Diseño de una Aproximación RNP Autorización Requerida para la pista 27 del Aeropuerto de Granada

Proyecto Fin de Carrera Ingeniería de Telecomunicación Formato de Publicación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Autor: F. Javier Payán Somet Tutor: Juan José Murillo Fuentes Dep. Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2013 Trabajo Fin de Máster Máster en Ingeniería Aeronáutica Diseño de una Aproximación RNP Autorización Requerida para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Autor: Juan de Dios Piedra Guevara Tutores: Pilar Díaz Carrasco Alberto Ortas Luceño Dpto. Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2024 Trabajo Fin de Máster Máster en Ingeniería Aeronáutica Diseño de una Aproximación RNP Autorización Requerida para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Autor: Juan de Dios Piedra Guevara Tutores: Pilar Díaz Carrasco Alberto Ortas Luceño Profesora Ayudante Doctor Tutor Externo Dpto. Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2024 Trabajo Fin de Máster: Diseño de una Aproximación RNP Autorización Requerida para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Autor: Juan de Dios Piedra Guevara Tutores: Pilar Díaz Carrasco Alberto Ortas Luceño El tribunal nombrado para juzgar el trabajo arriba indicado, compuesto por los siguientes profesores: Presidente: Vocal/es: Secretario: acuerdan otorgarle la calificación de: El Secretario del Tribunal Fecha: Agradecimientos Q uién me iba a decir, un mes de julio de 2018, cuando visité por primera vez la Escuela Técnica Superior de Ingeniería con mi padre para entregar la documentación de la matrícula del primer curso en el Grado en Ingeniería Aeroespacial, que justamente seis años más tarde estaría donde estoy, escribiendo estas palabras que ponen fin a mi paso por la Universidad como estudiante. Han sido seis años de mucho esfuerzo y sacrificio, algo que los que me rodean bien saben. Seis años que se ven reflejados en montañas de folios "en sucio" llenos de problemas o incluso en el desgaste de la silla. En este espacio quiero agradecer a todos aquellos que me han acompañado en este arduo camino. Desde mi familia, quienes desde el momento en el que decidí adentrarme en el mundo de la ingeniería aeronáutica me han apoyado sin dudarlo, hasta todas las personas que he conocido, con las que he pasado tantas horas y he compartido incontables momentos, tanto de alegría como de frustración. Por último, quiero expresar mi más sincero agradecimiento a ambos tutores. En primer lugar, a Pilar, a quien agradezco su apoyo y comprensión desde el primer momento, siempre dispuesta a respaldar mi proyecto. Y, por otro lado, a Alberto, cuya dedicación y supervisión han sido fundamentales para culminar este trabajo. Su experiencia y consejos han sido inestimables, y siempre le estaré agradecido por su compromiso y generosidad. Juan de Dios Piedra Guevara Máster en Ingeniería Aeronáutica Sevilla, 2024 I Resumen E ste proyecto se centra en el diseño y estudio de viabilidad de un procedimiento de aproximación RNP (Required Navigation Performance) con Autorización Requerida para el Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén. A lo largo del documento, se exponen los fundamentos de la navegación convencional y la navegación de área, destacando la evolución hacia sistemas más precisos y eficientes. Se introduce el concepto de Navegación Basada en Prestaciones (Performance Based Navigation, PBN), detallando las especificaciones y la infraestructura necesaria para su aplicación. Particularmente, se analiza el diseño de una aproximación RNP con Autorización Requerida para la pista 27 del aeropuerto, con el objetivo de mejorar la eficiencia y seguridad de las operaciones aéreas. El proyecto incluye un análisis detallado de las características y restricciones específicas del aeropuerto, así como la evaluación de la situación actual de los procedimientos PBN y las capacidades de las aeronaves que operan en él. A partir de estas evaluaciones, se desarrolla un procedimiento de aproximación RNP AR, considerando las restricciones establecidas. Finalmente, se presentan las conclusiones alcanzadas durante el desarrollo del proyecto, subrayando la viabilidad del procedimiento diseñado y su potencial impacto positivo en la gestión del tráfico aéreo en el aeropuerto de Granada. III XÍndice 3.2 Infraestructura PBN 18 3.2.1 Infraestructura Terrestre 18 3.2.1.1 Very High Frequency Omni-directional Ranging (VOR) 18 3.2.1.2 Distance Measuring Equipment (DME) 20 3.2.1.3 Tactical Air Navigation (TACAN) 21 3.2.2 Infraestructura GNSS 22 3.2.2.1 Elementos GNSS 22 3.2.2.2 Constelaciones GNSS 24 3.2.2.3 Vulnerabilidades GNSS 25 3.2.3 Navegación Autónoma 25 3.2.3.1 Navegación Inercial 26 3.2.4 Infraestructura permitida para cada especificación de navegación 26 3.3 Aplicaciones PBN 27 3.3.1 Operaciones Oceánicas/Remotas 27 3.3.2 Operaciones En Ruta 27 3.3.3 Operaciones en Área Terminal 27 3.3.4 Operaciones de Aproximación 28 3.4 Plan de Vuelo y Navegación Basada en Prestaciones 28 3.4.1 Ítem 10 29 3.4.2 Ítem 18 29 4 Aproximaciones RNP 31 4.1 Conceptos básicos 31 4.1.1 Definiciones 31 4.1.2 Franqueamiento de Obstáculos y Superficies de Protección 34 4.1.3 Segmentos de aproximación 35 4.2 Mínimos de operación en aproximaciones RNP 36 4.3 Procedimientos de Aproximación por Instrumentos 37 4.3.1 Aproximaciones de No Precisión 38 4.3.2 Aproximaciones con Guiado Vertical 38 4.3.3 Aproximaciones de Precisión 39 4.4 Aproximación RNP Autorización Requerida 40 4.4.1 Características Principales de RNP AR APCH 40 4.4.2 Ejemplo de RNP AR APCH 41 5 Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén 45 5.1 Localización y breve reseña histórica del Aeropuerto 45 5.2 Inmediaciones del Aeropuerto de Granada 47 5.2.1 Orografía 47 5.2.2 Poblaciones 50 5.3 Características generales del aeropuerto 51 5.3.1 Pista 51 5.3.2 Calles de rodaje 52 5.3.3 Plataforma de estacionamiento de aeronaves 53 5.3.4 Torre de Control y Terminal de Pasajeros 54 Índice XI 5.4 Radioayudas 55 5.5 Espacio Aéreo 56 5.6 Procedimientos de Aproximación por Instrumentos publicados 59 5.6.1 Aproximación ILS pista 09 59 5.6.2 Aproximación Localizador pista 09 60 5.6.3 Aproximación VOR pista 09 62 5.7 Estado de la implementación de aproximaciones RNP en el Aeropuerto de Granada 63 5.8 Capacidades de los vuelos que operan en el aeropuerto 63 6 Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada 67 6.1 Consideraciones Iniciales 67 6.2 Bocetos Iniciales de la Aproximación 69 6.3 Diseño de la Espera 71 6.3.1 Construcción de la plantilla 72 6.3.2 Construcción del Área de protección de la Espera 77 6.3.2.1 Área básica 77 6.3.2.2 Áreas de entrada 79 6.3.3 Área de Tolerancia 81 6.3.4 Localización del Circuito de Espera 81 6.4 Diseño del Tramo de Aproximación Inicial 83 6.4.1 Tramo recto y Viraje Track To Fix 84 6.4.2 Perfil Vertical 85 6.4.3 Superficies de protección 86 6.5 Diseño del Tramo de Aproximación Intermedia 88 6.5.1 Viraje Track to Fix y Tramo Recto 88 6.5.2 Perfil Vertical 88 6.5.3 Superficies de protección 89 6.6 Diseño del Tramo de Aproximación Final 90 6.6.1 Viraje Radius to Fix y Tramo Recto Final 91 6.6.2 Perfil Vertical 92 6.6.3 Superficies de evaluación de obstáculos 94 6.7 Evaluación de obstáculos, Cálculo OCA/H y Superficie VSS 99 6.7.1 Superficie Horizontal y Superficie Z 100 6.7.1.1 Superficie Horizontal 100 6.7.1.2 Superficie Z 102 6.7.2 Evaluación de obstáculos 102 6.7.2.1 Obstáculos Considerados 102 6.7.2.2 Obstáculo limitante de la superficie OAS del FAS 104 6.7.2.3 Obstáculo limitante de la superficie horizontal 105 6.7.2.4 Obstáculo limitante de la superficie Z 106 6.7.3 Cálculo OCA/H 107 6.7.4 Superficie VSS 108 6.8 Diseño del Tramo de Aproximación Frustrada 111 6.8.1 Fase Inicial. Cálculo del SOC 112 6.8.2 Viraje Radius to Fix 112 XII Índice 6.8.3 Fase Intermedia 113 6.8.4 Fase Final 114 6.8.5 Superficies de protección 114 6.9 Área de maniobra de aproximación visual (en circuito) 117 6.9.1 Cálculo del radio en el umbral 118 6.9.2 Áreas de protección 119 6.10 Poblaciones más afectadas 121 6.11 Resultado Final de la Aproximación RNP AR a la pista 27 del Aeropuerto de Granada 122 7 Conclusiones 127 7.1 Procedimiento Diseñado. Proceso de Garantía de Calidad 127 7.2 Viabilidad del proyecto 128 7.3 Limitaciones actuales de Aproximaciones RNP 128 Índice de Figuras 131 Bibliografía 135 Notación ABAS Sistema de Aumentación Basado en Aeronaves ACT Temperatura baja real AIRAC Control y Regulación de la Información Aeronáutica anpe Error de performance de navegación real APCH Aproximación APV Procedimiento de aproximación con guía vertical AR Autorización obligatoria ARP Punto de Referencia del Aeródromo ase Error del sistema altimétrico atis Servicio automático de información terminal ATM Gestión del tránsito aéreo ATS Servicio de tránsito aéreo ATT Tolerancia paralela a la derrota BARO-VNAV Navegación vertical barométrica bg Geometría del fuselaje CDI Indicador de Desviación de Curso CF Curso hasta punto de referencia (tipo de tramo de ARINC) CIDETMA Comisión Interministerial entre Defensa y Transportes, Movilidad y Agenda Urbana DA/H Altitud/altura de decisión DER Extremo de salida de la pista DF Directo a punto de referencia (tipo de tramo de ARINC) DFAP Distancia del umbral al FAP DFROP Distancia del umbral al punto de salida del viraje de aproximación final DTA Distancia de anticipación de viraje EUROCONTROL Organización Europea para la Seguridad en la Navegación Aérea FA Curso desde un punto de referencia hasta una altitud (tipo de tramo de ARINC) FAA Administración Federal de Aviación XIII XIV Notación FAF Punto de referencia de aproximación final FAP Punto de aproximación final FAS Tramo de aproximación final FM Curso desde un punto de referencia hasta una terminación manual FROP Punto de salida del viraje de aproximación final ft Pies fte Error técnico de vuelo FTP Punto de umbral ficticio GBAS Sistema de Aumentación Basado en Tierra GP Trayectoria de planeo GPI Punto de interceptación en tierra H Altitud HL Pérdida de altura IAF Punto de referencia de aproximación inicial IAS Velocidad aerodinámica indicada IF Punto de referencia intermedio ISA Atmósfera tipo internacional isad Desviación de la temperatura de la atmósfera tipo internacional km Kilómetro kt Nudo LTP Punto del umbral de aterrizaje HLTP Elevación del punto del umbral de aterrizaje m Metro MA Aproximación frustrada MAPt Punto de aproximación frustrada MAS Tramo(s) de aproximación frustrada MOC Margen mínimo de franqueamiento de obstáculos NA No disponible NAVAID Ayuda a la Navegación ND Pantalla de Navegación NM Milla marina OACI Organización de la Aviación Civil Internacional OAS Superficie(s) de evaluación de obstáculos OCA/H Altitud/altura de franqueamiento de obstáculos OCS Superficie de franqueamiento de obstáculos PANS-ATM Procedimientos para los servicios de navegación aérea — Gestión del Tránsito Aéreo PANS-OPS Procedimientos para los servicios de navegación aérea — Operación de aeronaves PBN Navegación Basada en Prestaciones PFD Pantalla Principal de Vuelo RA Radioaltímetro RDH Altura del punto de referencia RF Radio al punto de referencia (tipo de tramo de ARINC) Notación XV RNAV Navegación de área RNP Prestación de navegación requerida RNP AR Prestación de navegación requerida con autorización obligatoria RNPSORSG Grupo de estudio sobre performance de navegación requerida y requisitos operacionales especiales RSS Raíz cuadrada de la suma de los cuadrados RWY Pista SBAS Sistema de Aumentación Basado en el Espacio SOC Comienzo del ascenso SSR Radar secundario de vigilancia TAS Velocidad verdadera TF Derrota a punto de referencia (tipo de tramo de ARINC) TP Punto de viraje TrD Distancia de transición TWC Componente del viento de cola V Velocidad VA Rumbo de la aeronave hasta una altitud (tipo de tramo de ARINC) vae Error de ángulo vertical Vat Velocidad en el umbral VASIS Sistema visual indicador de pendiente de aproximación VEB Ponderación del error vertical VM Rumbo de la aeronave hasta una terminación manual (tipo de tramo de ARINC) VNAV Navegación vertical VPA Ángulo de trayectoria vertical Vslg Velocidad de pérdida en la configuración de aterrizaje con la masa de aterrizaje máxima Vso Velocidad de pérdida WGS Sistema Geodésico Mundial wpr Error de precisión en punto de recorrido XTT Tolerancia perpendicular a la derrota 1 Introducción 1.1 Antecedentes La navegación aérea se ha postulado como uno de los principales retos desde los inicios de la aviación y continúa siéndolo hoy en día. Desde los mas primitivos sistemas de navegación, basados únicamente en ayudas visuales en el terreno, hasta los más modernos sistemas de aviónica embarcados e infraestructura satelital, se puede apreciar el enorme desarrollo y evolución que ha experimentado en el último siglo hacia sistemas más seguros, robustos, precisos y fiables. El primer punto de inflexión en la navegación aérea fue la aparición de tecnología "inalámbrica", es decir, el pasar de depender de ayudas íntegramente visuales en el terreno a poder utilizar balizas y sistemas basados en radiofrecuencia. La buena fiabilidad de estos sistemas ha hecho que se sigan utilizando hoy en día como sistema de navegación en multitud de situaciones. La siguiente y más reciente revolución en la navegación aérea ha sido la aparición de los sistemas de navegación por satélite, GNSS (de sus siglas en inglés Global Navigation Satellite System). El GNSS está reconocido por la OACI (Organización de la Aviación Civil Internacional) como un elemento clave de los sistemas de Comunicaciones, Navegación y Vigilancia/Gestión del Tráfico Aéreo (CNS/ATM) en el Plan de Navegación Aérea Global para los Sistemas CNS/ATM (Doc. 9750). ([2],[14]) A pesar de las importantes mejoras en precisión que el GNSS ofrece, las radioayudas siguen siendo necesarias como elementos de respaldo en caso de que no exista cobertura satelital, no sea suficiente o se sufra una pérdida de integridad, por motivos que se tratarán en el Capítulo 3 de este documento. Esto ha llevado a definir el concepto de Navegación Basada en Prestaciones, PBN (de sus siglas en inglés Performance-Based Navigation). El concepto PBN representa un cambio de navegación basada en requisitos de sensores (equipamiento de sistemas específicos de navegación) a la navegación basada en requisitos de prestaciones ([ 19 ]). Tanto los requisitos de prestaciones así como los requisitos de equipamiento mínimo para cumplir con tales prestaciones se identifican en lo que se conoce como las especificaciones de navegación, que serán abordadas en profundidad en el Capítulo 3. 1 2Capítulo 1. Introducción 1.2 Objetivo del proyecto El objetivo del proyecto es llevar a cabo un diseño preliminar y estudio de viabilidad de una Aproximación RNP Autorización Requerida, alineado con las directrices del Reglamento (UE) 2018/1048 ([ 7 ]), el Reglamento de Implementación para la Navegación Basada en el Prestaciones (PBN Implementing Rules). Aunque esta aproximación no está directamente enmarcada dentro de los objetivos dicho reglamento, pues éste se centra en la sustitución de procedimientos convencionales de aproximación por aproximaciones contempladas dentro del Concepto PBN, sigue la línea y principios establecidos por el mismo, buscando mejorar las operaciones de las aeronaves y asegurando que la mayoría de las operaciones apliquen PBN antes del 6 de junio de 2030. ENAIRE, como principal proveedor de servicios de navegación aérea y de información aeronáutica en España, es encargado a través de la autoridad competente (Comisión Interministerial entre Defensa y Transportes, Movilidad y Agenda Urbana, CIDETMA) de elaborar y actualizar el Plan de Transición e Implementación de PBN en España ([16]). El diseño preliminar y estudio de viabilidad de la maniobra de Aproximación RNP AR se llevará a cabo para la pista 27 del Aeropuerto Federico Garcia Lorca Granada-Jaén, buscando mejorar la capacidad de la mencionada pista y evitar poblaciones gracias a la flexibilidad que este tipo de aproximación ofrece a la hora de llevar a cabo el diseño del procedimiento. 1.3 Alcance del proyecto El alcance de este proyecto se define por los siguientes aspectos clave: • Conceptos fundamentales: Se expondrán conceptos fundamentales que proporcionan el contexto teórico necesario para entender la Navegación Basada en Prestaciones. Posteriormente, se detallarán cada uno de los elementos que componen el Concepto PBN, con especial atención a las operaciones de aproximación. • Evaluación del Aeropuerto de Granada: Se realizará un estudio detallado de las características del Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén, incluyendo su localización, entorno, infraestructura actual y procedimientos de aproximación existentes. Esto ayudará a identificar las oportunidades y restricciones específicas del aeropuerto para la implementación de una aproximación RNP AR. • Diseño preliminar y viabilidad del procedimiento: Se expondrá detalladamente el proceso seguido para obtener un diseño preliminar de la aproximación RNP AR. El resultado obtenido permitirá evaluar la viabilidad del procedimiento. 1.4 Impulsores del proyecto Implementar este tipo de procedimientos de aproximación en sustitución de los procedimientos convencionales, aparte de ser un requisito impuesto por las Reglas de Implementación para el PBN ([ 7 ]), trae consigo una serie de beneficios, los cuales justifican su implementación y serán tratados con más detalle a lo largo del documento: 1.5 Estructura del documento 3 • Aumento de precisión y fiabilidad: Un aspecto clave a tener en cuenta es la precisión que los sistemas de navegación pueden suministrar. En el caso de aproximaciones RNP, y específicamente aproximaciones RNP AR, se aprovechan al máximo de las prestaciones de los sistemas de navegación. • Flexibilidad en el diseño de procedimientos: Al no depender de infraestructura basada en tierra, este tipo de procedimiento ofrece una mayor libertad a la hora del diseño, lo que permite reducir el impacto acústico y evitar el sobrevuelo de zonas pobladas entre otros. • Mejora de la capacidad y regularidad operacional: Gracias a la notoria mejora de la precisión con respecto a procedimientos por instrumentos convencionales y a la predictibilidad de las trayectorias, los procedimientos de aproximación RNP permiten un uso más eficiente del espacio aéreo y aumento de la capacidad del aeropuerto. • Infraestructura requerida: Este tipo de aproximaciones están basadas en navegación por satélite, por lo que no existe necesidad de instalar infraestructuras terrestres adicionales, con el ahorro económico y las ventajas operacionales que esto supone. • Reducción de la carga de trabajo para los controladores y pilotos: Este tipo de procedimientos se encuentran almacenados en el ordenador embarcado en la aeronave y se ejecutan de manera automática, lo que se traduce en una notable reducción de la carga de trabajo de controladores y pilotos en la fase de vuelo más crítica. • Reducción del consumo de combustible: La flexibilidad en el diseño permite obtener soluciones más directas que permiten una reducción en el consumo de combustible y por tanto contribuir a una aviación más sostenible con el medio ambiente. 1.5 Estructura del documento El documento se divide en siete capítulos. Los primeros cuatro capítulos presentan el concepto de Navegación Basada en Prestaciones, comenzando con una descripción de los conceptos más básicos y generales y culminando con un capítulo dedicado a las aproximaciones RNP. El quinto capítulo ofrece un estudio detallado de las características del Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén, identificando las restricciones específicas del aeropuerto. Además, se analiza la situación actual de la implementación de procedimientos PBN en el aeropuerto y las capacidades de los vuelos que operan en él. El sexto capítulo detalla el proceso de diseño del procedimiento, basado en las restricciones y conclusiones obtenidas del estudio realizado en el quinto capítulo. Finalmente, el séptimo capítulo está dedicado a las conclusiones obtenidas durante la elaboración del proyecto. 10 Capítulo 2. Conceptos básicos 2.3.2 Errores Navegación Longitudinal Las prestaciones longitudinales implican navegación con respecto a una posición a lo largo de una derrota (por ejemplo, control 4-D). Sin embargo, en la actualidad no existen definidas especificaciones para la navegación que requieran control 4-D. El error FTE no está definido en la dimensión longitudinal mientras que el PDE se considera despreciable. Los requerimientos de precisión de las especificaciones de navegación se definen tanto para la dimensión lateral y longitudinal. Mencionar que el NSE se considera de forma radial, por lo que es tenido en cuanta en todas direcciones. Figura 2.8 Error Navegación Longitudinal. 2.4 Origen de la Navegación Basada en Prestaciones En 1983, el crecimiento de tráfico previsto causó preocupación en la OACI ya que las técnicas y sistemas de navegación aérea utilizados en la época (basados en Navegación Convencional) no serían capaces de gestionar tal aumento en la demanda de tráfico aéreo. ([17]) Por tanto, la OACI optó por crear un comité llamado "Futuro de los Sistemas de Navegación Aérea" (en inglés Future Air Navigation Systems, FANS), cuya misión sería estudiar, identificar y evaluar nuevos conceptos y tecnologías capaces de lidiar con la demanda esperada en los siguientes 25 años. Este comité expresó su preocupación acerca de las "Especificaciones Mínimas de Prestación de Navegación" (en inglés Minimum Navigation Performance Specifications, MNPS), que habían sido desarrolladas en los 70 para operaciones oceánicas y establecía los requerimientos mínimos de equipos, ya que perderían practicidad con la disrupción que se esperaba del GNSS. Por esta razón, el comité FANS introdujo el concepto de Required Navigation Performance Capability (RNPC). RNPC se define como un parámetro que describe las desviaciones laterales de una ruta asignada o seleccionada, así como la precisión de la posición longitudinal a lo largo de la ruta, para producir un valor de contención adecuado. El valor de contención (o distancia de contención) se define como la distancia desde la posición prevista dentro de la cual se encontrará la aeronave durante al menos el 95% del tiempo total de vuelo. 2.4 Origen de la Navegación Basada en Prestaciones 11 Posteriormente la OACI, a través del RGCSP (Review of the General Concept of Separation Panel, establecido originalmente por la misma OACI en los 70 para la evaluación de riesgos de las reducciones de mínimos de separación vertical), reconoció que el potencial o capacidad de la aeronave y la prestación realmente obtenida eran conceptos muy diferentes y que el diseño de espacio aéreo y procedimientos dependía en las prestaciones reales medidas para determinar los valores de "contención" de la aeronave de tal forma que los mínimos de separación se cumpliesen con un determinado grado de confianza. Por tanto, el Required Navigation Performance Capabilities pasó a ser Required Navigation Performance. En este punto la OACI desarrolló el Concepto RNP, el cual se define como una declaración de prestaciones de navegación necesarias para operar dentro de un espacio aéreo determinado o en una ruta definida. Este nuevo concepto gira alrededor de la precisión, sin especificar estándares para la certificación desarrollados para alcanzarlas, lo que provocó que diversos Estados aplicaran la precisión especificada en el Concepto RNP pero tuviesen distintos estándares de certificación de aeronaves y tripulaciones para la operación, pudiendo llegar el caso de que una determinada aeronave estuviese certificada para volar con cierta precisión en un Estado pero no lo estuviese en otro Estado para el mismo valor de precisión. Dada la situación, buscando eliminar la proliferación de aplicaciones de Navegación de Área localizadas, el RNPSORSG (RNP Special Operational Requirements Study Group, creado por la OACI en 2003 para atajar los problemas de estandarización) desarrolló el concepto de Navegación Basada en Prestaciones (Performance-Based Navigation, PBN), que fue presentado por primera vez en abril de 2007. Se buscaba desarrollar estándares de aplicación a nivel global que solucionasen los problemas que la industria estaba experimentando. Estas nuevas especificaciones de navegación además de establecer la precisión requerida también establecían cómo conseguirla. A partir de la publicación del Manual, el RNPSORSG fue sustituido por el PBNSG (PBN Study Group), que sería el encargado de las sucesivas actualizaciones del Manual PBN. Figura 2.9 Línea Temporal de Acontecimientos. 3 Concepto Navegación Basada en Prestaciones El concepto PBN, el cual reemplazó el antiguo Concepto RNP (y heredó el mismo Número de Documento de la OACI - Doc. 9613, [ 19 ]), se desarrolló para abordar el "cómo" y proporcionar un conjunto de especificaciones de navegación globalmente coordinadas que sirvan de base para los procesos de certificación de aeronaves y tripulaciones de vuelo en lo que a términos operacionales respecta. En el Concepto PBN, se consideran tres elementos: Especificaciones de Navegación, Infraestructura PBN y Aplicaciones PBN. En este capítulo se describirán estos elementos más en detalle. Figura 3.1 Elementos del Concepto PBN. 13 14 Capítulo 3. Concepto Navegación Basada en Prestaciones 3.1 Especificaciones de Navegación Las Especificaciones de Navegación detallan los requerimientos específicos con los que deben cumplir los sistemas de aviónica embarcados en la aeronave para poder alcanzar cierto nivel de prestaciones. La Especificación de Navegación expresa en detalle las prestaciones requeridas en términos de: • Precisión: Es la diferencia entre la posición verdadera y posición deseada. Es la que se conoce como Error Total del Sistema (Total System Error, TSE). • Integridad: Hace referencia a la probabilidad de que se produzca un funcionamiento defectuoso del equipo de navegación. • Disponibilidad: Se entiende por disponibilidad el porcentaje del tiempo que el sistema se encuentra disponible teniendo en cuenta tanto las interrupciones planeadas como las no planeadas. •Continuidad: Probabilidad de que el sistema no falle mientras está funcionando. •Funcionalidad: Capacidades que se esperan de un determinado sistema. El manual PBN contiene once especificaciones de navegación: cuatro de ellas son del tipo RNAV y cuatro del tipo RNP. Estas especificaciones son la base para que las autoridades competentes promulguen los estándares de certificación asegurando completa interoperabilidad a nivel mundial. La diferencia principal entre las especificaciones RNAV y RNP es que una especificación RNP incluye requisitos de vigilancia y alerta de prestaciones de a bordo (On-board Performance Monitoring and Alerting, OBPMA), mientras que una especificación RNAV no lo hace. El hecho de que una aeronave pueda ofrecer los requisitos necesarios para ser RNP está relacionado con la generación de aviónica a bordo, lo cual suele depender de la edad de la aeronave. Generalizando, las aeronaves fabricadas antes del 2000 son más propensas a únicamente ofrecer RNAV, mientras que las fabricadas del 2000 en adelante suelen traer incorporadas funcionalidades propias de RNP. A continuación se expondrán cada una de las Especificaciones de Navegación del manual de PBN ([19]). 3.1.1 RNAV 10 RNP 10 fue un estándar operacional desarrollado por la FAA y la Agencia de Seguridad de la Aviación Civil de Australia. Para esta especificación se requería +/- 10 NM de precisión lateral al menos el 95% del tiempo de vuelo, que combinándose con un sistema aparte de reporte de posición, era (y sigue siendo) suficiente para mantener el mínimo de 50 NM de separación estándar lateral y longitudinal. El Concepto PBN reconoce esta especificación de navegación, sin embargo, como RNP 10 se había desarrollado diez años antes de la publicación del manual PBN, en realidad 3.1 Especificaciones de Navegación 15 esta especificación aplica más para una generación de aeronaves más antiguas, fabricadas en el siglo pasado. Por tanto, aunque se mantenga el nombre de RNP 10 (por derechos de Abuelo, Grandfather rights), no requiere del requisito de vigilancia y alerta de a bordo (OBPMA) y es por tanto una especificación RNAV. 3.1.2 RNAV 5 RNAV 5, inicialmente llamado RNAV Básico (Basic RNAV, B-RNAV), se desarrolló originalmente para promover la primera implementación en Europa de Navegación de Área en los 90. Requiere una precisión lateral de +/- 5 NM el 95% del tiempo de vuelo. Aunque está diseñada teniendo en mente prestaciones de aeronaves casi obsoletas hoy en día, RNAV 5 es la especificación exigida en rutas ATS en el contexto del Cielo Único Europeo (Single European Sky, SES). 3.1.3 RNAV 2 Siguiendo la línea de las especificaciones RNAV, la definición de RNAV 2 es previa al Concepto PBN. Se desarrolló en los Estados Unidos para promover la Navegación de Área en rutas ATS con limitada cobertura de pares de estaciones DME/DME. Debido a que no se podía asegurar cobertura DME/DME a lo largo de toda la ruta, se permitía a las aeronaves "saltar" de una pareja de DME/DME a otra utilizando los sistemas de navegación inerciales. Al no poder asegurarse una precisión de +/- 1 NM en toda la ruta, se optó por relajar los requerimientos de precisión y elevarla a +/- 2 NM. Gracias al importante despliegue de estaciones DME en Europa, siempre se podía asegurar una precisión de +/- 1 NM por lo que RNAV 2 no está considerada en Europa. Los requerimientos de certificación para RNAV 2 son los mismos que para RNAV 1, por ello no existen estándares de certificación para RNAV 2. 3.1.4 RNAV 1 Tanto Europa como Estados Unidos coincidieron en que una mayor precisión lateral era requerida conforme la aeronave volaba más cerca del terreno. La FAA desarrolló una especificación llamada US RNAV mientras que Europa desarrolló la especificación RNAV de Precisión (Precision RNAV, P-RNAV). Ambas especificaciones requerían +/- 1 NM de precisión al menos el 95% del tiempo de vuelo. Sin embargo, se diferenciaban en la infraestructura que permitía alcanzar dicha precisión, siendo solo GPS y DME/DME para US RNAV mientras que P-RNAV también aceptaba el uso de VOR/DME. En cuanto a los estándares de certificación, en Estados Unidos los publicó en 2005 la FAA (AC 90-100 U.S.) y en Europa en el 2000 la JAA (TGL-10). Aunque tenían requerimientos similares, en algunas partes diferían. En el manual PBN, la OACI pretende harmonizar ambos criterios en uno llamado RNAV 1 (el mismo para RNAV 2). Los sistemas existentes que cumpliesen con ambos requerimientos cumplirían automáticamente con los requerimientos de la OACI para RNAV 1 y RNAV 2 mientras que los que cumpliesen sólo uno de ellos debían comprobar los requisitos de prestaciones RNAV 1 y RNAV 2 del manual de PBN para saber si también cumplían con la especificación de la OACI. 16 Capítulo 3. Concepto Navegación Basada en Prestaciones Figura 3.2 Certificación RNAV 1 y RNAV 2 para aeronaves anteriores al Concepto PBN. 3.1.5 RNP 4 RNP 4 es una especificación de navegación oceánica/continental remoto, desarrollada también con anterioridad al Concepto PBN con la finalidad de ofrecer a aeronaves con mejores sistemas de aviónica unas trayectorias mas eficientes. Con un RNP de +/- 4 NM el 95% del tiempo de vuelo y con OPMA, el Panel de Separación y Seguridad de Espacio Aéreo de la OACI (Separation and Airspace Safety Panel, SASP) ha sido capaz de reducir los mínimos de separación. Hoy en día, son de 23 NM lateralemnte y 30 NM longitudinales con un periodo de reporte de posición de 12 minutos a través de ADS-C. El uso de RNP 4 ha estado movido más por propia elección de los operadores que por obligación en las rutas ATS. Sin embargo, para operar en las nuevas rutas RLAT (Reduced LATeral) entre los niveles de vuelo FL 350 y FL 390 en el sistema de rutas del Atlántico Norte (North Atlantic Organised Track System, NAT), la especificación RNP 4 es requerida. 3.1.6 RNP 2 La especificación RNP 2 se introdujo en 2013 cuando se llevó a cabo la primera actualización del manual PBN. Con esta especificación de navegación se pretendía: • Tener un especificación de elevada precisión para las rutas oceánicas, permitiendo reducir las mínimas de separación, requiriendo alta continuidad de los sistemas (dos sistemas de navegación independientes) con CPDLC (Controller Pilot Data Link Communications) y ADS-C. • Tener una especificación que permitiese a aeronaves con sistemas GPS únicos de generaciones anteriores volar en espacios aéreos continentales con densidad baja-media 3.1 Especificaciones de Navegación 17 de tráfico y con poca o ninguna infraestructura CNS (Communication, Navigation and Surveillance). Dadas las diferencias entre ambas finalidades de uso de RNP 2, se debatió la posibilidad de crear un nivel básico y un nivel avanzado de RNP 2, sin embargo, se acabó creando una especificación híbrida que cubría tanto rutas oceánicas como rutas continentales. 3.1.7 RNP 1 RNP 1 es equivalente a la especificación RNAV 1 pero con requerimiento de vigilancia y alerta de prestaciones a bordo. Aparte de este requerimiento, el RNP 1 está concebido para usarse en primera instancia con sistemas GNSS y no con parejas DME/DME como lo hace la RNAV 1. Inicialmente se distinguieron dos tipos de RNP 1: básico y avanzado, sin embargo, el RNP 1 Avanzado evolucionaría a RNP Avanzado (A-RNP) y por tanto no haría falta seguir haciendo la distinción de tipos. 3.1.8 A-RNP El RNP Avanzado (A-RNP) fue desarrollado para usarse como especificación de navegación "global", es decir, que con una misma certificación y autorización operacional se cubriesen todas las fases del vuelo. Realmente cubrir todas las fases de vuelo no es posible, ya que por ejemplo, para operaciones oceánicas o remotas la aeronave debe ir equipada con equipos específicos (CPDLC, ADS-C,...) o para el segmento final de aproximación se necesita estar certificado también para aproximaciones RNP (AR). 3.1.9 RNP 0.3 La RNP 0.3 es una especificación de navegación desarrollada para helicópteros y tiene en cuenta los sistemas de aviónica más modernos así como receptores SBAS. La RNP 0.3 cubre operaciones continentales en ruta hasta el punto de aproximación final. La precisión requerida es de +/- 0.3 NM el 95% del tiempo de vuelo. 3.1.10 RNP APCH La Aproximación RNP (RNP APCH) se basa en las prestaciones del sistema GNSS para proveer de guiado lateral (Lateral NAVigation, LNAV) en Aproximaciones de No Precisión (Non Precision Approach, NPA). Gracias a las aproximaciones RNP, se elimina la necesidad de volar aproximaciones convencionales más complejas, como por ejemplo aproximaciones con NDB y permite realizar aproximaciones a pistas que no disponen de infraestructura terrestre. Las Aproximaciones RNP se tratarán con más detalle en el Capítulo 4. 3.1.11 RNP AR - APCH y DP Las operaciones del tipo Autorización Requerida (RNP AR), que abarcan desde la aproximación (APCH) hasta la salida (DP, añadido al Manual PBN en la quinta Edición), 18 Capítulo 3. Concepto Navegación Basada en Prestaciones normalmente son procedimientos muy complejos y muy exigentes. Estas operaciones están diseñadas para aprovechar al máximo las prestaciones de los sistemas de navegación de algunas aeronaves y para permitir operaciones en entornos montañosos. Todas las aproximaciones RNP AR son operaciones con una trayectoria lateral y vertical definida por el diseñador del procedimiento (3D). Los procedimientos se basan en las prestaciones del sistema GNSS y en un margen de error vertical que se debe cumplir. 3.2 Infraestructura PBN La infraestructura de navegación ofrece las entradas requeridas por los sistemas de navegación de las aeronaves para calcular la posición utilizada por el sistema de navegación de área. El posicionamiento puede ser proporcionado tanto por ayudas basadas en tierra como basadas en el espacio. 3.2.1 Infraestructura Terrestre Las ayudas a la navegación basadas en tierra (NavAids) están formadas por NDB (NonDirection Beacon), VOR (Very High Frequency Omni-Directional Ranging), DME (Distance Measuring Equipment) y TACAN (TACtical Air Navigation). No todas las ayudas cumplen con los requisitos mínimos de prestaciones requeridos: • El NDB, con más de 70 años, no está permitido para dar cobertura a ninguna especificación de navegación. • El VOR, con más de 60 años, también tiene limitada su precisión, usándose sólo para RNAV 5 y no siendo recomendado para RNAV 1 o especificaciones de mayor precisión. • Las parejas DME/DME sí permiten precisiones laterales de aproximadamente 0.5 NM (hasta 0.3 NM en el mejor caso). Se puede utilizar por tanto en especificaciones que requieran un aprecisión lateral de 1 NM, sin embargo, en condiciones normales, el PBN no permite usar DME/DME en operaciones que requieran menos de 0.5 NM de precisión lateral. 3.2.1.1 Very High Frequency Omni-directional Ranging (VOR) El principio básico del VOR es el mismo que el de un faro, proporcionando una señal rotativa con la que obtener un rumbo desde la estación. Esto se logra transmitiendo un par de señales: • Una señal se irradia de forma omnidireccional, de modo que su fase es igual en todas las direcciones. Esta es llamada la señal de "Referencia". • La otra señal, llamada "Variable", se irradia de manera direccional y se emite de manera sucesiva en cada uno de los 360 rumbos magnéticos que rodean la estación. Cada una de las direcciones del espacio en las que se emite esta señal se conoce como radial del VOR. 3.2 Infraestructura PBN 19 Figura 3.3 Estación VOR Doppler. El receptor VOR de la aeronave compara la señal de referencia con la señal variable. Esto le permite calcular la fase de la señal variable y, de este modo, determinar la radial en la que se sitúa la aeronave. Originalmente la rotación de la señal se hacía de manera mecánica, si embargo, las nuevas generaciones de VOR (conocidas como VOR Doppler), lo hacen de manera electrónica ofreciendo mejores prestaciones. Prestaciones del VOR Como se ha mencionado con anterioridad, el VOR cumple con la precisión requerida en la especificación de navegación RNAV 5 y no lo hace para especificaciones mas exigentes. Si se considera un VOR Doppler, con un NSE de +/- 2.5°se aprecia que el alcance máximo en el que el VOR puede cumplir con la precisión de 1 NM es de 23 NM. Hay que recalcar que la certificación de cualquier especificación de navegación se basa en el TSE, por lo que aparte de tener en cuenta el NSE, se debe contar con el FTE y PDE. De esta manera, se considera que un VOR Doppler sólo podrá ofrecer una precisión lateral de 1 NM en un radio de 15 NM ([17]). Figura 3.4 Error NSE de una estación DVOR. 26 Capítulo 3. Concepto Navegación Basada en Prestaciones trata de un sistema que no depende de señales de radio externas, de ahí el clasificarlo como Navegación Autónoma. Gran parte de las aeronaves comerciales están equipadas con sistemas INS mientras en que en aeronaves militares es un sistema crucial. En algunas especificaciones PBN, es posible operar únicamente con un sistema INS y en RNAV 10 es posible hacerlo hasta 6 horas. Equipar la aeronave con un sistema INS es decisión del operador, siendo la Aproximación RNP con Autorización Requerida la única especificación que obliga a equiparlo. 3.2.3.1 Navegación Inercial Las principales ventajas de un sistema de navegación inercial sobre el resto de sistemas de navegación vienen dadas por la no necesidad de información externa, pudiendo proporcionar información de navegación (posición y actitud) cuando la aeronave se encuentra fuera de las zonas de cobertura de las señales de las ayudas a la navegación. Una plataforma inercial, que si está compuesta por giróscopos y acelerómetros se conoce como IMU (Inertial Measurement Unit), mide continuamente las aceleraciones de la aeronave en los ejes norte/sur y este/oeste. El INS puede obtener las velocidades integrando las aceleraciones medidas y la distancia integrando nuevamente. La actitud se puede obtener de la misma forma con las medidas de los giróscopos. La precisión del sistema INS depende en gran medida de la precisión con la que se establecen las condiciones iniciales, a partir de las cuales se integrará y se obtendrá la información de navegación. Es por ello que previamente al vuelo se requiere de un adecuado establecimiento de las condiciones iniciales (en inglés se conoce como INS alignment). El error cometido en las estimaciones es muy bajo en los primeros instantes después de establecer las condiciones iniciales y va aumentando a un ritmo de 1-2 NM por hora. A lo largo del vuelo, la posición puede ser corregida utilizando medidas de señales externas como pueden ser radioayudas basadas en tierra o GNSS. 3.2.4 Infraestructura permitida para cada especificación de navegación Una vez expuestas las distintas infraestructuras de navegación contempladas en el Concepto PBN, en este apartado se representa como interaccionan las especificaciones de navegación con los distintos tipos de infraestructuras. En la Tabla 3.1 se muestra que tipo de infraestructura debe utilizarse para cada especificación de navegación. Se utiliza "R" para indicar que es requerido y "O" para indicar que es opcional. También se incluyen las siguientes notas: 1. Para estas especificaciones de navegación, donde hay varias opciones a elegir, se necesita al menos una de ellas. 2. Se requiere autorización de la autoridad competente en el Estado para el uso de DME/DME en esta especificación. 3.3 Aplicaciones PBN 27 Tabla 3.1 Tabla resumen de terminología, mínimos y sensores. GNSS GNSS/INS DME/DME DME/DME/INS VOR/DME RNAV 101O O RNAV 51O O O O RNAV 21& 11O O O RNP 4 R RNP 2 R O2O2 RNP 1 R O2O2 A-RNP R O2O2 RNP APCH R RNP AR R R RNP 0.3 R 3.3 Aplicaciones PBN La aplicación PBN se puede entender como el producto de la unión de la especificación de navegación con una infraestructura PBN aplicada en un espacio aéreo. La aeronave debe estar certificada para cumplir con las especificaciones requeridas y la tripulación autorizada para la operación. El Estado es responsable de proporcionar la infraestructura adecuada que permita a la aeronave alcanzar el nivel de prestaciones requerido. 3.3.1 Operaciones Oceánicas/Remotas Existen dos especificaciones de navegación para esta fase de vuelo: RNAV 10 y RNP 4. Ambos estándares de certificación ya existían previos al concepto PBN y es por esto que realmente las aeronaves estaban certificadas para el antiguo RNP 10, el cual no tenía requisito de vigilancia y alerta a bordo (OBPMA). Debido al coste de cambiar todos los manuales de vuelo así como un gran número de documentación aparte, la OACI aceptó el término RNP 10 pero entendiendo que realmente la especificación es RNAV 10 según el concepto PBN. RNP 2 y A-RNP también pueden utilizarse en operaciones oceánicas/remotas, sin embargo, el operador de la aeronave o fabricante ha de demostrar que cuenta con los adecuados equipos de vigilancia y comunicaciones así como de un determinado nivel de redundancia de los sistemas de navegación. 3.3.2 Operaciones En Ruta Hay 6 posibles especificaciones de navegación que permiten operaciones en ruta: RNAV 5, RNAV 2, RNAV 1, RNP 1, A-RNP y RNP 0.3. 3.3.3 Operaciones en Área Terminal Las prestaciones de las especificaciones RNAV 5 y RNAV 2 son aceptables para fases iniciales de operaciones de llegadas, sin embargo, hay un punto en el que dada la cercanía con el terreno, las prestaciones de ambas especificaciones pierden robustez. Para el caso de 28 Capítulo 3. Concepto Navegación Basada en Prestaciones RNAV 5, no puede utilizarse a menos de 30 NM del punto del referencia del aeródromo ni a una altitud mínima de seguridad, de vuelo o de vectorización radar (la que resulte superior). Por otro lado, RNAV 1 ha sido la especificación de navegación establecida para espacio aéreo Europeo, a través de las Reglas de Implementación de PBN (PBN Implementing Rules), para operaciones en área terminal con opción de usar también RNP 1 con RF (Radius to Fix), y/o RNP 0.3 específicamente para operaciones de helicópteros. 3.3.4 Operaciones de Aproximación El concepto PBN no contempla aproximaciones de precisión como tal, sin embargo, existen aplicaciones PBN que son perfectamente capaces de proveer con los mínimos requeridos para clasificarse como aproximación de precisión. Se ha dedicado el Capítulo 4 para tratar con más profundidad las operaciones de aproximación. 3.4 Plan de Vuelo y Navegación Basada en Prestaciones En el plan de vuelo se incluye información acerca de detalles de la aeronave, como pueden ser su categoría, registro y equipamiento. Además, aporta otro tipo de información que es imprescindible para un correcto funcionamiento de los sistemas de gestión de tráfico aéreo: • Si la aeronave vuela bajo reglas de vuelo instrumental (Instrumental Flight Rules, IFR) o reglas de vuelo visual (Visual FLight Rules, VFR). •La hora y aeropuerto de salida. •El destino y la hora prevista de llegada. •La ruta planificada. •Los aeropuertos alternativos. •Información acerca de los equipos de emergencia embarcados, autonomía, etc. En 2012, el plan de vuelo se sometió a un gran cambio en cuanto a la notación utilizada al rellenarlo. Estos cambios básicamente reflejaban los avances tecnológicos y permitían al sistema de gestión de tráfico aéreo un mejor entendimiento y visión de las capacidades de las aeronaves. Los principales cambios se observan en el Ítem 10 (equipamiento) y en el Ítem 18 (Otra información). El detalle de todos los cambios está reflejado en el Doc. 4444 de la OACI (PANS-ATM, [ 21 ]). En la Figura 3.12 se muestra la plantilla del plan de vuelo con ambos Ítems señalados. 3.4 Plan de Vuelo y Navegación Basada en Prestaciones 29 Figura 3.12 Plantilla del Plan de Vuelo. 3.4.1 Ítem 10 En el Ítem 10 es donde se recoge información acerca del equipamiento y capacidades de la aeronave. A partir del 2012, dos cambios significativos se introdujeron: 1. El indicador "R", que previamente indicaba que la aeronave era apta para P-RNAV, fue modificado. El indicador "R" a partir del 2012 significaría que tanto la aeronave como la tripulación están certificadas para operaciones PBN. Por tanto, en caso de rellenar esta casilla con una "R", se requiere que los detalles se recojan en la casilla del Ítem 18. No rellenar el Ítem 18 significaría que el plan de vuelo está incompleto y por tanto sería denegado. 2. El receptor embarcado de las señales del NDB (Automatic Direction Finder, ADF) se eliminó del "equipamiento estándar" con identificador "S". 3.4.2 Ítem 18 Si se coloca una "R" en la casilla del Ítem 10, en el Ítem 18 debe indicarse que tipo de especificaciones PBN y con qué infraestructura está se está certificado para operar. En la Tabla 3.2 se recogen los códigos introducidos en el año 2012. 30 Capítulo 3. Concepto Navegación Basada en Prestaciones Tabla 3.2 Especificaciones de Navegación Basada en el Rendimiento (PBN). Código Especificación PBN A1 RNAV 10 (RNP 10) B1 RNAV 5 todos los sensores permitidos B2 RNAV 5 GNSS B3 RNAV 5 DME/DME B4 RNAV 5 VOR/DME B5 RNAV 5 INS o IRS C1 RNAV 2 todos los sensores permitidos C2 RNAV 2 GNSS C3 RNAV 2 DME/DME C4 RNAV 2 DME/DME/IRU D1 RNAV 1 todos los sensores permitidos D2 RNAV 1 GNSS D3 RNAV 1 DME/DME D4 RNAV 1 DME/DME/IRU L1 RNP 4 O1 RNP Básico 1 todos los sensores permitidos O2 RNP Básico 1 GNSS O3 RNP Básico 1 DME/DME O4 RNP Básico 1 DME/DME/IRU S1 RNP APCH S2 RNP APCH con BARO-VNAV T1 RNP AR APCH con RF T2 RNP AR APCH sin RF El mismo año que se introdujeron los cambios en el plan de vuelo, también se publicó una nueva versión del manual PBN, el cual introducía, entre otros, nuevas especificaciones de navegación y funcionalidades (RNP 2, RNP 0.3 para aeronaves de ala rotativa y A-RNP) y que no tienen código asignado para el plan de vuelo. Tanto el Air Traffic Management Requirements and Performance Panel de la OACI como el PBNSG están trabajando para resolver este tipo de problemas antes de la total implementación del FF-ICE (Flight & Flow Information for a Collaborative Environment), estimada para no más tarde del año 2028 ([27]). 4 Aproximaciones RNP La amplia disponibilidad de modernos sistemas de navegación de área en las aeronaves así como la disrupción del GNSS ha permitido utilizar la navegación de área en la fase de aproximación. Esto conlleva una sustancial mejora en la seguridad, ofreciendo a los pilotos una mejor consciencia situacional que la ofrecida por aproximaciones convencionales de baja precisión y por tanto reduciendo el riesgo de vuelo controlado hacia el terreno. Otra ventaja es la posibilidad de implementarse en pistas que no equipan sistemas de aproximación de precisión o ayudas al aterrizaje. El objetivo de este capítulo es profundizar en la clasificación de las operaciones de aproximación englobadas en el concepto PBN, conocidas como Aproximaciones RNP (RNP Approaches). 4.1 Conceptos básicos 4.1.1 Definiciones En esta sección se definirán términos ampliamente usados en el ámbito de las aproximaciones RNP ([19]). • Mínimo: En el ámbito de operaciones de aproximación, el término "mínimo" hace referencia a la altitud/altura a la cual se requiere que el piloto tenga sus correspondientes referencias visuales (luces, pista...) para poder continuar con la operación de aproximación. • CFIT: Es el acrónimo de Controlled Flight Into Terrain. Hace referencia a la colisión o casi colisión de una aeronave en vuelo contra el terreno, agua o algún obstáculo que sobresale del terreno, sin que exista evidencia de haberse producido una pérdida de control de la aeronave. • CDFA: Es el acrónimo de Continous Descent Final Approach. Se trata de un procedimiento de aproximación instrumental de no precisión donde no es necesario realizar cambios continuos de potencia, lo cual favorece una estabilidad en la aproximación disminuyendo el riesgo de un CFIT. El procedimiento convencional se conoce como Dive and Drive. En la Figura 4.1 se pueden distinguir ambos procedimientos. 31 32 Capítulo 4. Aproximaciones RNP Figura 4.1 Procedimientos Dive and Drive y CDFA. • EGNOS: Es el acrónimo de European Geostationary Navigation Overlay Service. Se trata del sistema SBAS europeo, propiedad de la Agencia de la Unión Europea para el Programa Espacial (EUSPA). La empresa operadora de este sistema es ESSP. • EGNOS SoL: El servicio EGNOS Safety of Life es el servicio designado para uso aeronáutico, tal y como se describe en el EGNOS SoL Service Definition Document de la Comisión Europea ([13]). • LNAV: Acrónimo de Lateral NAVigation. Es un tipo de guía lateral en aproximación final que se obtiene con sistemas GNSS. Se caracteriza por mantener la misma precisión a lo largo de todo el segmento final de aproximación, lo que se conoce también como sensibilidad lineal. Figura 4.2 Sensibilidad Lineal LNAV. 4.1 Conceptos básicos 33 • LP: Es el acrónimo de Localizer Performance. Es otro tipo de guía lateral en aproximación final que se obtiene utilizando sistemas GNSS con sistemas de aumentación como por ejemplo SBAS. La diferencia con LNAV es que, tal y como dice el nombre, trata de ofrecer prestaciones de localizador, lo que se traduce en una sensibilidad angular, como se representa en la Figura 4.3. Figura 4.3 Sensibilidad Angular LP. • Baro-VNAV: Se utiliza este término cuando el guiado vertical se realiza a partir de las mediciones de un sensor barométrico. • LPV: Es el acrónimo de Localiser Performance with Vertical Guidance. Se utiliza cuando los sistemas GNSS aumentados con SBAS ofrecen también de guiado vertical. • LPV 200: Es el caso particular de LPV cuando el sistema de aumentación SBAS es EGNOS SoL. Se describe con detalle en el EGNOS SoL Service Definition Document de la Comisión Europea ([ 13 ]). La Figura 4.4 representa la disponibilidad del servicio LPV200 en el continente europeo a fecha de 16 de Junio de 2024 ([18]). Figura 4.4 Disponibilidad de LPV 200 el día 16 de Junio de 2024. 34 Capítulo 4. Aproximaciones RNP 4.1.2 Franqueamiento de Obstáculos y Superficies de Protección Un factor a tener en cuenta en el diseño de un procedimiento de vuelo por instrumentos es el franqueamiento de obstáculos ([28]). Al suministrar guía de derrota en un procedimiento, cada tramo comprende un volumen especificado de espacio aéreo, cuya sección transversal vertical es un área normalmente simétrica localizada alrededor del eje de cada tramo. Este área se puede dividir en áreas primarias y secundarias. Según se observa en la Figura 4.6: • Área primaria: Suele comprender el 50% central de la anchura total, y se aplica el valor total del margen de franqueamiento de obstáculos (Minimum Obstacle Clearance, MOC). • Área secundaria: Suele comprender el 25% de cada extremo de la anchura total, aplicándose el valor total del MOC en el extremo interior y reduciéndose linealmente hasta cero en el extremo interior. El Documento 8168 de la OACI proporciona tanto las anchuras de las áreas primarias y secundarias como el valor del MOC. Figura 4.5 Margen mínimo de franqueamiento de obstáculos en áreas primaria y secundarias. Para asegurar una correcta protección en todas las fases del procedimiento de aproximación, se utilizan las siguientes superficies: • OCS: Es el acrónimo de Obstacle Clearance Surface. Es la superficie que se utiliza para determinar la altitud de franqueamiento de obstáculos mínima (Minimum Obstacle Clearance Altitude, MOCA). La superficie OCS se debe situar a la altitud del obstáculo limitante del tramo bajo estudio de tal forma que ningún obstáculo la atraviese. La MOCA se sitúa a una altitud equivalente al MOC superior a la OCS. 4.1 Conceptos básicos 35 • OAS: Es el acrónimo de Obstacle Assessment Surface. Esta superficie se define para evaluar los obstáculos que la atraviesan y en base a esa evaluación tomar decisiones como puede ser, por ejemplo, el establecimiento de la OCA/H o la viabilidad del tramo de aproximación frustrada. 4.1.3 Segmentos de aproximación En el Documento 8168 la OACI define los siguientes tramos de aproximación: • Tramo de llegada: Una ruta de llegada normalizada por instrumentos (Standard Terminal Arrival, STAR) permite la transición desde la fase en ruta a la fase de aproximación. Finaliza en el punto de referencia de aproximación inicial (Initial Approach Fix, IAF). • Tramo de aproximación inicial: En el tramo de aproximación inicial la aeronave ha salido de la estructura de vuelo en ruta y maniobra para entrar en el tramo de aproximación intermedio. comienza en el punto de referencia de aproximación inicial (IAF) y termina en el punto de referencia de aproximación intermedia (Intermediate Fix, IF). • Tramo de aproximación intermedia: Este es el tramo en el cual deben ajustarse la velocidad y la configuración de la aeronave con el fin de prepararla para la aproximación final. Es por esto que la pendiente de descenso designada se mantiene lo menos pronunciada posible. Comienza en el IF y finaliza en el punto de aproximación final (Final Approach Point, FAP) si la aproximación es de precisión o en el punto de referencia de aproximación final (Final Approach Fix, FAF) si la aproximación no es de precisión. • Tramo de aproximación final: Este es el tramo en el cual se llevan a cabo la alineación y el descenso para el aterrizaje. La aproximación final puede efectuarse en dirección a una pista para un aterrizaje directo o hacia un aeródromo para una maniobra visual. Comienza en el FAP/FAF y finaliza en la altitud/altura de decisión (Decision Altitude/Height, DA/H) en las aproximaciones de precisión o en el punto de aproximación frustrada (Missed Approach Point, MAPt) en las que no son de precisión. • Tramo de aproximación frustrada: En este tramo el piloto se enfrenta a la exigente tarea de modificar la configuración de la aeronave, la actitud y la altitud. Este tramo comienza no más allá de la DA/H o el MAPt y finaliza a una altitud/altura suficiente para permitir el inicio de otra aproximación, el retorno a un circuito de espera designado, o la reanudación de un vuelo en ruta. 42 Capítulo 4. Aproximaciones RNP Figura 4.11 RNP AR APCH a la pista 19R del aeropuerto de Estocolmo Arlanda. Figura 4.12 Perfil vertical de la RNP AR APCH a la pista 19R del aeropuerto de Estocolmo Arlanda. 4.4 Aproximación RNP Autorización Requerida 43 La aproximación RNP AR comienza en el punto de referencia de aproximación inicial, el IAF llamado ELFEC. Se restringe la velocidad IAS de la aeronave a 250 nudos y la altitud debe ser al menos de 5000 pies. El tramo de aproximación inicial discurre hasta el punto de referencia de aproximación intermedia (IF) SA874, el cuál es también el punto de recorrido de paso del primer viraje TF de la aproximación. La velocidad en este punto se restringe a 230 nudos para poder llevar a cabo el viraje TF con el radio de giro promulgado. El siguiente punto de recorrido es el punto de aproximación final (FAP) SA875, a una altitud de 3500 pies. En una aproximación RNP sin autorización requerida, a partir del FAP no estarían permitidos los virajes del tipo RF, sin embargo, al ser este caso de autorización requerida, se podrán llevar a cabo este tipo de virajes en el segmento de aproximación final. Es así, que desde el FAP se vuela hasta el punto de recorrido SA542, donde se inicia un viraje final de alineación con pista de tipo RF, finalizando en el punto de recorrido SA543. En este momento la aeronave ya se encuentra alineada con la pista. En el perfil vertical se pueden distinguir las altitudes de las superficies de franqueamiento de obstáculos (Obstacle Clearance Surfaces, OCS) en los tramos iniciales e intermedios así como una OCA/H de 480/362 pies de altitud/altura. También señala que el ángulo de descenso (Vertical Path Angle, VPA) es de 3°en el tramo de aproximación final. En cuanto a la especificación de navegación requerida, varía en cada tramo, siendo RNP 1 en el tramo de aproximación inicial, RNP 0.6 en el tramo de aproximación intermedio y RNP 0.3 en el tramo de aproximación final. Otra información que se provee en la carta es: • MSA 20 NM ARP: Hace referencia a que la Minimum Sector Altitude, es decir, la altitud a partir de la cual se puede asegurar cumplir con los mínimos de franqueamientos de obstáculos es de 2200 pies de altitud en un radio de 20 NM centrado en el punto de referencia del aeródromo (Aerodrome Reference Point, ARP). • NA BELOW -30°C: Debido al uso de Baro-VNAV para la guía vertical, la temperatura es uno de los factores que afecta a las mediciones del sensor. Con esta frase se señala que el procedimiento no puede operarse (Not Authorized, NA) si la temperatura desciende de -30°C. • VPA EXCEEDS 3.5°ABOVE 62°C: De la misma manera que en el caso anterior, se advierte de la temperatura a partir de la cual el ángulo de descenso superará los 3.5º. La OACI, en el Documento 9905 ([ 23 ]), de diseño de aproximación RNP AR, requiere la publicación tanto de la temperatura mínima a partir de la que se autoriza el procedimiento (VPA mayor que 2.5°) y la temperatura a partir de la cual se superan los 3.5°:La temperatura por encima de la cual el VPA efectivo rebasará los 3,5 grados debe publicarse en la carta, junto con el límite de temperatura mínima por encima del cual se autoriza el procedimiento. 5 Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén 5.1 Localización y breve reseña histórica del Aeropuerto El Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén (IATA: GRX, OACI: LEGR) está situado entre los términos municipales de Chauchina y Santa Fe, en la comarca de la Vega del Genil, a 17 kilómetros al oeste de la ciudad de Granada y a 107 kilómetros de la ciudad de Jaén. Figura 5.1 Localización del Aeropuerto de Granada. Para comprender los orígenes del aeropuerto tal y como se conoce hoy en día, se presenta a continuación una breve reseña histórica ([10]): El primer vuelo sobre Granada tuvo lugar en las fiestas del Corpus de 1911. Este vuelo dio origen a los festivales aéreos que se celebrarían los años posteriores, utilizando como 45 46 Capítulo 5. Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén base unos terrenos situados en los llanos de la cercana población de Armilla. Figura 5.2 Terrenos de Armilla en 1915. A poco tiempo, la guerra con Marruecos impulsó la necesidad de construir un aeródromo militar permanente que sirviera de apoyo a la aviación que participaba en el conflicto. En esta situación, el Ayuntamiento de Granada cedió los terrenos en los que se celebraban los festivales aéreos. El aeródromo se inauguró en junio de 1922 y estaba equipado con talleres, almacenes, pabellones para oficiales y soldados, estación de telegrafía y dos hangares de lona con capacidad para 17 aeronaves cada uno. En 1925 recibió el nombre de Aeródromo Dávila, en memoria de Luis Dávila Ponce de León. Al terminar la guerra de África, el aeródromo se convirtió en auxiliar de Sevilla y, en 1929, se abrió al tráfico civil con la ruta Granada-Sevilla, que se mantuvo apenas un año, tras lo que volvió a convertirse en un aeródromo puramente dedicado a operaciones militares. El aeródromo volvió a abrirse definitivamente en 1946 al tráfico civil, nacional completo, internacional de turismo y escalas técnicas comerciales. Los primeros servicios comerciales que se establecen a resultas de esta autorización surgen de la mano de la Compañía Auxiliar de Navegación Aérea, CANA, que en 1949 inaugura el servicio de un vuelo diario con Madrid, que pronto debe reducirse a tres vuelos por semana, y posteriormente a un vuelo semanal hasta la desaparición de la compañía a finales de ese año. En los años cincuenta, el aeródromo fue creciendo poco a poco: una torre de mando en 1952, un edificio para aviación civil a instancias de Aviaco en 1954, una escuela de pilotos en 1955, etc. Sin embargo, el poco éxito de las líneas operadas y la falta de una pista pavimentada firme para que pudieran operar los nuevos aviones provocaron, ya en la década de los sesenta, la construcción de un nuevo aeropuerto entre los términos municipales de Chauchina y Santa Fe. Las obras comenzaron en 1970 y el aeropuerto se inauguró el 15 de junio de 1972, abierto al tráfico nacional e internacional, para pasajeros y mercancías. Un año después, en octubre de 1973, se establecieron las servidumbres aeronáuticas. 5.2 Inmediaciones del Aeropuerto de Granada 47 A comienzos de los años noventa, con la designación de Granada como sede del Campeonato Mundial de Esquí de 1995, se mejoraron sustancialmente las instalaciones del aeropuerto. Las principales obras fueron la ampliación del estacionamiento de aviones, el recrecido de la pista de vuelo, la remodelación de la central eléctrica, la construcción de un edificio administrativo para Aena y la aviación general, y la ampliación y urbanización del Edificio Terminal. El 13 de junio de 2006, el aeropuerto pasó a denominarse oficialmente Federico García Lorca Granada-Jaén. Figura 5.3 Vista aérea del Aeropuerto de Granada. 5.2 Inmediaciones del Aeropuerto de Granada En esta sección se busca evaluar primeramente la orografía alrededor del aeropuerto, la cual tiene posibilidad de afectar al diseño de procedimiento de aproximación y por tanto se ha de tener en cuenta. Seguidamente, se expondrán las poblaciones existentes en el entorno más próximo al aeropuerto. 5.2.1 Orografía Aunque el Aeropuerto de Granada se encuentre situado en la Vega de Granada, el terreno circundante obedece al patrón montañoso característico de la provincia de Granada ([3]). Debido a las razones que se exponen en el posterior Capítulo 6, el diseño de la aproximación se llevará a cabo por el norte del aeropuerto, teniendo que prestar especial atención a los parajes montañosos localizados en esas zonas. 48 Capítulo 5. Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén Figura 5.4 Mapa físico de los alrededores del Aeropuerto de Granada. Tal y como se puede observar en la Figura 5.5, la primera área montañosa notable se encuentra tan solo a 8.5 kilómetros al noreste del aeropuerto, y es la conocida como Sierra Elvira, con una elevación de 1099 metros. Figura 5.5 Situación de la Sierra Elvira con respecto al Aeropuerto de Granada (LEGR). A 20 kilómetros al norte del aeropuerto se encuentran la comarca de Los Montes, donde se encuentran serranías cómo por ejemplo la Sierra del Pozuelo, Sierra del Marqués, Sierra de Madrid o Sierra de Parapanda, albergando esta última el pico más elevado de la zona (Pico Parapanda) con una elevación de 1600 metros. 5.2 Inmediaciones del Aeropuerto de Granada 49 Figura 5.6 Situación de la Sierra de Parapanda con respecto al Aeropuerto de Granada (LEGR). En cuanto a la componente oeste del aeropuerto, se encuentra a 30 kilómetros de distancia la Sierra de Loja, donde el pico más destacable está en Sierra Gorda con 1669 metros de elevación. Figura 5.7 Situación de la Sierra de Loja con respecto al Aeropuerto de Granada (LEGR). Hacia el sur del aeropuerto el terreno no es tan accidentado como en las zonas tratadas previamente mientras que al oeste del aeropuerto se encuentra la ciudad de Granada, sin existir tampoco nada destacable entre la capital y el aeropuerto. 50 Capítulo 5. Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén 5.2.2 Poblaciones Se evaluarán las poblaciones que se encuentran en un radio de 10 kilómetros centrado en el punto de referencia del aeródromo. En la Tabla 5.1 se enumeran las poblaciones con su respectivo número de habitantes con los datos obtenidos del Instituto Nacional de Estadística a fecha de 2022 ([ 4 ]). Se aprecia que la gran mayoría son poblaciones de no más de 4000 habitantes, estando algunas por debajo de los 1000 habitantes. Figura 5.8 Situación de las distintas poblaciones con respecto al Aeropuerto en un radio de 10 kilómetros. Tabla 5.1 Tabla de núcleos de población cercanos al Aeropuerto. Población Número de habitantes Obeilar 410 Escoznar 827 Valderrubio 2034 Zujaira 837 Pinos Puente 6919 Caparacena 182 Atarfe 18406 Sierra Elvira 313 Pedro Ruiz 240 Población Número de habitantes Fuente Vaqueros 4335 La Paz 63 Láchar 2888 Trasmulas 179 Peñuelas 757 Chauchina 5218 El Jau 1014 Santa Fe 13515 Belicena 3814 5.3 Características generales del aeropuerto 51 5.3 Características generales del aeropuerto La información acerca de las características del aeropuerto se ha obtenido del AIP de España ([ 6 ]), la aplicación web Insignia de ENAIRE ([ 11 ]) y el Plan Director del Aeropuerto de Granada ([15]). 5.3.1 Pista El aeropuerto cuenta con una única pista denominada 09-27. En la prolongación del umbral 09, hacia el oeste, se ubica una batería de luces de 900 m pertenecientes al sistema de aproximación por instrumentos de CAT I. En el caso del umbral 27, las luces se corresponden con un sistema de aproximación sencillo de 420 m. Figura 5.9 Esquema de disposición de luces de aproximación simple, correspondiente a la cabecera 27. Figura 5.10 Esquema de disposición de luces de aproximación Categoría I, correspondiente a la cabecera 09. La pista tiene una longitud pavimentada de 2900 metros y de 45 metros de anchura. Sus características más importantes se indican en la Tabla 5.2. 58 Capítulo 5. Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén lo que resulte más bajo. La dependencia a cargo de este espacio aéreo es también la torre de control del aeropuerto. Figura 5.19 Extensión CTR y ATZ de Granada. En la Figura 5.19 también se observa el ATZ de la Base Aérea de Armilla al sureste del Aeropuerto de Granada. A la hora del diseño del procedimiento se debe tener en cuenta ya que no se puede interferir en el mismo. En cuanto a los espacios aéreos restringidos (R) o peligrosos (D) en el entorno mas próximo al aeropuerto se tiene: • LED109: Espacio Aéreo clasificado como peligroso. Se extiende desde la superficie hasta 7500 pies de altura. Es espacio aéreo peligroso debido a: Zona de entrenamiento militar, helicópteros de escuela. • LER110: Espacio Aéreo clasificado como restringido. Se extiende desde la superficie hasta 6500 pies de altura. Está restringida debido a: Zona de entrenamiento militar, helicópteros de escuela. • LER111: Espacio Aéreo clasificado como restringido. Se extiende desde la superficie hasta 6550 pies de altura. Está restringida debido a: Zona de entrenamiento militar, helicópteros de escuela. • LER155: Espacio Aéreo clasificado como restringido. Se extiende desde la superficie hasta FL130. Está restringida debido a: Parque Nacional de Sierra Nevada. 5.6 Procedimientos de Aproximación por Instrumentos publicados 59 Figura 5.20 Espacios aéreos restringidos y peligrosos más cercanos al Aeropuerto de Granada. 5.6 Procedimientos de Aproximación por Instrumentos publicados El objetivo de esta sección es exponer brevemente los procedimientos de aproximación por instrumentos publicados para el aeropuerto de Granada en el AIP ([6]). En el momento de redacción de este proyecto existen cinco procedimientos publicados que se detallan en los siguientes apartados 5.6.1 Aproximación ILS pista 09 En el AIP se encuentran dos procedimientos que hacen uso del sistema de aterrizaje de precisión ILS (Instrument Landing System) de categoría I para la pista 09 (ILS/DME identificado como GRD). Estos dos procedimientos son los únicos procedimientos de aproximación de precisión actualmente publicados para el Aeropuerto de Granada. Según se aprecia en la Figura 5.21, los dos procedimientos son parecidos a simple vista. El punto de inicio (IAF) se encuentra en localizaciones distintas, siendo para el ILS Z el DVOR/DME identificado como GDA y para el ILS Y el NDB identificado como GR. El IAF debe ser alcanzado a una altitud de al menos 7000 pies en ambos casos y es seguido de un procedimiento de inversión para interceptar el localizador del ILS. 60 Capítulo 5. Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén Figura 5.21 Procedimiento de Aproximación ILS. Los siguientes puntos de referencia de la aproximación se distribuyen de la siguiente manera para cada caso: • ILS Z RWY 09: El IF se encuentra ya alineado con la pista, a 6 millas náuticas del DVOR/DME GDA y el FAP se encuentra a 10.1 millas náuticas del DME perteneciente al ILS. • ILS Y RWY 09: El IF se encuentra también ya alineado con la pista, a 14 millas náuticas del DME perteneciente al ILS y el FAP en el mismo lugar que para la aproximación ILS Z, a 10.1 millas náuticas del DME perteneciente al ILS. En cuanto a los mínimos, se recogen en la Figura 5.22 y son iguales para ambas aproximaciones ya que usan el mismo sistema ILS. Figura 5.22 Mínimos de operación ILS. 5.6.2 Aproximación Localizador pista 09 Utilizando únicamente el Localizador y DME del sistema ILS, hay publicadas dos aproximaciones de no precisión para la pista 09 del aeropuerto de Granada. 5.6 Procedimientos de Aproximación por Instrumentos publicados 61 Figura 5.23 Procedimiento de Aproximación Localizador. En la Figura 5.23 se distingue que el procedimiento en el plano horizontal es muy similar al procedimiento con ILS detallado en el apartado anterior. Los puntos de referencia IAF se encuentran en localizaciones idénticas a caso de aproximación con ILS. Sin embargo, al tratarse de una aproximación de no precisión, los siguientes puntos de referencia sí que cambian: • LOC Z RWY 09: El IF se encuentra en el mismo lugar que para la aproximación análoga con ILS, a 6 millas náuticas del DVOR/DME GDA. El FAF se encuentra 10.5 millas náuticas del DME perteneciente al ILS y el MAPt a 1 milla náutica del mismo DME. • LOC Y RWY 09: El IF se encuentra a 15 millas náuticas del DME emparejado con el ILS. El FAF y MAPt se encuentran en la misma ubicación que para el procedimiento LOC Z. Los mínimos de operación, mostrados en la Figura 5.24, son idénticos para ambos procedimientos. Figura 5.24 Mínimos de operación Localizador. 62 Capítulo 5. Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén 5.6.3 Aproximación VOR pista 09 El quinto y último procedimiento de aproximación por instrumentos disponible se basa en la guía lateral provista por el DVOR/DME identificado como GDA. Al igual que para el procedimiento con localizador, se trata de una aproximación de no precisión. Figura 5.25 Procedimiento de Aproximación VOR. En este caso el punto IAF se encuentra sobre el DVOR/DME GDA. Siguiendo el patrón del resto de aproximaciones por instrumentos publicadas, el IAF marca el inicio de un procedimiento de inversión, a través del cual la aeronave intercepta el radial 270 a una distancia de 6 millas del propio DVOR/DME, ubicándose en este punto el IF. Continuando en el radial 270 se llega al punto de referencia FAF, encontrándose también sobre la estación DVOR/DME. En el FAF se cambia ligeramente el rumbo hacia el NDB GR, volando sobre el radial 88 de la estación DVOR/DME hasta llegar al MAPt, situado sobre el NDB GR. El mínimo de operación se muestra en la Figura 5.26, siendo el más elevado de todas las aproximaciones instrumentales publicadas. 5.7 Estado de la implementación de aproximaciones RNP en el Aeropuerto de Granada 63 Figura 5.26 Mínimos de operación VOR. 5.7 Estado de la implementación de aproximaciones RNP en el Aeropuerto de Granada Tal y como se hizo referencia en la Sección 1.2 del Capítulo primero de introducción, ENAIRE es encargado a través de la autoridad competente de elaborar y actualizar el Plan de Transición e Implementación de PBN en España ([16]). Este documento abarca aspectos como la justificación y objetivos de la transición, análisis de la infraestructura de navegación, estrategias de implementación, consultas con partes interesadas, y evaluaciones de seguridad y medioambientales. A nivel nacional, España ha avanzado significativamente en la implementación de PBN, con fases ya completadas y otras en curso, manteniendo el plan actualizado para reflejar estos avances y los planes de despliegue para los hitos de 2024 y 2030. En el caso específico del Aeropuerto de Granada, se tienen los siguientes planes en cuanto a implementación de PBN: 1. Aproximaciones RNP enmarcadas en el PBN IR: En esta sección del documento se encuentran recogidos los planes de sustitución de procedimientos actualmente publicados (Sección 5.6). Actualmente está planeada la implementación de aproximaciones RNP para el año 2026. 2. SID/STARs enmarcadas en el PBN IR: Implementación planeada para el año 2026. 3. Escenarios en el que las PBN IR no son aplicables: En esta sección del documento se recogen los procedimientos planeados que no van a sustituir a procedimientos de aproximación por instrumentos convencionales. Actualmente está planteada implementar una aproximación RNP para la pista 27, con mínima LNAV, en el año 2026. 5.8 Capacidades de los vuelos que operan en el aeropuerto En la Sección 3.12 del Capítulo 3 se expuso de que forma se refleja en el plan de vuelo las capacidades PBN de la aeronave. Conociendo los planes de vuelo, se puede evaluar en que punto se encuentran las capacidades de las aeronaves que cubren los vuelos a los distintos aeropuertos. 64 Capítulo 5. Aeropuerto Federico García Lorca Granada-Jaén Estos datos son accesibles desde la herramienta CNS Dashboard ([ 20 ]) desarrollada y gestionada por EUROCONTROL. Básicamente se encarga de recopilar las capacidades declaradas en los planes de vuelo registrados y mostrarlos analíticamente en forma de gráficos y tablas. Se analizarán los datos para los códigos del Ítem 18 S1, S2, T1 y T2 (recogidos en la Tabla 3.2). En la Tabla 5.5 se muestra tanto número de vuelos total registrados como las capacidades de aproximación RNP de los mismos en el periodo de Enero 2013 a Mayo 2024 para el aeropuerto de Granada. Tabla 5.5 Capacidades de aproximación RNP de los vuelos de llegada al aeropuerto de Granada. Capacidad PBN Nºde vuelos Nºtotal de vuelos % del total S1 - RNP APCH 17927 32625 54.95% S2 - RNP APCH con BARO-VNAV 19457 32625 59.64% T1 - RNP AR APCH con RF 63 32625 0.19% T2 - RNP AR APCH sin RF 24 32625 0.07% Se observa que las capacidades S1 y S2 son registradas por más de la mitad de los vuelos registrados en el marco temporal establecido. Sin embargo, la especificación RNP AR APCH es insignificante. La razón de encontrar un valor prácticamente nulo puede ser debido a que ni el aeropuerto de Granada ni aeropuertos alternativos (actualmente ninguno en todo el territorio nacional) tienen implementados este tipo de procedimientos RNP AR. A modo de comparación, en la Tabla 5.6 se muestran los mismos datos para el aeropuerto de Madeira, el cual tiene implementado un procedimiento de aproximación RNP AR desde el año 2015. Por otro lado, en la Tabla 5.7 también se muestran los resultados globales a nivel Europeo. En ambos se aprecia, comparados con los datos particulares del aeropuerto de Granada, un notorio aumento relativo en cuanto al número de vuelos que registran capacidades de aproximación RNP AR en el plan de vuelo. Tabla 5.6 Capacidades de aproximación RNP de los vuelos de llegada al aeropuerto de Madeira. Capacidad PBN Nºde vuelos Nºtotal de vuelos % del total S1 - RNP APCH 19602 85633 22.89% S2 - RNP APCH con BARO-VNAV 67968 85633 79.37% T1 - RNP AR APCH con RF 10061 85633 11.75% T2 - RNP AR APCH sin RF 1095 85633 1.28% 5.8 Capacidades de los vuelos que operan en el aeropuerto 65 Tabla 5.7 Capacidades de aproximación RNP de los vuelos de llegada a nivel Europeo. Capacidad PBN Nºde vuelos Nºtotal de vuelos % del total S1 - RNP APCH 20047404 66446689 30.17% S2 - RNP APCH con BARO-VNAV 48427290 66446689 72.88% T1 - RNP AR APCH con RF 5689471 66446689 8.56% T2 - RNP AR APCH sin RF 736903 66446689 1.11% 6 Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada En este capítulo se detallará el proceso diseño de la Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada. Se diseñará el procedimiento acorde al Documento 9905 ([ 23 ]) de la OACI, Manual de diseño de procedimientos de performance de navegación requerida con autorización obligatoria (RNP AR), Tercera Edición, 2021 y al Documento 8168 ([ 28 ]) Volumen II, Construcción de procedimientos de vuelo visual y por instrumentos. 6.1 Consideraciones Iniciales El primer paso en el proceso de diseño del procedimiento de aproximación es establecer un punto de partida. Teniendo en cuenta las características del Aeropuerto expuestas en el Capítulo 5, se considera: • Clasificación del Espacio Aéreo: Atendiendo a la clasificación del espacio aéreo expuesta en la Sección 5.5 del Capítulo 5, con el objetivo de que la prestación de servicios ATS se lleve a cabo desde la torre de control del aeropuerto, la aproximación debe estar contenida dentro de los límites del Área 6 bajo responsabilidad de torre. • Base Aérea de Armilla: Además de los espacios aéreos restringidos, se debe evitar cualquier interferencia con el ATZ de la Base Aérea de Armilla. Por lo tanto, procedimiento diseñado deberá transcurrir por la zona norte del Aeropuerto. • Terreno circundante: El diseño de la aproximación se verá condicionado por un lado por la orografía y por otro lado las poblaciones, tanto los núcleos más cercanos al aeropuerto como la propia capital. • Compatibilidad de aeronaves: El procedimiento ha de ser compatible con las aeronaves que operan en el Aeropuerto. La OACI clasifica las aeronaves en las siguientes categorías en función de la velocidad indicada (IAS) en el umbral ( Vat ) que es igual a la velocidad de pérdida ( Vso ) multiplicada por 1.3, o la velocidad de pérdida en la configuración de aterrizaje con la masa de aterrizaje certificada máxima (Vso) multiplicada por 1.23: 67 74 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Con estos datos se puede trazar el circuito de espera, con una distancia L en el tramo de acercamiento y alejamiento y un radio de viraje r . El resultado se muestra en la Figura 6.7. Figura 6.7 Procedimiento de Circuito de Espera. Teniendo ya planteada la espera, se procede a construir la plantilla. Primeramente se plantea la influencia de las tolerancias de navegación, siguiendo el mismo procedimiento que para las esperas convencionales de la siguiente manera: 1. Se sitúan los puntos "a", "b" y "c" sobre la línea de acercamiento. El punto "a" se sitúa en el punto de referencia de la espera, mientras que "b" y "c" a 5 y 11 segundos después de "a" respectivamente (representan las posiciones con aire en calma anterior y posterior). 2. Se traza un arco de 180 grados de radio r y tangente al punto "c", el cual representa el viraje de alejamiento posterior con aire en calma. Sobre este arco se sitúan los puntos "d", "e", "f", y "g" a los 45o, 90o, 135oy 180ode viraje. 3. Se traza otro arco idéntico, tangente al punto "b", pero con un cuarto de longitud más que el trazado en el punto 2. Este arco representa el viraje de alejamiento anterior con aire en calma y sobre el mismo se sitúan los puntos "h", "o" y "p"a los 180 o , 225 o y 270ode viraje. En la Figura 6.8 se muestra el resultado tras seguir los mencionados pasos. 6.3 Diseño de la Espera 75 Figura 6.8 Influencia de las tolerancias de navegación. A partir de la influencia de las tolerancias de navegación, se obtiene la influencia del viento trazándose las circunferencias de radios Wb , Wc , Wd , We , Wf , Wg , Wh , Wo y Wp , quedando tal y como se muestra en la Figura 6.9. Figura 6.9 Circunferencias de la influencia del viento. Y trazando la envolvente a las circunferencias de la Figura 6.9 se obtiene el área de protección para un viraje de más de 180o(Figura 6.10). 76 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Figura 6.10 Área de protección para un viraje de más de 180o. Con la envolvente calculada, ya se puede obtener la plantilla. A partir de este momento el proceso a seguir para la construcción de las áreas de protección es exclusivo de de las esperas del tipo RNAV. La plantilla es la envolvente de la protección del viraje desplazada y rotada (Figuras 6.11 y 6.12): 1. Se rota la protección del viraje 180oen el sentido de las agujas del reloj. 2. Una copia se sitúa en el punto de inicio del viraje de acercamiento. 3. Otra copia se sitúa de tal forma que la línea que una el inicio de la protección con la protección original quede plana y tangente al borde inferior de la protección original. Figura 6.11 Área de proteción del viraje desplazada y rotada. 6.3 Diseño de la Espera 77 Figura 6.12 Plantilla del Circuito de Espera. 6.3.2 Construcción del Área de protección de la Espera 6.3.2.1 Área básica Para calcular el área básica se debe colocar alrededor del punto de referencia la tolerancia del mismo y ubicar los puntos "A1", "A2", "A3" y "A4". Asumiendo un sistema RNAV con funcionalidad de espera, los puntos se sitúan sobre un rectángulo alrededor del punto de espera. Las medidas del rectángulo vienen tabuladas para el caso de una aproximación RNP en la Tabla III-1-2-15 (Figura 6.13) del Doc. 8168 Vol. II. Figura 6.13 XTT, ATT y semianchura del área para RNP APCH (aviones) en las fases de vuelo de aproximación inicial/intermedia/final y de aproximación frustrada (NM). Conociendo estas medidas se obtiene el rectángulo mostrado en la Figura 6.14 y se sitúan los puntos "A1", "A2", "A3" y "A4". 78 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Figura 6.14 Rectángulo y puntos "A1", "A2", "A3" y "A4". Desplazando el área básica con respecto al punto de referencia del circuito de espera y situándolo en los puntos "A1", "A2", "A3" y "A4" se obtiene lo que se presenta en la Figura 6.15. Figura 6.15 Desplazamiento del área básica. Y la envolvente a la Figura 6.15 forma el área básica de la espera (Figura 6.16). 6.3 Diseño de la Espera 79 Figura 6.16 Área básica de protección de la Espera. 6.3.2.2 Áreas de entrada De la misma manera que se ha utilizado la plantilla para obtener el área básica, se volverá a desplazar y rotar para obtener protección equivalente a una entrada omnidireccional en la vertical de un VOR o un NDB. Antes de comenzar con los desplazamientos se sitúa el punto E (Figura 6.17), cuya posición se ha obtenido en las dos últimas líneas de la Tabla 6.3. Figura 6.17 Punto E. Los puntos a los que se va a desplazar la plantilla se encuentran sobre la circunferencia que contiene las cuatro esquinas del rectángulo anteriormente construido. Esta circunferencia se divide con ocho puntos, a los cuales se desplazara la plantilla respecto al punto E, quedando como se muestra en la Figura 6.18. 80 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Figura 6.18 Construcción del área de entrada I. Por último, antes de construir la envolvente, se debe trazar la línea divisoria entre los sectores 1 y 3 (línea con un ángulo de 70 o respecto a la derrota) y alinear el rectángulo y plantilla con la misma. Una vez realizado, se desplazará la plantilla ya rotada respecto al punto de referencia de la espera también rotado sobre dos las esquinas exteriores a la espera del rectángulo (puntos "A1" y "A3" rotados, que en el manual de la OACI pasan a llamarse "E1" y "E3"). De esta forma se habrán obtenido dos curvas, a las cuales se les hace una simetría respecto a la línea divisoria de los sectores 1 y 3, quedando un total de 4 curvas. En la Figura 6.19 se muestran todas las curvas sobre las que se trazará la envolvente. Figura 6.19 Curvas que definen el área de espera. En la Figura 6.20 se representa el área de protección de la espera. 6.3 Diseño de la Espera 81 Figura 6.20 Área de Espera. 6.3.3 Área de Tolerancia Procediendo de la forma expuesta al inicio de esta sección, el área de tolerancia obtenida se muestra en la Figura 6.21. Figura 6.21 Área de Espera y Área de Tolerancia. 6.3.4 Localización del Circuito de Espera Tomando de referencia las esperas actualmente publicadas y en busca de que los tramos de aproximación tengan unas pendientes lo más parecidas posible a las estándares (Tabla 6.2), se ha fijado la altitud de la misma a 7000 pies. Para adaptarla a las necesidades de tramos posteriores de la aproximación y espacio aéreo, finalmente se fija la espera con viraje a izquierdas. 82 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Según se indica en el Documento 8618 Vol. II, el margen de franqueamiento de obstáculos para una espera será de al menos 300 metros. Sin embargo, si se está sobre terreno elevado o zonas montañosas, como es el caso, se puede aumentar hasta los 600 metros para tener en cuenta los posibles efectos de las turbulencias, las corrientes descendentes y otros fenómenos meteorológicos que afectan al funcionamiento de los altímetros. Tras llevar a cabo la evaluación de la elevación del terreno, se obtiene que el punto más elevado es la ya mencionada en la Sección 5.2 del Capítulo 5, la Sierra de Parapanda, con una elevación de 1600 metros. Se obtiene un margen de franqueamiento de obstáculos de 533 metros. Las características del punto de referencia de la espera, que coincide con el punto de IAF de la aproximación, se recogen en la Tabla 6.4. Tabla 6.4 Características punto IAF. Punto Nombre Latitud Longitud Altitud (pies) IAF ALOMA 37°16’0.29"N 3°56’2.71"O 7000 En la Figura 6.22 se representa tanto el circuito de espera como el área básica de espera y su localización con respecto al aeropuerto de Granada. Figura 6.22 Localización del circuito de espera y área básica de espera. El circuito y área de espera deben quedar dentro del Área 6, por tanto, debido a las razones expuestas en la Sección 6.1 de este Capítulo, se propone una modificación de los límites actuales de la misma tal y como se puede observar en la Figura 6.23. 6.4 Diseño del Tramo de Aproximación Inicial 83 Figura 6.23 Redefinición del Área 6. Con esta modificación se busca mantener al máximo posible los límites actualmente establecidos pero también dar cabida al área de espera diseñada. La nueva Área 6 se define como sigue: Espacio limitado por un arco de circunferencia de 11 NM de radio centrado en 37°11’26”N 3°40’33”W, unido a los puntos 37°24’30.58"N 3°50’23.11"O y 37°00’00”N 4°03’00”O por sus tangentes y éstos unidos entre sí a los puntos 37°25’26.74"N 4°10’10.73"O y 37°22’00”N 4°14’00”O. Modificar la posición del IAF con respecto a los actualmente publicados también implica el diseño de nuevas rutas STAR. Las STARs son procedimientos por instrumentos publicados que cubren la fase del vuelo que se encuentra, generalmente, entre el último punto de la ruta programada en el plan de vuelo y el punto de inicio de la aproximación (IAF). Actualmente las rutas STARs finalizan en los IAFs de las aproximaciones publicadas (Sección 5.6 del Capítulo 5), por lo que sería necesario diseñar este tipo de procedimiento para el nuevo IAF definido. 6.4 Diseño del Tramo de Aproximación Inicial El tramo de aproximación inicial discurre desde el Initial Approach Fix hasta el Intermediate Fix con un requisito de precisión RNP de 1. En los siguientes apartados se detalla el diseño de esta primera fase de aproximación inicial. 90 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Figura 6.30 Vista en planta del tramo intermedio con sus correspondientes áreas de protección. Figura 6.31 Vista tridimensional del Tramo de Aproximación Intermedio con sus respectivas áreas de protección. 6.6 Diseño del Tramo de Aproximación Final El tramo de aproximación Final discurre desde el Final Approach Point hasta la altura de decisión, dónde el piloto decidirá si continúa la aproximación o comienza la fase de aproximación frustrada. En este tramo el requisito de precisión se reduce a RNP 0.3. Aprovechando las ventajas que ofrece este tipo de aproximación, se incluirá un viraje del tipo Radius to Fix que dejará la aeronave situada en la prolongación de la pista. 6.6 Diseño del Tramo de Aproximación Final 91 6.6.1 Viraje Radius to Fix y Tramo Recto Final Partiendo del FAP, el tramo de aproximación final discurrirá en línea recta hasta el punto de recorrido que marca el inicio del viraje Radius to Fix. Los valores necesarios calcular para este viraje son el ángulo de inclinación lateral α , que no debe superar el estándar de 25 o y la velocidad de giro TR , que no debe superar los 3o/s. A continuación se enumeran los pasos a seguir para calcular ambos valores: 1. El primer valor de entrada es la altitud del punto inicial del viraje. Particularizando para este caso, el punto inicial del viraje se encuentra a una altitud de 1385 metros. 2. Se escoge el valor de velocidad IAS máximo para realizar el viraje. En este caso particular este valor se ha fijado en 287 km/h. 3. De la misma forma que se calculó en la Tabla 6.3 y en el viraje Track to Fix del segmento inicial, se obtiene la velocidad verdadera TAS: VTAS =K·VIAS =315.2km/h(6.10) 4. Se selecciona el radio de giro R, de tal forma que los parámetros calculados posteriormente se encuentren dentro de los valores establecidos. Se ajusta este valor a 3 km buscando satisfacer los requisitos expuestos al inicio de este capítulo en la Sección 6.1; tanto para evitar sobrevolar áreas pobladas como posibles interferencias con el ATZ de Armilla. 5. Se calcula la componente de viento en cola: TWC =12 ·Hinicial 1000 +87 =103.62 km/h(6.11) 6. Se calcula el valor del ángulo de inclinación lateral: α=arctan(VTAS +TWC)2 127094 ·R=24.7o<25o(6.12) 7. Por último, se calcula la velocidad de giro: TR =6335 ·tanα π·(VTAS +TWC)=2.22o/s<3o/s(6.13) Desde el punto de referencia de salida del viraje, se continua el descenso con un tramo recto hasta el final del segmento de aproximación final. En la Figura 6.34 se muestra la vista en planta del tramo final, que recorre una distancia horizontal de 11.49 NM (calculado hasta el punto de contacto con la pista). 92 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Figura 6.32 Tramo de Aproximación Final. Las características de los puntos significativos en el tramo de aproximación final se recogen en la Tabla 6.7. Tabla 6.7 Características de los puntos significativos del tramo final. Punto Nombre Latitud Longitud Altitud (pies) WP1 GR003 37°14’35.96"N 3°41’42.71"O 4545 Centro RF FAS GR004 37°12’58.62"N 3°41’42.82"O - WP2 GR005 37°11’21.29"N 3°41’42.47"O 3000 6.6.2 Perfil Vertical La pendiente de descenso (Vertical Path Angle, VPA) se mantiene constante durante todo el tramo a 3o. Debido a que el sensor principal en la guía vertical es un sensor barométrico (guía Baro-VNAV), el VPA efectivo, es decir, el ángulo de vuelo real, depende de la desviación de la temperatura respecto a la ISA estándar asociada a la elevación del aeropuerto. A continuación se detallan los cálculos para determinar si se requiere establecer una temperatura mínima y máxima entre las que se puede volar el procedimiento de forma segura. 1. Se calcula la ISA para el aeropuerto de la siguiente manera: ISAaeropuerto =15 −(0.0065 ·Elevacionaeropuerto) = 11.31oC(6.14) donde: 6.6 Diseño del Tramo de Aproximación Final 93 •ISAaeropuerto :Temperatura ISA del aeropuerto en grados centígrados. •Elevacionaeropuerto :Elevación del aeropuerto en metros. 2. Se calcula el valor de △ISAba ja , que es la diferencia entre el promedio de los valores de temperatura mas bajas en el mes más frío en los últimos años y la temperatura ISA del aeropuerto calculada en el punto 1: △ISAba ja =−(ISAo−ACT oC) = −17.17oC(6.15) donde: •△ISAba ja: Diferencia de temperaturas en grados centígrados. •ISAo: Teperatura ISA del aeropuerto en grados centígrados. •ACToC : Temperatura obtenida evaluando para cada año, el mes con la media mas baja, y de ese mes la temperatura absoluta más baja. Con los valores de los 5 años anteriores, se calcula la media y se obtiene ACToC en grados centígrados. El resultado de la evaluación de las temperaturas del aeropuerto de Granada se muestra en la Tabla 6.8. Tabla 6.8 Temperaturas mínimas Aeropuerto de Granada. Fecha Temperatura mínima (oC) 12 de Enero del 2019 -6.9 14 de Enero del 2020 -5 4 de Enero del 2021 -6.3 20 de Enero del 2022 -5.3 29 de Enero del 2023 -5.8 Con las que se obtiene una media de −5.86oC. 3. Se establecen los siguientes valores: •HFAP: Altitud del punto FAP, 1676 metros. •Humbral: Elevación del umbral de la pista 27, 566 metros. •RDH: Altura del punto de referencia por encima del umbral, 23.77 metros. 4. Con los valores ya obtenidos se calculan los siguientes parámetros: a=HFAP −Humbral =1109.6m(6.16) DFAP =HFAP −RDH tanVPA =20736 m(6.17) △h= △ISAba ja −0.0065 ·ln(1−0.0065 ·a 288.15 −0.0065 ·Humbral ) = −67.85 m(6.18) 94 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada 5. Se calcula el VPA mínimo: minVPA =arctana−RDH − △h DFAP =3.18o>2.5o(6.19) Al ser superior a 2.5 o no hace falta establecer una temperatura mínima para volar el procedimiento. 6. Mediante la siguiente expresión, se calcula △ISAalta: △ISAalta =−0.0065 ·tan(3.5)·DFAP +RDH −a ln(1−0.0065 ·a 288.15−0.0065·Humbral )=46.18oC(6.20) 7. Por último, se calcula la temperatura máxima a partir de la cual la pendiente de descenso supera los 3.5o. Tmax =ISAaeropuerto +△ISAalta =57.5oC(6.21) 6.6.3 Superficies de evaluación de obstáculos En comparación con los tramos anteriores, en el tramo de aproximación final la superficie para el franqueamiento de obstáculos no se define con un plano OCS y su respectivo plano MOCA. En este caso se calcula una superficie OAS (Obstacle Assessment Surface) a través de una valoración estadística de todos los errores de componente a los que se denomina ponderación del error vertical (Vertical Error Budget, VEB). Esta superficie de evaluación de obstáculos queda definida por la coordenada del origen, con respecto al umbral de la pista, y a la pendiente de la misma. Al tener tanto tramos rectos como tramos de viraje, se calcularán dos OAS. Ambas tendrán la misma pendiente, sin embargo, la OAS correspondiente al viraje Radius to Fix tendrá su origen más alejado del umbral de la pista 27 que la correspondiente al tramo recto, ofreciendo un mayor margen de evaluación para el tramo de viraje (Figura 6.33). Figura 6.33 Disposición de las OAS en el tramo de aproximación final. 6.6 Diseño del Tramo de Aproximación Final 95 A continuación se detalla el proceso de cálculo de la superficie OAS en la aproximación final. 1. Se parte de los siguientes parámetros: •△ISAba ja =−17.17oC •RNP =0.3 •α=24.7oC •VPA =3oC •HFAP =1676 m •Humbral =566 m •RDH =23.77 m •Tminmedia =−5.86oC 2. Las fuentes de variación incluidas en el MOC para la VEB son: a) Error de performance de navegación real: anpe =1.225 ·RNP ·1852 ·tanVPA =35.67 (6.22) b) Error de precisión de punto de recorrido: wpr =18 ·tanVPA =0.94 (6.23) c) Error técnico de vuelo ( fte) se fija a 23 metros. d) Error del sistema altimétrico a la altura de 75 metros (respecto al umbral): ase75 =−2.887 ·10−7·(Humbral +75)+6.5·10−3·(Humbral +75)+15 =19.05 (6.24) e) Error del sistema altimétrico a la altitud del FAP: aseFAP =−2.887 ·10−7·HFAP +6.5·10−3·HFAP +15 =25.08 (6.25) f) Error de ángulo vertical a la altura de 75 metros (respecto al umbral): vae75 =75 tanVPA ·(tanV PA −tan(V PA −0.01)) = 0.25 (6.26) g) Error de ángulo vertical a la altitud del FAP: vaeFAP =HFAP −Humbral tanVPA ·(tanV PA −tan(V PA −0.01)) = 3.71 (6.27) h) Servicio de automático de información terminal (atis) se fija en 6 metros. 3. Los errores sistemáticos del MOC son: 96 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada a) Error de geometría del fuselaje ( bg ). Este error depende de si es un tramo recto o viraje Radius to Fix: •Tramo recto: Se fija a 8 metros. •Viraje Radius to Fix: Se calcula como sigue: bg =40 ·sin(α+5) = 19.8m(6.28) b) Desviación de la temperatura del la atmósfera tipo internacional para una altura de 75 metros (respecto al umbral): isad75 = △ISAba ja −0.0065 ·ln(1−0.0065 ·75 288.15 −0.0065 ·Humbral ) = −4.53oC (6.29) c) Desviación de la temperatura del la atmósfera tipo internacional a la altitud del FAP: isadFAP = △ISAba ja −0.0065 ·ln(1−0.0065 ·HFAP −Humbral 288.15 −0.0065 ·Humbral ) = −67.86oC (6.30) 4. La ecuación del MOC que los combina es (con bg de tramo recto): a) Para una altura de 75 metros (respecto al umbral): MOC75 =bg−isad75 +4 3·qanpe2+wpr2+fte2+ase2 75 +vae2 75 +atis2=75.35 m (6.31) b) A la altitud del FAP: MOCFAP =bg−isadFAP +4 3·qanpe2+wpr2+fte2+ase2 FAP +vae2 FAP +atis2=146.23 m (6.32) 5. Análogamente con la ecuación del MOC para el bg correspondiente al viraje se obtiene MOC75 =87.17 yMOCFAP =158.05 metros. 6. En este punto ya se tienen todos los datos para calcular la pendiente y origen de la superficie OAS para el tramo recto: a) Pendiente de la OAS: Pendiente =(HFAP −Humbral −MOC75)−75 −MOC75 HFAP−Humbral−75 tanV PA =0.0488 (6.33) b) Origen respecto al umbral para el tramo recto (positivo antes del umbral y negativo después): Origen =75 −RDH tanVPA −75 −MOC75 Pendiente =984.69 m(6.34) 6.6 Diseño del Tramo de Aproximación Final 97 c) Para la OAS del viraje, la pendiente es igual mientras que el origen se encuentra a 1226.84 metros antes del umbral de pista. En la Figura 6.34 se muestra el resultado en planta de las OAS del segmento de aproximación final, incluyendo el detalle de cambio de requisito de precisión RNP ya expuesto anteriormente en la Sección 6.5.3. Figura 6.34 Vista en planta del tramo final con sus correspondientes áreas de evaluación de obstáculos. Antes de mostrar la vista tridimensional del segmento final, se debe aclarar que la pendiente de la OAS no se mantiene hasta llegar al punto FAP, si no que una vez se llegue a la OCS (Obstacle Clearance Surface) del tramo intermedio (definida en 6.5.3), se continuará con esta superficie, tal y como se esquematiza en la Figura 6.35. Figura 6.35 Esquema de la intersección de la OAS del segmento final y la OCS del tramo intermedio. 98 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Aplicándolo al caso particular del proyecto, el valor de la OCS del tramo intermedio viene determinado por el pico de Sierra Elvira, con una elevación de 1099 metros. Por tanto, la pendiente de la OAS llegará hasta el punto que alcance una altitud de 1099 metros, a partir de la cual se continuará con la OCS intermedia. El punto en el que se alcanza la altitud de la OCS se encuentra a 1.7 NM después de pasar por WP1. En las Figuras 6.36, 6.37 y 6.38 se muestra la visualización tridimensional en detalle. Figura 6.36 Vista 3D del Tramo de Aproximación Final con sus respectivas áreas de protección I. Figura 6.37 Vista 3D del Tramo de Aproximación Final con sus respectivas áreas de protección II. 6.7 Evaluación de obstáculos, Cálculo OCA/H y Superficie VSS 99 Figura 6.38 Detalle del cambio de OAS para el tramo recto y tramo de viraje. 6.7 Evaluación de obstáculos, Cálculo OCA/H y Superficie VSS Para la evaluación de obstáculos y posterior determinación de la OCA/H se deberá tener en cuenta las siguientes superficies: • Superficie OAS del segmento final: Esta superficie ya ha sido calculada en la anterior Sección 6.6.3. • Superficie OAS del segmento de frustrada (Z): Se trata de una superficie que se eleva con una pendiente del 2.5% y se conecta con la superficie horizontal en su origen, a una distancia Xzdel umbral. • Superficie horizontal: Se trata de una superficie a nivel del terreno que sirve de unión entre las dos anteriores. Figura 6.39 Representación de las superficies y parámetros entre los tramos FAS y MAS I. 106 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada 6.7.2.4 Obstáculo limitante de la superficie Z Hasta ahora el cálculo del obstáculo limitante para cada una de las superficies venía dado por el obstáculo de altura máxima (respecto al umbral) que atravesase la superficie de evaluación de obstáculos correspondiente. En el caso del cálculo del obstáculo limitante de la superficie Z, no se considera directamente la altura, si no que para cada obstáculo se calculará su altura equivalente ( ha ), y esta altura será la que se evalúe para determinar la OCA/H. La altura equivalente se obtiene con la siguiente fórmula: ha=(hma +MOC)·cotZ −(Xz−X) cotVPA +cotZ (6.37) donde: a) ha: Altura equivalente calculada del obstáculo. b) hma: Altura del obstáculo respecto al umbral. c) X: Distancia al obstáculo desde el umbral. d) Xz: Origen de a superficie Z. e) cotZ: Cotangente del ángulo de la superficie Z. f) cotVPA: Cotangente del ángulo de descenso. g) MOC : El MOC depende del tipo de aproximación frustrada que se implemente. En caso de existir un viraje del tipo RF hay que añadir el ajuste por la geometría del fuselaje. Se calcula un MOC de 70 metros. Tras ejecutar el script con los límites de la superficie Z y el cálculo de la altura equivalente implementada, se obtiene el obstáculo limitante recogido en la Tabla 6.11. Tabla 6.12 Datos obstáculo limitante superficie horizontal. Identificador Tipo Latitud Longitud ha(m) LEGR-OBS-01144-001-2020 Árbol 37°10’10.75"N 3°47’44.63"O 74.1 En las Figuras 6.51 y 6.52 se muestra la localización del mismo y el obstáculo en sí. 6.7 Evaluación de obstáculos, Cálculo OCA/H y Superficie VSS 107 Figura 6.51 Localización del obstáculo limitante en la superficie Z. Figura 6.52 Fotografía del obstáculo limitante en la superficie Z. 6.7.3 Cálculo OCA/H Tras haber realizado el estudio de obstáculos la determinación de la OCH es directa. Se selecciona de los tres obstáculos límites el que más altura posea (real o equivalente) y se le añade el margen por pérdida de altura (obtenido de la Figura 6.41). Dado que el tramo de aproximación frustrada ha de ser capaz de llegar con una pendiente mínima de 2.5% de vuelta al punto de referencia del circuito de espera, puede ser que la OCA/H no venga determinada por los obstáculos, si no por la altitud a partir de la cual es posible alcanzar la espera con un gradiente de ascenso del 2.5%. 108 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada En el procedimiento que se está diseñando, para llegar de vuelta a la espera desde la OCA/H obtenida a partir de la evaluación de obstáculos, la pendiente de ascenso ha de ser del 3.5%. Por tanto, se deben establecer también mínimos para que una subida al 2.5% sea posible. En la Tabla 6.13 se muestran los valores de OCA (OCH) en metros para las diferentes pendientes, siendo los valores correspondientes a la evaluación de obstáculos los asociados a la pendiente del 3.5%. Tabla 6.13 Valores OCA (OCH) en metros. Gradiente Cat. A Cat. B Cat. C Cat. D 2.5% 847 (281) 3.5% 681 684 687 690 (115) (118) (121) (124) Al tener un viraje RF en el tramo de aproximación final, se comprueba que la OCA/H se encuentra contenida por los límites marcados en el Doc. 9905 de la OACI (Figura 6.53). Figura 6.53 Valores mínimos entre los que se debe situar la OCA/H. 6.7.4 Superficie VSS Según establece la OACI en el Doc. 8168 Vol. II (capítulo 5, punto 5.4.6), a partir del 15 de marzo del 2007 todos los nuevos procedimientos de aproximación directa por instrumentos deberán estar protegidos respecto a obstáculos en el tramo visual. Es con esta finalidad por la que se define la superficie VSS (Visual Segment Surface). El origen de esta superficie se encuentra 60 metros anterior al umbral y con la anchura de la franja de la pista. Se eleva con una pendiente de 1.12 o menor al VPA y acaba cuando alcanza una altitud igual al OCH. Lateralmente se ensancha progresivamente a un ritmo del 15%. Tras haber definido la superficie (Figuras 6.54 y 6.55) y haber realizado la evaluación de obstáculos correspondiente, se ha detectado que existe un obstáculo considerado (Figura 6.7 Evaluación de obstáculos, Cálculo OCA/H y Superficie VSS 109 6.56), cuyas características se recogen en la Tabla 6.14, que la atraviesa. La altura del obstáculo es de 21 metros mientras que la altura de la superficie VSS en ese punto es de 17 metros. Tabla 6.14 Datos obstáculo que atraviesa la superficie VSS. Identificador Tipo Latitud Longitud Altitud (m) LEGR-OBS-00665-001-2020 Árbol 37°11’24.21"N 3°45’16.4"O 587 Según la OACI, si se penetra la VSS, se debe realizar un estudio de seguridad aeronáutico. Las medidas de mitigación como resultado de ese estudio podrían consistir en eliminar o rebajar el obstáculo, aumentar la pendiente/ángulo de descenso y/o desplazar el umbral de la pista. Mencionar que los obstáculos de una altura inferior a 15 metros por encima del umbral podrían no tenerse en cuenta cuando se evalúa la VSS. De la misma forma, los obstáculos móviles temporarios, tales como aeronaves en espera en el punto de espera de la pista están permitidos. Figura 6.54 Vista de la VSS en planta. Figura 6.55 Vista tridemensional de la VSS y obstáculo que la penetra . 110 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Figura 6.56 Fotografía del obstáculo que atraviesa la superficie VSS. En caso de que el resultado del estudio aeronáutico sea desfavorable, es decir, que no sea posible aplicar medidas de mitigación, el obstáculo no debe forzar a que el piloto desestabilice la aproximación para evitarlo. Para determinar si esto ocurriría, se define una superficie OCS, la cual no debe ser atravesada por ningún tipo de obstáculo. Las dimensiones laterales de la superficie OCS se obtienen como sigue: • Comienza en el umbral de la pista y se extiende hasta el punto en que se alcanza la OCH en el perfil promulgado. •La anchura en el comienzo es de 30 metros a cada lado del borde de la pista. • La semianchura máxima de la superficie es igual a E=120 +D·tan(2) , donde D es la distancia en metros entre el umbral de pista y el punto en que se alcanza la OCH en el perfil promulgado. Considerando una OCH de 281 metros (la más desfavorable), se obtiene E=307 metros. Y las dimensiones verticales: • Se inicia a la altura del umbral de pista a la que la RDH es de 15 metros o inferior y a 15 metros por debajo del RDH si el RDH es superior a 15 metros. En este caso, al tener un RDH de 23.77 metros, la superficie comenzará a una altura de 8.77 metros sobre el umbral. • La pendiente de la superficie, al ser una aproximación Baro-VNAV, es 0.5 grados menor al VPA mínimo en baja temperatura. Este valor de VPA mínimo se calculó en la Sección 6.6.2, por lo que se establece la pendiente en 2.68o. En las Figuras 6.57 y 6.58 se muestra el resultado de la construcción de la superficie. Tras la evaluación de obstáculos, no existe ninguno que atraviese la superficie OCS, por lo que se concluye que el tramo visual se encuentra correctamente protegido. 6.8 Diseño del Tramo de Aproximación Frustrada 111 Figura 6.57 Vista de la OCS en planta. Figura 6.58 Vista tridimensional de la superficie OCS. 6.8 Diseño del Tramo de Aproximación Frustrada El tramo restante que queda por diseñar es el tramo de aproximación frustrada, si bien ya se ha establecido en el apartado anterior la superficie Z y las alturas a partir de las cuales se comenzarán el ascenso según la categoría de la aeronave. Dada la dependencia con la categoría de aeronave, en esta sección se diseñará según el caso más desfavorable y se representará para el caso de un gradiente de ascenso del 2.5%. El requisito de precisión requerido en este tramo es de RNP 1. La OACI divide el segmento de aproximación frustrada en tres fases: 1. Fase Inicial: Comienza en el momento en el que se decide frustrar la aproximación y termina en el punto de inicio del ascenso, SOC. 2. Fase Intermedia: Comienza en el SOC y se extiende hasta el punto en el que se alcanza y se puede mantener un MOC de 50 metros. 112 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada 3. Fase Final: Se extiende desde el final de la fase intermedia hasta el punto de inicio de una nueva aproximación, circuito de espera o vuelta a fase de ruta. A continuación se detalla el diseño de cada una de las fases de aproximación frustrada. 6.8.1 Fase Inicial. Cálculo del SOC El cálculo del punto de inicio de ascenso (Start of Climb, SOC) se puede entender observando la representación gráfica de la Figura 6.39. Se localizará en un punto diferente para cada una de las OCH promulgadas. Para calcular la altura y localización del mismo: • Altura: Simplemente sustraer al valor de la OCH el HL correspondiente a cada categoría de aeronave. • Localización: Su localización se obtiene calculando el valor XSOC , que es la distancia del mismo con respecto al umbral de la pista (positivo anterior al umbral, negativo posterior). El valor XSOC se calcula con la siguiente expresión: XSOC =OCH −RDH tanVPA −TrD (6.38) En la Tablas 6.15 y 6.16 se recoge la información de cada punto SOC calculado para cada uno de los gradientes de subida establecidos. Tabla 6.15 Valores calculados para la pendiente del 2.5% de subida. Categoría Latitud Longitud Altura SOC (m) Cat. A 37°11’20.45"N 3°43’59.24"O 241 Cat. B 238 Cat. C 235 Cat. D 232 Tabla 6.16 Valores calculados para la pendiente del 3.5% de subida. Categoría Latitud Longitud Altura SOC (m) Cat. A 37°11’19.64"N 3°46’8.46"O 75 Cat. B 37°11’19.66"N 3°46’6.11"O Cat. C 37°11’19.67"N 3°46’3.79"O Cat. D 37°11’19.68"N 3°46’1.48"O En representaciones posteriores de la aproximación frustrada, se tomará el punto SOC correspondiente a un gradiente de ascenso del 2.5% y categoría D de aeronave. 6.8.2 Viraje Radius to Fix El cálculo del viraje Radius to Fix sigue los mismos pasos expuestos para el viraje en el tramo final. Considerando una altitud máxima de 1940 metros y una velocidad IAS máxima de 405 km/h, se obtienen los resultados mostrados en la Tabla 6.17. 6.8 Diseño del Tramo de Aproximación Frustrada 113 Tabla 6.17 Parámetros viraje Radius to Fix en aproximación frustrada. Parámetro Valor VTAS 457 km/h R5.5 km TWC 110 km/h α24.75o TR 1.64 o/s 6.8.3 Fase Intermedia Partiendo del punto de comienzo del ascenso, la trayectoria frustrada seguirá una línea recta hasta llegar al punto de referencia que marca el inicio del viraje Radius to Fix calculado en 6.8.2. La fase intermedia del segmento de aproximación frustrada finaliza en el punto en el que se alcanza un MOC de 50 metros y se puede mantener. Por tanto, para establecerlo antes se debe evaluar el terreno en busca del obstáculo limitante en este segmento de la aproximación. En el apartado 6.7.2.4 se obtuvo el obstáculo limitante pero con la altura equivalente; en este caso se evaluará con la altitud real. Las características del obstáculo limitante obtenido tras la evaluación se recogen en la Tabla 6.18 y Figura 6.59. Tabla 6.18 Datos obstáculo limitante superficie Z. Identificador Tipo Latitud Longitud Altitud (m) LEGR-OBS-00993-002-2020 Tendido Eléctrico 37°10’22.33"N 3°49’32.79"O 658 Figura 6.59 Localización obstáculo limitante de la superficie Z. Por tanto, la fase intermedia de la aproximación frustrada comenzará en el punto de la trayectoria en el que se alcance una altitud de 708 metros. 114 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada 6.8.4 Fase Final Una vez se alcanza y se puede mantener un MOC de 50 metros comienza la fase final de la aproximación frustrada hasta llegar de vuelta el punto de referencia de la espera. En la Figura 6.60 se muestra la vista en planta del tramo de aproximación frustrada, que recorre una distancia horizontal de 28.8 NM. Figura 6.60 Tramo de Aproximación Frustrada. Las características de los puntos significativos en el tramo de aproximación frustrada se recogen en la Tabla 6.19. Tabla 6.19 Características de los puntos significativos del tramo de aproximación frustrada. Punto Nombre Latitud Longitud Altitud (pies) WP3 GR006 37°11’12.39"N 4°1’26.45"O 3975 Centro RF MAS GR007 37°14’11.41"N 4°1’27.19"O - WP4 GR008 37°11’21.29"N 3°41’42.47"O 6365 6.8.5 Superficies de protección Hasta el punto WP3, es decir, el punto de referencia que marca el inicio del viraje RF, la superficie de protección viene dada por la superficie Z calculada con anterioridad y cuyos obstáculos se evaluaron para la obtención de la OCA/H (Sección 6.7.3) y la altitud a partir de la que comienza la fase intermedia de la aproximación frustrada (Sección 6.8.3). Desde el inicio del viraje, se continúa con la superficie OAS protegiendo el procedimiento. La pendiente de la superficie OAS correspondiente al viraje RF se obtiene como se muestra en la Figura 6.61. En vez de utilizar la derrota nominal como parámetro de longitud para calcular la altura de cada punto de la superficie, se utiliza la longitud correspondiente a un arco de circunferencia con un radio 0.1 NM menor que el radio del viraje. Siendo en este caso radio de viraje de 5.5 kilómetros, el radio del arco utilizado para obtener la altura de la superficie de protección es 5.3148 kilómetros. 6.8 Diseño del Tramo de Aproximación Frustrada 115 Figura 6.61 Superficie de protección para RF en MAS. El último tramo recto de la superficie de protección sigue ascendiendo con la pendiente nominal del 2.5%. En caso de que algún obstáculo atravesase la superficie OAS definida, se debe comprobar que su altitud/elevación sea menor al valor obtenido con la siguiente expresión: HOBSmax =OCA −HL +(dz+do)·tanZ −MOC (6.39) donde: •do: Distancia más corta entre el obstáculo y el primer punto de viraje. •dz : Distancia horizontal desde el SOC hasta el punto de inicio del viraje más próximo. En caso de que la altitud/elevación del obstáculo sea mayor que la obtenida con la expresión 6.39, debe aumentarse la OCA/H o desplazarse el punto de inicio de viraje para obtener el franqueamiento necesario. En el caso particular bajo diseño, no existe ningún obstáculo que interfiera con la superficie OAS definida por lo que se concluye que el procedimiento se encuentra correctamente protegido. En la Figura 6.62 se muestra el resultado en planta de las superficies de protección del segmento de aproximación frustrada junto con la trayectoria diseñada. 122 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada 6.11 Resultado Final de la Aproximación RNP AR a la pista 27 del Aeropuerto de Granada El objetivo de esta sección es por un lado recoger toda la información acerca de los distintos puntos de referencia y altitudes mínimas de franqueamiento de obstáculos de la aproximación diseñada a lo largo de este capítulo y por otro representar el procedimiento al completo. En la Tabla 6.28 se reúnen todos los puntos significativos que forman parte del procedimiento. Tabla 6.28 Características de los puntos significativos del procedimiento. Desc. de Punto Nombre Latitud Longitud Altitud (pies) Trayectoria IF IAF ALOMA 37°16’0.29"N 3°56’2.71"O 7000 TF IF GR001 37°14’36.03"N 3°50’7.44"O 5800 TF FAP GR002 37°14’36.03"N 3°45’28.35"O 5500 TF WP1 GR003 37°14’35.96"N 3°41’42.71"O 4545 - Centro RF FAS GR004 37°12’58.62"N 3°41’42.82"O - RF WP2 GR005 37°11’21.29"N 3°41’42.47"O 3000 TF WP3 GR006 37°11’12.39"N 4°1’26.45"O 3975 - Centro RF MAS GR007 37°14’11.41"N 4°1’27.19"O - RF WP4 GR008 37°11’21.29"N 3°41’42.47"O 6365 En la Tabla 6.29 se reúnen las altitudes/elevaciones en metros de los obstáculos limitantes que definen las superficies OCS de los segmentos de aproximación inicial e intermedio así como para la superficie OAS del segmento final ( OASVEB ), superficie horizontal y superficie OAS del segmento de aproximación frustrada ( OASMAS ). En la Figura 6.70 se representan estas altitudes/elevaciones junto al perfil vertical del procedimiento completo. Tabla 6.29 Altitudes/elevaciones de los obstáculos limitantes en los distintos tramos que componen la aproximación. Tramo Superficie de protección Obs. limitante (m) Aproximación Inicial OCS inicial 1440 Aproximación Intermedia OCS intermedio 1099 Aproximación Final Superficie OASVEB 592 Aproximación Frustrada Superficie Horizontal 609 Superficie OASMAS 658 En la Tabla 6.30 se recogen la OCA/H calculadas en función de la pendiente de ascenso en frustrada. 6.11 Resultado Final de la Aproximación RNP AR a la pista 27 del Aeropuerto de Granada 123 Tabla 6.30 Valores OCA (OCH) en metros. Gradiente Cat. A Cat. B Cat. C Cat. D 2.5% 847 (281) 3.5% 681 684 687 690 (115) (118) (121) (124) En la Tabla 6.31 se recogen las OCA/H calculadas para que la maniobra de aproximación visual (en circuito) se encuentre protegida. Tabla 6.31 Valores OCA (OCH) en metros para la maniobra de aproximación visual (en circuito). Cat. A Cat. B Cat. C Cat. D 756 870 1219 (190) (304) (653) En las Figuras 6.67, 6.68 y 6.69 se representa el resultado final con vista en planta y tridimensional mientras que en la Figura 6.70 se recogen los detalles del perfil vertical del mismo con las altitudes en metros. Figura 6.67 Vista en planta del procedimiento completo con sus respectivas áreas de protección. 124 Capítulo 6. Diseño de Aproximación RNP AR para la pista 27 del Aeropuerto de Granada Figura 6.68 Vista en 3D del procedimiento completo con sus respectivas áreas de protección I. Figura 6.69 Vista en 3D del procedimiento completo con sus respectivas áreas de protección II. 6.11 Resultado Final de la Aproximación RNP AR a la pista 27 del Aeropuerto de Granada 125 Figura 6.70 Perfil vertical de la aproximación. Siguiendo el enlace, https:// youtu.be/ zdzl8bt5VDQ, se puede visualizar una animación del procedimiento al completo diseñado a lo largo del capítulo. 7 Conclusiones En este capítulo se expondrán las conclusiones obtenidas durante el desarrollo del presente proyecto. Por un lado se hará referencia al procedimiento diseñado en el Capítulo 6 y por otro a las limitaciones que se encuentran en la actualidad en el momento de implementar este tipo de operaciones. 7.1 Procedimiento Diseñado. Proceso de Garantía de Calidad A lo largo del Capítulo 6 se muestra con todo detalle el proceso de diseño de un procedimiento de Aproximación RNP Autorización Requerida para la pista 27 del aeropuerto de Granada, desde las consideraciones iniciales y bocetos a mano alzada hasta el diseño final obtenido. Considerando el resultado, se comprueba que se cumple con todas las consideraciones y restricciones expuestas en el inicio (Sección 6.1), sin embargo, el hecho de que se cumplan no significa que el procedimiento obtenido sea ya apto para su publicación. Como se observa en la Figura 7.1, la publicación de un procedimiento de vuelo por instrumentos no consta únicamente de su diseño, que es hasta donde se ha llegado en este proyecto. El diseño es sólo uno de los bloques que conforman el proceso de garantía de calidad, el cual culmina con la publicación del procedimiento. Tras haber obtenido un diseño considerando los criterios aplicables por el Estado y revisado por un diseñador de procedimientos diferente, se pasa a la fase de Documentación. Aquí se debe incluir toda documentación necesaria para la publicación en la AIP, documentación con respecto a los detalles e hipótesis empleados, y documentación para facilitar la validación. Por último, dentro del proceso de diseño de procedimientos, se encuentra el bloque de Validación. Su finalidad es la verificación de todos los datos sobre los obstáculos y la navegación, y la evaluación de la posibilidad de aplicar en la práctica el procedimiento de vuelo. 127 128 Capítulo 7. Conclusiones Figura 7.1 Proceso de Garantía de Calidad. 7.2 Viabilidad del proyecto La propuesta de diseño detallada en el Capítulo 6 logra cumplir con los requisitos impuestos por la OACI en la elaboración de este tipo de procedimientos de aproximación por instrumentos. Como se ha especificado en la Sección 7.1, el hecho de que se cumpla con la normativa vigente no significa que el procedimiento ya sea apto para su publicación. Sin embargo, este tipo de diseños preliminares son perfectamente aptos para evaluar la viabilidad del procedimiento. Como conclusión al diseño preliminar efectuado, se considera que una aproximación del tipo RNP Autorización Requerida a la pista 27 del Aeropuerto de Granada es viable teniendo en cuenta las restricciones impuestas durante su diseño. El resultado obtenido está significativamente condicionado por los requisitos de diseño inicialmente impuestos, por lo que un cambio en los mismos afectaría notablemente al resultado final obtenido y por tanto a la viabilidad final del proyecto. 7.3 Limitaciones actuales de Aproximaciones RNP Es bien sabido que las Aproximaciones RNP han irrumpido con fuerza debido a los beneficios y flexibilidad que aportan, los cuales han sido tratados a lo largo del proyecto. Sin embargo, algo que preocupa a las Autoridades de Aviación Civil de los Estados es la facilidad para producir interferencias (desarrolladas en la Sección 3.2.2.3 del Capítulo 7.3 Limitaciones actuales de Aproximaciones RNP 129 3) y por tanto inhabilitar el vuelo siguiendo estos procedimientos basados únicamente en sistemas GNSS. Desgraciadamente las interferencias intencionales no se dan de manera puntual, sino que son más habituales de lo que inicialmente se podría imaginar. En la Figura 7.2 se muestra una captura a fecha 16/06/2024 de la interferencia tipo Jamming en el continente Europeo, en la que se aprecian notorios niveles de interferencia sobre todo en áreas cercanas a conflictos bélicos ([9]). Figura 7.2 Interferencias tipo Jamming en el continente Europeo. Los problemas derivados de las interferencias han llevado en algunos casos donde las autoridades locales no han tomado medidas, a que éstas sean tomadas por parte de las aerolíneas. Ejemplo a mencionar es Finnair, que en una nota de prensa ha anunciado que dejará de volar al menos durante un mes al aeropuerto de Tartu, Estonia, debido a que únicamente tienen publicadas aproximaciones con GPS y las comunes interferencias en la zona imposibilitan a sus aeronaves poder aterrizar y acaban volando de vuelta a Helsinki ([8]). Por tanto, un factor clave a la hora de promulgar procedimientos como el diseñado a lo largo de este proyecto es tener en consideración este tipo de vulnerabilidades y plantear medidas mitigadoras o mantener un mínimo de procedimientos convencionales que permitan la operación de aeronaves y no se llegue a la situación drástica de tener que suspender todas las operaciones, como ha sido el caso del aeropuerto de Tartu. Índice de Figuras 2.1 Navegación convencional basada en radioayudas 5 2.2 Indicador de Desviación de Curso 6 2.3 Esquema de entradas y salidas del ordenador de Navegación de Área 7 2.4 Navegación de Área 8 2.5 Pantalla Principal de Vuelo (izquierda) y Pantalla de Navegación (derecha) 8 2.6 Ciclo AIRAC 8 2.7 Errores Navegación Lateral 9 2.8 Error Navegación Longitudinal 10 2.9 Línea Temporal de Acontecimientos 11 3.1 Elementos del Concepto PBN 13 3.2 Certificación RNAV 1 y RNAV 2 para aeronaves anteriores al Concepto PBN 16 3.3 Estación VOR Doppler 19 3.4 Error NSE de una estación DVOR 19 3.5 Ilustración del funcionamiento de estación DME 20 3.6 Áreas de cobertura con precisión de al menos 0.5NM de un par DME/DME 21 3.7 Estación TACAN 21 3.8 Receiver Autonomous Integrity Monitoring, RAIM 22 3.9 Ilustración del funcionamiento SBAS 23 3.10 Ilustración del funcionamiento GBAS 24 3.11 Esquema de Vulnerabilidades GNSS 25 3.12 Plantilla del Plan de Vuelo 29 4.1 Procedimientos Dive and Drive y CDFA 32 4.2 Sensibilidad Lineal LNAV 32 4.3 Sensibilidad Angular LP 33 4.4 Disponibilidad de LPV 200 el día 16 de Junio de 2024 33 4.5 Margen mínimo de franqueamiento de obstáculos en áreas primaria y secundarias 34 4.6 Tramos de aproximación 36 4.7 Ilustración de procedimiento 2D y 3D con mínimos 37 4.8 Esquema tipos de aproximación RNP, con sus respectivos mínimos y terminología en PANS-OPS 39 4.9 Disposición de las áreas de protección contra obstáculos 41 4.10 Tramos de viraje 41 131