GPS en aviacion comercial y privada

[juanpfernandez]

abro este nuevo thread para los que les interese el tema

un abrazo

[juanpfernandez]

pampero

segun lo que se, un satelite geometricamente ubicado en un azimut cercano al horizonte no mejora en absoluto la solucion de la precision de la toma (pdop), si no mas bien que la empeora, es decir que no veas satelites de bajo azimuth (5 a 10 grados), no te crea ningun problema. Las zonas montañosas no degradan en absoluto la precision en los receptores actuales (pasaba hace 15 años) Se degrada en cañones urbanos, osea si haces un approach a tucuman y florida, por ejemplo.. . Si quieren saber cuan precisa es la medicion, tienen que fijarse en un valor estadistico interno que calcula el receptor que se llama pdop (dilucion de la precision, en este caso horizontal) el mejor valor es 1, el peor es 6. Existe una geometria ideal para un buen pdop, y bajo ningun caso los satelites de bajo azimuth mejoran el pdop si no mas bien que lo empeoran. La mayoria de los gps con un pdop de 5 o 6 (se desconectan) y dan como posicion no valida.

Tampoco es valido establecer un grado de precision general al sistema GPS porque los propios receptores, segun su vigencia, realizan calculos propios dentro de su microprocesador para mejorar la precision entre otras cosas...por lo que cuando hablas de GPS, estas hablando de un SISTEMA, del que el receptor tambien es parte..

Me tome el esfuerzo de aclarar esto , porque sugerir que un gps pierde precision en zonas montañosas, sin aclarar bien, y sabiendo que esto lo leen muchos pilotos que posiblemente vuelen en zonas montañosas, me parece cuanto menos, imprudente sugerir en que no deben confiar en la lectura de gps....

Con respecto al accidente de austral, yo creo que perdiendo tu contacto con tu realidad situacional, en un caso de stress y en el medio de la tormenta...(teniendo que tomar una decision en un segundo) es una mera sutileza la diferencia entre la TAS y la IAS, (estamos hablando de 200 nudos de diferencia, en una situacion extrema), la verdad desconozco el margen promedio que podrias tener de error entre TAS e IAS. Cuando relaciono el tema del GPS al AU, me refiero a levantar la mirada, ver tu TAS por GPS y darte cuenta que no podes desplegar slats a esa velocidad, esto puesto dentro de un contexto de descontrol total, stress, alarmas sonando, etc. etc., es decir, no exponiendo teoria sobre la diferencia de IAS y TAS, si no  poniendo en contexto su utilidad dentro de lo que es la taxonomia del error humano...
 

bueno con esto me dejo de romper con tema austral y gps...

bye

[juanpfernandez]

otro tema

el GNS 480 si esta aprobado por la FAA en estados unidos como elemento de "navegacion primario" y no solo eso, la iniciativa de aca a 5 o 10 años de poder  usar solo  GPS + WAAS  para precision approaches es de la propia FAA!!

The GNS 480 was the first navigator approved under the FAA's new TSO C-146a.

The unit is approved for primary navigation and includes the industry's first certified WAAS/GPS navigator opening up thousands of airports in IFR conditions

The FAA's new Wide Area Augmentation System or WAAS dramatically improves the accuracy, integrity, and availability of GPS.

[pampero]

Estimado junapfernandez, también estoy de acuerdo en abandonar el tema gps en este thread pero no puedo dejar pasar un par de cosas.

El pdop justamente es una medida de degradación basada en la geometría de los satelites, en todos los manuales de GPS aeronáuticos te dice que cuanto más separados entre sí esten los satélites mayor será la presición. Por lo tanto la posició ideal será de satelites que se encuentren justo arriba del horizonte para obtener la mayor presición.

Me tome el esfuerzo de aclarar esto , porque sugerir que un gps pierde precision en zonas montañosas, sin aclarar bien, y sabiendo que esto lo leen muchos pilotos que posiblemente vuelen en zonas montañosas, me parece cuanto menos, imprudente sugerir en que no deben confiar en la lectura de gps....

No voy a argumentar que fuí el primer usuario de un GPS aeronáutico en el año 88 montado sobre un Aerocommander porque sé que ninguneas la experiencia de 20 años volando con GPS, pero que éste pierde presición en zonas montañosas no lo digo yo sino que lo dice el propio fabricante del GNS 480:

Sources of GPS signal errors

Factors that can degrade the GPS signal and thus affect accuracy include the following:

Ionosphere and troposphere delays — The satellite signal slows as it passes through the atmosphere. The GPS system uses a built-in model that calculates an average amount of delay to partially correct for this type of error.

Signal multipath — This occurs when the GPS signal is reflected off objects such as tall buildings or large rock surfaces before it reaches the receiver. This increases the travel time of the signal, thereby causing errors.

Receiver clock errors — A receiver's built-in clock is not as accurate as the atomic clocks onboard the GPS satellites. Therefore, it may have very slight timing errors.

Orbital errors — Also known as ephemeris errors, these are inaccuracies of the satellite's reported location.

Number of satellites visible — The more satellites a GPS receiver can "see," the better the accuracy. Buildings, terrain, electronic interference, or sometimes even dense foliage can block signal reception, causing position errors or possibly no position reading at all. GPS units typically will not work indoors, underwater or underground.

Satellite geometry/shading — This refers to the relative position of the satellites at any given time. Ideal satellite geometry exists when the satellites are located at wide angles relative to each other. Poor geometry results when the satellites are located in a line or in a tight grouping.

Intentional degradation of the satellite signal — Selective Availability (SA) is an intentional degradation of the signal once imposed by the U.S. Department of Defense. SA was intended to prevent military adversaries from using the highly accurate GPS signals. The government turned off SA in May 2000, which significantly improved the accuracy of civilian GPS receivers.


Fuente:  http://www8.garmin.com/aboutGPS/

Saludos

[727/287]

Concuerdo totalmente contigo PAmpero, es mas en los GPS mas modestos hasta se  aclara que pueden ser interferidos por vegetacion, construcciones etc. Algo similar sucede con  Direct TV . Pero eso no es el tema. En el tema del accidente un GPS no creo que hubiera servido  de nada. Si yo estoy volando cerca de mi techo maximo  las velocidades de perdida de alta y de baja se aproximan  hasta llegar en el caso limite al famoso COFFIN CORNER en el que las dos coinciden y por lo tanto la entrada en perdida es inevitable. Ahora bien con un GPS , la tripulacion no hubiera sabido con certeza su velocidad aerodinamica y con una componente de 150 KTS de cola seria muy probable que la velocidad aerodinamica real estuviese por debajo de la perdida o muy proxima a ella.
 Ademas a esos niveles se vuela por numero de mach y no con la indicacion de nudos. El conocer una velocidad terrestre no nos ayuda ya que  al entrar en zonas de turbulencia debemos tener en claro cuales son las velocidades  indicadas  de la perdida de alta y la de baja ( en base al N1 MAch las tablas nos dan que indicadas seran una y otra). Esas velocidades estan dadas por una cuestion de diseño y el fabricante  nos brinda ante la falla del velocimetro los valores de diseño  con los que tenemos la seguridad de mantener la velocidad adecuada.
   Ahora bien: ¿porque mi amigo Jorge no uso esa regla tan simple que hasta  " a ojo de buen cubero" podemos decir que con 4º NAriz arriba y 84% N1 el avion vuela ( cualquier avion grande)
     Eso no lo sabemos y no creo que lo sepamos jamas
¿sera porque fallaba la instruccion en aquellos dias?
        No lo se , no lo puedo afirmar.
 Saludos
 Alejandro

[727/287]

Barbaro Juan, me parece fenomeno que hayas abierto este thread asi los que poco sabemos de GPS podemos preguntar y aprender.
 Saludos
 Alejandro

[NDG]

es increible como en eeuu se esta tornando todo gps, no solo las cartas de aproximacion tienen minimos de DA muy cercanos a un ILS sino que tambien ya hay publicadas aerovias gps para navegacion...lo bueno q tiene el gps es el RAIM (Reciever Autonomous Integrity Monitoring), que te dice la prediccioin de calidad de senial de satelites a la hora que llegues a tu destino.
una pregunta para la gente que vuela en argentina, no entiendo como las aerolineas a veces usan como navegacion primaria el gps si no esta homologado en sudamerica, o sea no esta aprobado, es ilegal.

[727/287]

HAsta donde yo vole la navegacion primaria era radioelectrica. el hecho de que en la "vida real" se vuele con el GPS o con el OMEGA en mi epoca o con inerciales no hace que sean esos los sistemas de navegacion primaria.No obstante  muchas veces se pedia "directo a XX  por navegacion propia" (en referencia a equipos autonomos o GPS)
 En ocasiones tambien se navegaba ( y seguro que hoy tambien se da esto)  a RUFE ( Rumbo y Fe) pero no por ello diremos que  el RUFE se usa como sistrema de navegacion. Tal vez alguno de los amigos que aun estan en actividad pueda acercar mas informacion sobre como se navega hoy formalmente ( no lo que hacemos arriba de un avion)
           Saludos
 Alejandro

[NDG]

tengo conocidos volando en AR en estos momentos y me contaban exactamente eso, rumbo y fe  y como que esta todo bien, me parece algo terrible, o a lo mejor el volar en eeuu sin esas "tecnicas" hacen q esas cosas sorprendan pero para los q vuelan alla seran normales... tendre q acostumbrarme a eso si quiero volar en arg jaja

[juanpfernandez]

disculpen muchachos si estuve algo pesado...sinceramente creo que GPS y WAAS es el futuro de la navegacion aerea...porque ademas de pilotos somos navegantes..el tema me resulta muy interesante...(mi idea de un piloto no es el de un pseudo mono que sigue checklists y manuales, si no que un buen piloto deberia ser un  buen navegante)....

Me referia mas que nada que mediante GPS + WAAS se va a revolucionar la navegacion aerea y algo que para mi va ayudar muchisimo a crear coniciencia situacional de la posicion del avion a los pilotos va a ser, el moving map, con datos topograficos. Desde mi punto de vista muchos de los sistemas de representacion de navegacion, son bastante inhumanos y poco intuitivos, fomentando en algunos casos de stress el CFIT.


pampero...lo que vos mencionas en la pagina de garmin, fue escrito hace mas de 15 años...por eso te decia los recievers del 98/99 en adelante, no estan sujetos a errores en zonas montañosas, ni errores internos de clock. En el año 88, para que tengas una idea, los GPS terrestres eran del tamaño de una caja de zapatos y poseian un sistema de navegacion en apoyo del gps que se llamaba "dead reckogning" osea navegaba complementariamente mediante odometro y compas a la estima, porque la visibilidad de satelites en esa epoca era muy baja  (ya que nos aplicamos las cocardas, te comento trabaje un tiempo en Trimble navigation en sunnyvale california , fabricante de los primeros navegadores gps para desert storm y de los primeros navegadores para aviacion)

En el año 2000 instale un "moving map" con una tablet PC en
un BK117 de policia federal (podian superponer calles y referencias a la posicion del helicoptero), y te aseguro que no tenia absolutamente ningun drama en tomar posicion, inclusive en cañones urbanos. Nuevamente te digo, me parece imprudente que menciones que el gps pierde posicion en terrenos montañosos, porque habria algun piloto que tal vez te tome en serio... (los que vuelan en montaña, vean que el pdop es menor o igual a 3 o 4 para poder confiar en el fix)

El efecto multipath que mencionas, hace mas de 10 años que ha sido resuelto dentro del firmware de los propios navegadores.

Con respecto a la degradacion de la señal SA, que te puedo decir...es como decir que alguna vez podria impactar un asteroide contra la tierra...dado el uso tan propagado de gps usando señal SA por las mismas instituciones de estados unidos (coast guard, border patrol, navegacion aerea y maritima en general) , no solo eso, para que sepas todas las radiobases celulares usan un gps para timing, como asi las redes de alta tension, coordinan el timing de los switch mediante gps. Por todo lo expuesto, la degradacion es algo  tan poco probable, como que la veas a la coca sarli bailando en el caño de tinelli.

buscar en google....no es research

disculpa pampero no es un tema personal, el tema me parece demasiado serio como para hablar sin fundamentos...un abrazo....

[juanpfernandez]

El tema de lo expuesto en la pagina de garmin..generalmente las empresas en estados unidos, deben explicitar todos los factores que pueden degradar un fix gps, aunque la probabilidad sea de 0,002%....y por buenos motivos, porque se cubren legalmente ante muchas eventualidades... (pedile a cualquier fabricante de ILS que te mande un listado de los factores que pueden degradar un ILS y  vas a ver que son 4 paginas)...

En fin, mi consejo practico, dada la gran cantidad , modelos y firmware de navegadores es que si quieren saber la precision del fix, miren el pdop (la mayoria de los receptores pueden dar este dato)

Con respecto a que los satelites a 90 % de azimuth mejoran el pdop no es del todo cierto. Hay ciertas condiciones geometricas que mejoran el pdop, en un momento dado. El tema es un poco mas complejo...pero no es cierto que 90% de azimuth sea la mejor posicion ni la peor...todo depende de la geometria entre el receptor y todos los satelites que esta viendo a un momento dado..Es decir el mejor azimuth para un satelite, depende de la geometria con la que veas a los demas en un instante dado..  . La posicion en azimuth y heading de cada satelite...se puede preveer de alguna forma, y esto se llama efemerides satelital. Los navegadores mas modernos, actualizan la efemerides recibiendo la misma de un solo satelite (generalmente el primero que ve), y lo actualizan en memoria. La efemerides o calendario, es un arreglo a memoria donde el gps puede saber aproximadamente donde estara cada satelite a un momento dado, y esto lo ayuda a generar el primer fix (cold start)

Otro tema interesante...no se si leyeron que se venden receptores de 12 canales, como si fuese un argumento de lo mas novedoso...pues bien...en el hemisferio sur, no sirve de nada porque nunca vas a ver mas de 9/10 satelites al mismo tiempo....

Lo que si recomiendo a todos los que navegan por GPS, que si pueden cambien su viejo trasto por un receptor nuevo...eso va a mejorar muchisimo la calidad de los fix.

[juanpfernandez]

una consulta estimado Alejandro....cuantos pilotos que conoces comprueban su velocidad en vuelo usando DME? es algo frecuente en la practica? Conoces de pilotos que hayan usado velocidad x DME en alguna emergencia o discrepancia de instrumentos?

saludos

[juanpfernandez]

Concuerdo totalmente contigo PAmpero, es mas en los GPS mas modestos hasta se  aclara que pueden ser interferidos por vegetacion, construcciones etc. Algo similar sucede con  Direct TV .

La frecuencia que trabaja direct TV es totalmente diferente a la de GPS y de mayor ancho de banda y frecuencia mas alta, por ambas cosas, es mas direccional, Direct TV es un satelite de orbita geoestacionaria (GEO) y GPS es una constelacion de orbita media, no estacionaria (MEO). La frecuencia de direct tv, al ser mucho mas alta , se propaga de manera mucho mas direccional y transmite muchisima mas informacion, por lo tanto no es para nada comparable una con otra.

cuando se habla de obstrucciones como rocas , edificios, etc. es mas aplicable a navegacion terrestre...no tiene nada que ver con navegacion aerea...los parametros son totalmente diferentes... si queres hace la prueba...comprate un handheld gps, andate a florida y tucuman (asi de paso ves algunas minitas) y fijate que se puede obtener un pdop de 3 o 4...

  Ahora bien: ¿porque mi amigo Jorge no uso esa regla tan simple que hasta  " a ojo de buen cubero" podemos decir que con 4º NAriz arriba y 84% N1 el avion vuela ( cualquier avion grande)
     Eso no lo sabemos y no creo que lo sepamos jamas
¿sera porque fallaba la instruccion en aquellos dias?
        No lo se , no lo puedo afirmar.

una consulta Alejandro...en caso de hielo en motores o ariframe...se puede llegar a perder tanta velocidad? las tablas que mencionas, estan diseñadas para un airframe limpio o tambien tienen en cuenta un airframe contaminado por hielo? Segun tu experiencia, ante una situacion de hielo, se puede bloquear ademas del pitot , las tomas estaticas? En caso de bloqueo de tomas estaticas, las indicaciones de actitud son buenas?

 
Saludoos

Saludos
 Alejandro

[727/287]

 Supongo que todos los pilotos que tienen un equipo con capacidad DME a bordo sacan cuantas millas por minuto estan haciendo.
Esto sirve para saber que Ground Speed  llevamos, y para saber que componente de cola o de frente tenemos.
Con ese dato de la realidad podemos deducir cuan acertado o no es el viento pronosticado, mirar con el radar el efecto doppler en el suelo y con ello sacar una deriva bastante precisa y calcular el viento en altura. y ademas actualizar nuestras estimas.
 Pero no conozco ningun piloto que haya usado el DME para sabe cual es su IAS en ninguna fase del vuelo ( por  o menos que aun celebre su cumpleaños).
 Por otra parte ese dato obtenido del DME es del mismo valor que el del GPS es decir nos da una GS y no una velocidad verdadera del avion ( a la que para poder seguir en el aire deberiamos "descorregir" para saber nuestra IAS que es la que nos interesa) .
 Para volar hace falta saber la IAS
 ( velocidad y altura conservan la dentadura)
  Si no tenemos velocimetro  podemos saber la IAS
"por el ruido del avion"
" porque soy muy volador y  lo siento en el Cu.."
 "porque yo le meto potencia de despegue y con eso se que estoy yendo a los pe..." etc
 La unica manera "escolastica ( y por ello conservadora de la dentadura) de saber la IAS ante la falla del velocimetro es la que ya hemos dicho:
      Buscar las tablas de "Flight with unreliable airspeed indicator"( o el nombre del MD)
ver la fase del vuelo ( Climb- Crucero-Descent and Approach- Landing)
entrar al renglon del peso  y
 luego ir configurando el avion segun corresponde  y ajustando actitud y potencia acorde a la tabla.
Yo lo he hecho infinidad de veces (tanto en Sim como en vuelo simulando) y las tablas responden exactas aun en aviones con degradacion por edad.
 Saludos
 Alejandr :ok:o

[juanpfernandez]

" porque soy muy volador y  lo siento en el Cu.."

 Saludos
 Alejandr :ok:o

jaja y que pasa si tenes la caracteristica de ademas de ser piloto sos integrante de los village people??? no la sentirias de manera diferente ??

un abrazo

[DanniFly]

Juan: muy interesante el tema

(1) porque hasta hoy (con todas la ventajas que expones, y no las conocia) no se lo homologo y certifico para la navegacion aerea..?

(2) Entiendo que la señal utilizada por U.S.A. (guardacostas, etc) es la "buena" (canal cerrado de uso estrategico militar), el resto de los canales tienen un margen de error, y este lo pueden manipular a voluntad. Es cierto esto..? o solo un mito

(3) Y si un dia cualquiera "Tio Sam" se siente amenazado y te pone la tecla en "OFF" que pasa con los que dependen exclusivamente de este sistema...?

Saludos...

[Pepe le Peu]

Tengo entendido que los navegadores, sean GPS o INS, de nuestros aviones están homologados solo para volar en crucero, pero no para aproximar, además de que en este país no hay cartas GPS o RNAV.
Hoy en día se usan la estaciones radioeléctricas para hacer aproximaciones, la primera parte de una SID y para chequear cada tanto que los enanitos dentro del navegador hagan las cosas bien en crucero.

tengo conocidos volando en AR en estos momentos y me contaban exactamente eso, rumbo y fe y como que esta todo bien, me parece algo terrible, o a lo mejor el volar en eeuu sin esas "tecnicas" hacen q esas cosas sorprendan pero para los q vuelan alla seran normales... tendre q acostumbrarme a eso si quiero volar en arg jaja

Acá, por lo menos nosotros, ya no volamos así porque todos los aviones tienen navegadores, pero cuando no los había era a RUFE muchas veces, y sino es volaba con HDG SEL porque si capturás un radial VOR este suele oscilar, entonces el avión se comporta como un barco, virando para un lado y para el otro siguiendo el radial, entonces es mejor mantener un rumbo fijo y mantener la barra del CDI casi centrada a pesar de la oscilaciones.

[727/287]

Voy a reiterar que mi experiencia con el GPS se limita a mi vuelo con el Garmin 95 desde JApon (osaka) a EZe con las escalas en Okinawa-Kaoshiung-Bangkok_Calcuta_Bombay-Muscat(Sultanato de Oman en el Golfo Persico) Bahrein- Luxor(egipto) Atenas-MAllorca-Gran Canaria -Isla de Sal- NAtal _Rio EZe y mis navegaciones desde Burzaco a Tigre y vuelta. Confesada mi ignorancia en este tema especifico  doy mi opinion en las otras cuestiones colaterales que se tratan.
  Un avion esta "siempre libre de hielo", el piloto utiliza los sistemas antihielo o deshielo cuando debe. Por e4sio los aviiones de hoy hablan de ANTI HIELO y no de DESHIELO ( las viejas botas desheladoras que eran deshielo) la formacion de hielo debe evitarse , prevenirse Si el avion esta cargado de hielo los sistemas automaticos de cálculos del avion tampoco podran solucionar la deficiencia en la performance , de modo tal que debemos partir de la premisa de que el avion no tiene hielo en sus alas. ( al 737 y al 727 no los he visto "juntar hielo" nunca) solo he usado el wing anti ice en poquisimas ocasiones por formacion severa de hielo. Sí ,en cambio,  se usa en motores. El MD (motores /219) es mas sensible al hielo de motor que lo /9 o / 17. De modo tal que ni las tablas ni cualquier otro metodo contemplan un fuselaje o planos cargados de hielo.Sin embargo, todos los valores que expresan las tablas , asi como los valores de resistencia de los aviones, cargas estructurales, tienen contemplado en su desarrollo un factor importante de seguridad que no es aplicable a la fase operativa sino esta incluido en los valores tabulados. Cuando el diseño da una velocidad de turbulencia por ejemplo, ese valor tiene un suficiente valor por sobre la velocidad de perdida y otro suficiente por debajo de la VNE o velocidad de no exceder para no superar los limites de resistencia de la estructura .
 Asi que las tablas  nos dan los valores de actitude y potencia para volar con seguridad acorde al peso y configuracion.
 Saludos
 Alejandro
 Post Data o Post Scriptum: ¡¡¡Me estan haciendo estudiar de nuevo con todas las preguntas!!!!! ¡¡¡Bienvenidas!!

[reimon]

Hay GPS en el mercado con la precisión suficiente para realizar aproximaciones de presición tipo ILS? Tenía entendido que, en distancias de proporciones más chicas (pero que durante una aproximación no son para nada despreciables), eran bastante inexactos. O depende del lugar del mundo donde estemos?

[Pepe le Peu]

Yo he tenido a veces problemas con el GPS al meternos en lluvias muy fuertes por ej durante el descenso o aproximación, puede ser que tanta agua le hace perder la señal a la antena como pasa con directv.
Nosotros en el simu hacemos fallas de velocimetros y la tablan dan perfecto, para descender por ej con potencia en IDLE y 0° de pitch mantenés clavado 250kts, en final un ILS con 2,2° de pitch y entre 1.20 y 1.25 mantenes el glide con Vref con muy poco error.