Verificación de radioayudas con RPAS

Introducción

Las radioayudas utilizadas en Navegación Aérea tienen que ser calibradas en vuelo regularmente para garantizar que la señal que proporcionan está dentro de los límites de tolerancia establecidos por OACI.

Actualmente, las calibraciones en vuelo se realizan con aeronaves equipadas con consolas de calibración para registrar y analizar la señal y llevan a bordo, además de la tripulación, a operadores de consola especializados.

La realización de calibraciones en vuelo mediante RPAS puede facilitar la planificación y gestión de estas calibraciones para los ANSP, además de abaratar notablemente los costes y permitir realizar vuelos de ingeniería para probar los efectos de los ajustes propuestos en los equipos.

Método

Para recoger la señal RF procedente de las radioayudas se necesita de un dispositivo pequeño y ligero, fácilmente integrable en un RPAS. Los dispositivos SDR (“Software Defined Radio”) cumplen con estos requisitos permitiendo, además la configuración de sus parámetros de recepción mediante software (frecuencia, muestreo, ancho de banda, etc.)

La recepción de la señal RF se realizará a través de una antena adaptada a las frecuencias de trabajo y a la polarización utilizada por las radioayudas.

A su salida, la SDR nos proporciona la señal de RF digitalizada, por lo que se necesita de una microcomputadora capaz de recoger y analizar estos datos. Además, debe estar equipada con un software desarrollado específicamente para el análisis de este tipo de señales, extrayendo de ellas la información necesaria para la calibración.

En la arquitectura empleada por INECO, todos estos componentes se encuentran embarcados en un octocóptero coaxial, capaz de soportar gran peso y con una autonomía de hasta media hora. Además, este RPAS, necesita disponer de una fuente de navegación extremadamente precisa, ya que los parámetros de las radioayudas se encuentran relacionados con la posición. Por ello, este octocóptero está equipado con un sistema RTK (“Real Time Kinematic”) capaz de proporcionar una precisión con un error inferior a 1 metro.

Los resultados son visualizados a través de una herramienta desarrollada por INECO, que permite visualizar los parámetros calculados junto a la posición del RPAS (en 3D) de manera sencilla e intuitiva tanto en tiempo real como en post-procesado.

Resultados

Hasta la actualidad, Ineco ha realizado numerosas pruebas en entorno real, verificando radioayudas como VOR (“Very-High-Frequency Omnidirectional Range”) e ILS (“Instrument Landing System”), donde se han realizado vuelos radiales, verticales, horizontales, órbitas y aproximaciones en función del tipo de radioayuda.

Los resultados obtenidos se han encontrado dentro de los rangos establecidos por OACI más del 95% del tiempo, cumpliendo así la normativa actual. Con lo cual, se ha validado la arquitectura empleada en entorno real, estableciéndose un nivel de madurez TRL7.

Discusión

Esta tecnología se encuentra preparada para entrar en funcionamiento como un servicio de mantenimiento, que permita comprobaciones puntuales y un espaciado entre vuelos de calibración.

A día de hoy, no es posible sustituir por completo los vuelos tripulados, ya que la autonomía de los RPAS es limitada y no existe una integración con la aviación convencional.

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