Navegación Basada en el Rendimiento (PBN)
Introducción al PBN
La Navegación Basada en el Rendimiento (PBN) es un concepto adoptado por la OACI para abordar los desafíos crecientes en la aviación, como el aumento de la demanda de servicios aéreos, la necesidad de incrementar la capacidad y la eficiencia, y el acceso a aeropuertos con terrenos difíciles. A diferencia de los sistemas de navegación convencionales que dependen de ayudas terrestres específicas (VOR, NDB, ILS), el PBN utiliza especificaciones de Navegación de Área (RNAV) y Rendimiento de Navegación Requerido (RNP) para proporcionar rutas y procedimientos más flexibles y eficientes.
Diferencia entre RNAV y RNP
La distinción clave entre las especificaciones de navegación RNAV y RNP radica en la capacidad de monitorización y alerta a bordo (On-Board Performance Monitoring and Alerting – OBPMA).
- RNAV (Area Navigation): Se refiere a un método de navegación que permite a las aeronaves volar cualquier trayectoria dentro de la cobertura de estaciones de ayuda a la navegación, o dentro de los límites de la capacidad de una ayuda a la navegación de área autónoma, o una combinación de estas. No requiere necesariamente monitorización y alerta a bordo.
- RNP (Required Navigation Performance): Es una especificación de navegación que incluye requisitos para la monitorización y alerta del rendimiento a bordo. Esto significa que el sistema de navegación de la aeronave debe ser capaz de monitorizar su propio rendimiento y alertar a la tripulación si no se cumplen los requisitos de navegación.
En el espacio aéreo controlado por procedimientos, las especificaciones RNP ofrecen un mayor beneficio que las RNAV debido a la monitorización y alerta a bordo. Esta capacidad puede mitigar riesgos al proporcionar una alternativa a la ausencia de vigilancia ATS, haciendo que las operaciones sean más seguras.
Conceptos Clave del PBN
Sistema Geodésico Mundial (WGS)
El Sistema Geodésico Mundial (World Geodetic System – WGS) es un estándar utilizado en cartografía, geodesia y navegación por satélite, incluyendo el sistema GPS. La versión actual, WGS 84, define un sistema de coordenadas geocéntricas y un sistema de referencia geodésico. Es fundamental para la precisión de la navegación moderna.
Requisitos de Rendimiento
El PBN define los requisitos de rendimiento para las aeronaves que navegan en una ruta ATS, un procedimiento terminal o en un espacio aéreo designado. Estos requisitos se especifican en términos de:
- Precisión: La cercanía del camino real de la aeronave al camino deseado.
- Integridad: La capacidad del sistema para advertir a la aeronave si el sistema no puede continuar cumpliendo sus requisitos de rendimiento.
- Disponibilidad: La probabilidad de que el sistema de navegación esté operativo cuando se necesite.
- Continuidad: La probabilidad de que el sistema de navegación continúe cumpliendo sus requisitos de rendimiento durante el período de tiempo requerido.
- Funcionalidad: Las capacidades específicas del sistema de navegación necesarias para la operación.
El objetivo de la OACI es armonizar globalmente las especificaciones RNAV y RNP dentro del marco del PBN.
Beneficios del PBN
El PBN ofrece una amplia gama de ventajas sobre los métodos de navegación convencionales basados en sensores específicos:
- Aumento de la Capacidad del Espacio Aéreo: Aumenta la capacidad de tráfico mediante rutas más eficientes y flujos más fluidos.
- Optimización: Reduce los conflictos de espacio aéreo entre aeropuertos adyacentes y espacio aéreo prohibido o de uso especial.
Impacto en la Planificación del Espacio Aéreo
Tradicionalmente, la determinación de la separación mínima y el espaciado de ruta se basaba en la precisión de los datos brutos de ayudas a la navegación específicas como VOR, DME o NDB. El PBN, al requerir sistemas RNAV que integran datos de navegación para proveer un posicionamiento y una solución de navegación, utiliza el output del rendimiento de navegación integrado para estas determinaciones. Los planificadores del espacio aéreo utilizan las especificaciones de navegación que describen el rendimiento requerido del sistema RNAV, así como la exactitud, integridad, disponibilidad y continuidad, para establecer la separación mínima y el espaciado de ruta.
Evolución y Despliegue del PBN
El PBN surge de la necesidad de superar las limitaciones de las ayudas a la navegación terrestres convencionales. Se espera que en el futuro, tanto las utilidades RNAV como RNP definan los requerimientos de navegación mediante especificaciones de rendimiento, en lugar de basarse en sensores específicos.
El despliegue global del PBN está siendo impulsado por la OACI. En la 36ª Asamblea General de la OACI en 2007, se aprobó la Resolución 36/23, que insta a todos los Estados a implementar rutas y procedimientos aeroportuarios conforme a los criterios PBN. Se han establecido grupos de trabajo regionales para coordinar estos programas de implementación. La OACI y la IATA colaboran en soluciones globales a través del Grupo de Trabajo Global sobre PBN.
La tecnología de navegación, como los sistemas Global de Navegación por Satélite (GNSS) y los sistemas inerciales, está evolucionando continuamente con el desarrollo de sistemas de aumento (SBAS, GBAS) y la modernización de sistemas existentes (GPS, GLONASS), así como la introducción de nuevas constelaciones (Galileo). Esto contribuye a la mejora del rendimiento del GNSS y a la diversificación de los sistemas RNP y RNAV.
El PBN facilita la aprobación de operaciones para las autoridades de aviación civil al proporcionar un conjunto limitado de especificaciones de navegación de uso generalizado, reduciendo la necesidad de desarrollar operaciones específicas de sensores con cada evolución tecnológica. Esto evita costes desorbitados y permite que la tecnología evolucione sin necesidad de revisar la operación en sí, siempre que se cumplan los requisitos de rendimiento.
Terminología Aeronáutica Básica
- Rumbo (Heading): Es la dirección hacia la que apunta el eje longitudinal de la aeronave. Se expresa en grados respecto al Norte (verdadero, magnético, de brújula o de cuadrícula).
- Trayectoria (Track): Es la proyección real del movimiento de la aeronave sobre la superficie terrestre. Al igual que el rumbo, se mide en grados respecto al Norte.
- Radial: Definido específicamente como un rumbo magnético que se extiende hacia afuera desde una estación de ayuda a la navegación (VOR/VORTAC/TACAN).
Reglas de Vuelo
1. Reglas de Vuelo Visual (VFR)
- El conjunto de normas que permiten al piloto dirigir su aeronave y mantener la separación de obstáculos mediante la observación visual.
- Requisito clave: El piloto debe mantener contacto visual con el terreno en todo momento.
- Uso de instrumentos: Se permiten los instrumentos de a bordo, pero únicamente como ayuda suplementaria.
- Responsabilidad: El piloto es el principal responsable de la navegación y de evitar colisiones.
2. Reglas de Vuelo Instrumental (IFR)
- Normas contempladas en el Reglamento de Circulación Aérea para el vuelo basado exclusivamente en el uso de instrumentos de navegación.
- Visibilidad: No es necesario tener contacto visual con el terreno.
- Dependencia: Requiere una coordinación estrecha con el Controlador de Tráfico Aéreo para la separación de aeronaves.
- Factores críticos: Involucra criterios específicos de meteorología, procedimientos de aproximación y habilitaciones técnicas especiales para el piloto.