Taller sobre Estudios Aeronáuticos para Aeropuertos...Expanding the Realm of Possibility VSS y OFZ...

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Taller sobre Estudios Aeronáuticos Taller sobre Estudios Aeronáuticos para Aeropuertos para Aeropuertos Lima, 1 Lima, 1-4 Aut 2011 4 Aut 2011 La Fase Aérea La Fase Aérea Manuel Ayres Jr., Ph.D.

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Taller sobre Estudios Aeronáuticos Taller sobre Estudios Aeronáuticos

para Aeropuertospara AeropuertosLima, 1Lima, 1--4 Aut 2011 4 Aut 2011

La Fase AéreaLa Fase Aérea

Manuel Ayres Jr., Ph.D.

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El contexto El contexto

Aproximación Final

Aproximación Perdido

Aterrizaje Interrumpido

Despegue

Pérdida del motor durante el despegue

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Tipos de AproximaciónTipos de Aproximación

Visual (Techo >1000 pies, visibilidad 3MN)

Instrumento, de No Precisión (OCH 300-500 pies)

Instrumento, de Precisión

Categoria OCH

(pies)

RVR (m) Visibilidad (m)

I 200 550 800

II 100 300 -

IIIa 50-100 200 -

IIIb 0-50 75 -

IIIc 0 0 -

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Embudo de AproximaciónEmbudo de Aproximación

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Desviaciones en la Fase AéreaDesviaciones en la Fase Aérea

Nominal Flight Path

(x = 0, y = 0)h

y

Obstacle

x

Nominal Flight Path

(x = 0, y = 0)h

y

Obstacle

x

Nominal Flight Path

hy

Obstacle

x

Y1 = NFPh - h

X1 = XO – WS/2

Nominal Flight Path

hy

Obstacle

x

Y1 = NFPh - h

X1 = XO – WS/2

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Niveles de Protección de las Superficies Niveles de Protección de las Superficies

Limitadoras de Obstáculos Limitadoras de Obstáculos

Nivel 1: ningún objeto fijo está permitido, excepto si

frangible

Nivel 2: ningún objeto nuevo se permite, excepto si se

encuentra en la sombra de otros obstáculos, y se

recomienda eliminar los ya existentes cuando sea

posible

Nivel 3: ningún objeto nuevo por encima de la

superficie está permitido, a menos que un estudio

aeronáutico demuestra que el riesgo es aceptable

Excepciones son informadas en el AIP

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Aproximación de Precisión Aproximación de Precisión –– Loc & GSLoc & GS

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ILSILS

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Global Positioning System Global Positioning System -- GPSGPS

RNAV (Area Navigation Approaches):

LNAV: Lateral Navigation (não-precisão)

LNAV/VNAV: Lateral Navigation/Vertical Navigation

(DH 350 ft)

GNSS Landing System (GLS): DH hasta 200 pies

WAAS: Wide Area Augmentation

ADS-B: Automatic dependent surveillance-

broadcast (ADS-B)

GBAS: Ground Based Augmentation System (OACI) ou LAAS: Local Area Augmentation System (FAA)

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ADSADS--BB

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LAASLAAS

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Herramientas para Estimar el Riesgo de Herramientas para Estimar el Riesgo de

Colisión en la Fase AéreaColisión en la Fase Aérea

CRM se desarrolló en los años 70

FAA Airspace Simulation and Analysis Tool (ASAT)

más amplia

considera el desempeño de la aeronave, la

navegación, el clima, la topografía, la turbulencia y

los factores humanos

MITRE - Safety Assessment Toolset (SAT)

Datos caminos de vuelo (multilateración)

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CRM CRM –– Aproximación PérdidaAproximación Pérdida

Runway

Vertical Deviation Probability Distribution

Nominal Flight Path

OCH

Z’ (Height Loss)

Obstacle

10 Std Dev HL

Runway

Vertical Deviation Probability Distribution

Nominal Flight Path

OCH

Z’ (Height Loss)

Obstacle

10 Std Dev HL

* Ponto de descida mínima

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CRM CRM –– Desviaciones VerticalesDesviaciones Verticales

Vertical Deviation Probability Distribution

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CRM CRM –– Desviaciones LateralesDesviaciones Laterales

Horizontal Deviation Probability Distribution

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Collision Risk Model Collision Risk Model -- CRMCRM

Localización del obstáculo (x, y, z) y dimensiones.

Dimensiones de la aeronave en aproximación

Categoría da velocidad de aproximación (Cat A – 90 nudos, Cat

B - 120 nudos, Cat C - 140 nudos, o Cat D - 160 nudos)

Razón de ascenso (default 2.5%).

Tipo de aproximación (Cat I o Cat II (Flight Director o Autopilot))

Altitud

Altura de decisión (OCH).

Altura del datum de referencia (RDH, estándar es 15 m (50 ft)).

Corso del Localizer (estándar 213.36 m (700 ft)).

Distancia del Localizer hasta el umbral de llegada

Razón de descenso (2.5, 3.0 o 3.5 grados).

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Coordenadas CRMCoordenadas CRM

+y

+x

+z

-y

(xk, yk1, zk)

(xk, yk2, zk)Rwy End

+y

+x

+z

-y

(xk, yk1, zk)

(xk, yk2, zk)Rwy End

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CRM CRM –– Otras ConsideracionesOtras Consideraciones

Tasa de aproximación pérdida

CRM: 1:100

FAA (2008): 1:500

Sombreado

Obstáculos cerca

Riesgo de colisión con múltiples obstáculos

n

k

kOPCP

1

*11)(

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Datos de MultilateraciónDatos de Multilateración Identifica la posición de la aeronave basado en

señales del transponder de la aeronave recogido en

varias estaciones fijas

Integrar los sistemas ASDE-X

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Multilateración Multilateración -- Desviaciones LateralesDesviaciones Laterales

-1 0 1 2 3 4 5-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

East(NM)

Nort

h(f

t)

Cat-A 61 Approaches (Course Track)

Mean

Two Sigma

Six Sigma

Track

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Multilateración Multilateración -- Desviaciones VerticalesDesviaciones Verticales

-1 0 1 2 3 4 5-500

0

500

1000

1500

2000

East(NM)

Up(f

t)

Cat-A 61 WAAS VNAV Approaches (Vertical)

Mean

Two Sigma

Six Sigma

Track

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Multilateration Multilateration –– 3D3D

0

1000

2000

3000

4000 -1400 -1200 -1000 -800 -600-400

-200 0 200

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Cross Track (feet)

KOUN Offset AP 20 2000ft VDI Plot

Centerline Distance to Threshold (feet)

Altitude (

feet)

2

6

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Desviaciones en la Fase ILSDesviaciones en la Fase ILS

ILS Category Lateral

Displacement

Vertical Displacement

2.5o Glide

Path

3.0o Glide

Path

3.5o Glide

Path

CAT I 16.4 4.9 5.8 6.8

CAT II FD 11.4 4.5 5.3 6.1

CAT II AP 11.4 3.7 4.4 5.1

Desviaciones en la Desviaciones en la Aproximación FrustradaAproximación Frustrada

Range (m) Standard Deviation (m)

300 12.57

200 12.07

100 12.06

-100 13.30

-200 15.03

-300 17.11

-600 24.65

-900 34.23

-1200 43.93

CRM

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Análisis SugeridaAnálisis Sugerida Identificar los obstáculos, en la franja de pista o

hiriendo las superfícies limitadoras, que se encuentran

cerca de la pista (zona de aproximación, despegue y

transición)

Usar el CRM para evaluar los obstáculos en ambas

direcciones. Usar la categoría de aproximación

disponibles en el aeropuerto (de precisión Cat I o II).

De lo contrario, usar Cat I precisión, incluso en los

aeropuertos sin aproximación de precisión, y

identificar los obstáculos más críticos. Eliminar estos

obstáculos cuando posible

Verificar el segmento visual y OFZ

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Otras ConsideracionesOtras Consideraciones

No hay modelos de riesgo de aproximaciones

visuales y de no precisión, tampoco para el

despegue

Estudio del OCP de la OACI sugiere

desviación de 10 m con riesgo de 1x10-7

(simulación de B-747-400)

En el segmento final (1200 metros), el CRM

utiliza una desviación estándar de 12 metros

lateral

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VSS y OFZVSS y OFZ Doc 8168, Vol. II, 2006, los procedimientos por

instrumento en línea recta deben ser protegidos de los

obstáculos en el segmento visual. Los obstáculos con

altura con menos de 15 metros en relación con el

umbral de aproximación pueden ser ignoradas,

aunque penetre en la superficie del segmento visual

(VSS)

Zona Libre de Obstáculos (OFZ): el espacio aéreo por

encima de la superficie de aproximación interna, de

las superficies de transición interna, superficie de

aterrizaje interrumpido y la porción de la franja de

pista ligada por estas superficies (no debe ser

penetrada por cualquier obstáculo fijo montado sobre

soporte no frangible)

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PANSPANS--OPS (Procedures for Air Navigation OPS (Procedures for Air Navigation

Services Services -- Aircraft Operations) Aircraft Operations)

Normas para establecer los procedimientos de

aproximación por instrumentos y

procedimientos de despegue

Doc 8168-OPS/611 (volumes 1 y 2) de la

OACI

Objetivo: garantizar un espacio aéreo libre de

obstáculos cuando se opera con instrumentos

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PreguntasPreguntas??