El radioaltímetro
tiene como función básica efectuar mediciones precisas de altitud sobre la
superficie terrestre, fundamentalmente durante las fases de vuelo
correspondientes a la aproximación, aterrizaje y elevación de la aeronave en el
despegue y ascenso. Las indicaciones obtenidas con el RAS se expresan en pies o
metros AGL (“Above Ground Level”).
Se utiliza como sistema sensor
asociado a otros como puede ser el TAWS (“Terrain Awareness and Warning
System”) tipo GPWS, el sistema anticolisión aérea TCAS, el radar meteorológico
WRS a efectos de predicción de cizalladura del viento (función “predictive
windshear”) y el sistema de vuelo automático (piloto automático y sistema de
empuje de gases automático). El RAS es hoy fundamental para el aterrizaje
automático y en condiciones de mala visibilidad. También en los aterrizajes
manuales se emplea como apoyo a la maniobra de “brillo”, consistente en el
suavizado de la fuerza al aterrizaje justo antes de tocar tierra en la zona de
toma de contacto.
El RAS funciona durante todo el vuelo y debe hacerlo sin
generar interferencias perjudiciales para la propia aeronave y su entorno.
Suele ser habitual usar redundancia con dos o tres equipos de radioaltímetro
iguales. El RAS tiene asignada la banda de trabajo comprendida entre 4.2 y
4.4GHz, con un ancho de banda máximo de 196MHz.
La utilidad del radioaltímetro es mayor cuanto más cerca
se encuentra la aeronave de tierra, concretamente en el tramo de aproximación
final y aterrizaje, es decir, por debajo de los 2000 pies. En consecuencia, los
radioaltímetros de carácter civil son sistemas de baja cota, con alcances
máximos del orden de 5000, 2500 o, en alguna ocasión, 500 pies para uso
específico en aterrizaje automático. En aviación militar, además de los
convencionales de baja cota, se pueden encontrar radioaltímetros de alta cota
que pueden alcanzar hasta los 15000m (49213pies).
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El RAS más habitual hoy es
el de cota máxima de 2500 pies, con indicación lineal en el margen de 0 a
500 pies y en el resto de 500 a 2500 pies con indicación logarítmica.
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Indicador de radioaltímetro para aviación ligera
de cota máxima 2500 pies, con “knob” para marcación de DH y aviso luminoso de
alcance de la misma. En aviación comercial pesada la indicación del RAS está
integrada en el PFD del EFIS.
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Todo RAS consiste en un transceptor (transmisor/receptor)
conectado a dos antenas independientes, donde una de ellas emite señales hacia
el suelo y la otra recoge los ecos reflejados. Internamente el RAS cuenta
tiempos de ida y vuelta, determinando la distancia entre la aeronave y el
suelo, ya que la velocidad de propagación de las señales es conocida.
Cuando el RAS está asociado a los sistemas de aterrizaje
automático se le exige una precisión de 3 pies. La norma Arinc707 exige una
precisión de 1.5pies o el 2% de la altitud indicada, escogiéndose el valor
mayor de entre ambos, para el rango de altitudes entre -20 a 2500 pies.
Existen dos métodos de radioaltimetría:
· Modulación de onda continua en frecuencia (FMCW):señal continua fc dentro de la banda de 4.2GHz y 4.4GHz modulada en FM, usando una moduladora triangular con una desviación de frecuencia fd máxima de 200MHz. De esta manera, la señal transmitida varía su frecuencia dentro de la banda indicada (fi=fc±fd) de forma lineal según se desarrolla a lo largo del tiempo la señal triangular moduladora.
· Modulación por impulsos:
El radioaltímetro no solo sirve para
determinar altura AGL, sino también velocidad vertical de ascenso o descenso
respecto de tierra, además de cómo sistema generador de avisos, alcanzada una
cierta altitud (indicación de DH, por ejemplo). Tienen aplicación también como
apoyo al aterrizaje automático y en sistemas de aumento de estabilidad en
helicópteros, a efectos de mantener el vuelo estacionario de forma automática.
Las antenas tanto en recepción como en transmisión
ofrecen una ganancia comprendida entre 8 y 13dBi, usando un ddr de elevación
con una apertura de entre 40º y 60º para el haz principal (-3dB en potencia).
Usan polarización horizontal con un haz principal cónico de apertura la
indicada, para conseguir que las señales alcancen el suelo y sean captadas por
la antena receptora cuando la aeronave cabecea o alabea. Se consiguen así
prestaciones adecuadas para ángulos de ±45º en alabeo y ±20º en cabeceo.
Cuando la aeronave se encuentra en el suelo con el tren
de aterrizaje extendido, la posición de las antenas a una cierta altura sobre
el suelo y la longitud de los cables de conexión de las mismas con el
transceptor del radioaltímetro hacen que exista una indicación de altitud AGL
diferente de cero (altitud residual). La expresión de esta altitud residual a
efectos de calibración del radioaltímetro en tierra se conoce como AID (“Aircraft
Intercommunicattion/Installation Delay”).
Hay obligación de ajustar la instalación para que el
indicador de radioaltímetro marque cero pies al entrar la aeronave en la zona
de toma de contacto en el aterrizaje.
AID=2h0+k(CTx+CRx)
