GPS - Utilización según las reglas IFR

Fuente:
http://www.fomento.es/NR/rdonlyres/BE82A864-3164-4C72-BD560285C1FDA5CD/2219/c_0197.doc
531001
CIRCULAR OPERATIVA 01/97 SOBRE UTILIZACIÓN DEL SISTEMA DE
POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS) COMO MEDIO
SUPLEMENTARIO DE
NAVEGACIÓN SEGÚN LAS REGLAS DEL VUELO INSTRUMENTAL (IFR)
1.-
INTRODUCCIÓN
El Sistema de Posicionamiento Global NAVSTAR (GPS) del Departamento de Defensa (DOD) de
los Estados Unidos de América es un sistema de radionavegación en el que se distinguen tres
segmentos funcionales: espacio, control y usuario. El segmento espacio se compone de una
constelación de 24 satélites distribuidos en seis planos describiendo órbitas a 22.000 km. de altura.
Cada satélite emite una señal de sincronización y un mensaje de datos, una parte del cual es
utilizado por el receptor GPS (segmento usuario) para calcular los elementos orbitales de cada
satélite. El receptor mide el tiempo que emplea la señal en recorrer la distancia desde los satélites
visibles, permitiendo de este modo el cálculo de la posición y velocidad del mismo. Finalmente, el
elemento de control consiste en una red de estaciones terrestres de supervisión que aseguran la
precisión de la posición de los satélites y de sus relojes atómicos, y que configura el mensaje de
navegación que posteriormente es retransmitido por los satélites.
El DOD declaró la Capacidad Inicial Operativa (IOC) del sistema GPS el 8 de diciembre de
1993, alcanzándose la Plena Capacidad Operativa (FOC) el 17 de julio de 1995. El 17 de febrero
de 1994 la Administración Federal de Aviación (FAA) declaró operacional al sistema GPS para
determinadas aplicaciones civiles según las reglas del vuelo instrumental (IFR).
Los criterios que se presentan a continuación se establecen tomando como referencia las
recomendaciones que las Autoridades Conjuntas de Aviación Civil (JAA) han dado a sus
miembros con el objetivo de armonizar en Europa la utilización del GPS. Teniendo en cuenta la
naturaleza evolutiva de los desarrollos en este área, las JAA toman en consideración la posibilidad
de modificar sus criterios en el futuro, hecho éste que puede implicar la enmienda de la presente
circular.
Los criterios de las JAA son coherentes con los criterios de utilización del sistema GPS autorizados
por la FAA, aunque las diferencias entre los espacios aéreos estadounidense y europeo justifican la
existencia de discrepancias en su aplicación. Dado que el sistema GPS no proporciona los niveles
de continuidad, disponibilidad e integridad necesarios para autorizar su uso como Medio Único de
Navegación, en la actualidad estas limitaciones restringen la utilización del mismo a su uso como
Medio Suplementario de Navegación.
En efecto, debido a las características de diseño y funcionamiento del segmento control del sistema
GPS, puede transcurrir un tiempo excesivo para trasladar a los usuarios la advertencia de un
funcionamiento anormal en algún satélite. Sin embargo, la tecnología actual ofrece diversas
posibilidades para proporcionar una integridad mejorada a la señal GPS, de tal modo que se alcance
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un valor equivalente a la ofrecida por las ayudas a la navegación convencionales. Los niveles de
integridad exigidos pueden ser obtenidos mediante el empleo de tecnología embarcada, como la
ofrecida por los equipos dotados de la función denominada Receptor con Supervisión Autónoma de
Integridad (RAIM), o por un sistema integrado que emplee otros sensores de navegación en
combinación con el GPS.
Por todo lo anteriormente expuesto, la Dirección General de Aviación Civil ha preparado esta
circular operativa sobre criterios de uso del GPS en operaciones IFR.
2.-
ALCANCE
La presente circular operativa define las condiciones de utilización del segmento de usuario del
sistema GPS, empleado como Medio Suplementario de Navegación en aeronaves que vuelen según
las reglas del vuelo instrumental (IFR).
Su ámbito de aplicación se extiende a aeronaves españolas sujetas a las mencionadas condiciones
de vuelo instrumental, cualquiera que sea el espacio aéreo o el territorio en el que se encuentren,
siempre que se ajusten a las normas dictadas por Acuerdo Regional entre Estados o por el Estado
que tenga jurisdicción sobre el área de espacio aéreo de sobrevuelo.
Asimismo, estos criterios se aplicarán también a las aeronaves extranjeras que se encuentren en
espacio aéreo o territorio de soberanía española o en espacio aéreo asignado a España por acuerdo
internacional.
3.-
DEFINICIONES
Espacio Aéreo Oceánico
Espacio aéreo sobre área oceánica, considerado espacio aéreo internacional y donde se aplican los
procedimientos y separaciones establecidos por OACI. La responsabilidad en la provisión de
Servicios de Tránsito Aéreo en este espacio se delega en aquellos países de mayor proximidad
geográfica y/o disponibilidad de recursos.
Navegación En Ruta
Aquella fase de la navegación comprendida entre las fases de navegación en área terminal de salida
y/o llegada. La fase de navegación en ruta tiene dos subcategorías: en ruta continental y en ruta
oceánica.
Navegación En Ruta Continental
Fase de navegación en ruta con puntos de salida, llegada y sobrevuelo sobre tierra firme, aguas
interiores o zonas marítimas no oceánicas.
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Navegación En Ruta Oceánica
Fase de navegación en ruta en la que las aeronaves atraviesan espacio aéreo oceánico.
Navegación en Área Terminal
Aquella fase de la navegación en la que las aeronaves siguen rutas normalizadas de salida o llegada
(SIDs o STARs) o cualquier otra operación entre el último punto significativo en ruta y el Punto de
Referencia de la Aproximación Inicial (IAF).
Procedimientos de Aproximación de No Precisión
Aquellos procedimientos de aproximación instrumentales que comienzan en el Punto de Referencia
de la Aproximación Inicial (IAF) y concluyen en el Punto de Referencia de la Aproximación
Frustrada (MAPt).
Procedimientos de Aproximación de Precisión
Aquellos procedimientos de aproximación instrumentales basados en los datos de acimut y de
trayectoria de planeo, como los proporcionados por el ILS o el PAR.
Procedimientos de Aproximación GPS No Superpuestos
Aquellos procedimientos de aproximación de no precisión en los que se utiliza el sistema GPS y
que no están superpuestos a procedimientos de aproximación de no precisión basados en
radioayudas terrestres.
Procedimientos de Aproximación GPS Superpuestos
Un procedimiento de aproximación GPS superpuesto es aquél que permite a la tripulación utilizar
el equipo GPS para volar un procedimiento de aproximación de no precisión basado en
radioayudas terrestres 1.
Receptor con Supervisión Autónoma de la Integridad (RAIM)
Técnica mediante la cual un receptor/procesador GPS embarcado determina la integridad de las
señales de navegación GPS utilizando solamente las propias señales o bien señales mejoradas con
datos de altitud barométrica. Esta determinación se logra a través de una verificación de coherencia
entre medidas de pseudodistancia redundantes. Al menos se requiriere considerar un satélite
adicional respecto a aquellos que se necesitan para obtener la solución de navegación.
1
A los efectos de esta circular, los procedimientos superpuestos se construirán sobre aproximaciones basadas en VOR, VOR/DME, NDB o
NDB/DME
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Sistema de Navegación como Medio Primario
Sistema de navegación aprobado para una determinada operación o fase del vuelo, debiendo
satisfacer los requisitos de precisión y de integridad, sin necesidad de cumplir las condiciones de
plena disponibilidad y continuidad de servicio. La seguridad se garantiza limitando los vuelos a
períodos especificados de tiempo y mediante el establecimiento de los procedimientos restrictivos
oportunos 2.
Sistema de Navegación como Medio Único
Sistema de navegación aprobado para determinada operación o fase de vuelo, debiendo permitir a
la aeronave satisfacer en esas condiciones los cuatro requisitos de prestación del sistema de
navegación: precisión, integridad, disponibilidad y continuidad de servicio 3.
Sistema de Navegación GPS Autónomo
Sistema de navegación GPS que no está conectado o combinado con ningún otro sistema o sensor
de navegación.
Sistema de Navegación como Medio Suplementario
Sistema de navegación que debe utilizarse conjuntamente con un sistema de navegación
considerado como Medio Único 4, debiendo satisfacer los requisitos de precisión y de integridad
sin necesidad de cumplir las condiciones de disponibilidad y de continuidad 5.
4.-
CRITERIOS DE OPERACIÓN
4.1.-
General
Las operaciones de aeronaves en IFR durante las fases del vuelo correspondientes a ruta, área
terminal y aproximaciones de no precisión pueden realizarse utilizando equipos GPS embarcados
aprobados como medio de navegación suplementario, siempre y cuando se cumplan los requisitos
expuestos en el apartado 5 de esta circular. Los sistemas de navegación (embarcados y terrestres)
requeridos para las operaciones en IFR deben estar disponibles. La integridad requerida para estas
2
No existe ningún requerimiento que exija contar a bordo con un sistema de navegación considerado como Medio Unico en apoyo de un sistema
como Medio Primario
3
Esta definición no excluye el contar a bordo con otros sistemas de navegación. Cualquier sistema de navegación como Medio Uniico puede
incluir un sensor (instalación autónoma) o varios sensores , posiblemente de varios tipos (instalación multisensor)
4
La aprobación de Medios Suplementarios para determinada fase del vuelo exige que se encuentre a bordo un sistema de navegación como
Medio Unico para dicha fase de veulo, pudiendo implicar un sensor (instalación autónoma) o varios sensores, posiblemente de distintos tipos
(instalación multisensor)
5
Mientras se satisfagan los requisitos de precisión e integridad, puede utiizarse el Sistema de Navegación como Medio Suplementario sin que
sea necesario realizar una referencia cruzada al Medio Unico.
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operaciones será suministrada por receptores dotados de función RAIM, definida ésta según los
criterios de la DGAC, o algún sistema equivalente.
Si la integridad es proporcionada por RAIM, a menos que se pierda esta función, no será necesario
realizar la supervisión de la integridad mediante referencia cruzada con el sistema de navegación.
Por el contrario, si la integridad no es proporcionada por RAIM, la supervisión de la misma deberá
realizarse mediante referencia cruzada con el sistema de navegación. Finalmente, se pone de
manifiesto que actualmente no está permitida la utilización del GPS para la realización de
aproximaciones de precisión.
4.2.-
Operaciones En Ruta Oceánica
Las aeronaves volando en IFR que utilicen equipos GPS deben estar equipadas adicionalmente con
los medios de navegación requeridos para la ruta en cuestión. Sin perjuicio de lo expuesto en el
apartado 2 de esta circular, en aquellas rutas donde se requieran dos sistemas de navegación de
larga distancia, podrán emplearse equipos GPS con función RAIM en sustitución de uno de los
sistemas exigidos.
4.3.-
Operaciones En Ruta Continental
Las aeronaves volando en IFR que utilicen GPS deben contar con los sistemas de navegación
requeridos para transitar por las rutas señaladas. Del mismo modo, las radioayudas terrestres que
definen esas rutas deberán encontrarse en condiciones de servicio operativo.
4.4.-
Operaciones En Área Terminal
Las aeronaves volando en IFR que utilicen GPS en rutas normalizadas de salida y llegada (SIDs y
STARs) deben seguir los procedimientos establecidos, que estarán disponibles en la base de datos
de navegación. Asimismo, deben contar con los sistemas de navegación requeridos para transitar
por las rutas normalizadas. Las radioayudas terrestres necesarias para volar en el área terminal
deberán encontrarse en condiciones de servicio operativo
4.5.-
Operaciones de Aproximación de No Precisión
Las aeronaves volando en IFR que utilicen GPS podrán seguir un tramo de una aproximación
instrumental de no precisión en los términos establecidos en esta circular, cuando, además de
cumplirse las condiciones indicadas en el apartado 5, los equipos embarcados requeridos para volar
la ruta desde el aeródromo de destino a cualquier aeródromo alternativo, incluida la maniobra de
aproximación, hayan sido aprobados y se encuentren en estado operativo. Del mismo modo, las
ayudas en tierra requeridas para realizar el procedimiento deberán encontrarse en condiciones de
servicio operativo.
4.5.1.- Procedimientos GPS Superpuestos
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Aquellos equipos GPS dotados de función RAIM con capacidad para realizar aproximaciones de
no precisión podrán utilizarse para volar dichos procedimientos instrumentales sin necesidad de
supervisar la integridad mediante referencia cruzada con la información suministrada por las
radioayudas que definen el procedimiento.
Para aquellos equipos GPS dotados con capacidad para realizar aproximaciones de no precisión
con integridad proporcionada por método equivalente a RAIM, será necesario supervisar la
integridad mediante referencia cruzada con la información suministrada por las ayudas en tierra.
4.5.2.- Procedimientos GPS No Superpuestos
Solo podrán realizar este tipo de procedimiento aquellas aeronaves equipadas con receptores GPS
dotados de función RAIM y con capacidad para realizar aproximaciones de no precisión.
Si se requiriese un aeródromo alternativo, la maniobra de aproximación GPS no superpuesta podrá
realizarse en el aeródromo de destino siempre y cuando el aeródromo alternativo cuente con un
procedimiento de aproximación aprobado no basado en GPS. Si no se requiere un aeródromo
alternativo, deberá estar disponible en el aeródromo de destino un procedimiento de aproximación
aprobado no basado en GPS. Cuando se requiera un aeródromo alternativo de despegue o en ruta,
deberá estar disponible en los aeródromos alternativos un procedimiento de aproximación
aprobado no basado en el GPS .
Por otra parte, y en lo que respecta al procedimiento de aproximación publicado, estará identificado
como Aproximación GPS (p.ej. GPS RWY 27) y la aproximación frustrada no se apoyará en GPS.
4.6.-
Conclusión
La siguiente tabla resume las condiciones de operación aplicables a la utilización de equipos GPS
en IFR, para los diversos tipos de operaciones y dependiendo de las características del equipo de a
bordo en cuanto a integridad (proporcionada o no por RAIM) y capacidad para realizar
aproximaciones de no precisión.
INTEGRIDAD PROPORCIONADA POR RAIM
EN RUTA OCEÁNICA
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles si se pierde la función RAIM
INTEGRIDAD NO PROPORCIONADA POR RAIM
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles
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EN RUTA CONTINENTAL
El GPS puede reemplazar uno de los dos equipos de
navegación requeridos
La supervisión de la integridad será realizada mediante
referencia cruzada con el sistema de navegación
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles si se pierde la función RAIM
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles
Las radioayudas terrestres deben encontrarse en
condiciones de servicio operativo
Las radioayudas terrestres deben encontrarse en
condiciones de servicio operativo
La supervisión de la integridad será realizada mediante
referencia cruzada con el sistema de navegación
ÁREA TERMINAL
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles si se pierde la función RAIM
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles
Las radioayudas terrestres deben encontrarse en
condiciones de servicio operativo
Las radioayudas terrestres deben de encontrarse en
condiciones de servicio operativo
Deben seguirse los procedimientos establecidos, que
estarán disponibles en la base de datos de navegación
La supervisión de la integridad será realizada mediante
referencia cruzada con el sistema de navegación
Deben seguirse los procedimientos establecidos, que
estarán disponibles en la base de datos de navegación
EQUIPOS GPS CON CAPACIDAD PARA REALIZAR APROXIMACIONES DE NO PRECISIÓN
APROXIMACIONES DE NO
PRECISIÓN SUPERPUESTAS
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles si se pierde la función RAIM
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles
Las radioayudas terrestres deben encontrarse en
condiciones de servicio operativo
Las radioayudas terrestres deben de encontrarse en
condiciones de servicio operativo
Deben haberse establecido procedimientos específicos e
identificados para uso del GPS, que estarán disponibles
y actualizados en la base de datos
La supervisión de la integridad será realizada mediante
referencia cruzada con el sistema de navegación
Deben haberse establecido procedimientos específicos e
identificados para uso del GPS, que estarán disponibles y
actualizados en la base de datos de navegación
APROXIMACIONES DE NO
PRECISIÓN NO SUPERPUESTAS
Los sistemas de navegación requeridos deben estar
disponibles si se pierde la función RAIM
NO AUTORIZADAS
Las radioayudas terrestres deben encontrarse en
condiciones de servicio operativo
Deben haberse establecido procedimientos específicos
para uso del GPS, que estarán disponibles y
actualizados en la base de datos de navegación
Deben existir procedimientos de aproximación
alternativos apoyados en radioayudas terrestres
APROXIMACIONES DE PRECISIÓN
NO AUTORIZADAS
5.-
REQUISITOS DE OPERACIÓN
5.1.-
General
NO AUTORIZADAS
Cualquier operación de vuelo con GPS exigirá la previa aprobación de aeronavegabilidad de la
instalación de a bordo, según los criterios establecidos por la DGAC. La operación del GPS deberá
realizarse de acuerdo con el manual de vuelo (AFM) o suplemento del mismo. Las Listas de Equipo
Mínimo (MMEL/MEL), aceptada/aprobada por la DGAC, incluirán el ítem GPS según sea
necesario en cada caso.
5.2.-
Operaciones en Área Terminal
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Para que las aeronaves realizando operaciones IFR puedan utilizar el sistema GPS como medio
suplementario de navegación en área terminal, el explotador de la aeronave deberá contar con la
preceptiva autorización de la DGAC. Para que una compañía aérea extranjera sea autorizada a
efectuar operaciones de esta naturaleza en territorio español, solo será necesario que haya obtenido
de su Autoridad Aeronáutica la preceptiva autorización, justificando que dicha autorización ha sido
concedida de acuerdo con los criterios establecidos por las JAA o equivalentes.
Por otra parte, los procedimientos establecidos para las rutas normalizadas de salida y llegada
(STARs y SIDs) deberán ser aprobados por la Autoridad Aeronáutica para uso del GPS y estar
disponibles en la base de datos de navegación de a bordo.
5.3.-
Operaciones de Aproximación de No Precisión
Para que las aeronaves realizando operaciones IFR puedan utilizar el sistema GPS como medio
suplementario de navegación para volar cualquier tramo de una maniobra de aproximación de no
precisión, el explotador de la aeronave deberá contar con la preceptiva autorización de la DGAC.
Para que una compañía aérea no española sea autorizada a efectuar operaciones de esta naturaleza
en territorio nacional, será necesario que haya obtenido de su Autoridad Aeronáutica la preceptiva
autorización, justificando que dicha autorización ha sido concedida de acuerdo con los criterios
establecidos por las JAA o equivalentes.
Por otra parte, los procedimientos instrumentales de aproximación de no precisión deberán ser
aprobados por la Autoridad Aeronáutica para uso del GPS y estar disponibles y actualizados en la
base de datos de navegación de a bordo, que deberá estar aceptada o aprobada a su vez por la
Autoridad Aeronáutica.
En todo caso, las bases de datos de navegación deberán cumplir como mínimo las siguientes
condiciones:
a) El procedimiento de aproximación incluido en la base de datos definirá la localización de
todas las radioayudas y de todos los puntos de recorrido necesarios.
b)
La información almacenada en la base de datos se presentará a la tripulación en el orden
cronológico de acuerdo con el procedimiento aprobado
c)
Los puntos de recorrido de la base de datos no podrá ser modificados o alterados por la
tripulación
Del mismo modo, y siguiendo los criterios de OACI, para proceder a la aprobación de cualquier
carta de aproximación y datos asociados aplicables a procedimientos de aproximación basados en
tecnología de navegación por satélite, todas las coordenadas geográficas de puntos e instalaciones
significativas habrán de revisarse de acuerdo con WGS-84.
5.4.-
Conclusión
La siguiente tabla resume los requisitos establecidos por la DGAC enunciados en los anteriores
apartados.
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APROBACIONES REQUERIDAS
6.-
EN RUTA OCEÁNICA
AERONAVEGABILIDAD EQUIPO EMBARCADO
LISTAS DE EQUIPO Y MANUAL DE VUELO
EN RUTA CONTINENTAL
AERONAVEGABILIDAD EQUIPO EMBARCADO
LISTAS DE EQUIPO Y MANUAL DE VUELO
ÁREA TERMINAL
AERONAVEGABILIDAD EQUIPO EMBARCADO
LISTAS DE EQUIPO Y MANUAL DE VUELO
EXPLOTADOR
RUTAS NORMALIZADAS
APROXIMACIONES DE NO PRECISIÓN
AERONAVEGABILIDAD EQUIPO EMBARCADO
LISTAS DE EQUIPO Y MANUAL DE VUELO
EXPLOTADOR
PROCEDIMIENTO APROXIMACIÓN
BASE DE DATOS DE NAVEGACIÓN
APROXIMACIONES DE PRECISIÓN
NO AUTORIZADAS
CRITERIOS Y REQUISITOS PARA LA UTILIZACIÓN DEL GPS COMO MEDIO
ÚNICO DE NAVEGACIÓN EN ÁREAS OCEÁNICAS O REMOTAS
Para la realización de este tipo de operaciones, la DGAC establecerá requisitos adicionales en cuanto a
aprobación de equipos embarcados. Del mismo modo, e independientemente de la emisión de futuras
circulares operativas que definan los criterios de operación, los explotadores deberán solicitar a la
DGAC la correspondiente Aprobación Operacional.
Madrid, 26 de febrero de 1997
EL DIRECTOR GENERAL
Fernando Piña Saiz
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