Sistema localizador (Localizer - LOC)

El sistema de localizador tiene por fin mostrar, durante la aproximación a la pista de aterrizaje, la ubicación del avión en relación a la pista. Sabremos si el avión se halla a izquierda o a derecha del eje de la pista.

Cada uno de los sistemas de localizador a bordo del avión incluye:

1. Un receptor de LOC ubicado en el compartimiento de equipos electrónicos, controlado por la sección ILS del controlador de electrónica posterior (AECP).
2. Antenas de LOC ubicadas a ambos lados de la cola del avión.

Los datos captados por el receptor de localizador son transmitidos al sistema FMS que procesa los datos y los muestra en los indicadores HSI. Los datos son asimismo transmitidos a los ADI (incluyendo el ADI de stand-by).

El subsistema en tierra incluye un transmisor y una antena la cual emite dos haces: un haz a derecha del eje (el que es modulado con una señal de audio de 150 Hz), y el otro a izquierda (modulado con audio a 90 Hz).
El sistema de localizador en tierra usa frecuencias portadoras de 108.1 MHz a 111.9 MHz. A cada pista se asigna otra frecuencia de localizador, para evitar que los cálculos se realicen respecto a una pista distinta a la de aterrizaje.

La selección de la frecuencia se efectúa mediante la sección de control de ILS, de acuerdo a la pista escogida.
Más allá de la selección de frecuencia, el piloto debe escoger el curso frontal (Front Course) al iniciar una aproximación por ILS. Este dato es mostrado en el HSI, y es usado como referencia horizontal de la
aproximación. Cuando la diferencia entre el curso escogido y el indicado por los haces de ILS supera los 90 grados, el puntero de LOC es ocultado.
Los datos de curso frontal son entregados también al sistema de piloto automático (AFDS) para la ejecución de aterrizajes automáticos.
Las señales de localizador son captadas por las dos antenas y transferidas al receptor, donde son
demoduladas. Las señales de audio obtenidas (en las frecuencias de 90Hz y 150Hz) son comparadas: de acuerdo al resultado de dicha comparación, el receptor suministra señal de localizador (LOC) a la computadora

FMC, que traduce este dato a una indicación de localizador (LOC) en los indicadores ADI, HSI, y ADI de standby.

Los pilotos disponen de una indicación acerca de la posición del avión en relación al eje central de la pista.

Si vemos que el puntero se ubica a la derecha del símbolo del avión (A/C), esto indica que el avión se halla a izquierda del eje de la pista; si el puntero se hallase a la izquierda del símbolo A/C, es porque el avión se halla a derecha de dicho eje. El sentido de la corrección es la ubicación relativa del puntero; al igual que en el sistema GS, se usa el método de "volar hacia la aguja".


ANÁLISIS DEL DIAGRAMA EN BLOQUES
Receptor de localizador

El receptor de localizador es operado mediante el botón de ILS apropiado (L-ILS, R-ILS, C-ILS) en el selector de audio (ASP). La frecuencia de recepción es sintonizada en la sección de control, la que controla también la frecuencia del receptor de GS.

La antena capta los haces de LOC en las frecuencias escogidas, y los suministra al receptor, que demodula la señal, detecta las dos señales de audio, y las compara. La diferencia entre las intensidades de las señales de 90Hz y 150Hz es convertida en una tensión de CC que es entregada a la computadora FMC.

La computadora FMC genera las señales correspondientes para los distintos sistemas del avión, en particular al generador de símbolos, que genera las indicaciones de puntero vertical en las pantallas de ADI y HSI, y en el indicador ADI de respaldo.

Cuando el avión se halla sobre el eje de la pista, las intensidades se igualan, la tensión que representa la diferencia vale cero, y el puntero aparece en el centro de la escala. Si el avión se desvía a izquierda o a derecha, "penetrando" en uno de los haces, el haz determina el valor de la tensión de CC generada, y el puntero vertical sube o baja, para implementar el llamado vuelo hacia la aguja..

El puntero indica el sentido de la corrección que se necesita: cuando el puntero va a derecha, el avión se halla a la izquierda del eje de la pista, y se debe corregir hacia la derecha; cuando el puntero se desvía a izquierda, el avión se halla a la derecha del eje, y se debe corregir hacia la izquierda.

En caso de recepción pobre o nula, o falla en el receptor, el receptor proporciona a la computadora FMC una señal de no-confiabilidad, que causa que las lecturas de LOC sean eliminadas de los instrumentos ADI, HSI y ADI de stand-by.

Para decidir si la potencia de recepción es lo suficientemente alta, el receptor suma las potencias de recepción de ambos haces. Si esta suma se halla por debajo de un determinado umbral (que es fijado en el receptor), aparecerá en el HSI y en el ADI una banderilla LOC, que indica a los pilotos que hay un desperfecto en el receptor de LOC activo. En caso de desperfecto del receptor LOC central, aparece en el indicador ADI de standby una banderilla LOC que cubre la escala de LOC en dicho indicador.

La indicación del curso frontal, escogida mediante el botón correspondiente en la sección de ILS, permite ver el curso de la pista de aterrizaje. Cuando hay una diferencia de más de 90 grados entre el curso frontal elegido (y se ve en la ventana derecha del panel de ILS) y la trayectoria de aproximación actual, el puntero es eliminado de las pantallas. En la figura de displays de fallas de los receptores ILS vemos las distintas indicaciones.
El receptor de Localizador permite al piloto ubicar al avión en la continuación del eje de la pista de aterrizaje.

La referencia del eje de la pista es suministrada por dos haces que son emitidos a izquierda y a derecha de dicho eje. El transmisor se halla en el umbral mismo de la pista. El haz derecho es modulado por una frecuencia de 150 Hz, y el haz izquierdo es modulado por una frecuencia de 90 Hz. La diferencia entre las intensidades de estas dos señales suministra a los pilotos una indicación de la situación actual del avión con relación al eje de la pista.

Los pilotos acceden a este dato leyendo la posición de un puntero vertical en las pantallas de ADI y HSI, y en el indicador ADI de respaldo, que se mueve a izquierda y a derecha para indicar el sentido de la corrección requerida.
El receptor de localizador es operado mediante el botón de ILS apropiado (L-ILS, R-ILS, C-ILS) en el selector de audio (ASP) del capitán o del oficial primero. La frecuencia de recepción es sintonizada en la sección de control de ILS. La frecuencia seleccionada determina la frecuencia del receptor de GS.
Cuando el avión se halla en la continuación del eje de la pista, la intensidad de ambas señales es
aproximadamente la misma. Al no haber diferencia, el puntero se ubicará en el centro de la escala.

Para complementar al puntero vertical, existe una banderilla LOC, la que suministra una indicación de no confiabilidad en caso de falla en el receptor, o cuando la recepción es deficiente (es decir, la potencia captada se halla por debajo de un umbral predeterminado).

Para decidir si la potencia de recepción es suficiente (y así controlar la aparición de la banderilla), el receptor suma las potencias captadas de ambos haces. Si la suma se halla por encima del umbral, desaparece las banderillas y se restituyen las escalas y los punteros.

En caso contrario, la banderilla LOC aparecerá en la pantalla del HSI y del ADI, borrándose la escala. En el indicador ADI de stand-by, la banderilla LOC cubre la escala de LOC

Cuando una de las dos antenas no recibe señal alguna, o no entrega señal al receptor, la potencia captada en la otra antena no supera el umbral de recepción, y las banderillas reemplazan a la escala.

bibligrafia: manual basico de sistema de navegacion ata 34-33-00 paginas83-86

DATOS.

ACTIVIDADES DEL DIA PARA INVESTIGAR

1. Conceptos de Comunicaciones.

Elementos de Comunicación:

Los componentes básicos de un sistema de comunicación lo integran un micrófono, un transmisor, antena de transmisión, antena de recepción, un receptor, y un audífono o altavoz.

Cuando el piloto inicia la comunicación, el micrófono convierte la voz en señales eléctricas en una señal de transmisión de radio y la amplifica para la antena. Esta señal radiada es entonces recibida y procesada por alguna estación en tierra o alguna aeronave la cual tiene una antena receptora y un receptor que es sintonizado en la frecuencia transmitida.

Los procesos se trabajan inversamente para comunicaciones transmitidas desde la estación de tierra u otra aeronave. En este caso la antena de la aeronave recibe la señal transmitida.
El receptor procesa y convierte esta señal en señales eléctricas, las señales eléctricas son convertidas en un sonido audible por el audífono o por el parlante.

Teoría de Ondas:

Las ondas de radio por las cuales nos comunicamos son originadas en un dispositivo conocido como transmisor. Si el mensaje a trasmitir está compuesto por voz o por señales más complicadas, se utilizan otros métodos, el transmisor necesitaría tener una sección de modulación, la cual cambiaria la forma de la portadora a una forma de onda más compleja, en relación con la señal a ser transmitida. La forma básica de la onda portadora generada por el transmisor es de una onda sinusoidal. La onda transversal que es radiada en el espacio, podría o no mantener las características de onda sinusoidal, dependiendo del tipo de modulación que se le aplique.

Radio de Propagación:

Es el medio a través del cual la energía de radio frecuencia debe viajar desde la antena del transmisor, hasta la antena del receptor, la mayoría de ondas de radio son aquellas que están dentro de la atmósfera terrestre. La influencia ejercida por la atmósfera terrestre complica lo que puede parece un problema simple. Estas complicaciones son principalmente debido a la falta de uniformidad en la atmósfera. Las condiciones atmosféricas pueden cambiar según la altura, la ubicación geográfica, e incluso según el momento (día, noche, etc.).

Los efectos que las condiciones de la Troposfera da en las señales de RF son tales que las comunicaciones VLF y LF de largo alcance son muy exitosas. Debido a que el ambiente en la Estratosfera es constante, este tiene relativamente poco efecto en las ondas de radio. La Ionosfera contiene cuatro capas de iones cargados eléctricamente, los cuales permiten que a las ondas de radio se propaguen a largas distancias alrededor de la tierra, esta es la región más importante de la atmósfera para reflejar ondas RF de vuelta a la tierra.

Dentro de la atmósfera, las ondas de radio pueden ser reflejadas, refractadas, y difractadas de una manera similar a la luz y a las ondas de calor.

La Atmosfera:

La atmosfera es una envoltura de aire que rodea la tierra, es una mezcla compuesta de 78% de Nitrógeno, 21% de Oxigeno y el 1% restante está constituido de Hidrogeno, vapor de agua, anhídrido carbónico, Ozono y gases nobles. La atmósfera terrestre está dividida en 3 regiones, o capas: Troposfera, estratosfera, y la ionosfera.

La troposfera es la porción de la atmósfera que se extiende desde la superficie de la tierra hasta una altura de 7 a 10 millas. La temperatura en esta región disminuye rápidamente con la altitud, se forman nubes, y existe mucha turbulencia debido a las variaciones de la temperatura, densidad, y presión.

La estratosfera está localizada sobre la troposfera y se extiende hasta 25 millas por encima de ella. La temperatura en esta región es considerada constante, y existe poco agua y vapor presente.

La ionosfera se extiende arriba de las 25 millas, hasta una altura aproximadamente de 250 millas.

2. Antenas.

Es un dispositivo diseñado para emitir o interceptar ondas electromagnéticas.

Clasificación:

· Antena Transmisora: Es un conductor el cual emite ondas electromagnéticas cuando una corriente de radio frecuencia es pasada a través de ella. Las antenas varían en forma y diseño dependiendo de la frecuencia a ser transmitida y de propósitos específicos a los que deben servir. En general, las estaciones de comunicación transmisoras emiten señales en todas las direcciones. Sin embargo, se diseñan antenas especiales que emiten solo en ciertas direcciones o ciertos diagramas direccionales de radiación.

· Antena Receptora: Las antenas receptoras deben interceptar las ondas electromagnéticas que están presentes en el aire. La forma y tamaño de la antena receptora variara además de acuerdo con el propósito específico para el cual esta es prevista. En comunicaciones aéreas la misma antena es usada normalmente para la transmisión y recepción de señales.

Funcionalidad:

La onda portadora modulada generada en el transmisor es llevada hacia la antena mediante un alambre llamado línea de transmisión. La señal que entra en la antena consiste de ambos tipos, campo eléctrico y campo magnético, y si es alimentado en un cable de longitud de media onda de la portadora, el alambre actuara como un circuito resonante. Los electrones fluirán hacia un extremo de la antena y se agruparan allí; entonces, durante el siguiente medio ciclo, los electrones viajaran hacia el extremo opuesto y se agruparan allí también. Cuando todos los electrones están en un extremo, la antena no tendrá flujo de corriente, y el campo magnético será cero. El campo eléctrico será máximo, debido a la diferencia de potencial que existe entre los dos extremos de la antena.

Cuando los electrones empiecen a fluir de vuelta hacia el otro extremo, el campo eléctrico disminuye y el campo magnético se incrementa, hasta el punto en que en ambos extremos esta el mismo voltaje y la corriente es máxima. Mientras la señal sea suministrada a la antena, esta oscilara, y debido a que esta oscilación se hace en radio frecuencias, el campo se expande tanto en cada ciclo, que parte de este no puede retornar en la antena antes del siguiente ciclo lo forcé a expandirse otra vez, y parte de esta energía es irradiada al espacio.

Estructura:

Tipo Hertz: (Media onda sin conexión a tierra). Es una antena en media onda, y puede ser alimentada en su centro y en su extremo final. Si es alimentada en el centro donde su corriente es máxima, esta es llamada Antena alimentada por corriente, pero si esta es alimentada desde su extremo donde la corriente es cero pero el voltaje es máximo, se dice que es alimentada por voltaje. Una forma de antena tipo Hertz es la Dipolo, la cual es una antena de media onda que consiste en dos brazos de media onda, alimentada en el centro. La antena VOR encontrada en casi todas las aeronaves es una forma especial de Dipolo. Está orientada horizontalmente y los brazos forman una V, con su vértice en la línea de vuelo, usualmente mirando hacia adelante.

Tipo Marconi: No siempre es conveniente usar una antena de media onda en una aeronave, así que a menudo se usa una antena de un cuarto de onda. Con este tipo de antena, todos los requerimientos de transmisión pueden ser resueltos con un conductor de un cuarto de onda usando un reflector que sirva para el otro cuarto de onda.

Tipo Loop: las características direccionales de una antena pueden ser intensificadas devanándola en forma de un bucle. Una señal recibida en línea con el plano del bucle será recibida en el lado A, después esta es recibida en el lado B y el voltaje inducido en el lado A será desfasado por esa en el lado B. La corriente en la antena será entonces la diferencia entre la corriente en los dos lados. Cuando una señal es recibida de un transmisor directamente por los costados del bucle, el voltaje inducido dentro de los dos lados será igual en uno y otro, pero opuestos en polaridad y cancelaran la una a la otra. Estas características hacen que la antena tipo Loop sea muy usada para Radiación Radiogoniometrica.

3. Acopladores de Antenas.

4. Lineas de Transmision.

Definición:

Una antena trasmisora o receptora está conectada directamente a su transmisor o receptor asociado por medio de un alambre o alambres los cuales son blindados. Las líneas de transmisión son alambres blindados de interconexión, también llamados Cable Coaxial, el cual conecta la antena al transmisor o al receptor. El trabajo de la línea de transmisión (cable coaxial) es el de llevar la energía al lugar donde esta va a ser usada y completar este recorrido con la mínima perdida de energía.

Estructura:

El cable coaxial está construido de un centro conductor rodeado por un dieléctrico el cual a su vez está rodeado por un blindaje u otro conductor que está rodeado por algún otro aislante protector. Las líneas de transmisión pueden variar de solo unos pocos pies a varios pies en su longitud.

Aplicabilidad:

El cable coaxial es utilizado en la mayoría de las instalaciones aéreas por las líneas de transmisión, es una línea desequilibrada que funciona con una antena equilibrada. Una línea de transmisión conecta el amplificador de potencia final (Radio) de un transmisor con la antena transmisora. La línea de transmisión de un receptor conecta la antena con el primer circuito de sintonización (Radio) del receptor.