Alguns principis bàsics de radionavegació en aviació

La radionavegació és un sistema de navegació aèria o marítima basada en la utilització de procediments radioelèctrics ,i per això s'utilitzen ones de ràdio.

Una ona de ràdio és una ona electromagnètica (EM) amb característiques de freqüència que la fan utilitzable. L'ona viatja llargues distàncies a través de l'espai (dins o fora de l'atmosfera) sense perdre massa força. Una antena s'utilitza per convertir el corrent elèctric en una ona de ràdio pel que pot viatjar a través de l'espai a l’antena receptora, que la converteix de nou en un corrent elèctric per al seu ús en un receptor.

Com es propaguen les ones de ràdio en radionavegació

Tota la matèria té un grau variable de conductivitat o resistència a les ones de ràdio. La Terra mateixa actua com la major resistència a les ones de ràdio. L'energia radiada que viatja prop de terra indueix un voltatge a terra que resta l'energia de l'ona, disminuint la força de l'ona a mesura que la distància de l'antena es fa gran. Els arbres, els edificis i els dipòsits minerals afecten en diversos graus. L'energia radiada en l'atmosfera superior també es veu afectada quan l'energia de la radiació és absorbida per les molècules d'aire, aigua i pols. Les característiques de propagació d'ones de ràdio varien segons la freqüència del senyal, el disseny, ús i limitacions de l'equip.

Learntoflyblog.com

Ona terrestre

Una ona terrestre viatja a través de la superfície de la Terra. Es pot imaginar el camí d'una ona terrestre com si estigués en un túnel o carreró limitat per la superfície de la Terra i per la ionosfera, que evita que l'ona terrestre surti a l'espai. Generalment, com més baixa és la freqüència, més lluny es desplaça el senyal.

Les ones terrestre són utilitzables per a propòsits de navegació perquè viatgen de manera fiable i previsible al llarg de la mateixa ruta, dia rere dia, i no estan influenciades per massa factors externs. El rang de freqüència de l'ona terrestre és generalment de les freqüències més baixes en el rang de ràdio (al voltant de 100 Hz) fins a aproximadament 1.000 kHz (1 MHz). Encara que hi ha un component d'ona terrestre a freqüències per sobre d'aquesta, fins a 30 MHz, l'ona terrestre a aquestes freqüències més altes perd força en distàncies molt curtes.

(C) bwsailing.com

Ona aèria

L'ona aèria està entre freqüències d'1 a 30 MHz, és bona per a llargues distàncies perquè aquestes freqüències són refractades o doblades per la ionosfera, fent que el senyal sigui enviat a la Terra des de dalt del cel i rebuda a grans distàncies. Utilitzats per ràdios d'alta freqüència (HF) en avions, els missatges poden ser enviats a través dels oceans usant només de 50 a 100 watts de potència. Les freqüències que produeixen una ona del cel no s'usen per a la navegació perquè la via del senyal del transmissor al receptor és altament variable. L'ona és rebotada fora de la ionosfera, que sempre està canviant a causa de la quantitat variable de la radiació solar que l'aconsegueix (variacions nocturnes / dia i estacionals, activitat de les taques solars, etc.). Per tant, l'ona del cel no és fiable per a finalitats de navegació.

Per a finalitats de comunicació aeronàutica, l'ona aèria (HF) és entre un 80% i 90% fiable. La HF està essent gradualment reemplaçada per una comunicació via satèl·lit més fiable.

Ona espacial

Quan són capaços de passar a través de la ionosfera, les ones de ràdio de 15 MHz i superiors, es consideren ones espacials. La majoria dels sistemes de navegació funcionen amb senyals que es propaguen com aquest tipus d'ones. Les freqüències per sobre de 100 MHz no tenen pràcticament components d'ona terrestre o aèria. Són ones espacials, però (excepte per al sistema de posicionament global (GPS) el senyal de navegació s'utilitza abans que arribi a la ionosfera, de manera que l'efecte de la ionosfera, que pot causar alguns errors de propagació, és mínim. Els errors GPS causats pel pas a través de la ionosfera són significatius i són corregits pel sistema receptor GPS.

Les ones espacials tenen una altra característica de preocupació per als usuaris; reflecteixen objectes durs i poden bloquejar si l'objecte està entre el transmissor i el receptor. L'error de lloc i terreny, així com l'error de modulació de l'hèlix / rotor en sistemes de rang omnidireccional molt alt (VOR), és causat per aquest rebot. La distorsió del curs del sistema d'aterratge per instruments (ILS) és també el resultat d'aquest fenomen, que va conduir a la necessitat d'establiment d'àrees crítiques de l'ILS.

Generalment, les ones espacials són línies de visió, però les de freqüències més baixes es corben alguna cosa sobre l'horitzó. El senyal VOR de 108 a 118 MHz és una freqüència més baixa que l'equip de mesurament de distància (DME) de 962-1213 MHz. Per tant, quan un avió vola sobre l'horitzó d'una estació VOR / DME, el DME és normalment el primer en deixar de funcionar.

Disturbis a la recepció d'ones de ràdio

L'electricitat estàtica distorsiona l'ona de ràdio i interfereix amb la recepció normal de senyals de comunicacions i navegació. Els equips aerotransportats de baixa freqüència, com el localitzador automàtic de direcció (ADF) i LORAN (Long Range Navigation), estan particularment subjectes a pertorbacions estàtiques. L'ús de freqüències de freqüència molt alta (VHF) i freqüència ultra-alta (UHF) evita molts dels efectes de soroll. El soroll estàtic que s'escolta en les freqüències de ràdio de navegació o de comunicació pot ser una advertència d'interferència amb les pantalles dels instruments de navegació. Alguns dels problemes causats per la precipitació estàtica són:

•         Pèrdua total de comunicacions VHF.
•         Lectures errònies de la brúixola magnètica.
•         Avions que volen amb una ala més baixa mentre fan servir el pilot automàtic.
•         Xiscle agut en l'àudio.
•         So molest en l'àudio.
•         Pèrdua de tota l'aviònica.
•         Sistema de navegació de freqüència molt baixa (VLF) no disponible.
•         Lectura d'instruments erràtics.
•         Transmissions febles i mala recepció de ràdio.
•         Foc de Sant Elm.

Font: AviaciónD