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en el cual existe un sostenido aumento del
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ico aé
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r
c
o
n do
s
aeropuertos inte
r
nacionales. Esta zona del país p
r
esenta una compleja o
r
o
g
rafía,
y los sistemas de vigilancia instalados no son capaces de ga
r
antiza
r
cobe
r
tura a
diferentes niveles de vuelo. Con el desa
rr
ollo a nivel mundial de tecnolo
g
ía
s
de
vigilancia como la Multilate
r
ación y la
V
igilancia
D
ependiente
A
utomática por
Radiodifusión, se ha podido log
r
a
r
la
f
usión de los datos
r
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r
las mi
s
ma
s
con los ofrecidos po
r
los sistemas de
r
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r
; pa
r
a así cumpli
r
de mane
r
a e
f
iciente
con los requerimientos de la
OA
C
I
que se exigen actualmente pa
r
a el cumplimiento
de sus misione
s
. En esta investigación se pe
r
sigue analiza
r
la
f
usión de los dato
s
ofrecidos por estas técnicas de vigilancia, pa
r
a p
r
opone
r
un nuevo sistema que
brinde un mayo
r
volumen de cobe
r
tu
r
a al TM
A
Santiago, y sea supe
r
io
r
en cuanto
a precisión, exactitud y
r
edundancia, con
r
especto al que se encuent
r
a desplegado
en estos momentos.
Vigilancia aeronáuticaLa región oriental de la isla de Cuba está comp
r
endida dent
r
o del TM
A
Santiago,
Á
r
ea de maniobra de
te
r
minal
F
usión de datos
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r
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and redundancy, to the one al
r
eady deployed today.
En la actualidad la circulación aérea debe tene
r
en cuenta disímiles factores para compatibiliza
r
las
t
r
ayecto
r
ias de todas las aeronaves en un mismo es
-
pacio y tiempo. Con el incremento de las demandas,
aumenta la complejidad de este proceso.
P
or ell
o
se le
debe da
r
r
espuesta a los nuevos retos que representan
pa
r
a la Gestión de Trá
f
ico
A
éreo,
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TM —Air
T
rafic
M
anagement—, el crecimiento del número de ae
r
ona
-
ha cambiado
r
adicalmente desde los primeros tiempos
de las ae
r
olíneas comerciales, cuando la radio e
r
a la
f
o
r
ma de comunicación por excelencia entre lo
s
pilo
-
tos y cont
r
oladores de tránsito aéreo.
A
ctualmente las
tecnologías inse
r
tadas en los sistemas de vigilancia, es
un equipamiento de sensores emisores de base en tie
rr
a
y a bo
r
do de las aeronaves; además de los sistemas de
mejo
r
a
r
e inc
r
ementar la capacidad de observación de
las ope
r
aciones llevadas a cabo en entornos ae
r
opo
r-
tua
r
ios. Cada p
ro
veedor de servicios de nave
g
ación
aé
r
ea utiliza los medios tecnológicos que tiene a su
alcance pa
r
a optimizar la separación de aeronaves y,
I
n
t
r
odu
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i
ón
tala
r
sistemas de Multilate
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Ár
ea Extendida,
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ultilateration—, cuya p
r
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ventaja es su capacidad de p
r
ocesa
r
datos p
r
ocedente
s
ves, integ
r
ación de vehículos no tripulados en espacio
de todo tipo de t
r
anspondedo
r
es.
En el T
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de
S
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s
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r
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s
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s
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s
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r
eemplaza
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lo
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r
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s
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r
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s
de la vigilancia
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r
onave
s
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r
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s
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r
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s
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s
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de
s
ga
s
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s
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s
mo
s
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s
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r
abajo;
s
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s
to
s
o e in-
aé
r
eo no seg
r
ega
d
o y seguridad de vuelo; mediante el
s
o
s
tenible
s
u mantenimiento, ademá
s
que p
r
e
s
entan
desa
rr
ollo
de
nuevas
tecnologías
en
el
ámbito
de
las
di
f
icultade
s
pa
r
a detecta
r
y vigila
r
ae
r
onave
s
a muy
C
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municaciones,
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avegación y
V
igilancia.
baja
s
altu
r
a
s
.
I
mpo
s
ibilitando a
s
í, da
r
una adecuada
El tipo de tecnología de los sistemas de vigilancia
r
e
s
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s
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s
nuevo
s
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s
de la
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s
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m
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s
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s
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s
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s
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s
a lo
s
s
i
s
tema
s
de vigilancia ae
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s
a nivel
mundial y en Cuba; analizando con detenimiento
s
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evolución y
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endimiento en lo
s
último
s
año
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.
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s
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s
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s
imulado en
s
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r
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cionan a t
r
avés de las instalaciones y se
r
vicios, para
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r
mina
r
las posiciones
r
espectivas en tiempo
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las ae
r
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r
an en el ento
r
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r
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r
tuario
c
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n ello, conseg
u
ir la máxima capacidad de vuelos en
ap
r
oximación y una buena gestión del tránsito en
con el
f
in de establece
r
una distancia segu
r
a de se
p
a-
tie
rr
a. En este sentido, las estrategias de vigilancia em
-
r
ación ent
r
e las mismas. Es deci
r
, la vigilancia com-
pleadas no son universales, sino que dependen de la
p
r
en
d
e todos los medios tecnológicos necesa
r
ios para
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r
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ico aéreo existente y de su tipología.
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ico tanto en el ai
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e como en tie
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a; mient
r
a
s
que
vigilancia ae
r
onáutica (
f
igura 1) se dividen en t
r
es sub
-
en los sistemas independientes la posición se obtiene
sistemas secuenciales, que se diferencian bien ent
r
e sísolamente con las mediciones que se
r
ealizan en tie-
pa
r
a el t
r
atamiento de la información: el s
u
bsistema
rr
a.
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r
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f
icación es en cuanto a coope
r
atividad,
emba
r
cado, equipos que se ubican en las ae
r
onaves ode
f
iniéndose como colabo
r
ativos cuando la ae
r
onave
vehículos pa
r
a nutrir de información al sistema; el sub
-
emite algún tipo de señal pa
r
a que el sistema de vi-
sistema sensorial, se instala en tierra, aunque puedengilancia log
r
e su detección; y siendo no cola
b
orati-
existi
r
senso
r
es equipados en aeronaves y
v
ehículos,vos en el caso cont
r
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r
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esume lo ante
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unción es detectar y proveen informaci
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r
o de ATC; y el subsistema de control,
u
bicado en
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ependiendo de los
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imientos nece
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ario
s
cent
r
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f
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r
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r
mación,se utilizan dive
r
sos métodos pa
r
a la vigilancia aero-
este subsistema detecta y alerta de fallos en el sistemanáutica como el Rada
r
P
r
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r
io de
V
igilancia PSR —
o en los a
r
te
f
actos, además de ayudar a la toma de de
-
Pri
m
ary Surveillance Radar—, el Rada
r
Secundario
cisiones en la navegación.de
V
igilancia,SSR—SecondarySurveillance
Estos sistemas de vigilancia se agrupan en dos ca
-
Radar—, la
V
igilancia
D
ependiente
A
utomática,
tego
r
ías: dependientes o independientes. Los sistemas
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S —Auto
m
atic
D
ependen Surveillance
—
, la
dependientes determinan su posición de f
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ma con
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Multilate
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ación
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y la Multilate
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ación de
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junta mediante el establecimiento de comunicaciónExtendida
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iones se hagan solo en las
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y 1090 MHz
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emos en la ecuación
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ta del objetivo, es deci
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, que la estación en tie
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n
el ca
s
o de una ae
r
onave, esta debe esta
r
equipada
dondeel
r
ecepto
r
eselt
r
ansponde-
con un tran
s
pondedo
r
(
t
r
ansmiso
r
–
r
ecepto
r)
y
r
eci
-
do
r
y el t
r
ansmiso
r
es el
r
ada
r
. En este caso la
bir una
s
eñal codi
f
icada del inte
rr
ogado
r
del
r
ada
r
.
oscila ent
r
e 1kW y 2kW; pa
r
a la
r
ealización
La re
s
pue
s
ta activa se gene
r
a en el t
r
anspon
d
edo
r
,
de este análisis se escoge un valo
r
deque
que
s
e codi
f
ica y se envía de nuevo al
r
ada
r
secunda
-
equivale a 61.14 dBm, una ganancia de la antena t
r
an
s
-
r
io. E
s
ta re
s
pue
s
ta contiene mucha in
f
o
r
mación, po
r
miso
r
ade 25 dBi y se conside
r
a
r
á el máximo
ejemplo: la altit
u
d, la identi
f
icación de la ae
r
onave
valo
r
de pé
r
didas del cableado de 8.2 dB.
o lo
s
problema
s
técnicos a bo
r
do, como el
f
allo de
Según el
A
nexo 10 al Convenio sob
r
e
A
viación
la radio.
Civil
I
nte
r
nacional del 2007, pa
r
a los pa
r
ámet
r
os del
Lo
s
radare
s
s
ecunda
r
ios están con
f
o
r
mado
s
po
r
r
ecepto
r
se tiene que la sensibilidad de un t
r
ansponde
d
or
u
n
Interrogador, que es una estación te
rr
est
r
e, y de
va
r
ía de
-
69 a
-
77dBm, se utiliza
r
á el valo
r
mínimo;
u
n
tran
s
pondedo
r
, equipo a bo
r
do de la ae
r
onave; lo
además se conside
r
a
r
án la ganancia de
r
ecepción 0 y
q
u
e proporciona un enlace de datos de dos vía
s
, con
las pé
r
didas del cableado de 3 dB.
fr
ecuencia
s
de t
r
ansmisión y
r
ecepción distinta
s
.
A
l sustitui
r
los valo
r
es escogidos en la ecuació
n
1:
(
downlink). E
s
ta est
r
uctu
r
a básica se obse
r
va en la
Es posible calcula
r
su máximo
r
adio de alcance
f
igura 3 (E
s
pín, 2008
)
.
ascendente, si se despeja el valo
r
de las pé
r
didas en el
perativo para p
o
de
r
se
r
detectado.
(1
)
I
SS
N
:
1813
-
5056
, R
N
P
S:
0514
,
V
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l
.
18
,
N
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.
1
,
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n
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r
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-
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u
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o
,
2022
,
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.
21
-
33
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N
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s,
I
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L
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b
á
n
T
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ll
e
z
C
a
s
a
s
25
Resulta que pa
r
a las ae
r
onaves con un nivel
de vuelo supe
r
io
r
a los 15000 pies es de 3
6
5 km
(
197
N
M
)
; y pa
r
a las que vuelan po
r
debajo de
los 15000 pies la distancia máxima es de 2
8
8 km
(
156
N
M
)
.
La
f
igu
r
a 5 muest
r
a la dependencia que exi
s
te
ent
r
e la distancia y la sensibilidad del
r
ecept
o
r para
los dos casos del enlace descendente; se han
s
eñala-
do los puntos donde la sensibilidad coincide con lo
s
valo
r
es seleccionados en este análisis.
V
i
g
ila
n
c
ia
D
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p
e
nd
i
e
n
t
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Au
t
o
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-
R
a
d
i
od
i
f
u
s
i
ón
El
s
i
s
tema de
V
igilancia
D
ependiente
A
utomática
– Radiodi
f
u
s
ión,
ADS-
B —Auto
m
atic
D
ependent
Su
r
veillance
-
B
r
oadca
s
t— e
s
una técnica de vigilancia
F
i
g
u
r
a
4
.
D
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s
t
a
n
c
i
a
v
s S
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s
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b
ili
d
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sc
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nd
e
n
t
e
aé
r
ea que t
r
an
s
mite in
f
o
r
mación en
f
o
r
ma cooperativa.
concluye que la cobertura del enlace ascendente es de
303 km, equivalentes a 163
N
M. La
f
igura 4 visualiza
la dependencia que existe entre la distancia y la sensibi
-
lidad del
r
eceptor; aunque estos valores pueden va
r
ia
r
.
con el valo
r
seleccionado para efectuar este análisis.
P
a
r
a el cálculo aproximado del
alcance del
r
adar secundario en el
r
ación lo planteado por la Comisión Radiotécnica pa
r
a
la Ae
r
onáutica en (RTC
A
, 2011), que la potencia de
t
r
ansmisión de la aeronave depende de la altu
r
a a la
que vuele:
espacio lib
r
e, único factor que depende directamente
A
e
r
onaves destinadas a ope
r
a
r
po
r
encima de
de la distancia del radar a la aeronave:15000 pies y que su velocidad máxima supe
r
a lo
s
175
K
ts, t
r
ansmiten una potencia de 125W que eq
u
ivalen
a 21dBW.
Es posible determinar el alcance mediante la ecua
-A
e
r
onaves destinadas a ope
r
a
r
po
r
debajo de
ción
(
2
)
:15000 pies y que su velocidad máxima no excede lo
s
175
K
ts, t
r
ansmiten una potencia de
70W que equivalen a 18.5dBW.
Esto hace necesa
r
io
r
ealiza
r
el aná-
(
2
)
lisis en dos escena
r
ios di
f
e
r
entes de t
r
abajo.
D
onde
s
e
Dondeutiliza
r
á una sensibilidad del
r
ecepto
r
igual a,
tomando como base lo planteado en
(OA
C
I
,
1
999);
una ganancia de la antena
r
ecepto
r
a igual ce
r
o (peor
caso
)
y pé
r
dida del cableado de 3dB. En el ca
s
o de
t
r
anspondedo
r
se conside
r
a
r
á:de 4.5
d
B; ga-
Luego, su
s
tituyendo estos valores en (2)
s
e obtiene:nancia que apo
r
ta el módulo del
f
ilt
r
o
-
ampli
f
icador de
14 dB y las pé
r
didas del cableado atenúan la señal 5 dB.
Se conside
r
a
r
á de igual
f
o
r
ma que en el enlace an-
Del análi
s
is efectuado, con los valores seleccio
-
te
r
io
r
y se obtienen los valo
r
es de atenuación del ox-
nados y pa
r
a una sensibilidad mínima de -69 dBm, seígeno y vapo
r
de agua:
S
e señala el punto donde la sensibilidad co
rr
esponde
Sustituyendo los valo
r
es escogidos en la ecuación (3):
caso del enlace descendente, se debe tener en conside
-
(3)
I
SS
N
:
1813
-
5056
, R
N
P
S:
0514
,
V
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N
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2022
,
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c
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e
un
s
i
st
e
m
a
AD
S-
B
En e
s
te análisis, al igual que en el cálculo de co
-
bertura del
SS
R, se tienen dos escena
r
ios que e
s
tán
en dependencia del nivel de vuelo.
P
a
r
a el cálculo de
la cobertura de un sistema AD
S-
B inte
r
vienen
f
ac
-
t
o
re
s
tanto geog
r
á
f
icos como ene
r
géticos; y pa
r
a el
enlace entre la ae
r
onave y la estación te
rr
ena
ADS-
B
s
e utilizarán la
s
mismas ecuaciones de balance ene
r-
gético ya explicadas.
P
ara el tran
s
pondedo
r
se conside
r
a
r
á la ganancia
de la antena transmiso
r
a de 5dB, y el que el módulo
f
iltro-ampli
f
icado
r
apo
r
ta una ganancia de 12dB. En
e
s
te ca
s
o la
s
pé
r
dida
s
del cableado atenúan la
s
eñal
3.5 dB. Como nuevo pa
r
ámet
r
o que inte
r
viene en
e
s
te cálculo ap
r
oximado
s
e tiene la
s
en
s
ibilidad de
la
s
e
s
tacione
s
r
ecepto
r
a
s
, que en e
s
te ca
s
o
s
e t
r
aba-
ja
r
á con un valo
r
de
-
96 dBm.
A
l inte
r
cambia
r
e
s
to
s
nuevo
s
valo
r
e
s
de
s
en
s
i-
bilidad del
r
ecepto
r
y pé
r
dida
s
del cableado en la
ecuación
(
1
)
,
s
e pueden obtene
r
la
s
pé
r
dida
s
en el
e
s
pacio lib
r
e:
mación brindada po
r
sistemas de geolocalización. La
i
n
formación emitida en
f
o
r
ma de broadcast es
r
ecibida
múnmente como AD
S-
B
I
N y AD
S-
B OUT.
Lo
s
s
i
s
tema
s
AD
S-
B poseen bajo costo de man
-
cia la
s
aeronaves.
S
e calcula la di
s
tancia máxima que puede
exi
s
ti
r
ent
r
e la ae
r
onave y la e
s
tación ba
s
e me-
diante la ecuación
(
2
)
,
s
u
s
tituyendo lo
s
valore
s
de atenuación del oxígeno y el vapo
r
de agua
p
or
E
s
automático pues emite los mensajes sin inte
r
ven
-
lo
s
ya obtenido
s
pa
r
a enlace
s
a una
fr
ecuencia de
ción humana y es dependiente po
r
que utiliza in
f
o
r-
1090
MH
z.
por receptore
s
en supe
r
f
icie y po
r
ae
r
onaves de
n
t
r
o del
El alcance de e
s
ta e
s
tación pa
r
a ae
r
onave
s
que
área de vuelo de la ae
r
onave emiso
r
a, air
-
to
-
ai
r
co
m-
vuelen po
r
encima de 15000 pie
s
e
s
de 784 km,
q
ue
munication; pro
p
o
r
cionando así conocimiento de laco
rr
e
s
ponden a 423
NM
.
s
ituación y auto
s
epa
r
ación ent
r
e las ae
r
onaves.
P
a
r
a el
s
egundo e
s
cena
r
io, la
s
ae
r
onave
s
q
ue
E
s
te
s
i
s
tema de vigilancia posee tecnología
s
vuelan po
r
debajo de lo
s
15000 pie
s
, la
s
pé
r
dida
s
en
para la emi
s
ión-
r
ecepción, las cuales se conocen co
-
el e
s
pacio lib
r
e
s
on de:
tenimiento pue
s
no
r
equie
r
en elementos móvile
s
.Re
s
ultando un alcance máximo de 644 km, lo
Elevada ta
s
a de
r
e
fr
esco de la in
f
o
r
mación
(
ent
r
e unque equivalen a 348
NM
. La
f
igu
r
a 6 vi
s
ualiza la
s
egundo y medi
o
segundo como p
r
omedio
)
. Pe
r
mitedependencia que exi
s
te ent
r
e la di
s
tancia y la
s
en-
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ealizar control de t
r
á
f
ico aé
r
eo en á
r
eas sin cobe
r
tu
-s
ibilidad del
r
ecepto
r
pa
r
a lo
s
do
s
ca
s
o
s
del enlace
r
a radar o donde no es
r
entable o posible instala
r
unde
s
cendente en la tecnología
ADS-
B;
s
e han
s
eñala-
S
S
R; y realiza u
n
uso óptimo del espect
r
o
r
adioeléc
-
do lo
s
punto
s
donde la
s
en
s
ibilidad coincide con lo
s
trico dado que no t
r
ansmite ninguna in
f
o
r
mación ha
-
valo
r
e
s
s
eleccionado
s
en e
s
te análi
s
i
s
.
F
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.
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ll
e
z
C
a
s
a
s
2
7
La multilateración (ML
A
T) es una técnica de vi
-
gilancia utilizada en la gestión del trá
f
ico aé
r
eo, que
consiste en determinar la ubicación de una ae
r
onave a
t
r
avés de la mediciónde distancias empleando un siste
-
ma de
r
eceptores distribuidos en un área dete
r
minada.
También conocida como posicionamiento hi
-
pe
r
bólico, la
s
señales transmitidas por los t
r
anspon
-
dedo
r
es a b
o
rdo de las aeronaves son recibidas po
r
estaciones terrestres. Estas aeronaves pueden se
r
identi
f
icadas y posicionadas mediante algoritmos de
geolocalización si son equipadas con un transponde
-
do
r
SS
R,
SS
R Modo
A
, C, o
S
y capacidad
AD
S
-
B
OUT y emplean el cálculo de la diferencia de tiempo
de a
rr
ibo
(
T
DOA
) para determinar la posición de la
ae
r
onave.
La esencia de los sistemas ML
A
T es que suminis
-
t
r
an una sutil transición a la
V
igilancia automática de
-
pendiente por radiodifusión (
ADS
-B) mediante el uso
de la misma infraestructura de tierra. Consta de una
se
r
ie de antenas para recepción de la señal proveniente
de una ae
r
onave, y una unidad central de procesamien
-
to pa
r
a calcular la posición del avión con la di
f
e
r
encia
de tiempo de arribo (T
DOA
) de la señal en las di
f
e
r
en
-
tes antenas
(V
icedo, 2017).
F
u
s
i
ón
d
e
d
a
t
o
s
d
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s
po
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u
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co
n
jun
to
d
e
s
en
s
o
r
e
s
.
E
s
t
o
implic
a
l
a
evaluación, compa
r
ación y
f
u
s
ión de dicho
s
dato
s
de medición ba
s
ado
s
en deci
s
ione
s
de hipóte
s
i
s
múltiple
s
(
a menudo p
r
obabilí
s
tica
s)
, tomada
s
en
pa
r
ámet
r
o
s
como la p
r
oximidad e
s
pacial del obje-
tivo, la velocidad,
r
umbo, identi
f
icación y cla
s
i
f
i-
cación del mi
s
mo.
MSDF
p
r
oce
s
a no
s
olo la ent
r
ada de dato
s
de ra-
da
r
e
s
,
s
ino también dato
s
de
ADS-
B
M
L
A
T, GBAS;
lo que le pe
r
mite p
r
oduci
r
pi
s
ta
s
del
s
i
s
tema para
ot
r
a
s
aplicacione
s
en el cont
r
ol de t
r
á
f
ico aé
r
e
o
. Pero
s
u mayo
r
p
r
oblema a
r
e
s
olve
r
con
s
i
s
te en cómo ex-
t
r
ae
r
y utiliza
r
de mane
r
a exito
s
a la in
f
o
r
mación
contenida en múltiple
s
s
e
r
ie
s
de dato
s
, con el objeti-
vo de e
s
tima
r
p
r
oce
s
o
s
o pa
r
ámet
r
o
s
de
s
conocido
s
.
P
a
r
a e
s
ta
f
u
s
ión de dato
s
, alguno
s
provee-
do
r
e
s
han optado po
r
el empleo de un
r
a
s
treador
multi
-s
en
s
o
r
—
M
ulti
-s
en
s
o
r
t
r
acking—, el cual
f
u
s
iona dato
s
de va
r
ia
s
f
uente
s
pa
r
a p
r
oducir una
única pi
s
ta del
s
i
s
tema. Lo
s
dato
s
deben
f
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s
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r
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r
su distribución.
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r
o
-
pue
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la costa su
r
de la región oriental, lo que imposibilita
la colocación de estaciones al sur del mismo. Esta
r
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r
opone que cuente con 3 estacione
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La Tabla
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ciación, con
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a aplicaciones en el ATC. Lación de coo
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ama en bloque co
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de la cova
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en
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componentes
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etapa de p
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