Servicio de predicción de la disponibilidad RAIM en el espacio aéreo del FIR Guayaquil


1. PROPÓSITO

1.1 Informar a la comunidad aeronáutica sobre la entrada en operación del Servicio de Predicción de Disponibilidad RAIM denominado “SATDIS – ECUADOR” en el espacio aéreo de la FIR GUAYAQUIL.

2. ALCANCE

a) Explotadores de aeronaves;
b) Proveedores de servicios de tránsito aéreo; y
c) Dependencias involucradas en la gestión del espacio aéreo.

3. GENERALIDADES

3.1 La región sudamericana ha iniciado un gran proceso de transformación de su espacio aéreo desarrollando rutas y procedimientos con principios de navegación basada en la performance (PBN). Los sistemas de navegación por satélite GNSS constituyen el sistema principal en el que se apoya ésta navegación PBN.
3.2 Los sistemas de navegación GNSS, constan de satélites que giran alrededor de la Tierra en órbitas diferentes, de manera que el número de satélites y los requisitos relativos a la geometría de la constelación que un usuario necesita para poder determinar su posición en la Tierra, podrían cambiar constantemente en función de los requisitos de precisión que se necesite.
3.3 En un sistema de navegación GNSS, no todas las señales satelitales recibidas podrían ser utilizables, esto se debe a la posibilidad de que algunos satélites se encuentren fuera de servicio temporalmente, ya sea por razones de mantenimiento o por presentar algún tipo de falla. Estas limitaciones en la disponibilidad de la constelación GPS para la navegación, pueden ser detectadas utilizando la función RAIM, propia del software de los receptores de abordo.
3.4 A fin de proporcionar garantía a la integridad de navegación, se utiliza la función RAIM, como una medida de dicha integridad en tiempo real; RAIM es un sistema de monitoreo de la integridad GPS a bordo de la aeronave, inherente a su aviónica, que detecta si un satélite GPS ha fallado o está enviando un mensaje inválido, comparando la información de la posición y el tiempo, a partir de las combinaciones de cuatro o más satélites en vista, llevada a cabo mientras la aeronave está en operación.
3.5 En tanto, un Servicio de Predicción de la disponibilidad RAIM, es un pronóstico de los satélites disponibles en la geometría de la constelación satelital GPS respecto a un receptor a bordo de una aeronave. Este sistema permite al usuario planificar sus vuelos bajo especificación de navegación RNP como rutas ATS y aproximaciones de no precisión basados en GNSS, que requieren una garantía de disponibilidad GPS.
3.6 Los sistemas de predicción de la disponibilidad RAIM, ofrecen una advertencia anticipada de la información de integridad y disponibilidad GPS en lugares específicos, como rutas y aeródromos; a fin de contar con dicha información y advertencias durante la planificación previa al vuelo, cuando se pretenda usar el sistema GPS como medio primario de navegación.
3.7 Si en dicha planificación se comprueba mediante el Servicio de Predicción de la Disponibilidad RAIM que existe una pérdida de las señales satelitales de más de cinco (05) minutos, debería revisarse la operación, retrasando, adelantando, modificando o cancelando el plan de vuelo, según la ruta, el aeródromo de destino y los aeródromos alternos previamente planificados.
3.8 El Estado ecuatoriano conjuntamente con otros estados Sudamericanos, concretaron la implementación de un Servicio de Predicción RAIM denominado SATDIS, en toda la región SAM-OACI.
3.9 El “SATDIS-ECUADOR” proporcionará a los pilotos y despachadores de vuelo, información de las interrupciones específicas GPS-RAIM en las rutas ATS/RNAV y los aeródromos en la región SAM, durante el proceso de planificación previa al vuelo.
3.10 El “SATDIS-ECUADOR” proporciona el servicio de predicción de la disponibilidad RAIM, no es una garantía de que habrá un escenario deseado de operación RNP según lo establecido en el plan de vuelo, por lo que el usuario deberá ser consciente que el RAIM o la disponibilidad GPS se puede perder en vuelo y deberá establecer procedimientos alternativos si esto se produce.

4. SERVICIO DE PREDICCIÓN DE LA DISPONIBILIDAD SAM RAIM

4.1 Antes de realizar este tipo de operaciones basados en GNSS, que requieren una garantía de disponibilidad GPS, se recomienda al usuario u operador de aeronave, llevar a cabo una verificación de la disponibilidad RAIM mediante un servicio de predicción RAIM, asegurando de esta manera la disponibilidad de las señales GPS según la operación deseada, de manera que no se ponga en peligro la operación PBN planificada.
4.2 El “SATDIS-ECUADOR” puede proporcionar predicciones GPS-RAIM con 24, 48 y 72 horas de anticipación.
4.3 El Servicio de Predicción de la Disponibilidad RAIM SAM - “SATDIS-ECUADOR”, tiene soporte para las siguientes operaciones PBN/RNAV/RNP:
4.3.1 En ruta
- Área oceánica y continental remota: RNP 10, RNP 4, RNP 2;
- Área continental: RNAV 5, RNAV 2, RNAV 1, RNP 2, RNP avanzada, RNP 0.3.
4.3.2 Terminal
- RNAV 5, RNAV 2, RNAV 1, RNP 1, RNP avanzada, RNP 0.3.
4.3.3 Aproximación
- RNAV 1 (inicial, intermedia, segmentos de aproximación frustrada)
- RNP 1 (inicial, intermedia, segmentos de aproximación frustrada)
- RNP 0.3 (inicial, intermedia, segmentos de aproximación frustrada)
- RNP avanzada (todos los segmentos)
- RNP APCH (todos los segmentos)
4.3.4 Salida
- RNAV 2, RNAV 1, RNP 1, RNP avanzada, RNP 0.3.

5. USO DEL SERVICIO RAIM “SATDIS - ECUADOR”

5.1 La Dirección de Navegación Aérea del Ecuador pone a disposición de los usuarios el Servicio de Predicción de la Disponibilidad RAIM “SATDIS-ECUADOR”, por medio de una plataforma de internet, a la cual se puede acceder de las siguientes maneras:
a) Ingresando la siguiente dirección web:
www.satdis.aero
b) Ingresando por medio de la página web institucional:
www.aviacioncivil.gob.ec
Dando clic en la opción “RAIM ECUADOR”, de la pestaña
“Programas/Servicios”.
5.1.1 Una vez que se ha ingresado en la página web del SATDIS, se deberá introducir los siguientes datos de nombre de usuario y contraseña (*):
Nombre de usuario: ECUADOR (**)
Contraseña: raimEC2016 (**)
(*) Usuario y contraseña GENERAL para uso común de todos los usuarios.
(**) Usuario y contraseña se deberá ingresar respetando las mayúsculas y minúsculas, tal como se indica.
Nota 1. Se recomienda a los usuarios generales que utilizan la herramienta SATDIS, el NO modificar por ningún motivo los datos de usuario y contraseña, a fin de no afectar el acceso de otros usuarios.
Nota 2. Para el otorgamiento de un usuario y contraseña particular, consultar mecanismo de requerimiento, condiciones y otorgamiento y costos al Punto focal del SATDIS en el Ecuador.
5.2 Adicionalmente la Dirección de Navegación Aérea, dispondrá en las oficinas ARO/AIS de los Aeropuertos de Quito y Guayaquil, de una computadora con conexión a internet e impresora, para acceder al “SATDIS-ECUADOR” y llevar a cabo consultas con el asesoramiento de los funcionarios AIS de la dependencia, durante las 24 horas del día y 365 días del año.

6. HERRAMIENTAS DEL “SATDIS-ECUADOR”

Las principales informaciones que se pueden extraer de “SATDIS-ECUADOR” para apoyar una operación aérea son:
6.1 Estado de la constelación.
La herramienta de estado de la constelación proporciona el número de satélites operativos de la constelación GPS en base a la información disponible en el momento de la comprobación.
Asimismo, se muestran el almanaque empleado y las NANU que afectan a la disponibilidad de los satélites durante el periodo solicitado.
6.2 Aeródromos.
La herramienta predicción de aeródromos calcula la disponibilidad RAIM predicha en periodos de 24, 48 o 72 horas para una lista de aeródromos seleccionados por el usuario.
En la mayoría de los cálculos de aeródromos, los niveles de integridad serán:
Aproximación de no precisión (NPA), Terminal o RNP (AR).
Otras opciones que puede seleccionar el usuario son:
Asistencia barométrica, ON / OFF / AMBOS.
Ángulo de enmascaramiento, configurable por el usuario con valores comprendidos entre -20° y +25° elevación.
Los resultados de los cálculos muestran los periodos de no disponibilidad del RAIM de cada aeródromo, donde la ubicación del cálculo es el punto de referencia del aeródromo (ARP).
6.3 Ruta.
La herramienta de predicción de rutas calcula la disponibilidad RAIM predicha para puntos situados a lo largo de una ruta definida. El usuario puede crear una ruta y después puede seleccionar el nivel de integridad y el ángulo de enmascaramiento entre los puntos de ruta sucesivos, así como la hora de llegada y la elevación de cada punto.
Además de calcular la ruta, el usuario también puede introducir una serie de aeródromos para los que es necesario realizar una comprobación de disponibilidad RAIM. Normalmente se tratará de aeródromos de desvío o destinos alternativos.
6.4 Visibilidad
La herramienta de visibilidad de satélites ofrece el número mínimo de satélites operativos de la constelación GPS durante un periodo de 72 horas y calcula la ubicación de los satélites GPS en relación con una posición fija del receptor durante un tiempo determinado.
La herramienta de visibilidad de satélites proporciona las siguientes opciones de visualización:
- Representación gráfica de la bóveda celeste con los satélites visibles.
- Representación tabular de los satélites visibles.
La herramienta de visibilidad de satélites permite introducir los siguientes parámetros que el usuario puede configurar:
- Posición del receptor - Latitud y longitud WGS-84.
- Ángulo de enmascaramiento en grados.
- Duración del escenario.
- Número de muestras para el cálculo de la visibilidad de satélites.
- Fecha y hora UTC de inicio del cálculo.

7. PLAN DE VUELO

7.1 A la hora de cumplimentar el plan de vuelo, aquellos explotadores que utilicen el GPS como medio primario de navegación en áreas oceánicas o remotas deberán insertar los siguientes datos en el formulario:
a) Plan de Vuelo Presentado (FPL)
Casilla 10: EQUIPO
Se insertará la letra Z, indicando otro equipo instalado a bordo.
Casilla 18: OTROS DATOS
Se insertará el designador NAV/GPS, indicando equipo de navegación GPS. Se insertará el designador RMK/FDE AVAILABLE, indicando la previa utilización del programa de predicción cuyo resultado asegura la disponibilidad de la función FDE durante el vuelo.
b) Plan de Vuelo Repetitivo (RPL)
Casilla Q: OBSERVACIONES
Se insertará el designador NAV/GPS, indicando equipo de navegación GPS.
Nota: Función de Detección de Fallos y Exclusión (FDE). Función del receptor/procesador GPS de a bordo que permite detectar el fallo de un satélite que afecte a la capacidad de navegación y excluirlo automáticamente del cálculo de la solución de navegación. Se requiere al menos un satélite adicional a los necesarios para disponer de la función RAIM.

8. DEFINICIONES Y ABREVIATURAS

8.1 Para efectos de la presente Circular, aplican las definiciones y abreviaturas incorporadas en el Documento 9613 “Manual de Navegación Basada en Performance (PBN)” de la OACI.

9. VIGENCIA

9.1 El Servicio de Predicción de la disponibilidad RAIM “SATDIS-ECUADOR” entrará en vigencia operacional vía internet, a partir del 01 de abril del 2016.

10. INFORMACIÓN Y CONSULTAS

10.1 Cualquier consulta e información adicional puede ser obtenida a través del siguiente contacto:
Ing. Darwin Suarez L.
Especialista de Tránsito Aéreo
Punto Focal SATDIS - ECUADOR
Teléfono: (593) 2 2947400 Ext. 4525
E-mail: darwin.suarez@aviacioncivil.gob.ec
Oficina de Servicios de Seguridad – OSS
Dirección de Navegación Aérea - DGAC
Dirección General de Aviación Civil del Ecuador
Quito – Ecuador.



SAM PREDICTION SERVICE FOR THE ECUADORIAN AIR SPACE - FIR GUAYAQUIL


1. PURPOSE

1.1 This AIC contains information about the RAIM Prediction Service, offered by SATDIS - ECUADOR for the Ecuadorian Air Space (FIR GUAYAQUIL).

2. SCOPE

a) Aircraft operators;
b) Air traffic services providers; and
c) Units concerned in the management of airspace.

3. BACKGROUND

3.1 The South American Region has started a big collective process to improve its air space by growing Performance Based Navigation (PBN) airways and procedures. PBN is mostly held by the Global Navigation Satellite System (GNSS).
3.2 GNSS satellites revolve around the Earth in different orbits so that the number and constellation of those satellites, which a user can utilize, constantly changes. Each receiver needs a fixed, certain minimum quality, satellite constellation for navigation.
3.3 The GNSS requirements concerning the geometry of the constellation increase with the higher precision requirements. This means that not all of the receivable satellites can be utilized. Also some of the satellites may be temporarily out of service for maintenance purposes and, in some cases, they may fail. These limitations in the availability of the Global Position System (GPS) satellite constellation must be detected by using the onboard RAIM function.
3.4 Onboard, the RAIM system allows an ongoing check of the navigation integrity. For the simple determination of a position, coverage by at least four satellites is required however for a RAIM check it is required at least one additional satellite; so the minimum number of required GPS satellites for an aeronautical receiver increases to five.
3.5 Meanwhile, RAIM prediction service is a constellation geometry availability calculation used to schedule flights allowing to program departures, navigation on routes and approaches under the proper GNSS specifications (RNAV/RNP).
3.6 RAIM prediction provides an early warning about integrity and availability of the GPS satellites at specific locations as routes or airdromes, this information must be take on count before the flight planning, if considering the GNSS as primary navigation system.
3.7 If RAIM prediction shows that a specific location proposed for a flight plan faces the GPS signal lost, for a time period that exceeds five (5) minutes, the flight schedule must be reviewed in order to delaying, overtaking, changing or canceling the flight plan, according to routes, destination aerodrome and preplanned alternate airports.
3.8 The Ecuadorian State jointly with South American States have implemented the SAM RAIM Prediction Availability Service known as “SATDIS” for all ICAO SAM region.
3.9 SATDIS - ECUADOR will provide the RAIM prediction service to crews and flight dispatchers at the SAM region, during the planning of the flight.
3.10 SATDIS - ECUADOR just offers the RAIM prediction service; users have to be conscious that in flight, the RAIM system becomes the unique scheme able to alert instantly about GPS signal lost and ought to establish beforehand alternative procedures.

4. SAM RAIM PREDICTION AVAILIBITY SERVICE

4.1 If a proposed flight plan is going to be based on GNSS, GPS availability must be determined previously; the RAIM prediction has to be known by a dispatcher or crew member to determine coverage of GPS systems avoiding risks for the proposed PBN operation.
4.2 SATDIS - ECUADOR calculates the predicted RAIM availability for periods of 24, 48 or 72 hours for a list of user-selected SAM aerodromes.
4.3 SAM RAIM Prediction Availability Service SATDIS - ECUADOR has support for the following PBN/RNAV /RNP operations:
4.3.1 En route
- Oceanic and remote continental area: RNP 10, RNP 4 RNP 2, Advanced RNP;
- Continental area: RNAV 5, RNAV 2, RNAV 1, RNP 2, Advanced RNP, RNP 0.3.
4.3.2 Terminal
- RNAV 5, RNAV 2, RNAV 1, RNP 1, Advanced RNP, RNP 0.3.
4.3.3 Approach
- RNAV 1 (Initial, intermediate, missed approach segments)
- RNP 1 (Initial, intermediate, missed approach segments)
- RNP 0.3 (Initial, intermediate, missed approach segments)
- Advanced RNP (all segments)
- RNP APCH (all segments)
4.3.4 Departure
- RNAV 2, RNAV 1, RNP 1, Advanced RNP, RNP 0.3.

5. HOW TO USE THE SAM RAIM PREDICTION AVAILABILITY SERVICE “SATDIS – ECUADOR”

5.1 The Ecuadorian Air Navigation Direction (ATS Supplier at Ecuador) offers to its users the SATDIS (SAM RAIM Prediction Service) through an Internet platform, which can be accessed in the following ways:
a) Browsing the website:
www.satdis.aero
b) Browsing the Civil Aviation Authority website:
www.aviacioncivil.gob.ec
Make click on the "RAIM ECUADOR" option and then choosing the
"Programas/Servicios" tab.
5.1.1 Once on the SATDIS website, you must enter the following username and password (*):
Username: ECUADOR (**)
Password: raimEC2016 (**)
(*) Common username and password for public use by all users.
(**) Username and password must be entered respecting upper and lowercase letters, as indicated.
NOTE 1. SATDIS general users shouldn’t modify neither Password nor Username for any reason, so as not to affect the access of other users.
NOTE 2. To obtain individual username and password, ask about terms, conditions and use costs, to Ecuadorian SATDIS focal point office which is referred on Item 10 of this AIC.
5.2 The Air Navigation Direction of Ecuador offers in ARO / AIS offices at the airports of Quito and Guayaquil, a computer with internet and printer to access SATDIS-ECUADOR and perform consultation with the assistance of AIS officials, 24 hours a day, 365 days a year.

6. SATDIS-ECUADOR TOOLS

The main information which may be output from STADIS-ECUADOR in order to support the air operations are:
6.1 The Constellation Status tool.
The Constellation Status tool presents the number of operational satellites in the GPS constellation based on the information current at the time of viewing.
The almanac used and NANUs that affect the availability of satellites during the requested time period are also displayed.
6.2 The Aerodromes tool.
The Aerodrome Prediction tool calculates the predicted RAIM availability for periods of 24, 48 or 72 hours for a list of user-selected aerodromes.
For most aerodrome calculations the integrity levels will be:
Non-Precision Approach (NPA), Terminal or RNP (AR).
Further options that the user can select are:
Barometric aiding, ON / OFF / BOTH.
Mask Angle, user configurable between -20° and +25° elevation.
The calculation results show time periods of RAIM unavailability at each aerodrome, where the calculation location is the Aerodrome Reference Point (ARP).
6.3 The Route Tool.
The Route Prediction tool calculates the predicted RAIM availability for points along a defined route. The user can build a route via the website where each route is built up of sections which contain a number of waypoints, and can then select the integrity level and mask angle between each successive waypoint as well as the arrival time and elevation at each point.
In addition to the calculation of the route, the user can also enter a number of aerodromes for which a RAIM availability check is needed. Typically these aerodromes would be diversion aerodromes or destination alternates.
6.4 Visibility Tool.
The satellite visibility tool provides the minimum number of operational satellites of the GPS constellation for a 72 hour period and calculates the location of the GPS satellites in a fixed position relative to the receiver during a given time.
The Satellite Visibility tool provides the following output options:
- Graphical sky plot representation of the visible satellites.
- Tabular representation of the visible satellites.
The Satellite Visibility tool allows the following user-configurable parameters to be entered:
- Receiver Position - WGS-84 latitude and longitude.
- Mask angle in degrees.
- Scenario duration.
- Number of samples to calculate the satellite visibility.
- UTC start date and time for the calculation.

7. FLIGHT PLAN

7.1 When filling in the flight plan, operators who use GPS as the primary means of navigation in oceanic/remote areas must include the following information in the flight plan form:
a) Filed Flight Plan (FPL)
Item 10: EQUIPMENT
The letter "Z" will be inserted, indicating other equipment installed on board.
Item 18: OTHER INFORMATION
The designator "NAV/GPS" will be inserted, indicating GPS navigation equipment. The designator "RMK/FDE AVAILABLE" will be inserted, indicating prior use of the prediction program to ensure the availability of the FDE function during the flight.
b) Repetitive Flight Plan (RPL)
Item Q: COMMENTS
The designator "NAV/GPS" will be inserted, indicating GPS navigation equipment.
Note. Fault Detection and Exclusion (FDE) Function. Function of the airborne GPS receiver/processor which detects a satellite failure which affects the capability to navigate and automatically excludes that satellite from the navigation solution. At least one satellite in addition to the satellites needed for the RAIM function is needed.

8. DEFINITIONS AND ABBREVIATIONS

8.1 For purposes of this Circular, the definitions and abbreviations built-in ICAO Document 9613 "Manual of Performance Based Navigation (PBN)" are applied.

9. DATE OF ENTRY IN FORCE

9.1 SATDIS-ECUADOR RAIM Prediction will be fully available on Internet from April 1, 2016.

10. INFORMATION AND QUESTIONS

10.1 Any question and further information can be asked through the following contact:
Ing. Darwin Suarez L.
ATM Specialist
Ecuadorian SATDIS focal point officer
Telephone number: (593) 2 2947400 Ext. 4525
E-mail: darwin.suarez@aviacioncivil.gob.ec
Oficina de Servicios de Seguridad – OSS
Dirección de Navegación Aérea - DGAC
Dirección General de Aviación Civil del Ecuador
Quito – Ecuador.