de artículos sobre aviación
• Acrónimos y abreviaturas en aviónica
• GPS diferencial
• Sistema de Posicionamiento Global
• Aumento del GNSS
• Navegación aumentada por GPS y GEO
• Sistema de aterrizaje instrumental : ILS
• El sistema conjunto de aproximación y aterrizaje de precisión es un sistema similar para uso militar.
• Enfoque de precisión
• WAAS
• EGNOS
• Autoland

• ^ Administración Federal de Aviación (FAA) (27 de febrero de 2004). "Sistema de aumento basado en tierra (LAAS)" . Consultado el 5 de abril de 2010 .
• ^ Departamento de Transporte y Departamento de Defensa (25 de marzo de 2002). "Plan de vuelo de la FAA 2008-2012" (PDF) . Consultado el 5 de abril de 2010 .
• IHS Aerospace – Honeywell (7 de julio de 2005). Honeywell actualizará el prototipo del Sistema de Aumento de Área Local (LAAS). Comunicado de prensa.

• Oficina del Programa GNSS de la FAA
• Hoja informativa de la FAA sobre el sistema LAAS
• Página de Stanford LAAS archivada el 3 de mayo de 2009 en Wayback Machine .
• Honeywell Aerospace – DGPS – Sistema de aterrizaje de satélites
• Sistemas de navegación por satélite ATM de Thales
• EUROCONTROL - Sistemas de aumento terrestres
• Documento de orientación de la OACI para la implementación del GBAS en la región de Asia/Pacífico.