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Radar de aproximación de precisión

Figura 1: Radar de aproximación de precisión PAR 2090 (© 2011 Selex System Integration)

Figura 1: Radar de aproximación de precisión PAR 2090
(© 2011 Selex System Integration)

¿Qué es un PAR?

Radar de aproximación de precisión

El Radar de Aproximación de Precisión (PAR) es un tipo especial de radar que se utiliza en los aeródromos para procedimientos de aproximación especial con procedimientos específicos para el piloto y el controlador de tráfico aéreo. Se utiliza principalmente en los aeropuertos militares. Su importancia para los aeródromos civiles ha disminuido considerablemente.[1]

Un radar de aproximación de precisión ofrece la posibilidad de un aterrizaje seguro incluso en condiciones de poca visibilidad. Este radar está situado a una corta distancia lateral (hasta 180 m) del centro de la pista y opera remotamente desde allí. El radar se utiliza para detectar y acompañar a las aeronaves durante las fases finales de aproximación y aterrizaje. Las desviaciones de la trayectoria de aproximación ideal se transmiten al piloto por radio, ya sea como comandos acústicos o al piloto automático o a una unidad de pantalla especial como señales de control. La ventaja del método clásico de transmisión de instrucciones por radiotelefonía, el llamado „hablar bajo”, es su aplicabilidad general, porque no se requiere ningún equipo adicional en la aeronave.

Los parámetros técnicos que debe cumplir un radar de aproximación de precisión se enumeran en una recomendación de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI). Esta recomendación incluye requisitos mínimos para los parámetros técnicos así como para las condiciones del emplazamiento.[2]

El término aproximación de precisión está vinculado al control por radar de la altitud de vuelo y de la trayectoria de planeo (además del control de rumbo). Si la aproximación sólo es guiada por un radar 2D, se trata de una aproximación no precisa.[3][4] En este caso, la altitud del objetivo respectivo es determinada por el controlador de tráfico aéreo a partir de una tabla a intervalos regulares dependiendo de la distancia medida por el radar y comunicada al piloto por radio.

Figura 2: El radar de aproximación de precisión AN/FPN-63 de Raytheon utiliza antenas de conjunto en fase, pero también se divide en dos radares independientes como en la figura 1.

Figura 2: El radar de aproximación de precisión AN/FPN-63 de Raytheon utiliza antenas de conjunto en fase, pero también se divide en dos radares independientes como en la figura 1.

Aplicación

Un radar de aproximación de precisión suele estar fijado en la dirección de aproximación durante una aproximación. El plato giratorio de la antena sólo se gira si se indica un cambio de dirección de aproximación (por ejemplo, debido a la dirección del viento). También es posible servir varias pistas, pero sólo una de ellas a la vez.

La información del radar se muestra en un Beta-Scan-Scope. Se muestran varias líneas auxiliares y marcadores para la posición actual de la aeronave que se aproxima. El controlador de tráfico aéreo puede usarlas para dar las instrucciones necesarias al piloto.

Este tipo de equipo de radar debe ser calibrado en el lugar correspondiente mediante un procedimiento de salida. Para ello se realiza un vuelo de prueba con una pequeña aeronave cuya aproximación se mantiene con la mayor precisión posible en la trayectoria de planeo ideal por medio del radar. Al mismo tiempo, una cámara de video de alta resolución fijada a esta ruta de deslizamiento se utiliza para documentar las desviaciones durante la aproximación. Las órdenes dadas al piloto se graban como sonido con la imagen. De esta manera, cualquier posible desviación del radar (por ejemplo, debido a un ajuste incorrecto o a antenas bizcas) puede detectarse durante la evaluación.

Las correcciones de curso se transmiten con la frase: „Su curso es ligeramente a la izquierda (…a la derecha)”. El piloto puede entonces corregir su dirección de vuelo. Si la dirección de vuelo es correcta, esto se confirma con la frase „en curso”. Las correcciones de altitud de vuelo se transmiten con la frase: „…ligeramente por encima (…por debajo) de la trayectoria de planeo”. Si la dirección y la altitud de vuelo son correctas, esto se transmite con la frase „En curso, en ruta de planeo”.[5]

PAR con radar 2D

En la era del uso predominante de los radares 2D, el radar de aproximación de precisión consistía básicamente en una combinación de dos radares idénticos que funcionaban en frecuencias de transmisión ligeramente diferentes (normalmente la banda X). Utilizaron dos antenas parabólicas rotadas en 90° entre sí para un estrecho patrón con la forma de un abanico cada una. Este diseño clásico se sigue utilizando en los modernos equipos de radar, ya que este tipo de radar es una versión muy barata (véase la figura 1).

La antena transversal es responsable del curso. Esta parte de la antena del radar gira a la izquierda y a la derecha en un sector de unos 10° y traza las desviaciones laterales del rumbo ideal hacia la pista de aterrizaje.

El reflector vertical es responsable de la trayectoria de deslizamiento. Esta parte de la antena realiza un movimiento de cabeceo en el rango de ángulos de elevación desde -1° hasta 8° o 15°. La pantalla muestra las desviaciones de la altitud de vuelo actual.

Figura 3: El radar de aproximación de precisión AN/GPN-22 de Raytheon usa una antena reflectora con un arreglo en fase como radiador primario

Figura 3: El radar de aproximación de precisión AN/GPN-22 de Raytheon usa una antena reflectora con un arreglo en fase como radiador primario

PAR con radar 3D

Con un radar tridimensional, las partes que antes funcionaban como dos radares separados pueden combinarse en un solo radar que utiliza una sola antena. Hay dos posibilidades:

Sistema de aterrizaje por instrumentos

El Radar de Aproximación de Precisión (PAR) no es un sistema de aterrizaje por instrumentos y el Sistema de Aterrizaje por Instrumentos (ILS) no es un procedimiento de radar. Sin embargo, hay radares de aproximación de precisión (como el AN/TPN-22) cuya antena incorpora un sistema de aterrizaje por instrumentos de este tipo. El ILS es una ayuda de navegación para los pilotos, que requiere la instalación de equipo de aviónica adicional en la aeronave. El aeródromo transmite haces de radiogoniometría que son recibidos por un receptor en la aeronave. Las desviaciones de rumbo se indican al piloto en un Indicador de Desviación de Rumbo (CDI). La ILS también permite el aterrizaje en los aeródromos sin tener que atar al personal en el aeródromo para asegurar el aterrizaje.

Galería de imágenes sobre el Radar de Aproximación de Precisión
Elevation cursor
Touch down
Target
on course
Safety cursor
Azimuth cursor
Range marks

Figura 4: Vista de un Beta-Scan-Scope

Figura 5: Mejoras en el radar de aproximación del PAR-80 desde el Beta Scan Scope

Figura 6: Indicador de desviación del rumbo (en inglés: Course Deviation Indicator, CDI)

Referencias:

  1. ICAO: Global Air Navigation Plan for CNS/ATM Systems, Second Edition — 2002, Chapter 7 Surveillance Systems (online)
  2. ICAO: Annex 10 - Aeronautical Communications, Volume I, Chapter 3, Item 3.2.3: The precision approach radar element (PAR), page 3-25 (PDF-page 33)
  3. ICAO: Annex 6 - Operation of Aircraft, Part I, Chapter 1, Definitions, page 1-1 (PDF-page 25)
  4. ICAO: NON-PRECISION INSTRUMENT APPROACH, in Advisory Circular for Air Operators, November 2012, AC No: 008A-CDFA, page 3 (online)
  5. U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION, Air Traffic Organization Policy: Air Traffic Control, Section 12. PAR Approaches− Terminal page: 5−12−1 (online)