Si falla todo el GPS, ¿cómo podría un piloto que vuela sobre el Pacífico o el Atlántico (o incluso por tierra) encontrar un aeropuerto para aterrizar su avión de manera segura?

Es muy poco probable que el GPS falle por completo con toda la redundancia incorporada. Sin embargo, en caso de que haya una serie de opciones abiertas para los pilotos.

  1. Con las cartas y mapas a bordo, un piloto puede sintonizar los programas de navegación utilizando sus instrumentos NAV para llevar a cabo el vuelo restante normalmente.
  2. Los pilotos pueden notificar a la agencia de control de su problema y solicitar vectores para el resto del vuelo a destino.
  3. Si se encuentra sobre el agua, la aeronave puede ser navegada por cálculo muerto según el plan de vuelo, hasta que la agencia de control pueda restablecer el contacto del radar. Se proporcionarán vectores al destino original.
  4. Los mapas y el cálculo de muertos solo se pueden usar hasta la llegada al destino original.

La pérdida de un GPS en sí mismo no es razón suficiente para no realizar un aterrizaje seguro. Hay muy pocas razones para que la pérdida se considere más que un irritante. Es solo un paso eliminado de un vuelo normal.

La foto es de una cabina internacional de Pan Am Clipper. Sin GPS … muy pocas radios e instrumentos. Volado por todo el mundo. Hace que te preguntes, ¿no?

Sin GPS, podría desplazarse utilizando la búsqueda de dirección de radio. Hay muchos de estos repartidos por los continentes:

Esta es una antena VOR. Emite una señal que permite al receptor calcular de qué dirección provienen las ondas de radio (entre otras cosas). Hay otros tipos de antenas y señales utilizadas. Hay miles de personas en todo el mundo. Suelen estar cerca de aeropuertos, y hay cartas de navegación que indican sus posiciones y frecuencias.

En algunos casos, incluso las emisoras de radio comerciales (las mismas que escucharía en su automóvil) podrían usarse para rastrear la posición.

Pero si eso falla, puede usar un Sistema de referencia inercial.

El anterior es de un misil balístico, pero todos los aviones modernos tienen sistemas similares.

Es como sentarse en una silla de ruedas con los ojos vendados mientras alguien lo mueve, y luego tratar de adivinar su posición. Sé que perderás el rastro rápidamente, pero eso se debe a que nuestro oído interno no es tan bueno. Un giroscopio de alta precisión con unos pocos acelerómetros (mucho mejor que los de su teléfono inteligente) puede mantener la precisión a unos pocos metros incluso después de varias horas de vuelo.

La mejor parte de ese sistema es que es totalmente autónomo, sin depender de nada fuera del avión para trabajar (excepto durante la calibración, generalmente antes del vuelo).

Si todo eso falla, aún puede usar el cálculo muerto (calculando la posición en función de la dirección, la velocidad y el tiempo).

Y, si el cielo está despejado, también hay navegación celestial, aunque la mayoría de los países ya no enseñan eso en las escuelas de vuelo.

Los aviones tienen sus propios sistemas de navegación que solo usan GPS como parte de la solución de navegación. Los sistemas de navegación inercial (INS) rastrean la ubicación de la aeronave midiendo los cambios en la velocidad, giro, etc. de la aeronave, por lo que cualquier avión que perdiera la capacidad del GPS continuaría normalmente.

Por cierto, INS es cómo los submarinos pueden estar bajo el agua durante seis meses y aún así saber exactamente dónde están.

Los aviones de aviación general también tienen capacidades de navegación distintas al GPS, aunque el GPS se ha convertido en el “estándar de oro”. Sin embargo, aquí está la cosa, los dos basados ​​en tierra y más ampliamente utilizados (o tal vez instalados es un término mejor) son Rango omnidireccional de muy alta frecuencia (VOR) y Buscador automático de dirección (ADF). Ambos serían de uso cuestionable en el medio del océano, especialmente en el Pacífico mucho más grande debido al rango de recepción limitado.

Para ser justos, el NDB sería el mejor de los dos porque tiene el rango de recepción más largo. Sintonice una frecuencia de navegación aérea o incluso una estación de radio normal, y si el ADF recibe una señal, apuntará aproximadamente a la antena transmisora. Ciertamente, lo suficiente como para que el piloto navegue hacia esa antena. Se vuelve más preciso cuanto más cerca está de la antena transmisora.

En ese punto, dado que el piloto tiene un mapa (también conocido como gráfico) que muestra los detalles del terreno (los gráficos de las Reglas de vuelo por instrumentos no), encontrar un aeropuerto debería ser más fácil.

Supongamos que el avión no tiene un ADF como el mío no. ¿Entonces que? La respuesta simple es que el piloto continúa volando el rumbo que estaba volando cuando el GPS falló. El avión eventualmente debería llegar a una línea costera y, al menos en ese punto, debería poder comunicarse con el Control de Tráfico Aéreo y poder usar los VOR. Si la navegación VOR no funciona de inmediato (el piloto debe tener la frecuencia de VOR cercana para poder usarla), entonces el ATC podría pedirle al piloto que vuele múltiples encabezados para identificar por radar la aeronave y luego proporcionar la frecuencia o vectores de VOR correctos a un aeropuerto

Una pregunta lógica es: “¿Por qué el piloto no llama al ATC cuando falla el GPS?” Al igual que con la recepción de radio de navegación, las radios de comunicación en el medio del océano son cuestionables en el mejor de los casos. Las frecuencias normales utilizadas para hablar con ATC no alcanzan la mitad del océano. Hay radios que se pueden usar, pero muy pocos aviones los tienen instalados.

Si el GPS falla “sobre tierra”, entonces la solución es más fácil. Asumiendo que la aeronave estaba navegando por GPS, el piloto inicialmente debería continuar volando en el mismo curso. Pero aquí es donde entra en juego ese dispositivo VOR. Antes del GPS, la navegación por VOR era LA opción de navegación. Entonces, si el GPS falla, el piloto simplemente vuelve a usar la navegación VOR. Es sencillo y sencillo de usar, y todos los pilotos han recibido capacitación sobre cómo usarlos.

Si, por alguna razón, el piloto no sabe dónde se encuentra para iniciar la navegación VOR (en otras palabras, confía demasiado en el GPS), puede contactar al ATC y pueden usar el procedimiento de “encabezados de vuelo” mencionado anteriormente para identificar la aeronave y proporcione una ubicación precisa.

Existe otro método de navegación mucho más antiguo, a menudo llamado “Dead Reckoning”. De hecho, realmente se llama Deduced Reckoning. Eso es esencialmente usar el rumbo del avión combinado con la velocidad aérea, o la velocidad de avance si se conoce, para calcular cuánto tiempo tomaría llegar al destino. La fórmula utilizada es la distancia dividida por la velocidad igual al tiempo estimado para volar. El avión vuela el rumbo especificado durante el tiempo estimado y en teoría debería estar en su destino.

En el mundo real que rara vez se juega con precisión debido a los vientos. Entonces, antes de que se introdujera la navegación tecnológica, los pilotos que vuelan usando Dead Reckoning usarían una serie de objetos fáciles de identificar en el suelo (lagos, curvas en ríos, ciudades, etc.) que deberían volar sobre o cerca durante el vuelo y el piloto luego los usaría para mantener un control continuo de que el avión estaba en curso y volando a la velocidad de avance estimada. Se pueden hacer ajustes en el rumbo a volar y el tiempo estimado en ruta según sea necesario.

Si el avión volaba sobre algo como los Grandes Lagos o un océano que no tenía referencias terrestres fácilmente identificables, lo peor sería llegar a un punto desconocido en la orilla opuesta y no saber qué camino tomar para encontrar el aeropuerto de destino. . La dirección para girar podría inferirse por los vientos.

Por ejemplo, si los vientos eran de la derecha, entonces hay una buena posibilidad de que el avión tenga que girar a la derecha al llegar a la costa. Pero dado que los vientos a menudo varían en dirección y fuerza durante un vuelo, y / o si el piloto elige un rumbo para ajustarse a los vientos, girar a la derecha podría estar mal. Por lo tanto, los pilotos a menudo adoptaron la estrategia de elegir intencionalmente un rumbo ligeramente hacia la dirección del viento sabiendo que cuando llegaran a la costa girarían para que el viento estuviera detrás de ellos y eso pondría su destino por delante de ellos.

Las ventajas de esta estrategia eran dobles. Primero, sabían con cierta certeza razonable la dirección que debían tomar. En segundo lugar, tendrían un viento de cola para ayudarlos a llegar a su destino más rápido y así consumir menos combustible.

He transportado aviones por el Atlántico y el Pacífico. Es importante (y fácil) hacer trazados regulares en caso de que pierda la señal. Perdí mi señal de GPS una vez durante aproximadamente una hora, pero luego la recuperé. Fui razonablemente exacto con mi argumento, así que todo salió bien.

Usando pronósticos de viento y su trama actual, puede predecir hacia dónde lo llevará su rumbo y velocidad actuales. Esto se llama Ded (o Dead) Reckoning, y fue un método primario de navegación en los primeros días de la aviación. Al igual que cualquier otra forma de navegación que no utiliza una referencia de tierra (u otra referencia “estacionaria”), su precisión se degrada a medida que pasa el tiempo.

No he hecho esto por un tiempo, por lo que no he tenido la oportunidad de usar algunas de las últimas tecnologías … Receptores GPS con una computadora Ded Reckoning incorporada (u opción adicional). El receptor mantiene una trama continua y luego vuelve a ella si pierde la señal GPS, alertándole que ahora está en Ded Reckoning. En realidad, es una combinación del “INS de un hombre pobre” y Ded Reckoning, pero la tecnología ha mejorado bastante desde los días en que volaba pequeños aviones sobre el océano.

La mayoría de los jets grandes (aviones de pasajeros) tienen sistemas INS caros y sofisticados y pueden volar durante horas con una degradación mínima de precisión, incluso sin ninguna señal de navegación. Con la cobertura satelital disponible hoy, la navegación actual (verdadera) del INS apenas es necesaria y está principalmente allí para respaldo en el caso extremadamente improbable de una falla catastrófica.

Las aeronaves comerciales no usan GPS como navegación principal. Utilizan navegación inercial que no depende de referencias externas para determinar la posición.

Y si el sistema de inercia falla, los pilotos tienen balizas de radio y cálculos sencillos para determinar su posición aproximada hasta que puedan ponerse en contacto con el control del tráfico aéreo para averiguar exactamente dónde están.

Las aeronaves ligeras usarían el GPS como primario si tienen y mantienen su navegación de respaldo a medida que avanzan. La navegación por GPS se usa después de que a un piloto se le enseñan técnicas de navegación tradicionales.

Los pilotos están entrenados para saber aproximadamente dónde se encuentran en los cruces en el extranjero y saber dónde están sus aeropuertos alternativos en varios puntos. Deben mantener una cierta cantidad de tiempo de vuelo entre aeropuertos en caso de emergencia.

Volamos durante la mayor parte de la era de la aviación sin GPS o incluso sistemas inerciales sobre el agua y llegamos a donde queríamos estar bien. Los encabezados de la brújula, los cálculos de la distancia en el tiempo, la búsqueda de la dirección de radio y los puntos de referencia simples una vez que se vio la tierra funcionó lo suficientemente bien. GPS e INS simplemente lo hacen más fácil.

El GPS es realmente bueno, y no tan importante. La “Disponibilidad selectiva” se suspendió el 2 de mayo de 2000, lo que permitió a los usuarios recibir una señal no degradada a nivel mundial.

Por lo tanto, el GPS verdaderamente preciso para el mercado civil solo ha estado disponible durante 17 años, pero la gente ha estado navegando largas distancias durante siglos. Eso ha sido principalmente por barco, por supuesto, pero muchos métodos de navegación náutica tienen un equivalente en el aire.

Como han dicho otras respuestas, hay muchos otros sistemas de navegación electrónicos disponibles más allá del GPS. Y, en el corazón de la navegación, hay una brújula, un reloj y un mapa. Los pilotos aún comienzan su entrenamiento con este tipo de navegación y nunca he tenido que reiniciar un mapa.

(La parte de la pregunta “sobre el océano” elimina la posibilidad de puntos de referencia en el camino, pero un encabezado de la brújula aún lo llevará a donde va. Ayuda a saber dónde estaba cuando cualquier medio electrónico que estaba usando falló. )

Como han dicho otros respondedores, para los aviones modernos, el GPS es solo una forma secundaria de navegación. Se utiliza para actualizar la precisión del sistema de navegación inercial (INS), que es un sistema de navegación autónomo que no requiere ninguna tecnología externa. El INS mide la aceleración en tres dimensiones y la usa para actualizar la posición de la aeronave.

El INS se vuelve progresivamente menos preciso con el tiempo sin ninguna solución de navegación externa para actualizar su posición. Aún así, incluso para un vuelo transoceánico, el CEP (error circular probable) solo estaría en el orden de un par de millas una vez que se haya cruzado el océano, todavía es bastante preciso para tocar tierra.

Sobre tierra, el INS puede actualizarse utilizando VOR y DME, que son instalaciones de radionavegación en tierra. Esto da como resultado un nivel de precisión constante similar al GPS.

Las antenas GPS a bordo de un avión que vuela a FL400 a menudo ven 15 satélites GPS.

Solo se necesitan 5 para una solución muy precisa.

La constelación de GPS no está bajando. Lo que es posible es un ataque masivo de GPS / parodia, pero a menos que toda la armada rusa lo esté haciendo, será algo localizado. Si se trata de una sola fuente de interferencia / suplantación, su alcance se limitará a alrededor de 250 nm para los aviones que vuelan a gran altura. O aproximadamente 15 minutos de tiempo de vuelo para ir de un extremo a otro de la fuente de interferencia.

Las aeronaves de largo alcance no dependen estrictamente del GPS (INS es la base de la navegación moderna en jet y DME-DME es la segunda mejor fuente para actualizar la ubicación / velocidad del INS).

Incluso con el GPS completamente apagado, no es una razón para desviar y no proceder a su destino. Los aeropuertos con servicio transatlántico comercial suelen tener de 2 a media docena de sistemas ILS para aterrizar y la actualización DME-DME del INS proporciona una navegación lo suficientemente precisa hasta que se captura el ILS, sin mencionar los vectores de radar (que en realidad son menos precisos que INS + DME-DME).

Hay muchas soluciones propuestas que evitan las interferencias y detectan / evitan la suplantación de identidad. Si se implementan, el concepto de caída del GPS es casi teórico, a menos que veamos la Segunda Guerra Mundial nuclear completa.

El GPS no es más que una forma de navegar en un avión. Si se cae, junto con GLONAS, un piloto todavía tiene navegación VHF, inercial, radar y Dead Reckoning.

Los aviones mucho más antiguos tienen alcances de deriva y navegación celestial.

Así que perder el GPS no es gran cosa.

De todos modos, hay al menos tres relojes de pulsera que tienen GPS, “para una verificación cruzada ocasional de otros sistemas” de acuerdo con las deducciones de equipos profesionales en mi impuesto sobre la renta.

Las aeronaves tienen múltiples herramientas de navegación a bordo, según el tipo de aeronave y su calificación comercial para operaciones, es decir, aeronaves, vuelos chárter o transporte público regular. Si el GPS falla, siempre hay VOR, ADF, ILS, INS y servicios de radar en tierra. Muchas redundancias de respaldo … Cada instrumento de navegación tiene sus propios pros y contras. El GPS es el más reciente de todos modos … los aviones volaban a través de los océanos mucho antes de que se aprobara el GPS, ¡en las súper constelaciones usarían las estrellas! Más tarde INS, etc.

Si usa el GPS en el momento de la falla, mantenga presionado el rumbo, use la última corrección confiable del GPS y la velocidad de avance. Cambie a otro método disponible, como el sistema de referencia de inercia láser, calcule el tiempo hasta la próxima estación de navegación terrestre disponible a medida que se acerca a la costa. Reanudar la navegación sin GPS.

Hay otros sistemas basados ​​en satélites que están disponibles, como el GLONOSS ruso, algunos aviones están muy equipados. Hay una combinación de GPS y GLO que usan referencias duales. Si uno falla, el otro sigue trabajando.

También considere que la falla en el contexto del GPS puede tener otros significados, incluida la pérdida de precisión, lo que significa precisión degradada. También la deriva en muchos de los satélites puede causar una pérdida temporal de la señal que probablemente volverá a medida que se vean más satélites.

En el entrenamiento, uno se ve obligado a entrenar para esto apagando el GPS. Sobre tierra, hay otras tres técnicas de navegación: navegación basada en VOR (hay muchas balizas de radio por ahí que puede sintonizar para indicarle qué camino tomar para permanecer en una vía aérea de vencedor particular), y si VOR también falla allí es una brújula (cada aeronave tiene una brújula, incluso las que no están equipadas con GPS) y, finalmente, algo llamado “cálculo muerto” que funciona mejor para aeronaves más pequeñas y de bajo vuelo donde puedes ver puntos de referencia, lagos, ciudades y usar un mapa. La brújula y el cálculo de muertos fueron los que se usaron históricamente (imagine volar antes de que se desarrollen todas las cartas de aviador); Luego vino VOR y un montón de otros sistemas. Finalmente el GPS se superpuso en la parte superior. Para el vuelo en jet de larga distancia ha habido otros sistemas que no son GPS ni VOR desde hace mucho tiempo (los aviones han estado cruzando los dos océanos principales desde mucho antes que el GPS, y las balizas VOR no existen en el medio del océano )

Antes del GPS y otras tecnologías modernas, las personas todavía usaban otras formas de navegar. Estos métodos incluyen la triangulación, el uso de puntos de referencia conocidos y el uso de cuerpos celestes (es decir, el sol y las estrellas)

Por lo tanto, en caso de tal falla, el piloto simplemente cambiará a una forma más manual o compleja de encontrar el camino en lugar del GPS fácil de usar

En todas las escuelas de vuelo, a los pilotos se les enseñan numerosas técnicas de navegación, algunas de las cuales han sido utilizadas durante siglos por los marineros.

En 2008, el radar meteorológico en un QANTAS 747–400 falló sobre el Océano Pacífico. Había un vuelo de Air New Zealand cerca, lo siguieron hasta Auckland.

Qantas jumbo ‘volando a ciegas’

Primero informe su última posición conocida, luego marque su rumbo y velocidad en relación con el aeropuerto al que se dirige, intente mantener esa constante.Marque eso en una tabla de papel o en una tabla de trazado si está disponible, esto se puede usar para el reconocimiento muerto ( velocidad, dirección, distancia). Busque la luz o las luces de la isla. Pregunte a otro avión o barco en la región por su posición. O un buscador de dirección de radio RDF toma cualquier radio y la sintoniza en una estación de radio de la isla y la barre de un lado a otro hasta que encuentre la señal más fuerte y esa será aproximadamente la dirección de la isla. También el tipo de nubes y el color del agua pueden le dirá su tierra cercana. También podría usar un sextante, pero sería muy difícil obtener una toma clara, ya que no hay un lugar dedicado en los aviones para hacer una toma sextante, puede hacer una toma de latitud y aplique eso a su cálculo muerto y obtenga una posición un poco más precisa, y todo ayuda. Mi respuesta es más desde el punto de vista de los barcos.

Este tipo voló de Nueva York a París, usando solo estrellas, brújula y reloj.

Una brújula magnética y un buen reloj recorren un largo camino hacia la supervivencia. Los pilotos solían navegar bastante bien antes de que existiera el GPS, o incluso giroscopios. Fueron entrenados para hacerlo. No sé si todavía lo son, pero no puedo imaginar lo contrario.