Precisión de rutas RNAV y vectorizacion de aeronaves en SIDS y STARS

La precisión con la que se vuela un procedimiento RNAV depende de la radioayuda utilizada, de la calidad de los sensores de abordo  y de la base de datos del sistema.

A pesar de que existe un formato estándar (ARINC 424), la codificación de un procedimiento RNAV SID o STAR en una base de datos o la interpretación de la codificación de dicha base  de datos puede variar ligeramente.

Las diferencias en las bases de datos junto con las variaciones en el rendimiento de las aeronaves pueden dar lugar a pequeñas diferencias en las trayectorias RNAV entre aeronaves que realicen el mismo procedimiento.

Esto será más evidente durante los giros y donde se utilizan puntos de referencia de sobrevuelo. Aun así, las trayectorias definidas por una aeronave usando equipamiento RNAV deben de ser tan precisas o más que, las de las aeronaves que vuelan rutas convencionales. De hecho RNAV se utiliza a menudo para volar procedimientos en rutas  y llegadas convencionales.

A la hora de diseñar rutas, los expertos tienen en cuenta diversos factores para proteger a la aeronave y sus ocupantes de  los riesgos de colisión contra otras aeronaves y con el terreno. La separación horizontal es de suma importancia para la creación de rutas paralelas. Uno de los métodos usados en el pasado consistía en el cálculo de los errores máximos de las estaciones  VOR para diseñar los límites laterales de las rutas. En la ilustración inferior se puede ver como un avión se encuentra en el límite del error máximo de una estación VOR en particular.

Imaginemos que el error de esa estación que nos muestra la ilustración es de +/-7.5°

Para asegurarnos entonces que la aeronave  permanezca dentro de un rango de 5 millas náuticas a uno y otro lado de la ruta seleccionada, es necesario tener en cuenta que la señal del VOR no puede ser usada más allá de las 40 millas náuticas, tal y como se puede calcular con una sencilla regla de tres y teniendo en cuenta la famosa “1-in 60 rule”.

Hoy en día se trabaja de forma más precisa con sistemas de posicionamiento global y se utilizan métodos y modelos matemáticos muy sofisticados. Una de las cuestiones que se tienen en cuenta a la hora de diseñar las rutas RNAV y la posición de los WP es la relativa a las prestaciones de la aeronave. No todos los aviones comerciales reaccionan de la misma manera cuando tienen que sobrevolar un WP y luego se dirigen al siguiente fijo.

Además de las prestaciones de la aeronave (capacidad de alabeo, velocidad, etc.) existen muchos otros factores externos como el viento, que pueden hacer desviar a una aeronave más que a otra.

Es relativamente sencillo entrenar a los pilotos a efectuar un giro cuando sobrevuelan un WP. La mayoría de los pilotos bien entrenados son capaces de mantener una velocidad constante y un ángulo de alabeo determinado incluso en condiciones meteorológicas muy adversas. Aun así los patrones de repetición de la trayectoria no serían exactos en todos y cada uno de los vuelos.

La razón estriba en que las trayectorias no se realizan sobre un espacio bidimensional, como por ejemplo un mapa o una carta aeronáutica. Esto es lo que los matemáticos describirían como geometría euclídea (en un espacio plano o de dos dimensiones). Los diseños de las rutas y procedimientos en realidad se diseñan para ser ejecutados sobre la tierra que es cuasi-esférica, o en otras palabras, un espacio tridimensional o no euclídeo donde las trayectorias no son las mismas que en los espacios de dos dimensiones (la distancia más corta entre dos puntos ya no es la línea recta, sino una curva). Los cálculos de alabeo y velocidad para que todos los vuelos y sus trayectorias sean casi los mismos se complican enormemente. Es por ello que las rutas y procedimientos RNAV están diseñados para ser volados con el sistema de gestión de vuelo FMS y haciendo uso del máximo nivel de automatismo posible en esa fase de vuelo.

En la ilustración inferior se muestran algunas de las características de diseño que son comunes hoy en día para procedimientos RNAV avanzados.