ADS-B como alternativa al actual sistema de radares para la vigilancia de la navegación aérea en Chile.

Abstract

Chile basa su sistema de vigilancia del espacio aéreo en el radar, si bien se cuenta con una gran cobertura, existen zonas donde no se puede entregar este servicio por limitantes geográficas. Aparte de estas limitantes, existen otras debilidades inherentes al sistema como: • Problemas de solapamiento, respuestas falsas y partición de respuestas. Esto produce inconvenientes de integridad y disponibilidad. • Las antenas al estar en rotación, pueden originar intervalos de detección ineficientes. • No permite vigilancia aire-aire. • No se pueden detectar dos aviones en el mismo lugar. • Dependencia de la aviónica de las aeronaves.

Debido a las limitantes anteriores se duda de la disponibilidad, capacidad e integridad del radar para satisfacer la creciente demanda de las operaciones aéreas. En búsqueda de una solución al respecto, importantes entidades aeronáuticas en el mundo determinaron que la tecnología ADS-B era una alternativa viable y afectiva debido las características de esta herramienta que junto con brindar una operación más segura, eficiente y sin limitantes geográficas, otorga beneficios como: • Alta precisión e integridad. • Tanto controladores como pilotos manejan información de lo que ocurre por lo que mejora la conciencia situacional. • Reducción en la separación de los aviones. • Separación radar similar a Instrument Flight Rules – IFR - en espacios aéreos sin cobertura radar.  Reduce el impacto al Medio Ambiente.

Los beneficios descritos han llevado a que varios países comiencen a implementar ADS-B, entre ellos, Estados Unidos como parte de su programa NextGen, quienes determinaron utilizar dos tipos de enlaces de datos, 1090ES (su costo el año 2009 oscilaba entre $4.200 USD y los $18.000, reacondicionado y nuevo, respectivamente) y UAT (cuyo costo se encontraba en $18.000 USD para un equipo reacondicionado y los $25.000 USD para un equipamiento nuevo), y esperan que para el 2020 todas las aeronaves que utilicen su espacio aéreo estén equipadas con este sistema de vigilancia. El proyecto ADS-B en Alaska entrego un parámetro en costos, siendo que las estaciones más económicas tuvieron un valor de $221.000 USD, las más costosas $1.405.000 USD y el costo de estaciones promedio se situó en $803.000 USD. Por otro lado, las operaciones se tornaron mucho más seguras, disminuyendo la tasa de accidentabilidad en un 47% y 36%, para la primera y segunda etapa del proyecto, respectivamente. Basándose en toda esta información, en conjunto con un estudio que determino que la cantidad de estaciones ADS-B necesarias para Chile era de 45, se propone implementar esta tecnología en Chile mediante tres etapas, utilizando un costo por estación de $803.000 USD, correspondiente al costo de estación promedio en Alaska y un costo de operación y mantenimiento de $ 16.000 USD, que es un 65% de los costos por este mismo ítem en el proyecto Capstone. La primera etapa de la propuesta de implementación consta de instalar un total de 17 estaciones ADS-B entre Puerto Montt y la Antártica, entre los años 2012 y 2014 con un costo asociado de $14.214.000 USD. Para la segunda parte que corresponde a la instalación en la Región Metropolitana y Quinta Región de 11 estaciones ADS-B con un costo final de esta etapa de $8.833.000 USD, cuyo periodo de tiempo de implementación se estima sea los años 2015 y 2016. Por último, la etapa final corresponde a la implementación de 17 estaciones restantes en los lugares aun no cubiertos por ADS-B con un costo asociado de $15.523.000 USD, entre los años 2017 y 2019. La suma del proyecto en total corresponde a $38.570.000 USD, teniendo la totalidad del país con cobertura ADS-B, de esta forma se va a la vanguardia en lo que a tecnologías de navegación aérea respecta, siendo la armonización internacional y los beneficios que ADS-B entrega, los principales avales para la implementación de esta tecnología.

The Chilean airspace surveillance system is based on the radar, though, it covers a wide area, there are zones where this system it cannot deliver due to geographic restrictions. Other than these restrictions, there are also some inherent weaknesses to the system such as:  Overlap problems, lack of responses and false responses. This, produce availability and integrity unsuitability  As the antenna rotates; it may produce inefficient detection intermission  It does not allow air-to-air surveillance  It does not detect two airplanes on the same spot  Dependency on airplanes' avionics

It is because of these restrictions that the availability, capacity and integrity of the radar has been questioned to satisfy the growing demand of airspace operations. In searching for a solution, mayor aeronautics entities throughout the world determined that the ADS-B technology was a viable and effective alternative thanks to its characteristics, which along with provide a safer, efficient and geographic limitless operation, provides other benefits such as:  High precision and integrity  Pilots and air traffic controllers have the same information about what happens, though, improving situational awareness  Airplanes gap reduction  Separation of radar, similar to IFR, on no coverage airspace  Environmental impact reduction

These benefits have made that various countries start to implement ADS-B, USA among them. With their NextGen program, determined to use two types of data link, the 1090ES (in 2009 was between $4,200 and $18,000 USD, refurbished and new, respectively) and UAT (It was between $18,000, refurbished, and $25,000 USD, new). It is expected that to 2020 all aircrafts that use its airspace to be equipped with this surveillance system. The ADS-B project in Alaska shown a cost parameter, the more economics stations had a $221,000 USD value and the more expensive one had a $1,405,000 USD value, and the stations value ranged on $803,000 USD. On the other hand, the operations were safer, minimalizing the accidental rate from 47% to 36%, for the first and second stage of the project, respectively. With all this information, along with a study that determined that the ADS-B stations needed in Chile were 45, it is proposed to implement this technology on Chile through 3 stages, with an estimated station value of $803,000 USD, which correspond to the Alaskan range and an operational value of $16,000 USD, that is a 65% of the value for the same item on the Capstone project. The first stage of the implementation proposal constitute of the installation of a total of 17 ADS-B stations between Puerto Montt and the Antarctic, through 2012 and 2014 with an associated value of $14,214,000 USD. The second stage follows the implementation in the Metropolitan and Fifth Region of 11 ADS-B stations with an associated value of $8,833,000 USD and the estimated implementation period is from 2015 to 2016. The last stage corresponds to the implementation of the remaining 17 ADS-B stations on the no yet covered region with an estimated value of $15,523,000 USD, between 2017 and 2019. The total amount of the project is $38,523,000 USD, with the total ADS-B coverage of the country, this way the aerial navigation will be of cutting edge technology, and being the international harmonization and the benefits that the ADS-B delivers the principal options to implement this technology.