¿Cómo se mide la velocidad real respecto al suelo de un avión?

¿Tienen los pilotos la información de "velocidad respecto al suelo" disponible?

Si es así, ¿cómo se mide la velocidad de avance? ¿O confían en la información del GPS para calcularlo?

Respuestas (3)

En general, hay dos formas de determinar la velocidad respecto al suelo desde el interior de la aeronave.

La primera es mediante el uso de un sistema de navegación inercial. Este consiste en una serie de acelerómetros y giroscopios que miden todas las aceleraciones y rotaciones de la aeronave a lo largo de un vuelo. Al integrar matemáticamente todas las medidas, este sistema de navegación puede calcular la velocidad y la posición de la aeronave en cualquier momento. La precisión se degradará con el tiempo, pero la velocidad de avance no suele estar muy lejos, de lo contrario, la posición estaría muy lejos muy pronto.

El segundo método utiliza señales de radio externas. Hoy en día, esto es principalmente GPS, pero la velocidad de avance también se determina mediante el uso de una serie de estaciones VOR (Rango omnidireccional VHF) y/o DME (Equipo de medición de distancia). Estas balizas de navegación están ampliamente disponibles en la mayoría de los continentes. Una computadora de navegación seleccionaría el conjunto correcto de balizas y, analizando la tasa de cambio de los rumbos / distancias de la baliza, se puede determinar la velocidad de la aeronave.

Los sistemas de navegación modernos combinan todos estos métodos en una sola solución. Luego, las mediciones de GPS, navegación inercial y DME se fusionan matemáticamente para obtener una posición y una velocidad respecto al suelo altamente precisas y sólidas.

La velocidad respecto al suelo y la trayectoria respecto al suelo están disponibles y están determinadas por GPS. La comparación de dos ubicaciones derivadas de GPS generará un vector de velocidad y la velocidad de avance es su magnitud. Así es también como se derivan los vientos: la diferencia entre la velocidad aerodinámica y el rumbo en comparación con la velocidad terrestre y la trayectoria terrestre.

Tenga en cuenta que la disponibilidad varía según el avión y el equipo instalado. Cualquier avión moderno tendrá esta información en una pantalla principal o secundaria. Los aviones de aviación general más pequeños con una cabina tecnológicamente avanzada también tendrán esta información. Los aviones de aviación general más pequeños con solo una unidad de GPS tendrán acceso a la información, pero puede que no sea conveniente hacer referencia a ella. Aquellos que ni siquiera tengan GPS solo podrán derivar la velocidad con respecto al suelo a partir de la velocidad del aire y los vientos informados con una computadora de vuelo manualmente.

No deseche de vez en cuando el viejo rodamiento cruzado VOR. Si no necesita la velocidad de avance real en este momento, sino la de los últimos 10 o 20 minutos, esta vieja técnica funciona bien. Una vez me ayudó en una situación de poco combustible para evitar que mi copiloto entrara en pánico ;-)

Una definición simple es:

La velocidad respecto al suelo se puede determinar mediante la suma vectorial de la velocidad aerodinámica real de la aeronave y la velocidad y dirección del viento actual; el viento de frente se resta de la velocidad respecto al suelo, mientras que el viento de cola se suma. Los vientos en otros ángulos con respecto al rumbo tendrán componentes de viento de frente o de cola, así como un componente de viento cruzado.

El problema con el uso de GPS para determinar la velocidad del aire es que un GPS no sabe cuáles son los vientos. Aunque los datos del pronóstico del tiempo pueden proporcionar una velocidad aproximada del viento (dirección y velocidad), no son lo suficientemente precisos para situaciones en las que unos pocos nudos marcan la diferencia entre la vida y la muerte.

Excepto que, como usted dice, no sabe cuál es la velocidad del viento, por lo que este método no se puede usar para calcular la velocidad de avance.
¿Sería la velocidad de avance una cuestión de vida o muerte? El GPS puede proporcionar el tiempo necesario para atravesar la ruta entre dos puntos, y si se toma en la distancia más pequeña posible con una cantidad apreciable de cuantificación de precisión +- para la capacidad del equipo, ¿no proporciona esto la velocidad aerodinámica? Y el viento se puede calcular simplemente como Velocidad del viento = Velocidad del aire - Velocidad respecto al suelo. Distancia sobre el terreno medible con cartas o rumbos conocidos, o nuevamente usando GPS y sus datos y mapas.
Algunas aeronaves tienen sensores que miden la velocidad del viento y, por lo tanto, podrían usar este método para determinar la velocidad respecto al suelo.