Sistema de aterrizaje con transpondedor

Un sistema de aterrizaje con transpondedor ( TLS , por sus siglas en inglés) es un sistema de aterrizaje de precisión para todo tipo de clima que utiliza equipos de transpondedor a bordo y sistemas de aterrizaje instrumental (ILS, por sus siglas en inglés) existentes para crear una aproximación de precisión en un lugar donde normalmente no estaría disponible un ILS.

Los sistemas ILS convencionales transmiten mediante varias antenas de propósito específico. El conjunto de antenas localizadoras consta de entre 8 y 14 o más elementos y suele estar ubicado a más de 600 metros del umbral de aproximación a la pista, a menudo más allá del extremo de despegue, proporcionando una señal en forma de abanico para la dirección azimutal (de lado a lado). El otro conjunto de antenas se ubica junto a la pista y proporciona la elevación para indicar la senda de planeo estándar. Este complejo conjunto de antenas es costoso de instalar y mantener, y suele ser difícil de ubicar en áreas con terreno irregular u obstáculos que podrían interferir con sus señales de guiado.

El sistema TLS interroga los transpondedores de todas las aeronaves dentro de un radio de 100 millas náuticas (190 km) . Tras recibir una respuesta, el TLS determina la ubicación de la aeronave mediante tres conjuntos de antenas: uno para la posición horizontal mediante técnicas monopulso , otro para la posición vertical monopulso ^{[ 1 ]} y un tercero para la trilateración . A continuación, el TLS calcula la posición de todas las aeronaves utilizando las respuestas de los transpondedores y la convierte en una guía en tiempo real para una aeronave autorizada a aproximarse, basándose en su posición relativa a la trayectoria de aproximación deseada. Las trayectorias de posición de todas las aeronaves en el área de servicio del TLS se muestran en un monitor de control de tráfico aéreo similar a un radar de vigilancia secundario, pero con una mayor frecuencia de actualización y mayor precisión. Para una aeronave que realiza una aproximación instrumental, el TLS transmitirá señales de guía horizontal y vertical al receptor ILS y a la aviónica de cabina , idénticas a las de un ILS. Por lo tanto, las señales parecerán emanar de ubicaciones fijas donde normalmente se instalan las antenas ILS. Sin embargo, la guía TLS no depende de la ubicación de la antena; el TLS puede proporcionar guía desde "puntos de emanación virtuales" que pueden estar en cualquier lugar según lo requiera un procedimiento de aproximación instrumental, pero que se configuran en el software TLS. Esto permite que el TLS admita múltiples procedimientos de aproximación en un aeropuerto determinado, incluyendo ángulos de planeo más pronunciados para aeronaves de ala rotatoria o mayor separación de obstáculos, con un único sistema completo instalado junto al umbral de la pista. El TLS también generará audio similar al de una baliza marcadora para indicar la distancia a la pista, pero sin necesidad de equipo físico. El piloto solo tiene que seguir los mismos protocolos ATC requeridos para una aproximación ILS convencional. Cualquier aeronave que realice una aproximación tipo PAR puede visualizarse en la consola TLS con formato PAR, que muestra el acimut y la elevación . Se pueden visualizar hasta cuatro aeronaves diferentes de forma independiente en cuatro consolas separadas para ayudar a los controladores PAR con las aproximaciones de comunicación. 

El TLS está diseñado para instalarse en aeródromos donde un ILS convencional no puede operar física o factiblemente, o donde la navegación por satélite no es fiable. Esto incluye pistas cortas o aquellas con obstáculos o terreno irregular a lo largo o junto a la trayectoria de aproximación, o aquellas con limitaciones de agua o espacio en cualquiera de sus extremos. También incluye aeródromos en el círculo polar ártico o cerca del ecuador, donde la navegación por satélite se ve comprometida debido a las condiciones ionosféricas. El TLS opera sin depender de la navegación por satélite y, por lo tanto, es inmune a interrupciones o compromisos intencionales o no intencionales de las comunicaciones por satélite. El TLS es un sistema activo de vigilancia y seguimiento, y sus procedimientos de aproximación se configuran mediante software en lugar de depender de la ubicación física de las antenas, por lo que sus criterios de emplazamiento son flexibles y todo el sistema puede ubicarse en un espacio reducido junto al umbral de la pista y funciona con una sola fuente de alimentación. Las aproximaciones TLS también pueden diseñarse utilizando criterios ILS, GLS o RNP, o cualquier combinación de estos, y por lo tanto, admitirá aproximaciones curvas y segmentadas que no son posibles con un ILS convencional.

El TLS cuenta con la certificación de la FAA para su uso como ILS de categoría I desde 1998, y la Orden 8200.27 de la FAA especifica el procedimiento de inspección en vuelo para las instalaciones del TLS. Asimismo, el TLS cumple con todas las especificaciones de rendimiento de la OACI para un ILS de categoría I.

Una de las principales ventajas del TLS es su capacidad para proporcionar guiado ILS de precisión en terrenos inclinados o irregulares. Las reflexiones pueden generar una trayectoria de planeo irregular para el ILS, provocando desviaciones indeseadas de la aguja. Además, dado que las señales del ILS apuntan en una sola dirección debido al posicionamiento de los conjuntos de antenas, el ILS solo admite aproximaciones directas. El TLS permite realizar aproximaciones sobre terreno accidentado y ofrece la posibilidad de desplazar la línea central de la aproximación.

Con el TLS, la trayectoria del localizador puede tener un ancho personalizado en el umbral de la pista (normalmente 700 pies y 5 grados), independientemente de la longitud de la pista. El diseñador de la aproximación puede seleccionar las características del ancho del localizador, mientras que con el ILS, el ancho del localizador viene determinado por la ubicación de la antena, que suele ser consecuencia de la longitud de la pista.

Para usuarios militares, TLS también proporciona una visualización gráfica de radar de aproximación de precisión (PAR) de la posición de la aeronave en comparación con el curso de aproximación deseado para que un operador de PAR proporcione guía verbal al piloto. ^{[ 2 ]} Dado que TLS opera utilizando la banda de largo alcance de SSR (1030/1090 MHz ) no hay atenuación por lluvia como la experimentada con un PAR tradicional que utiliza radar primario. Para un PAR tradicional, la capacidad de rastrear la posición de la aeronave depende de la sección transversal de radar de la aeronave .

El TLS se basa en la multilateración y trilateración de transpondedores y, por consiguiente, rastrea todas las aeronaves que responden a las interrogaciones. La cobertura de vigilancia omnidireccional de la antena del TLS se extiende hasta 100 millas náuticas. ^{[ 2 ]}

El sistema TLS funciona utilizando equipos a bordo que actualmente son ampliamente utilizados en la industria aeronáutica. El TLS utiliza el transpondedor Modo 3/A/C/S existente para determinar la posición de la aeronave. Luego, transmite la señal correcta en las mismas frecuencias que se utilizan para el sistema ILS actual. El piloto solo debe esperar la autorización del control de tráfico aéreo (ATC) para la aproximación TLS y luego sintonizar un receptor ILS a la frecuencia adecuada. El TLS utiliza equipos que la mayoría de los aviones ya tienen.

El TLS simula una señal ILS específica para la ubicación de una aeronave en una frecuencia ILS determinada. El sistema puede proporcionar guía a cuatro aeronaves simultáneamente en frecuencias distintas, pero solo aquellas autorizadas correctamente para una aproximación TLS recibirán la guía adecuada. Las demás aeronaves que sintonicen erróneamente una frecuencia TLS sin la autorización correspondiente no recibirán la guía correcta. Desde la perspectiva operativa del piloto, esto no difiere de los sistemas ILS convencionales. El TLS requiere que un operador humano identifique la aeronave en la consola de visualización del sistema e indique al sistema que proporcione guía según su código de transpondedor, por lo que existe una diferencia operativa desde la perspectiva del control de tráfico aéreo (ATC).

El TLS está disponible en varias configuraciones transportables para un despliegue rápido en defensa u otras aplicaciones temporales. El sistema completo puede transportarse en un contenedor Conex estándar de 20 pies , que también puede utilizarse como centro de operaciones, o en un palé maestro de 463 litros . El sistema puede transportarse por camión, barco o cualquier aeronave de transporte adecuada, como un C-130 o un C-17 , y también puede transportarse por vía aérea en helicóptero. Los sistemas transportables pueden ser desembalados e instalados para alcanzar su plena capacidad operativa en pocas horas por dos técnicos capacitados.

• equipo de medición de distancia (EMD)
• Reglas de vuelo instrumental (IFR)
• Baliza no direccional (NDB)
• radar de aproximación de precisión
• Radar de vigilancia secundaria
• Radiofaro omnidireccional VHF (VOR)

• Ganador, Karl (2002). Aplicación del sistema de aterrizaje con transpondedor para lograr la accesibilidad del aeropuerto.
• Barbeau, Charles (2002). Inspección de vuelo del sistema de aterrizaje con transpondedor
• Administración Federal de Aviación (15 de diciembre de 2004). "Orden 8200-40B Inspección de vuelo del sistema de aterrizaje con transpondedor (TLS)" (PDF) . Consultado el 11 de diciembre de 2005 .La sección de antecedentes explica el funcionamiento y el uso de un TLS.
• ANPC (2012). "Productos comerciales TLS" . Archivado del original el 19 de noviembre de 2010. Recuperado el 27 de enero de 2012 .

• ANPC (Advanced Navigation & Positioning Corporation) – desarrolladores del TLS
• Sección 1-1-22c del AIM de la FAA "Sistema de aterrizaje con transpondedor (TLS)"