INSTRUMENTOS DE AVIACION

INSTRUMENTO


ES UNA UNIDAD INDICADORA QUE PRODUCE A LA TRIPULACION INFORMACION SOBRE EL ESTADO DE OPERACION DE LA A ERONAVE .





ELEMENTOS DEL INSTRUMENTO





UN INSTRUMENTO SE COMPONE DE 4 ELEMENTOS

• ELEMENTO DE DETECCION (ED)


• ELEMENTO DE MEDICION (EM)


• ELEMENTO DE ACOPLAMIENTO (EA)


• ELEMENTO DE INDICACION(EI)

CLASIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS

• INSTRUMENTOS DE VUELO

PERMITEN EL CONTROL DE ACTITUD Y COMPORTAMIENTO DE LA AERONAVE (INDICA POSICION)

VARIOMETRO

ES UN INSTRUMENTO QUE INDICA LA VELOCIDAD CON QUE SE ASCIENDE O DESCIENDE, Y SE EXPRESA EN PIES POR MINUTO.

ALTIMETRO

LA FUNCION DEL ALTIMETRO ES MEDIR LA DISTANCIA VERTICAL DESDE LA AERONAVE HASTA UN PUNTO DE REFERENCIA (ISOBARA) OBTENIENDO LAS LECTURAS DE ELEVACION, ALTURA, ALTITUD Y NIVEL DE VUELO.

VELOCIMETRO (ANEMOMETRO)

SU FUNCION ES MEDIR LA VELOCIDAD DE LA AERONAVE EN RELACION A LA MASA DE AIRE EN QUE SE DESPLAZA O LA VELOCIDAD DE AIRE EN MOVIMIENTO.

http://www.youtube.com/watch?v=QgrzilWanJY

HORIZONTE ARTIFICIAL(INDICADOR DE ACTITUD)

MUESTRA LA ACTITUD RELACION DEL EJE LONGITUDINAL DEL AVION CON RESPECTO AL HORIZONTE NATURAL, CON EL INDICADOR SE PUEDE SABER SI SE VA RECTO O NIVELADO

INDICADOR DE VIRAJES

ESTE INSTRUMENTO NOS MUESTRA SI EL AVION ESTA GIRANDO, HACIA QUE LADO LO HACE Y CUAL ES LA VELOCIDAD ANGULAR O RATIO DEL VIRAJE.

OTRA FUNCION DEL INDICADOR DE VIRAJE CONSISTE EN SERVIR COMO FUENTE DE INFORMACION DE EMERGENCIA EN CASO DE AVERIA EN EL INDICADOR DE ACTITUD(HORIZONTE ARTIFICIAL).

INDICADOR DE RUMBO

ESTE INSTRUMENTO SE UTILIZA TANTO EN VUELO VISUAL COMO EN VUELO POR INSTRUMENTOS Y SU FUNCION ES INFORMAR AL PILOTO LA DIRECCION DE VUELO O RUMBO MAGNETICO.

• INSTRUMENTOS DE NAVEGACION

PERMITEN EL CONTROL DE LA POSICON GEOGRAFICA DE LA AERONAVE POR MEDIO DE RADIOAYUDAS EN TIERRA, EN EL ESPACIO O POR MEDIOS AUTONOMOS.

RADIOFARO DIRECCIONAL DE MUY ALTA FRECUENCIA(VOR)

EL VOR, ES UN SISTEMA DE NAVEGACION DE CORTO Y MEDIO ALCANCE EN VHF (VERY HIGH FREQUENCY) (300-3000 MHZ) Y LIBRE DE ESTATICA.

LA RADIOFRECUENCIA EMITIDA POR UN VOR CONTIENE O ESTA MODULADA POR TRES DEÑALES. UNA ES LA IDENTIFICACION DE LA ESTACION EN CODIGO MORSE, QUE PERMITE AL PILOTO IDENTIFICAR LA ESTACION. LAS OTRAS DOS SON ONDAS SENOIDALES DE 30 Hz CUYAS FASES VARIAN ENTRE SI. SE LES LLAMA SEÑAL DE REFERENCIA Y SEÑAL VARIABLE.

INDICADOR RADIO MAGNETICO (RMI)

EL RMI ES UNA COMBINACION DE EL VOR Y EL ADF. BASICAMENTE SU FUNCION ES GRACIAS A UNAS ESTACIONES EMISORAS SITUADAS EN TIERRA, LAS CUALES AL SER SINTONIZADAS POR ESTOS APARATOS HACEN QUE LA AGUJA SITUADA EN SU INTERIOR APUNTE HACIA LA RADIO EMISORA, ASI EN CUALQUIER POSICION SABREMOS COMO ESTAMOS RESPECTO DE ESAS EMISORAS.

INDICADOR DE SITUACION HORIZONTAL(HSI)

ES UNO DE LOS COMPONENTES DEL DIRECTOR DE VUELO (FLIGHT DIRECTOR) Y ACTUA COMO INSTRUMENTO INDICADOR PARA LAS SEÑALES DE RADIONAVEGACION QUE LLEGAN A BORDO DE LA AERONAVE.

SISTEMA DE POSICION GLOBAL(GPS)

ES UN SISTEMA GLOBAL DE NAVEGACION POR SATELITE(GNSS) QUE PERMITE DETERMINAR EN TODO EL MUNDO LA POSICION DE UN OBJETO, PERSONA, UN VEHICULO O UNA NAVE, CON UNA PRECISION HASTA DE CENTIMETROS.

EL GPS FUNCIONA MEDIANTE UNA RED DE 24 SATELITES(21 OPERATIVOS Y 3 DE RESPALDO) EN ORBITE SOBRE EL GLOBO A 20.200Km CON TRAYECTORIAS SONCRONIZADAS PARA CUBRIR TODA LA SUPERFICIE DE LA TIERRA. CUANDO SE DESEA DETERMINAR LA POSICION, EL APARATO QUE SE UTILIZA PARA ELLO LOCALIZA AUTOMATICAMENTE COMO MINIMO CUATRO SATELITES DE LA RED, DE LOS QUE RECIBE UNAS SEÑALES INDICANDO LA POSICION Y EL RELOJ DE CADA UNO DE ELLOS. EN BASE A ESTAS SEÑALES, EL APARATO SINCRONIZA EL RELOJ DEL GPS Y CALCULA EL RETRASO DE LAS SEÑALES. ES DECIR, LA DISTANCIA AL SATELITE.

• INSTRUMENTOS DEL MOTOR

TACOMETRO

NOS REFLEJA EL ESTADO DE OPERACION DEL SISTEMA MOTOPROPULSOR.

ES UN DISPOSITIVO PARA MEDIR LA VELOCIDAD DE GIRO DE UN EJE, NORMALMENTE LA VELOCIDAD DE GIRO DEL MOTOR, SE MIDE EN REVOLUCIONES POR MINUTO(RPM)

SINCROSCOPIOS

ESTE INSTRUMENTO LE BRINDA INFORMACION AL PILOTO CON EL OBJETO DE TENER LAS PALAS DE HELICES DE LOS AVIONES MULTIMOTORES ALINEADAS Y CON UNA VELOCIDAD DETERMINADA PARA EVITAR QUE SE GENERE UN RUIDO MOLESTO Y QUE LA TRACCION GENERADA POR LAS HELICES SEA IGUAL EN TODOS LOS MOTORES.

PRESION DE ADMISION(MP)

SON DEL TIPO DE LECTURA DIRECTA Y ESTAN GRADUADOS PARA MEDIR LA PRESION ABSOLUTA EN PULGADAS DE MERCURIO.
ESTE RELOJ NOS INDICA LA PRESION ABSOLUTA EN EL COLECTOR DE ENTRADA DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE.

TORQUIMETRO
EL SISTEMA TORQUIMETRO FORMA PARTE DEL MOTOR MISMO Y SUELE ESTAR INTEGRADO CON EL CONJUNTO DE ENGRANAJE DE REDUCCION ENTRE EL CIGÜEÑAL Y EL EJE DE LA HELICE.

• INSTRUMENTOS MISCELANEOS

NOS REFLEJAN EL ESTADO DE ALGUNOS SISTEMAS Y SUBSISTEMAS DE LA AERONAVE Y SE CARACTERIZAN PORQUE NO PARALIZAN LA AERONAVE PARA VUELO.

TRANSDUCER

ES UN DISPOSITIVO, GENERALMENTE ELECTRICO, ELECTRONICO, O ELECTROMECANICO QUE CONVIERTE UN DETERMINADO TIPO DE ENERGIA DE ENTRADA, EN OTRA DE DIFERENTE A LA SALIDA.

http://www.youtube.com/watch?v=QkEvE7SqsMI

TERMOPAR

ES UN DISPOSITIVO FORMADO POR LA UNION DE DOS METALES DISTINTOSQUE PRODUCE UN VOLTAJE, QUE ES FUNCION DE LA DIFERENCIA DE TEMPERATURA ENTRE UNO DE LOS DOS EXTREMOS DENOMINADO "PUNTO CALIENTE"O UNION CALIENTE O DE MEDIDA Y EL OTRO DENOMINADO "PUNTO FRIO" O UNION FRIA O DE REFERENCIA.

ES USADO COMO SENSOR DE TEMPERATURA.

MAGNA-SIRGAS
(Marco Geocéntrico Nacional de Referencia, densificación del Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas)

El MAGNA-SIRGAS es el sistema de referencia oficial del país. Para lograr entender que es el MAGNA-SIRGAS primero debemos conceptualizar varios términos:
· Sistemas de referencia
·Sistema Internacional de Referencia Terrestre (ITRS: International Terrestrial Reference System)
· Marco Internacional de Referencia Terrestre (ITRF: International Terrestrial Reference Frame)
· SIRGAS
· MAGNA


SISTEMAS DE REFERENCIA

Un sistema de referencia es el conjunto de convenciones usadas por un observador para poder medir la posición y otras magnitudes físicas de un objeto o sistema físico en el tiempo y el espacio. En Geodesia podría definirse como las convenciones y conceptos teóricos adecuadamente modelados que permiten definir, en cualquier momento, la orientación, ubicación y escala de tres ejes coordenados [X, Y, Z]. Dado que un sistema de referencia es un modelo éste es realizado mediante puntos reales cuyas coordenadas son determinadas sobre el sistema de referencia dado, dicho conjunto de puntos se denomina marco de referencia.
Si el origen de coordenadas del sistema [X=0, Y=0, Z=0] coincide con el centro de masas terrestre éste se define como Sistema Geocéntrico de Referencia o Sistema Coordenado Geocéntrico mientras que, si dicho origen está desplazado del geocentro, se conoce como Sistema Geodésico Local.
Convencionalmente, las posiciones [X, Y, Z] se expresan en términos de coordenadas curvilíneas latitud (ϕ) y longitud (λ), las cuales requieren de la introducción de un elipsoide de referencia. Para el efecto, el origen de coordenadas [X=0, Y=0, Z=0] con el centro geométrico del elipsoide, el eje Z coincide con el eje menor del elipsoide, el eje X con la intersección del plano ecuatorial y del meridiano de referencia del elipsoide y el eje Y forma un sistema coordenado de mano derecha. La orientación y ubicación del elipsoide asociado a un sistema coordenado [X, Y, Z] se conoce como Datum Geodésico; si aquel es geocéntrico se tendrá un Datum Geodésico Geocéntrico o Global, si es local se tendrá un Datum Geodésico Local. Estos últimos se conocen también como Datum Horizontales ya que sus coordenadas (ϕ, λ) se definen independientemente de la altura (H). Mientras que la latitud (ϕ) y la longitud (λ) se refieren al elipsoide, la altura (H) se define sobre una superficie de referencia (el nivel medio del mar) que no tiene relación alguna con el elipsoide. Los datum geocéntricos, por el contrario, son tridimensionales, éstos permiten definir las tres coordenadas de un punto con respecto a la misma superficie de referencia (el elipsoide), en este caso la tercera coordenada se conoce como altura geodésica o elipsoidal (h).


SISTEMA INTERNACIONAL DE REFERENCIA TERRESTRE
(ITRS: INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE SYSTEM)
El sistema geocéntrico utilizado en Geodesia es el Sistema Convencional de Referencia Terrestre (ITRS: International Terrestrial Reference System), el cual es determinado, mantenido y proporcionado por el Servicio Internacional de Rotación Terrestre y Sistemas de Referencia (IERS: International Earth Rotation and Reference Systems Service).
El ITRS se define con origen en el centro de masas terrestre (incluyendo océanos y atmósfera). Su polo coincide con el polo definido por el CIO (Convetional International Origin) para 1903.0, el cual fue adoptado oficialmente en 1967 por la IAU y la IAG. El eje X es orientado hacia el meridiano de Greenwich en 1903.0, llamado también meridiano de referencia IERS (IERS Reference Meridian), el eje Z está orientado hacia el polo del CIO y el eje Y es perpendicular a éstos dos (sistema coordenado de mano derecha). El polo del CIO es la dirección media del polo determinada a partir que las mediciones de cinco estaciones del Servicio Internacional de Latitud (ILS: International Latitude Service) durante 1900.0 - 1906.0. La escala del ITRS es definida en un marco geocéntrico de acuerdo con la teoría relativista de gravitación. Su orientación está forzada a no tener residuales en la rotación global con respecto a la corteza terrestre.

MARCO INTERNACIONAL DE REFERENCIA TERRESTRE
(ITRF: INTERNATIONAL TERRESTRIAL REFERENCE FRAME)
La realización (materialización) del ITRS es el marco ITRF (International Terrestrial Reference Frame), el cual está conformado por las coordenadas cartesianas geocéntricas [X, Y, Z] y las velocidades [Vx, Vy, Vz] de un conjunto de estaciones observadas mediante técnicas geodésicas espaciales de muy alta precisión. Las velocidades son incluidas ya que el movimiento de las placas tectónicas y sus deformaciones también alteran las coordenadas de sus estaciones, pero estos movimientos no afectan las órbitas de los satélites. Esto se traduce en que, para una observación instantánea sobre la superficie de la Tierra el marco de referencia terrestre ITRF diverge del sistema de referencia satelital, obligando que las coordenadas ITRF sean trasladadas en el tiempo de acuerdo con su variación por los efectos de la dinámica terrestre.
Dada la dependencia de las coordenadas geodésicas con respecto al tiempo, el ITRF es complementado indicando la época para la cual las posiciones de sus estaciones son vigentes. Por ejemplo, la denominación ITRF94 indica que las coordenadas de esta red están definidas para el 1 de enero de 1993. Su traslado a fechas diferentes implica la aplicación de velocidades. El marco de referencia más recientemente calculado es el ITRF2000 (Figura 1), el cual, coincide con la nueva definición del WGS84(G1150) (World Geodetic System 1984, semana GPS No. 1150) introducida a partir del 1 de enero de 2000.


SISTEMA DE REFERENCIA GEOCÉNTRICO PARA LAS AMÉRICAS (SIRGAS)
El ITRF ha sido desplegado en el continente americano mediante SIRGAS (Sistema de Referencia Geocéntrico para las Américas). Está conformado por una red con más de 180 estaciones geodésicas de alta precisión (algunas de ellas de funcionamiento continuo), cuya distribución ofrece un cubrimiento homogéneo sobre el continente y, por lo tanto, las condiciones necesarias para que las redes nacionales estén vinculadas al ITRF. El datum geodésico correspondiente está definido a partir de los parámetros del elipsoide GRS80
(Geodetic Reference System, 1980), orientado según los ejes coordenados del sistema de referencia SIRGAS, equivalente al ITRF94.
En la primera campaña GPS-SIRGAS, adelantada en mayo de 1995, se establecieron 58 estaciones en el área de América del Sur, cuyas coordenadas corresponden con el ITRF94, época 1995.4. En mayo de 2000 se realizó una segunda campaña en la que se incluyeron, además de las estaciones de 1995, los mareógrafos que definen los sistemas de alturas en los países de América del Sur y nuevos puntos ubicados en América Central, Estados Unidos y Canadá. El resultado de esta nueva campaña es una red homogéneamente distribuida sobre el continente, conformada por 183 estaciones, cuyas coordenadas están calculadas en el ITRF2000, época 2000.4.
El mantenimiento de SIRGAS incluye, además de la preservación física de los monumentos, la determinación del cambio de las coordenadas a través del tiempo (velocidades). Esto garantiza la consistencia entre el sistema terrestre SIRGAS y el sistema de referencia satelital. Las velocidades correspondientes se determinan a partir de mediciones geodésicas repetitivas, dentro de las que se considera la red de estaciones GPS de funcionamiento continuo (o estaciones permanentes) y la ocupación periódica de las estaciones (pasivas) SIRGAS. La red GPS permanente está compuesta por más de 40 puntos de rastreo continuo en el continente sur americano, cuya información es procesada semanalmente por DGFI (Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut) como Centro de Procesamiento Regional (RNAAC: Regional Network Associate Analysis Center) del Servicio Internacional GPS (IGS: International GPS Service), lo que garantiza su referencia permanente con el sistema geocéntrico global.
El cálculo de las velocidades de los puntos SIRGAS se ha hecho con base en las estaciones GPS de funcionamiento continuo, las campañas de 1995 y 2000 y los proyectos geodinámicos desarrollados en el continente, entre los que se destacan: CAP (Central Andes GPS Project), SAGA (South America Geodynamics Activity), SNAPP (South America – Nazca Plate Motion Project) y CASA (Central And South America GPS Geodynamics Project). La figura 3 muestra el modelo de velocidades vigente.

MARCO GEOCÉNTRICO NACIONAL DE REFERENCIA (MAGNA)
SIRGAS es la extensión del ITRF en América; no obstante, dadas las características técnicas de los sistemas GNSS, debe ser densificado para satisfacer los requerimientos en precisión de los usuarios de información georreferenciada en los diferentes países. En Colombia, el IGAC, organismo nacional encargado de determinar, establecer, mantener y proporcionar los sistemas oficiales de referencia geodésico, gravimétrico y magnético (Decretos No. 2113/1992 y 208/2004) inició a partir de las estaciones SIRGAS la determinación de la Red Básica GPS, denominada MAGNA (Marco Geocéntrico Nacional de Referencia) que, por estar referida a SIRGAS se denomina convencionalmente MAGNA-SIRGAS.
El datum geodésico asociado corresponde con el elipsoide GRS80 (Geodetic Reference System, 1980). MAGNA está conformada por cerca de 70 estaciones GPS de cubrimiento nacional de las cuales 6 son de funcionamiento continuo, 8 son vértices SIRGAS y 16 corresponden con la red geodinámica CASA (Central and South American geodynamics network) (Figura 4). Las coordenadas de las estaciones MAGNA-SIRGAS están definidas sobre el ITRF94, época 1995.4. Su precisión interna está en el orden de (±2 mm... ±7 mm), su exactitud horizontal en ±2 cm y la vertical en ±6 cm.



BIBLIOGRAFIA

· TIPOS DE COORDENADAS MANEJADOS EN COLOMBIA - © Instituto Geográfico Agustín Codazzi – 2004

· WIKIPEDIA LA ENCICLOPEDIA LIBRE- Sistema De Referencia

· www.igac.gov.co