Qué es el sistema de aterrizaje por instrumentos y su funcionamiento

En 1929 se diseñó un Sistema de Aterrizaje por Instrumentos (ILS) para guiar a los pilotos de las aerolíneas durante las aproximaciones de precisión y aterrizaje en condiciones de poca visibilidad. Proporciona orientación horizontal, vertical, de rumbo y de altitud al piloto para ejecutar una aproximación precisa a la pista para aterrizar. Se trata de una aproximación de precisión a la pista y al aterrizaje basada en instrumentos, con dos haces de transmisores de radio. Este artículo describe brevemente el funcionamiento del Sistema de Aterrizaje por Instrumentos y sus categorías de funcionamiento.

¿Qué es el Sistema de Aterrizaje por Instrumentos?

El ILS es una ayuda de precisión para el aterrizaje estándar de la OACI (Organización de Aviación Civil Internacional) que se utiliza para proporcionar señales de orientación precisa de descenso y acimut que ayudan a la aeronave a aterrizar en la pista en condiciones meteorológicas adversas y normales.

Navega al piloto hasta la pista en condiciones IFR con gran precisión. Este sistema electrónico proporciona la asistencia horizontal y vertical necesaria a la aeronave con una aproximación de precisión. El diagrama del Sistema de Aterrizaje por Instrumentos se muestra a continuación.

Consta de un localizador, una trayectoria de planeo y balizas de señalización. Tanto la trayectoria de planeo como el localizador están situados en el morro del avión. Reciben y transmiten las señales al indicador ILS en la cabina.

La señal VHF es transmitida por la antena del localizador de tierra en dirección opuesta a la pista para guiar a la aeronave horizontalmente hacia la línea central de la pista.

La señal UHF es transmitida por la antena de trayectoria de planeo/pendiente de planeo en la dirección vertical. Ayuda a la aeronave en sentido vertical hasta el punto de aterrizaje.

Estas señales transmitidas activan las agujas horizontales y verticales de un indicador del sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS). Esto ayuda al piloto a dirigir la aeronave hacia arriba/abajo o hacia la izquierda/derecha.

Cuando ambas agujas se mantienen en la posición central, el piloto guía la aeronave hacia el final de la pista de aterrizaje que está alineada con la línea central de la pista. Esto hace que la aeronave se dirija hacia el punto de aterrizaje.

Diagrama de bloques del sistema de aterrizaje por instrumentos

Se denomina Sistema de Aterrizaje por Instrumentos (ILS) a un emisor de radio en tierra que guía al piloto durante la aproximación y el aterrizaje de la aeronave en la pista. La frecuencia del receptor de la aeronave que se aproxima se sintoniza con la frecuencia del ILS para recibir la guía de éste. La siguiente figura ilustra el diagrama de bloques del ILS.

Funcionamiento del componente localizador (LOC)

El componente localizador del ILS transmite dos señales que se solapan en el centro y puede funcionar en el rango VHF de 108MHz a 117MHz. La señal de localización es proporcionada por la zona de solapamiento.

Durante la aproximación de la aeronave hacia la línea central de la pista, la frecuencia de modulación del lado izquierdo será de 90Hz y la del lado derecho de 150Hz.

Para alinear el avión con la línea central de la pista, se tiene en cuenta la diferencia de profundidad de la modulación. Todos los transmisores ILS utilizan la antigua modulación de amplitud (AM).

Funcionamiento de la trayectoria de planeo o de la pendiente de planeo (GP/GS)

La senda de planeo es la antena vertical que genera dos señales en el plano vertical. Se fija en un lado de la pista de aterrizaje a unos 300 m del final de la misma. Funciona en la gama UHF de 329,15MHz a 335MHz.

La frecuencia de modulación de la parte superior (la aproximación del avión a la pista es muy alta) será de 90Hz y la de la parte inferior será de 150Hz.

La aguja horizontal del indicador del sistema de aterrizaje por instrumentos (indicador ILS) es la diferencia de profundidad de modulación. Por lo tanto, el piloto indica a la aeronave que descienda.

Funcionamiento de las balizas de señalización

La baliza de señalización es uno de los componentes del ILS, que funciona a una frecuencia de 75MHz. Cuando recibe la transmisión, el indicador se activa en el panel de instrumentos del piloto. Cuando se recibe la señal en un avión, la altura de la misma debe ser precisa. Ayuda a indicar la distancia entre el avión y la pista.

Componentes del sistema de aterrizaje por instrumentos

Si todos los componentes del Sistema de Aterrizaje por Instrumentos están disponibles junto con un mecanismo de aproximación aprobado, el piloto ejecutará la aproximación de precisión.

Los componentes del ILS son de dos categorías. Son los componentes de la instalación en tierra y los equipos aéreos.

El componente de instalación en tierra está formado por el localizador, la senda de planeo, las balizas de señalización, el DME, el sistema de luces de aproximación y el alcance visual de la pista.

Localizador

Es el componente principal del ILS, que proporciona orientación lateral. La antena y el transmisor están situados en la línea central de la pista, en el extremo opuesto al umbral de aproximación.

Trayectoria de planeo o pendiente de planeo

Durante la aproximación, este componente proporciona orientación vertical al piloto. Se coloca a una distancia de 750 a 1250 pies de la pista desde el umbral, como se muestra en el diagrama del sistema de aterrizaje por instrumentos anterior. Se desplaza de 400 a 600 pies desde la línea media de la pista.

Balizas de señalización (MB)

Este componente del sistema de aterrizaje por instrumentos se divide en dos tipos. Son,

OM (marcador exterior)

Si se instala el marcador exterior, se coloca a una distancia de 3 a 6 NM del umbral, a menos de 250 pies de la línea central extendida de la pista. Así, ayuda al piloto a crear una posición fija positiva en el localizador. Proporciona la distancia, la altura y el funcionamiento del equipo para comprobar la aproximación intermedia y final de la aeronave.

MM (Marcador intermedio)

Si se instala el componente del marcador central del ILS, se encuentra a una distancia de casi 0,5 a 0,8 NM del umbral en la línea central extendida de la pista.

DME (Instrumento de medición de la distancia)

Este componente del sistema de aterrizaje por instrumentos está situado con una trayectoria de planeo para proporcionar la distancia de inclinación/deslizamiento a la aeronave con respecto al punto de aterrizaje.

Sistema de iluminación de aproximación

Hay varios sistemas de iluminación que funcionan como parte esencial del Sistema de Aterrizaje por Instrumentos (ILS) para ayudar al piloto a aterrizar la aeronave. Los sistemas de iluminación que pueden proporcionar esta facilidad son el ALS (Sistema de Iluminación de Aproximación), el SFL (Iluminación de Flash Secuenciado), el TZD (Iluminación de Zona de Aterrizaje) y el CLL (Luces de Línea Central necesarias para las operaciones de Categoría II y III).

Alcance visual de la pista

Para aterrizar la aeronave con facilidad, el piloto debe tener la capacidad de observar las ayudas visuales pertinentes antes de la llegada a la DH (altura de distancia) o al MAP (punto de aproximación perdida)

Hay dos tipos de equipos de ILS aéreos.

• LOC / LLZ (Localizador) y GP (Trayectoria de planeo) están situados en el morro de la aeronave. Mientras que el indicador de la aeronave está dentro de la cabina.
• Los indicadores y las antenas de las balizas de señalización también están dentro de la cabina

Categorías del sistema de aterrizaje por instrumentos

Las categorías del sistema de aterrizaje por instrumentos de las operaciones de aproximación y aterrizaje de precisión se dividen en función de la DH (altura/altitud de decisión) aplicada y del rango de visibilidad o RVR (rango visual de la pista). Hay 3 categorías de aproximación de precisión y aterrizaje ILS, que se muestran en la siguiente tabla.

• Categoría DH (altura de decisión) Alcance visual de la pista (RVR) Alcance de visibilidad
• CAT I 200 pies (no menos de 60 m) No <550 m 800m
• CAT II 200 pies (menos de 60 m), 100 pies (no menos de 30 m) No <350 m -
• CAT IIIA 100 pies o menos de 30 m o NO DH No <200 m -
• CAT IIIB 50 pies o menos de 15m o Sin DH Menos de 200 m pero no menos de 50 m -
• CAT IIIC Sin DH Sin limitación de RVR -
• Para llevar a cabo un aterrizaje automático de la aeronave, se utiliza la categoría D con un alcance visual de pista de 300 m.
• Las operaciones CAT II y CAT III de aproximación y aterrizaje de precisión por instrumentos no están permitidas a menos que se obtenga la información del RVR.
• La altitud especificada en la aproximación de precisión por instrumentos se representa en altura, que está por encima de la elevación del umbral de la pista. Esto se denomina altura de decisión (DH), que ayuda al piloto a decidir o continuar la aproximación o a realizar la aproximación frustrada.

Ventajas

Algunas ventajas del sistema de aterrizaje por instrumentos son las siguientes

• Este tipo de enfoque del sistema es muy preciso
• Es un sistema de ayuda al aterrizaje que utilizan las compañías aéreas.
• Se utiliza para ayudar al piloto durante el aterrizaje y la aproximación del avión.
• Ayuda al piloto a vigilar la pista y los aeropuertos cuando la visibilidad es limitada.
• Proporciona una aproximación final de precisión y una aproximación a la pista de aterrizaje de la aeronave.
• Ayuda a aumentar el conocimiento de la situación y las medidas de seguridad.
• Orienta hacia la pista de aterrizaje de la aeronave tanto en el plano vertical como en el horizontal.

Desventajas

El desventajas del sistema de aterrizaje por instrumentos se indican a continuación

• Debido a los haces localizados y con pendiente de deslizamiento, los objetos en movimiento, los vehículos y otros grandes objetos reflectantes producen interferencias
• Esta interferencia generada reduce la fuerza de la señal direccional.

Por tanto, se trata de una visión general del Sistema de Aterrizaje por Instrumentos (ILS) definición, diagrama, diagrama de bloques, componentes, categorías, ventajas y desventajas. El objetivo del ILS es guiar al piloto en un aterrizaje seguro en cualquier condición meteorológica. Las señales del ILS son muy esenciales para permitir el aterrizaje automático en los aviones. Aquí tienes una pregunta: "¿Cuáles son las limitaciones del Sistema de Aterrizaje por Instrumentos?"