¿Cuáles son las características de radio de las comunicaciones entre la torre y la aeronave?

Tengo algunas preguntas sobre los tipos de antena que se utilizan para las comunicaciones entre torres y aeronaves.

¿Qué tipo de antenas se utilizan hoy en día para las comunicaciones entre torres y aeronaves? ¿Son direccionales u omnidireccionales?

¿Cuál es el rango de velocidad de datos (en kbps) que pueden proporcionar estas antenas?

Además, ¿hay algún problema de seguridad relacionado con la transmisión de energía entre la torre y la aeronave? ¿Cuál es el límite de potencia para esta transmisión? Sé que la torre controla el avión hasta la altitud de crucero y luego lo entrega para que despegue. Antes de que la ruta tome el control, ¿cómo se asegura la torre de que la torre de transmisión no sea demasiado alta y al mismo tiempo se asegura de que aún pueda alcanzar el avión?

La torre no controla hasta la altitud de crucero. Poco después del despegue, se entregan a un TRACON oa un controlador en ruta. TRACON puede estar ubicado en el aeropuerto, pero por lo general no lo está.
Yendo en la otra dirección, la radio en el avión tiene una potencia de salida decente. Por ejemplo, el Avidyne IF540 GPS Moving Map/Nav/Com está diseñado para: VHF COM Potencia de salida de 10 vatios nominales (fuente de alimentación de 12 V) y 16 vatios opcionales (solo para instalaciones de 28 V CC)

Respuestas (3)

Son omnidireccionales: cualquier persona, en cualquier dirección, puede escuchar la transmisión.

Son señales AM analógicas (no digitales), por lo que no hay bits, y pensar en términos de kbps o velocidad de datos no tiene sentido.

Estos tienen una potencia de transmisión similar a muchas estaciones de radio AM. ¿Le preocupa la seguridad de las estaciones de radio AM locales que transmiten partidos de béisbol?

Finalmente, la torre no "controla" el avión. El piloto a bordo es el que tiene el control. La torre puede simplemente dar direcciones de tráfico, como qué rumbo tomar o qué altitud es apropiada.

"Estos tienen una potencia de transmisión similar a muchas estaciones de radio AM". ¿Está seguro? No sé sobre los EE. UU., pero las estaciones de radiodifusión tienden a tener salidas de potencia bastante altas. Una comparación más adecuada probablemente sería un teléfono celular, al menos en términos de potencia de salida...
"Aunque la mayoría de los teléfonos para automóviles tienen una potencia de transmisión de 3 vatios, un teléfono celular de mano funciona con aproximadamente 0,75 a 1 vatio de potencia". ... "Muchos teléfonos celulares tienen dos intensidades de señal: 0,6 vatios y 3 vatios (en comparación, la mayoría de las radios CB transmiten a 4 vatios)". El poder de un transmisor de teléfono celular - The Physics Factbook hypertextbook.com/facts/2006/EbruBek.shtml Por lo tanto, los teléfonos portátiles personales parecen tener un poder bastante menor. Las torres de telefonía móvil son probablemente de mayor potencia.
Potencia de salida de la torre celular Aunque la FCC permite una potencia radiada efectiva (ERP) de hasta 500 vatios por canal (dependiendo de la altura de la torre), la mayoría de los sitios de celdas celulares o PCS en áreas urbanas y suburbanas operan a un ERP de 100 vatios por canal o menos. Exposición humana a campos de radiofrecuencia: pautas para sitios de antenas celulares fcc.gov/consumers/guides/…

¿Qué tipo de antenas se utilizan hoy en día para las comunicaciones entre torres y aeronaves? ¿Son direccionales u omnidireccionales?

Las antenas son omnidireccionales, sin embargo, en la aeronave, el montaje es importante para mantener la línea de visión y la FAA lo cubre en esta CA. Esto se refiere a aviones de <12 500 lb, pero la lógica se aplica a todos los aviones.

d. VHF Com 1 debe montarse en la parte superior de la aeronave, ya que esto proporcionará la mejor ubicación sin obstrucciones. VHF Com 2 también se puede montar en la parte superior, siempre que haya al menos 1/2 longitud de onda (de la frecuencia de funcionamiento de la antena) de distancia disponible entre las antenas.

mi. Si el Com 2 está montado debajo de la aeronave, es posible que se requiera un látigo doblado para proporcionar una distancia al suelo. Los látigos doblados pueden no proporcionar el mejor rendimiento debido a la proximidad con el revestimiento de la aeronave. La reflexión de la señal y la obstrucción son más un problema con tales ubicaciones. La extensión del tren de aterrizaje o los flaps también puede afectar el rendimiento de la antena montada en el vientre.

F. Las antenas necesitan “ver” con una línea de sitio directa a la fuente. Los patrones de antena pueden verse interrumpidos por el tren de aterrizaje o los estabilizadores verticales, por ejemplo. Cuando monte antenas, intente ubicarlas en áreas donde la línea de visión no esté obstruida.

¡Parecería que el ATC produce una potencia bastante baja!

Esto es de una hoja de datos de radio de General Dynamics Air Traffic Control

Potencia de salida de radiofrecuencia:

Transmisor de baja potencia 2-12 vatios con filtro co-sitio, 2-20 vatios sin filtro co-sitio Transmisor de alta potencia 12-35 vatios con filtro co-sitio, 12-50 sin filtro

https://gdmissionsystems.com/-/media/General-Dynamics/C4ISR-Technologies/Radios/PDF/radios-cm300-350-v2-vhf-uhf-air-traffic-control-transmitter-datasheet.ashx?la= es&hash=357448B534D17E0AD21A91485D60C3C110972654

No sé si se trata de una radio para una torre de control de aeropuerto, que habla en un rango de aproximadamente 10 a 15 millas, o una radio de aproximación que te habla en un rango más amplio, como 30 millas o más.

La hoja de datos dice que "estos sistemas de transmisor y receptor montados en bastidor están diseñados específicamente para cumplir con los requisitos dinámicos de la misión de los centros de control de tráfico aéreo, aeropuertos comerciales", entonces, ¿quizás ambos?

Cuando volé desde el oeste de Boston hacia el sur hasta Nantucket, una distancia de 98 millas náuticas en línea recta, comencé con Boston Approach para seguir el vuelo, me cambiaron a un segundo Boston Approach, me cambiaron a Providence Approach (volé un poco más al sur para ir sobre Martha's Vineyard y menos sobre el océano), luego un tercer acceso a Boston y finalmente la Torre Nantucket cuando se encuentra a unas 8-10 millas del aeropuerto. Lo mismo volviendo.

El aumento en la pérdida de trayectoria pura que va de 10 millas a 30 millas es algo así como 7-8 dB para una transmisión con línea de visión. Si bien es significativo en términos absolutos, no es una gran diferencia en la práctica.
Para la banda aérea VHF/UHF, 10-15 W es suficiente para llegar a casi cualquier avión por encima del horizonte; si están por debajo del horizonte, estarían hablando con una estación diferente, o usando HF, para vuelos oceánicos. No se puede comparar directamente con los niveles de potencia de radio terrestre, que necesitarán mucha, mucha más potencia para las mismas distancias.