Cumplimiento de la Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B)

Su fuente de pruebas de rendimiento de ADS-B

Desde la fábrica hasta la línea de vuelo, VIAVI ofrece equipos de prueba para ayudar a la validación del rendimiento de los sistemas ADS-B en un entorno de fábrica/laboratorio o instalado en la aeronave.


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Con las funciones de Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) exigidas por la FAA y la EASA ha llegado una nueva era del control del tráfico aéreo. VIAVI Solutions lidera esta transición con su oferta de equipos de pruebas, completamente compatibles con las pruebas de rendimiento de la ADS-B en todas las fases de desarrollo y producción. La amplia variedad de equipos de pruebas de ADS-B de VIAVI, desde pruebas de I+D y fabricación de equipos aeronáuticos hasta pruebas de sistemas de ADS-B de fuselajes terminados, ha infundido a las empresas líderes en el sector la confianza en el rendimiento de una ADS-B óptima, segura y compatible con las normativas a lo largo de los varios niveles de la cadena de suministro aeronáutica.

La urgencia de dar cumplimiento a la normatividad relacionada a pruebas de ADS-B deriva de un cambio de paradigma en la tecnología del tráfico aéreo que minimizará la necesidad de un radar terrestre al tiempo que mejorará el rendimiento y la seguridad en general. Mientras que otros equipos de prueba disponibles pueden garantizar la conformidad con las mismas estrictas especificaciones de pruebas reglamentarias y de rendimiento, solo el portafolio de equipos de pruebas de VIAVI ADS-B ha forjado la combinación élite de conjuntos de funciones, mejoras de la interfaz de usuario y soporte técnico que permite la integración perfecta de ADS-B con una eficiencia sin precedentes. VIAVI también es compatible con los estrictos requisitos de prueba de ADS-B inherentes a la revisión y adaptación de las aeronaves heredadas.

Productos

AVX-10K Flight Line Test Set
Pruebas de verificación de desempeño de sistemas críticos de vuelo desde un solo dispositivo.
IFR6000 Transponder/DME/TCAS Flight Line Test Set
Industry standard test solution for installed systems
Supports military IFF transponder modes and TACAN
GPSG 1000
High-end test capability ideal for validating the performance of GPS enabled devices
IFF-45TS
Provides RF signal generation and parametric measurement of MK XIIA and TACAN equipment
ADS-B INTEGRITY Test Application
Performance testing of ADS-B Out equipment
RGS2000NG
Designed for engineering development, design validation, manufacturing and return-to-service TCAS testing
ATC-5000NG NextGen Transponder
Prepare for Global ATC Modernization with NextGen test technology
UC-584 Series Transponder Antenna Coupler
Providing repeatable test results on the ramp or in the hangar

¿Qué es la ADS-B?

La Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) forma parte de una transformación profunda de las prácticas de control del tráfico aéreo (ATC) que saca partido de las funciones emergentes de GPS, satélite y procesamiento informático para eliminar progresivamente la dependencia del radar, que fue pilar de la aviación durante décadas. El cumplimiento de la ADS-B exige que cada piloto autoinforme automáticamente su posición GPS mediante una tecnología de conexión de redes para que esta información esté al alcance de los controladores y otros pilotos. El acrónimo ADS-B (Automatic Dependent Surveillance Broadcast) hace referencia a los informes automáticos, la dependencia de los sistemas GPS y los transmisores de ADS-B Out, las funciones de vigilancia mejoradas creadas para el ATC y los datos de posición transmitidos por radiodifusión.

Cada sistema de ADS-B incluye dos componentes aeronáuticos básicos: el sistema de navegación por satélite (GPS) y el transmisor (transpondedor) que comunica la información básica de la aeronave en intervalos frecuentes a una red de estaciones terrestres. Entre estos datos transmitidos, se incluye la posición, así como la velocidad, el rumbo, la altitud y el indicativo de llamada. Los códigos de emergencia también se pueden activar y transmitir mediante ADS-B.

Aunque el término próxima generación se emplea en ocasiones indistintamente con ADS-B, el sistema de transporte de próxima generación es una iniciativa de modernización integral del transporte aéreo, que incluye la ADS-B, y otros avances como la navegación basada en el rendimiento (PBN) y la gestión de la información a escala del sistema (SWIM), que continuarán implementándose a lo largo de la próxima década y los años posteriores.

Ventajas de la ADS-B

La información de posición precisa que proporciona el funcionamiento de la ADS-B deriva en una mayor eficiencia y en mejoras en muchas categorías, lo que incluye una mejor separación de las aeronaves, rutas más directas, y un mejor conocimiento de la situación para los controladores aéreos y los pilotos.

El mayor nivel de datos compartidos permite a los pilotos valorar de manera más precisa la posición de otras aeronaves, y recibir advertencias o redireccionamientos en tiempo real. Esto crea un perfil de seguridad significativamente mejorado con llamadas que ya no dependen de las limitaciones de latencia y con menores niveles de error. A diferencia del radar, la ADS-B puede monitorizar también el tráfico aéreo a altitudes muy bajas o en tierra, con lo que las incursiones inadvertidas en la pista son bastante menos probables.

Además de los informes meteorológicos en tiempo real, la ADS-B In proporciona también otra información complementaria para los pilotos, como los cierres de pista, las restricciones de vuelo y los mapas del terreno de zonas de baja visibilidad, lo que, en su conjunto, incrementa la seguridad y la eficiencia.

Las estaciones terrestres resultan más económicas y fáciles de ubicar en comparación con las implementaciones de radares, con lo que la magnitud de la cobertura disponible se puede ampliar fácilmente. La transición tecnológica del radar al GPS también ofrece ventajas inherentes en la navegación y el ahorro de combustible, dado que ya no será necesario volar sobre las estaciones de radar terrestres para proporcionar puntos de comprobación de ATC y se podrán implementar rutas más directas.

Cumplimiento de la ADS-B

La FAA exige funciones de ADS-B para las aeronaves que vuelen dentro del espacio aéreo controlado de Estados Unidos y determinado espacio aéreo de clase E sobre el golfo de México. El espacio aéreo controlado se clasifica como espacio aéreo de clase A, B y C, o espacio aéreo de clase E por encima de los 10 000 pies. El espacio aéreo de clase A se caracteriza principalmente por la altitud, mientras que las zonas de espacio aéreo de clase B, C y E se definen por la proximidad y la ubicación del aeropuerto.

Se exige el cumplimiento de la ADS-B a partir del 1 de enero de 2020, a menos que se haya aprobado una desviación de las normas de ATC con anterioridad. Además de los aviones de pasajeros, también los helicópteros, los aviones turbohélice y los jets privados tienen que estar equipados con transpondedores de ADS-B. La FAA ha proporcionado ayudas económicas en forma de devoluciones para compensar parte de la carga de los costos de conversión que afrontan los operadores.

Puede encontrar todos los detalles de las normas de cumplimiento de ADS-B de la FAA en las publicaciones del Código de Reglamentos Federales (CFR) de Estados Unidos. El reglamento 14 CFR § 91.225 en materia de ADS-B proporciona información específica sobre el espacio aéreo afectado, mientras que el reglamento 14 CFR § 91.227 define los estándares de rendimiento del transpondedor de ADS-B y el dispositivo de posicionamiento (GPS).

Los reglamentos internacionales de cumplimiento de la ADS-B se están implementando complementariamente. La mayor parte de los países asiáticos con un tráfico aéreo significativo ya exigen el receptor 1090ES (señales aleatorias ampliadas), mientras que Europa y Canadá imponen también el cumplimiento, aunque a un ritmo un poco menos radical.

Diferencia entre la ADS-B In y la ADS-B Out 

La tecnología ADS-B incluye dos rutas de comunicación distintas. La ADS-B Out hace referencia a la transmisión de datos GPS de la aeronave a las estaciones terrestres de ATC. La ADS-B In es una implementación opcional de tecnología de comunicación entrante que proporciona a los pilotos datos sobre el tiempo atmosférico, el tráfico y otra información valiosa. Las normativas de la FAA exigen únicamente la función de ADS-B Out.

ADS-B Out
El equipo de ADS-B Out es lo que la aeronave emplea para transmitir continuamente información de posición precisa y otros datos de vuelo. Esta difusión unidireccional es obligatoria para cumplir las directrices de la ADS-B, con una radiodifusión de datos por segundo. Se puede instalar un sistema de señales aleatorias ampliadas (ES o extended squitter) de 1090 MHz o bien un transceptor de acceso universal (UAT o universal access transceiver) de 978 MHz específico para adaptarse a esta aplicación, junto con un dispositivo GPS compatible con el sistema WAAS.

Todas las aeronaves que vuelan en el espacio aéreo de clase A tienen que operar a la frecuencia del receptor 1090ES, por lo que es la opción lógica para las aerolíneas comerciales. Además, todos los equipos de ADS-B Out tienen que estar instalados de manera permanente (panel).

ADS-B In
Como su propio nombre indica, la tecnología de ADS-B In permite al piloto recibir información sin necesidad de suscripciones, incluido el tráfico aéreo y las condiciones climatológicas de estaciones terrestres y de otros pilotos. La función de ADS de recepción es opcional y, por lo tanto, no se incluye dentro de los reglamentos de cumplimiento de ADS-B que publica la FAA.

El receptor de ADS-B In también puede permitir al piloto visualizar información de ADS-B Out de otra aeronave mediante la pantalla de un ordenador o una tableta. Aunque la ADS-B In no es obligatoria, las ventajas que ofrece esta opción pueden mejorar en gran medida el conocimiento de la situación y los niveles de seguridad. Hay disponibles dispositivos de ADS-B In portátiles únicamente, además de productos completos de ADS-B de recepción y emisión que integran ambos modos de comunicación.

Requisitos de las pruebas de ADS-B

Sin pruebas adecuadas, las ventajas en términos de seguridad y eficiencia de la ADS-B no se pueden aprovechar completamente. La herramienta PAPR (informe público de rendimiento de ADS-B) de la FAA se utiliza para verificar el cumplimiento de la ADS-B de una implementación de vuelo simplemente proporcionando en línea información básica de la aeronave y solicitando las pruebas.

El informe de la FAA detalla las zonas específicas que no cumplen los requisitos de rendimiento y los ajustes aeronáuticos incorrectos que se han detectado. Algunos de los problemas más comunes son la ausencia de la altitud barométrica, problemas de identificación de vuelo y errores de saltos de posición.

Antes de que se realicen estas pruebas en vuelo, la práctica recomendada es aplicar un conjunto de pruebas de ADS-B en tierra para asegurarse de que se obtenga un resultado satisfactorio durante las pruebas de certificación oficiales. Esto incluye pruebas del transpondedor y el receptor por separado, y de nuevo en el sistema para comprobar la compatibilidad. El equipo de pruebas de ADS-B es suficientemente versátil para adaptarse a todos los niveles de fabricación, y la implementación es un aspecto de valor incalculable de estas pruebas en tierra.

De cara a las pruebas de I+D, fábrica o retorno al servicio, el equipo de pruebas de ADS-B con funciones de emulación flexibles puede permitir pruebas robustas de los componentes aeronáuticos antes de su instalación. El sistema ATC-5000NG, para aplicaciones comerciales, y el sistema IFF-45TS, para aplicaciones militares, ya sea un transpondedor terrestre o un interrogador en vuelo, convierten esta sólida plataforma en un estándar universal para los fabricantes de equipos originales aeronáuticos.

Equipos de pruebas de ADS-B

Las pruebas de transpondedor para los equipos de señales aleatorias ampliadas y los transceptores de acceso universal son esenciales en las pruebas de cumplimiento de la ADS-B. Dentro de la cobertura completa de las pruebas, se incluyen la sensibilidad, la frecuencia y la potencia, así como el rendimiento del transpondedor en el entorno de vuelo simulado.

El equipo de pruebas de línea de vuelo IFR6000 es el estándar del sector para realizar pruebas en sistemas instalados, y puede ofrecer la confianza de que el transpondedor, el GPS y las antenas funcionen de la manera prevista. Su excepcional interfaz de usuario permite realizar la mayoría de procesos de pruebas sin salir de las pantallas de usuario principales.

El simulador de satélite portátil GPS-1000 es un dispositivo de pruebas fácil de usar que puede crear simulaciones de GPS WAAS 3D para respaldar las pruebas de ADS-B. El sistema GPS-1000 permite al usuario simular una posición en lugar de usar repetidores poco confiables, o desplazar la aeronave al exterior o a una ubicación de coordenadas verificadas. Además de suministrar una fuente GPS, el dispositivo GPSG-1000 se puede utilizar para someter a pruebas el receptor GPS de la aeronave y permitir las pruebas de cualquier otro sistema en vuelo que requiera información GPS. El sistema GPS-1000 incluye software actualizable y almacenamiento ilimitado para planificaciones de navegación simulada.

Aunque el sistema IFR6000 permite realizar pruebas sencillas de ADS-B de conformidad con los requisitos de las directrices AC 20-165, cuando se combina con la aplicación de pruebas ADS-B INTEGRITY, el usuario puede realizar verificaciones cruzadas para garantizar que la configuración del transpondedor instalado es la adecuada.  Una configuración inadecuada es la causa de la mayoría de los problemas de los non-performing equipment (NPI) identificados por la FAA.  Al incluir el sistema GPSG-1000 como parte de las pruebas, se añade una dinámica que no está disponible en otras soluciones de pruebas.  El dispositivo GPSG-1000 permitirá al usuario realizar pruebas in situ, es decir, no tendrá que desplazar la aeronave al exterior, a una ubicación de coordenadas verificadas, ni depender de repetidores que puedan plantear problemas o causar interferencias con aeronaves cercanas.  El sistema GPSG-1000, junto con la aplicación de pruebas ADS-B INTEGRITY, puede simular una ruta de vuelo y proporcionar un informe completo de rendimiento de los requisitos de las directrices AC 20-165B, incluidos análisis de latencia y errores de posición que, de otro modo, solo se podrían realizar con la aeronave en vuelo.

El uso de acopladores de antena mejora la seguridad al blindar las transmisiones de radiofrecuencia, ya que su aeronave no es visible en los radares de los demás. VIAVI ofrece diversas opciones de acopladores de antena: kit de acoplador de antena F-16 IFF, acoplador de antena de transpondedor de la serie UC-584 y acoplador de antena direccional de transpondedor/TC-201A TCAS.

Prácticas recomendadas al realizar pruebas de ADS-B

Seminario web bajo demanda De la fábrica a la línea de vuelo, VIAVI ofrece diversas soluciones para las pruebas de rendimiento de ADS-B. En línea con los mandatos de ADS-B Out de la EASA y la FAA, en este seminario web se proporciona una descripción general para los equipos de mantenimiento de las aerolíneas, las estaciones de reparación y los fabricantes sobre las prácticas recomendadas que se deben seguir a la hora de realizar pruebas en transpondedores con funciones de ADS-B.

Solicite acceso inmediato a la grabación completa del seminario web o vea a continuación una breve vista previa.

Puede leer la transcripción a continuación:

Hola a todos. Soy Hamish Stewart y soy director de desarrollo comercial en VIAVI Solutions. Hoy me acompaña mi compañero Barry Beasley, director de desarrollo de productos aeronáuticos.

En este seminario web, proporcionaré una descripción general de diversos aspectos. En primer lugar, sobre la tecnología de ADS-B: qué es, qué ventajas aporta y cómo se ha desarrollado con el tiempo. Después, mencionaré los mandatos de la EASA en cuanto a los transpondedores de ADS-B y cuáles son los cambios recientes que se han implementado al respecto. El seminario web se centrará principalmente en qué aspectos debe conocer a la hora de realizar pruebas en sistemas de ADS-B, y en cuáles creemos, tanto nosotros como muchos de nuestros clientes, que son las prácticas recomendadas que se deben seguir en las pruebas. A continuación, proporcionaré una breve introducción sobre los productos de VIAVI que se pueden utilizar para garantizar la seguridad, la confiabilidad y la eficiencia en las pruebas de ADS-B.

No obstante, antes de profundizar en ello, me gustaría comentar brevemente qué es VIAVI Solutions y por qué contamos con la cualificación necesaria para hablar de pruebas aeronáuticas. VIAVI Solutions, que se creó a partir de JDSU, se fundó en 1923 bajo el nombre de Wandel and Goltermann, dos técnicos que fabricaban y vendían radios. A través de inversiones y la adquisición de tecnologías clave y otras empresas, hemos ido creciendo hasta convertirnos en una de las compañías de equipos electrónicos de medición y pruebas de mayor envergadura del mundo. Con la adquisición de la división AvComm de Cobham en 2018, VIAVI se posicionó en la primera línea de las pruebas aeronáuticas. Cobham ya había adquirido la unidad de negocio AvComm como parte de su adquisición en 2014 de Aeroflex, una entidad del sector de la aeronáutica cuyas raíces se remontan a los sistemas de JcAir e IFR. La unidad de negocio AvComm continúa teniendo su sede en Wichita, en Kansas (Estados Unidos), donde IFR inició su andadura, y muchos de nuestros empleados de AvComm han trabajado en la empresa durante décadas.

Ahora que ya sabe quiénes somos, proporcionaré una breve descripción general de lo que es la ADS-B.

¿Qué es la ADS-B?
La Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, o ADS-B, se puede definir como una técnica de vigilancia basada en transpondedor de modo S que depende de que una aeronave o vehículo aeronáutico transmita su identidad, posición y otros datos de sistemas a bordo como los receptores GNSS o los altímetros. La señal se puede capturar en tierra con fines de vigilancia, lo que se conoce como “ADS-B Out”, o a bordo de otra aeronave, lo que se conoce como “ADS-B In”. Esta última proporciona información sobre la situación en vuelo y en tierra, a fin de facilitar la separación necesaria de la aeronave.

La tecnología ADS-B es automática, ya que, a diferencia de las tecnologías anteriores de los transpondedores como el modo A o el modo C, no se necesita ningún estímulo externo en la interrogación para que un transpondedor ADS-B trasmita señales. Estas transmisiones no solicitadas de enlace descendente de un transpondedor de modo S de ADS-B se conocen como señales espontáneas.

La tecnología ADS-B es dependiente, ya que depende de sistemas a bordo para suministrar a otras partes información de vigilancia, otro aspecto clave de esta tecnología. Por último, otro elemento básico de la tecnología ADS-B es la radiodifusión, de manera que el transpondedor de origen no sabe quién recibe los datos, y no existe ninguna interrogación ni contrato bidireccional entre este y el dispositivo de recepción.

La tecnología ADS-B se considera un elemento clave para el futuro de las redes de control del tráfico aéreo, ya que contribuye al logro de objetivos de rendimiento marcados por la iniciativa del Cielo Único Europeo, incluidas la seguridad, la capacidad, la eficiencia y la sostenibilidad medioambiental.

Ventajas de la ADS-B

  • Mayor grado de eficiencia: ¿qué queremos decir cuando hablamos de un mayor grado de eficiencia de un transpondedor ADS-B? Cuando una aeronave está equipada con transpondedores ADS-B, la eficiencia se puede conseguir tanto en tierra como en vuelo. En los aeropuertos, una combinación optimizada localmente de tecnologías disponibles, es decir, la multilateración de los  aeropuertos, los radares de vigilancia de movimientos en tierra y la ADS-B Out, permitirá un asesoramiento y un control avanzados para mejorar la separación de las aeronaves que formen parte de una operación integrada del aeropuerto. En el aire, si una aeronave está equipada con ADS-B In y un medio para mostrar al piloto de manera eficaz información disponible sobre el tráfico que la rodea, se puede optimizar la autoseparación en vuelo. Además, los pilotos pueden tener un mejor conocimiento de la situación.
  • Mayor grado de seguridad: en términos de una seguridad superior, el mayor nivel de datos compartidos que ofrece la ADS-B permite a todos estos pilotos valorar de manera más precisa la posición de otras aeronaves, y recibir advertencias o redireccionamientos en tiempo real. Esto crea un perfil de seguridad significativamente mejorado con llamadas que ya no dependen de las limitaciones de latencia y menores niveles de error. La ADS-B puede monitorizar también el tráfico aéreo a altitudes muy bajas o en tierra. Así pues, las incursiones inadvertidas en la pista son bastante menos probables.
  • Información avanzada: también existe la posibilidad de proporcionar información avanzada. Además de los informes meteorológicos en tiempo real, la ADS-B In proporciona también otra información complementaria para los pilotos, como los cierres de pista, las restricciones de vuelo y los mapas del terreno de zonas de baja visibilidad, lo que, en su conjunto, incrementa la seguridad y la eficiencia de una aeronave equipada con ADS-B.

Desarrollo de transpondedores de modo S
Como ya mencioné antes, la ADS-B es una técnica de vigilancia basada en transpondedores de modo S. En esta tabla, se muestra cómo el funcionamiento de los transpondedores de modo S ha cambiado con el paso de los años. Ha pasado de ser un sistema básico basado en interrogador, con indicaciones como la altitud y los códigos de las aeronaves, a un sistema automático de radiodifusión que permite comunicar mucha más información a tierra y en el espacio aéreo.

ADS-B en el mundo
La ADS-B existe como tecnología desde hace varios años, como ya sabrán muchos de ustedes. También puede que sepan que ya se utiliza en Europa y en todo el mundo. Diversas regiones y países han exigido el uso de transpondedores ADS-B en aeronaves que vuelen dentro del espacio aéreo en momentos distintos a lo largo de los últimos años. En esta tabla, se muestra el estado de cada uno. Verán que, dentro de Europa, la fecha límite de implementación de la ADS-B dentro de aeronaves específicas es ahora el 7 de diciembre de 2020, un cambio reciente en la fecha original, que era el 7 de junio de 2020.

EASA ED-102A (DO-260B)/CS-ACNS sección 4
Dentro de Europa, la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA) desarrolla normas de seguridad común a nivel europeo y monitoriza la implementación de los estándares. Sus especificaciones de certificación para la comunicación, la navegación y la vigilancia aéreas, lo que se conoce como CS-ACNS, se publicaron originalmente en diciembre de 2013 e incluyen una sección, la sección 4, en la que se detallan los requisitos de los mensajes de señales aleatorias ampliadas de la ADS-B. En términos de a qué aeronaves son aplicables estas normativas, todas las aeronaves que pesen más de 5 700 kilogramos o todas aquellas que tengan una velocidad máxima de crucero superior a los 250 nudos, tienen que estar equipadas con la ADS-B Out. La fecha original en la que las aeronaves tenían que disponer de ella era el 7 de junio de 2020, pero se ha cambiado recientemente al 7 de diciembre de 2020.

Existen algunos acuerdos y excepciones de transición a esta norma, que se detallan en la tabla mostrada (descargue la <download grabación completa para ver la tabla)>. En particular, en términos de acuerdos de transición en vigor, cualquier aeronave cuyo primer certificado de aptitud para volar se emitiese entre el 7 de junio de 1995 y el 7 de diciembre de 2020, y que forme parte del programa de acondicionamiento, lo que supone que será apta hasta el 7 de junio de 2023, está exenta de este límite de fecha del 7 de diciembre de 2020. También existen excepciones en vigor para aeronaves con un certificado de aptitud para volar que se emitiese antes del 7 de junio de 1995 o para aquellas que se vayan a retirar a fecha del 31 de octubre de 2025.

Mandato de ADS-B: Europa frente a Estados Unidos
El mandato europeo se compara con bastante frecuencia con el de Estados Unidos, que entró en vigor el 1 de enero de este año. Existen algunas pequeñas diferencias entre estos mandatos, que se indican en la tabla <download full recording to see table>. Pueden ser diferencias relativamente menores, pero es importante conocerlas si trabaja en la certificación o las pruebas de aeronaves que vayan a volar entre ambos continentes.

Estado de implementación de la ADS-B: Europa

¿Qué implicaciones tiene todo esto para las aeronaves en Europa? El número de aeronaves afectadas dentro de la flota europea es aproximadamente 7 500. La buena noticia es que unas 5 250, es decir, el 70 % de ellas, ya están equipadas con esta tecnología. Eso significa, no obstante, que más de 2 000 aeronaves siguen necesitando estar equipadas con ADS-B. De estas que aún no están equipadas, se calcula que aproximadamente el 10 % no superará las pruebas iniciales después de que se instale el equipamiento. Así pues, realizar pruebas eficaces es completamente esencial si desea asegurarse de que sus instalaciones de ADS-B sean seguras.

Prácticas recomendadas para las pruebas de ADS-B Hablaré ahora sobre las prácticas recomendadas para las pruebas de ADS-B. Las consideramos básicas para garantizar que se realicen pruebas seguras, confiables y eficaces en sus transpondedores.

  • Antes de las pruebas: en primer lugar, hay un par de cosas que debe hacer antes de comenzar las pruebas. Una de las más importantes es consultar el manual de mantenimiento de la aeronave que vaya a someter a pruebas, especialmente en el caso de las plataformas aeronáuticas de fuselaje ancho, ya que pueden tener muchos requisitos de pruebas distintos, y la aeronave a menudo requiere que se le aplique un modo específico para realizarlas. De forma similar, la EASA exige ciclos regulares de pruebas de mantenimiento de dos años. Los programas de estas pruebas se encuentran en los documentos de CS-ACNS para el acondicionamiento de los transpondedores de ADS-B.

    Además, dentro de cierta documentación de la EASA, se incluye el apéndice para determinados boletines informativos de seguridad disponibles. Así pues, en el apéndice 1 del boletín informativo de seguridad de 2011-15R2, verá que se recomienda que se ponga en contacto con la unidad de control del tráfico aéreo local y les notifique su intención de realizar pruebas en los transpondedores. Así que, cuando lo haga, tendrá que comunicarles la hora de inicio y la duración de las pruebas, además de informarles de las altitudes que se comprobarán, así como la identificación de la aeronave y el código de modo A en cuestión. Todo esto es necesario hacerlo antes de realizar las pruebas.
  • Comprobador de transpondedores: a continuación, y más importante, lo que se necesita para las pruebas de los transpondedores es un equipo de pruebas específico para estos dispositivos. Para comprobar estas instalaciones y garantizar que el rendimiento del sistema es el necesario, se requerirá un equipo para pruebas de transpondedores que tenga la opción para realizar pruebas específicas de ADS-B Out. Se realizarán entonces diversas comprobaciones para garantizar que su equipo se ajuste a las especificaciones de las pruebas a fin de determinar cualquier problema de rendimiento. Al hacerlo, se garantiza que las pruebas de ADS-B sean seguras, confiables y eficaces.
  • Fallos comunes del sistema de ADS-B: a la hora de realizar las pruebas, hay que vigilar, por ejemplo, los datos que faltan, que pueden ser datos de los subsistemas de la aeronave que se incorporan al transpondedor, o aspectos de la calificación de los datos que hacen que el transpondedor no los envíe.

     

    El siguiente conjunto de aspectos que vamos a analizar incluye problemas de precisión e integridad del GNSS. Además, es importante mencionar que cuando se habla de señales GPS y de señales que se comunican a partir de su transpondedor de ADS-B, no siempre se denominan igual con la terminología de GPS en comparación con la terminología empleada para los transpondedores.

    Otros aspectos de los que hay que estar pendiente es de dónde pueden haber surgido problemas en las instalaciones. Esto puede ser simplemente que la dirección sea incorrecta porque algunos pines se hayan configurado mal dentro de un transpondedor. Podría ser una discrepancia de identificación de vuelo, normalmente debido a errores de introducción de datos del piloto, o la ausencia de los códigos de modo 3 o modo A. También puede darse el problema de que la aeronave esté en tierra, es decir, que no informe correctamente que se encuentra en tierra. De nuevo, esto puede deberse a que conmutadores, como los de los altímetros, no se encuentren en estado de vuelo cuando se realicen las pruebas de ADS-B.

  • Configuración de las pruebas del transpondedor: en primer lugar, debe configurar su transpondedor, para lo que debe tener en cuenta algunos puntos generales. En cuanto a las antenas que se vayan a someter a las pruebas, muy a menudo, habrá antenas en la parte superior o inferior de la aeronave, así que es necesario que especifique cuál utiliza. En cuanto al puerto de radiofrecuencia al que se realice la conexión, existen varias formas de hacerlo. Puede utilizar un comprobador que tenga una antena, y realizar las pruebas por radio hasta la antena en la propia aeronave, puede acoplarse directamente a la conexión del transpondedor de la antena de la aeronave si ha retirado la antena, o puede tener la antena de la aeronave en su sitio y conectarse a ella directamente con un acoplador. Además, necesita saber el rango de la antena y su altura. Concretamente, si emplea un instrumento de pruebas con una antena para conectarse por radio a la aeronave, debe encontrarse usted dentro del rango de la misma para que funcione bien. Además, si emplea una conexión directa o una conexión con un acoplador, es importante que especifique la longitud del cable, la pérdida del cable, e incluso la pérdida del acoplador si emplea uno.
  • Dirección de la unidad sometida a pruebas (UUT): lo siguiente que se debe tener en cuenta es la dirección de la UUT. Si se encuentra a una distancia apta para pruebas de una serie de aeronaves y está realizando pruebas por radio, debe utilizar el modo de direccionamiento manual de UUT, que evita que obtenga del instrumento de pruebas varias respuestas a las llamadas de prueba cuando envía el mensaje de adquisición de todas las llamadas. Además, tiene que tener en cuenta que la aeronave dentro de la zona de pruebas tiene que estar en estado de vuelo para las pruebas. Así pues, tendrá que consultar de nuevo el manual de mantenimiento de la aeronave para obtener dicha información a fin de asegurarse de que su aeronave esté lista para someterse a las pruebas, así como su comprobador de transpondedores y su transpondedor.
  • Monitor de ADS-B: a menudo, los parámetros que se tienen que someter a pruebas están repartidos por una serie de distintos registros de almacenamiento de datos binarios. Tenga en cuenta además que se hace referencia a la altitud geométrica desde la señal de GNSS recibida y, se hace referencia a ella para indicar el nivel del mar en la zona en la que se realizan las pruebas. Otro aspecto que se debe tener presente a la hora de realizar las pruebas de ADS-B es que han de calibrarse los medidores de presión barométrica de la aeronave antes de realizar las correspondientes pruebas.
  • Circular informativa En algunos comprobadores, existe una pantalla de pruebas automáticas que le permite comprobar todos los parámetros que exigen las normativas y proporcionárselos en una sola pantalla sencilla que le permite saber si se han superado o no las pruebas. Por otro lado, para las pruebas exigidas por la EASA, contamos con una prueba automática en nuestro equipo que le ofrece una cobertura de aproximadamente el 95 % de las pruebas, todo en un mismo instrumento, mientras que el otro 5 % es fácilmente accesible en otras dos pantallas distintas del comprobador.
  • Potencia y frecuencia: algo que a veces falla es la potencia y la frecuencia que se transmite del transpondedor. Esto se debe a una serie de causas, como una configuración inadecuada. Se puede deber a problemas de trayectoria múltiple o de reflejos dentro del hangar o en el entorno donde se realicen las pruebas. Además, también puede ser porque los parámetros de ganancia de la antena estén configurados incorrectamente. La mejor solución para evitar este tipo de problemas es emplear un acoplador de antena, que anula la ganancia de la antena y se ocupa de cualquier reflejo o problema de trayectoria múltiple que pueda haber.
  • Cubiertas de transmisión de antena: el uso de acopladores de antena garantiza la seguridad mientras realiza las pruebas, ya que blinda la transmisión de radiofrecuencia de la aeronave y se asegura de que solo esa señal llega a su instrumento de pruebas. Además, garantiza que las señales del instrumento de pruebas son las únicas que llegan a su aeronave. De hecho, esta es la recomendación de la EASA en el boletín informativo de seguridad 2011-15R2. Además, también lo recomienda la FAA y la alerta de seguridad SAFO 17002.
    Entonces, ¿por qué se especifica o se aconseja en estos documentos? Básicamente, es para asegurarse de que no se produzcan falsas situaciones de intrusos. En la esquina inferior derecha de la pantalla, se puede ver su hangar, donde se encuentra su aeronave sometida a las pruebas. Normalmente, estará cerca de una torre de control del tráfico aéreo y habrá una aeronave sobrevolando. Así pues, con el uso adecuado de acopladores para realizar las pruebas, se blinda su aeronave en tierra y deja de aparecer como si estuviera en el aire a medida que se dirige hasta la aeronave. De esta manera, si esta aeronave fantasma aparece en el aire cuando, en realidad, se encuentra en tierra, se pueden producir problemas tanto para el control del tráfico aéreo como para otros pilotos. Aquí, se puede observar que en el boletín informativo de seguridad de la EASA 2011-15R2, en el apéndice 1, se recomienda el uso de cubiertas de transmisión tanto si las pruebas se realizan dentro o fuera del hangar o no.
  • ADS-B y decodificación de la posición GNSS: volvemos a otros aspectos que tener en cuenta a la hora de realizar pruebas en instalaciones de ADS-B. El GPS de la aeronave necesita tener una visión clara de la constelación GPS y del cielo para generar un valor NIC óptimo de nivel de protección horizontal. Normalmente, los resultados de las pruebas en el interior del hangar no son aceptables debido a las diversas trayectorias de las señales y al bloqueo de los satélites. Sin embargo, hay formas de solucionar esto. Puede llevar su aeronave fuera del hangar o emplear repetidores de GPS dentro del mismo. Otra forma de hacerlo, o de evitar estos problemas, es utilizar un simulador de GNSS. Esta puede ser una alternativa rentable a usar una constelación en directo o tener que afrontar el costo de desplazar su aeronave fuera del hangar hasta una ubicación con una referencia conocida.
  • Simulación GPS: en lo que respecta a la simulación GPS, ¿cómo garantiza esta la confiabilidad de las pruebas? En primer lugar, permite a un usuario generar una señal GPS estática confiable mientras no esté en la línea de visión directa de los sistemas de satélite, es decir, dentro del hangar. Además, permite al usuario simular información de trayectoria de vuelo para realizar pruebas dinámicas a fin de comprobar problemas de latencia dentro del sistema transpondedor. Esto le permite también mostrar que el GPS de la aeronave funciona en diversas ubicaciones y no solo en la que se encuentra la aeronave mientras se llevan a cabo las pruebas. De nuevo, elimina también los errores de los repetidores de GPS que se observan cuando se utiliza la aeronave en un hangar en una ubicación de coordenadas verificadas.
  • Informes de precisión e integridad de GPS: cuando se trabaja con simuladores de GPS, es importante tener en cuenta que las nomenclaturas empleadas por los sistemas GPS y las que emplean los transpondedores de ADS-B tienen ligeras diferencias. No obstante, en ambos casos, la precisión del GPS y la precisión indicada son los parámetros que se tienen que tener en cuenta. La precisión del GPS depende de una serie de factores, como los errores de rango equivalentes del usuario, incluidos los defectos ionosféricos, los errores de efemérides, los errores del reloj del satélite, los  errores de trayectoria múltiple, etc., y la geometría del satélite, y todos ellos son errores de la línea de visión.
    En lo que respecta a la precisión y la integridad indicadas, para los receptores GPS que no son de disponibilidad selectiva intencionada, la precisión y la integridad indicadas y utilizadas después en los mensajes de ADS-B se basan en un valor asumido de error equivalente en distancia al usuario (UERE) correspondiente al periodo en el que el modo independiente estaba activo. Este valor puede ser extremadamente mayor que la precisión de los datos de posición indicados, ahora que el modo independiente está inactivo. Así pues, es importante estar al tanto de todos estos aspectos cuando se realizan pruebas en un transpondedor para asegurarse de que la precisión y la integridad de su GPS se indican correctamente. Usar un simulador de GPS es la mejor forma de hacerlo, ya que puede tener el control de todos estos parámetros que se transmiten a su transpondedor para que sepa exactamente qué son. Además, debe saber exactamente cuáles deben ser cuando se transmiten desde el transpondedor.
  • Software de automatización: otro elemento que se puede emplear para garantizar que las pruebas de ADS-B se realicen de manera eficaz es el software de automatización. En lo que respecta al software de automatización, se puede reducir el tiempo dedicado a las pruebas porque, a menudo, las pruebas de ADS-B requieren la configuración de una gran cantidad de parámetros de manera manual, tanto dentro de la aeronave como en el comprobador del transpondedor. Si dispone de un software capaz de automatizar todo esto, se puede reducir en gran medida la duración de las pruebas. De la misma manera, esto también puede eliminar errores manuales que los usuarios experimentan a menudo al introducir datos en el instrumento de pruebas. De nuevo, si puede no mover la aeronave del hangar y llevar a cabo algunas pruebas automatizadas allí mismo, podrá ahorrar en combustible. Por último, al utilizar software de automatización, puede generar el informe de pruebas automáticamente, lo que resulta también más eficiente.
  • Descripción general del sistema de software de automatización: ¿cuál sería el aspecto del sistema de software de automatización? Supongamos que somete a pruebas una aeronave o una unidad. Lo primero que necesita es un comprobador de transpondedores. Entonces, puede conectarlo a través de un acoplador a la antena, que se conecta a su transpondedor de ADS-B. De nuevo, para que todo resulte confiable, supongamos que podemos disponer de un simulador de GNSS. Igualmente, lo conectaremos a la aeronave a través de un acoplador para asegurarnos de que las señales se blinden y no se vean afectadas por ningún problema de trayectoria múltiple. Entonces, podemos conectar los dos dispositivos a un portátil o PC, y ejecutar un software de automatización. Esto nos permite crear de manera rápida, eficaz y confiable un informe de cumplimiento normativo donde se muestra cómo se ha sometido a pruebas el sistema de ADS-B en la aeronave.

Productos de VIAVI para pruebas de rendimiento de la ADS-B
A continuación, hablaremos brevemente de los productos de VIAVI Solutions para realizar pruebas de rendimiento de la ADS-B. Lo primero y más importante, puede que ya sepa que disponemos de los comprobadores de transpondedores IFR6000 e IFR6015, que son los comprobadores de línea de vuelo más utilizados actualmente. Como puede observar en esta captura de nuestro sitio web, proporcionamos diversos vídeos formativos en la página web de VIAVI sobre cómo utilizarlos. Además, ofrecemos nuestros acopladores de antena.

Ahora, repasaremos los diversos productos que ofrece VIAVI para realizar pruebas de rendimiento de la ADS-B.

  • Comprobador de transpondedores: lo primero es el comprobador de transpondedores. Disponemos de dos versiones: el modelo IFR6000 y el modelo IFR6015. El modelo 6000 está orientado al mercado comercial, mientras que el modelo 6015 está dirigido al mercado militar. En nuestro sitio web, podrá ver varios vídeos sobre cómo utilizar este dispositivo para realizar diversas pruebas distintas relacionadas con el equipamiento de navegación y comunicación de su aeronave.
  • Cubiertas de transmisión y acopladores de antena: también contamos con una amplia variedad de cubiertas de transmisión y acopladores de antena, que se pueden emplear para pruebas de ADS-B y TCAS.
  • Simulador de GPS: contamos también con un simulador de GPS que se llama GPSG-1000. De nuevo, como para el resto de nuestros productos, puede encontrar más información sobre el mismo en nuestro sitio web, donde hay disponibles notas de la aplicación, folletos, hojas de especificaciones, notas de la versión del software y el firmware, y algunos documentos técnicos sobre cómo utilizarlo y en qué consiste su tecnología.
  • Aplicación de pruebas ADS-B Integrity: por último, contamos con nuestro software de automatización, la aplicación de pruebas ADS-B Integrity. De hecho, ofrecemos una descarga gratuita del software, donde puede descargar una versión de demostración desde nuestro sitio web para familiarizarse con el tipo de parámetros que puede someter a pruebas con esta aplicación en un entorno automatizado. En resumen, contamos con cuatro productos principales para comprobar el cumplimiento normativo de la ADS-B, y que las pruebas sean seguras, confiables y eficaces.

 

El despegue de la ADS-B

Tras una década de debate, desarrollo y perfeccionamiento, el cumplimiento de la ADS-B no es solo ya una integración conveniente de una tecnología moderna para mejorar la seguridad y el rendimiento del tráfico aéreo, sino que se ha convertido en el modo de comunicación de ATC obligatorio para los vuelos comerciales de Estados Unidos y, finalmente, de todo el mundo. La tecnología de los radares estableció un magnífico historial de seguridad y confiabilidad a lo largo del siglo pasado, pero la importancia de los sistemas GPS por satélite y la arquitectura moderna de redes es innegable. 

Los problemas inherentes al crecimiento del sector aeronáutico han puesto de relieve grandes posibilidades de viajar en avión de manera más segura y eficiente por medio de la regulación de la ADS-B Out, así como una gran cantidad de información para los pilotos gracias a esta nueva tecnología. A lo largo de esta transición, los equipos de pruebas de ADS-B líderes en el sector desempeñarán un papel crucial en el éxito general de la ADS-B, desde el laboratorio de ingeniería hasta el espacio aéreo.

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