Curso Avionicas Intermedio Parte 1 Introduccion

CURSO INTERMEDIO DE AVIÓNICAS

Facilitador: Henry Blandón.

Aircraft Digital Electronic and Computer Systems.Principles, Operation and Maintenance.

Introducción. Esta Curso, ofrece una introducción a los fundamentos de electrónica digital y

computadoras operando en los sistemas aviónicos. Para el alumno que ya tiene conocimientos previos de estos fundamentos, tendrá un

refrescamiento de éstos fundamentos.

Aircraft Digital Electronic and Computer Systems.Principles, Operation and Maintenance.

Objetivos. Que el Técnico en Mantenimiento de Aeronaves, domine la base esencial del los

sistemas de aviónica, en las actividades de mantenimiento de aviones comerciales yla aviación general.

También será de interés para las personas dentro de la industria aeronáutica, quenecesitan una visión de los sistemas aviónicos, por ejemplo, pilotos, gerentes, etc.

PARTE 1INTRODUCCIÓN.

1. Aunque no es evidente a primera vista, es justo decir que un avión moderno, simplemente no podía volar sinlos sistemas electrónicos que proporcionan a la tripulación el medio de control de la aeronave.

2. Los sistemas de aviónica se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones que van desde el control de vueloe instrumentación, hasta la navegación y comunicación. De hecho, un avión que utiliza tecnología moderna"FLY-BY-WIRE“, ni siquiera podría despegar de la tierra sin los sistemas electrónicos.

3. Esta Parte comienza con una introducción a los instrumentos básicos necesarios para indicar parámetrostales como rumbo, altitud y velocidad, y luego examinaremos sus equivalentes electrónicos modernos.

PARTE 1INTRODUCCIÓN.

1. Por último, mostraremos cómo la información de vuelo puede ser combinada usando sistemas deinstrumentos integrados y pantallas de información de vuelo, como se muestra en la Figura 1.1.

FLIGHT INSTRUMENTS

1. En cualquier aeronave, es de suma importancia el sistema o sistemas que se utiliza para detectar e indicar laactitud, rumbo, altitud y velocidad de la aeronave. En los primeros aviones, estos instrumentos erandispositivos electromecánicos simples.

2. De hecho, al volar bajo reglas de vuelo visual (VFR) en lugar de reglas de vuelo instrumental (IFR) la fuentemás importante de información del piloto, en lo referente a lo que la aeronave estaba haciendo, debía verlopor la ventana de la cabina.

3. Hoy en día, una sofisticada tecnología de aviónica y de visualización, aumentada por la lógica digital y lossistemas de computadoras, ha hecho posible que una aeronave pueda volar enteramente por referencia a losinstrumentos.

4. Varios instrumentos son usados, para proporcionarle al piloto información de vuelo relacionada al rumboactual , velocidad y actitud de la aeronave.

FLIGHT INSTRUMENTS

1. Las aeronaves modernas utilizan transductores, pantallas electrónicas e indicadores. Los tubos de rayoscatódicos (CRT) y las pantallas de cristal líquido (LCD) se utilizan cada vez más para mostrar la información,en lo que se conoce como “GLASS COCKPIT”.

2. Los aviones de pasajeros modernos, generalmente tienen un numero de este tipo de pantallas, tales comolas utilizadas como Primary Flight Display y Multi Function Display, las cuales se pueden configurar parapresentar una gran variedad de información.

3. Comenzaremos esta parte, con una breve revisión de los instrumentos básicos de vuelo.

BASIC FLIGHT INSTRUMENTS

1. Los instrumentos de vuelo cruciales, instalados en cualquier aeronave, son los que indican la posición yactitud de la aeronave, estos instrumentos básicos de vuelo son requeridos para mostrar información acercade:

• Heading.• Altitud.• Airspeed.• Rate of Turn.• Rate of Climb or Descent.• Attitude relative to horizon.


1. Un resumen de los instrumentos que proveen estas indicaciones, se muestran con las indicaciones típicas decada instrumento mostrado en las figuras. 1.2 a 1.8.


1. Tenga en cuenta, que varios de estos instrumentos son operados por el sistema de Pitot-Static de laaeronave. Debido a esto, a menudo nos referimos a ellos, como "instrumentos de datos de aire” (ver Figs.1.11 a 1.13).

ACRONYMS

1. Un gran numero de acrónimos, son utilizados parareferirse a instrumentos de vuelo y sistemas deindicación del compartimiento de vuelo,desafortunadamente, también son alguna variación enlos acrónimos usados por algunos fabricantes, los mascomúnmente usados son listados en la tabla 1.2.

ELECTRONIC FLIGHT INSTRUMENTS

1. Los aviones modernos, hacen uso extenso de instrumentos electrónicos y pantallas, una ventaja de usarinstrumentos electrónicos, es que la data puede ser intercambiada fácilmente entre diferentes sistemas deinstrumentos, y usada como base del sistema de control de vuelo automático.

2. Exploraremos el potencial de éstos un poco más adelante, pero, por ahora, vamos a ver los dos que podríadecirse que son los instrumentos electrónicos más importantes, el Electronic Attitude and DirectionIndicator (EADI) y el Electronic Horizontal Situation Indicator (EHSI).

ELECTRONIC ATTITUDE ANDDIRECTION INDICATOR

1. El EADI (Fig. 1.14), esta diseñado parareemplazar el ADI básico, el cual esta compuestopor:

• Attitude Indicator.• Fixed Aircraft Symbol.• Pitch and Bank Command bars.• Glide Slope Indicator.• Localizer deviation Indicator.• Slip Indicator.• Flight Mode anunciator.• Various warning flags.

ELECTRONIC ATTITUDE AND DIRECTIONINDICATOR

1. La actitud del avión en relación con el horizonte, se indicacon el Fixed Aircraft Symbol y las Flight Command Bars.El piloto puede ajustar el símbolo a uno de tres modos devuelo. Para volar el avión con las barras de comandosarmados, el piloto simplemente inserta el símbolo delavión entre las barras de comandos.

2. Las barras de comandos, se mueven hacia arriba parasubir y hacia abajo para descender, y hacia la izquierda oderecha para proporcionar guía lateral. Estas muestran elángulo de banqueo computado, para giros de tasaestándar para que el piloto pueda alcanzar y volar unrumbo o senda seleccionada.


1. Las barras muestran también los comandos de Pitch parapermitir al piloto capturar y volar en el Glide Slope del ILS,una actitud de cabeceo preseleccionado, o mantener unaaltitud barométrica seleccionada.

2. Para cumplir con las direcciones indicadas por las barrasde comandos, el piloto maniobra el avión para alinear elsímbolo fijo con las barras de comandos. Cuando no utilicelas barras, el piloto puede moverlas fuera de la vista.


1. El Glide Slope Pointer representa el centro de la Senda deplaneo del ILS y muestra la desviación vertical de la aeronavedesde el centro de la senda de planeo. La línea central de laescala de la senda de planeo, muestra la posición del avión enrelación con la senda de planeo.

2. El Localizer Deviation Pointer, una pista simbólica, representa elcentro del localizador ILS, y está a la vista cuando el piloto estaen la senda de planeo. El movimiento expandido de la escalamuestra la desviación lateral del localizador y esaproximadamente dos veces mas sensible que la barra dedesviación lateral en el HSI.

3. El modo de vuelo seleccionado, aparece en la parte inferiorizquierda de la EADI para los modos de Pitch, y abajo a laderecha para los modos laterales. El Slip Indicator proporcionaindicación de deslizamiento o derrape.

ELECTRONIC HORIZONTALSITUATION INDICATOR

1. El EHSI, asiste al piloto con la interpretación de lainformación provista por un numero de diferentesayudas de navegación, existen varios tipos deEHSI, pero esencialmente todos realizan la mismafunción.

2. Una pantalla EHSI (Fig. 1.15), puede serconfigurada para presentar una gran variedad deinformación, configurada en varias formasdiferentes, las cuales incluyen:

• Heading Indication.• Radio Magnetic Indicator (RMI).• Track Indication.• Range Indication.• Wind speed and Direction.• VOR, DME, ILS or ADF Information.

FLIGHT DIRECTOR SYSTEMS

1. Los componentes principales de un Flight Director System (FDS), son el EADI y el EHSI trabajando enconjunto con un Mode Selector y un Flight Director Computer.

2. El FDS, combina las salidas de los instrumentos de vuelo electrónicos para ofrecer una presentación de fácilinterpretación de la trayectoria de vuelo de la aeronave.

3. Al comparar esta información con la trayectoria de vuelo pre programado, el sistema puede calcularautomáticamente los comandos de control de vuelo necesarias para obtener y mantener la trayectoriadeseada.

4. El FDS, recibe información desde:

• Attitude Gyro.• VOR/LOC/G-S Receiver.• Radar Altimeter.• Compass System.• Barometric Sensors.


1. El Flight Director Computer, utiliza estos datos paraproporcionar información de comandos de control devuelo que permite que la aeronave:

• Volar a un Heading seleccionado.• Volar a una Pitch Attitude predeterminada.• Mantener Altitude.• Interceptar un track de VOR seleccionado y

mantenerlo.• Volar un ILS Localizer/ Glide Slope.


1. El Flight Director Control Panel, comprende de un Mode Selector Switch y controles que proporcionan lainformación de entrada utilizada por el FDS.


1. El Pitch Command Control, pre-establece elángulo de cabeceo deseado de la aeronavepara el ascenso o descenso. Las barras decomandos en la FDS, presentan la actitudcalculada para mantener el ángulo de cabeceopreseleccionado.

2. El piloto puede elegir entre muchos modos,incluyendo el modo HDG (rumbo), el modoVOR / LOC (Localizer-tracking), o AUTO APP oG/S (captura automática y tracking de la sendade planeo.

3. El modo AUTO APP, una computadora deselección de cabeceo totalmente automática,toma en cuenta el performance de la aeronavey las condiciones de viento, y opera una vezque el piloto ha alcanzado la senda de planeodel ILS.

ELECTRONIC FLIGHT INSTRUMENT SYSTEMS (EFIS)

1. Un sistema EFIS, es un sistema de pantallas gráficas con sensores subyacentes, circuitos electrónicos ysoftware que reemplazan efectivamente todos los instrumentos de vuelo e indicadores dentro de una solaunidad. Los EFIS instalados en aviones grandes consiste en una Primary Flight Display (PFD) o EADI y unaNavigation Display (ND) o EHSI, los cuales se duplican para el capitán y el primer oficial.

2. El PFD presenta el indicador de actitud habitual en relación con otros datos, como la velocidad, la altitud,velocidad vertical, rumbo o sistemas de aterrizaje acoplados (ver Fig. 1.16). La Pantalla ND presenta lainformación de ruta, una Compass Card o la imagen del radar meteorológico (ver Fig. 1.17).

ELECTRONIC FLIGHT INSTRUMENTSYSTEMS (EFIS)

1. Además de las dos pantallas gráficas grandes, un EFIStípico tendrá un Display Select Panel, un DisplayProcessor Unit, un Weather Radar Panel, unaMultifunction Processor Unit y una Multifunction Display.

EFIS PRIMARY FLIGHT DISPLAY(PFD)

1. El típico EFIS PFD es una unidad depantalla multicolor CRT o LCD, quepresenta la actitud de la aeronave y loscomandos del sistema de control de vuelo,incluyendo desviación de VOR, localizador,TACAN (Tactical Air Navigation), o RNAV(Area Navigation) en conjunto con el GlideSlope o la desviación de altitud pre-seleccionada.

2. Otra información varia puede serpresentada, incluyendo anuncios de modo,radar altitud, la altura de decisión y ladesviación excesiva ILS.

EFIS NAVIGATION DISPLAY (ND)

1. Al igual que el PFD, un típico ND es una pantalla multicolor CRT o LCD, sin embargo, en este caso la pantallamuestra información de situación horizontal de la aeronave que, de acuerdo con el modo de visualizaciónseleccionado, puede incluir:

• Compass Heading,• Selected Heading,• Curso de VOR seleccionado, localizador, o curso y desviación RNAV.• Anuncio de la fuente de navegación.• Curso digital seleccionado.• Excesiva desviación ILS.• Información TO/FROM.• Distancia a la estación.• Waypoint.• Glide Slope o desviación VNAV.• Ground Speed.• Time To-Go.• Elapsed Time (tiempo transcurrido) o el viento.• Información del Curso y anunciación de una segunda fuente de navegación.• Radar meteorológico. alerta de Waypoint cuando RNAV es la fuente de navegación.• Puntero de rumbo VOR, RNAV o ADF seleccionado.

EFIS NAVIGATION DISPLAY (ND)

1. El modo de presentación, también se puede configurar para formato de Approach o formato en ruta con o sininformación de radar en la pantalla.

DISPLAY SELECT PANEL (DSP)

1. El DSP proporciona:

• Navigation sensor selection.• Bearing pointer selection.• Format selection.• Navigation data selection (ground speed, time-to-go, time, and wind direction/speed).• Selection of VNAV (if the aircraft has this system).• Weather, or second navigation source on the ND.• A DH SET control that allows decision height to be set on the PFD is also provided.• Additionally, course, course direct to, and heading are selected from the DSP.

DISPLAY PROCESSOR UNIT (DPU)

1. El Display Processor Unit, proporciona procesamiento y switching de los sensores de entrada, las señalesde deflexión y vídeo necesarias y la alimentación de las pantallas.

2. La DPU es capaz de manejar dos pantallas con diferentes señales de deflexión y vídeo, por ejemplo, un PFDen una pantalla y una ND en la otra.

WEATHER RADAR PANEL (WXP)

1. El Weather Radar Panel, proporciona control de MODE (OFF, STBY, TEST, NORMAL, WX, y MAP), selecciónde RANGE (10, 25, 50, 100, 200 y 300 NM), y controles de operación del sistema para la presentación de lainformación del radar meteorológico en el MFD y la ND cuando RDR se selecciona en el MFD y/o el DSP.

MULTIFUNCTION DISPLAY (MFD)

1. La MFD tiene la forma de otra pantalla CRTmulticolor o pantalla LCD de matriz activa, lapantalla esta montada normalmente en el panel deinstrumentos, en el espacio previsto para elindicador de radar meteorológico (WXR).

2. Las funciones estándar mostradas por la MFDincluyen el radar meteorológico, mapa denavegación pictórica, y en algunos sistemas, CheckList y otros datos operativos.

3. Además, el MFD puede mostrar datos de vuelo odatos de navegación en caso de un fallo de PFD oND.

MULTIFUNCTION PROCESSOR UNIT (MPU)

1. La Multifunction Processor Unit proporciona el procesamiento y switching de los sensores de entrada, ladeflexión necesaria y las señales de video para la MFD.

2. La MPU, puede proporcionar la deflexión y las señales de vídeo a las pantallas PFD y ND, en caso de falla deuna o ambas Display Processor Units.

ELECTRONIC CENTRALIZED AIRCRAFTMONITOR (ECAM)

1. La información técnica sobre el estado de un avión Airbusse muestra utilizando ECAM, ver Fig. 1.18, el sistemanormalmente esta conformado por dos pantallas CRT oLCD que están dispuestas verticalmente en el centro delpanel de instrumentos.

2. La pantalla ECAM superior (primaria), muestra losparámetros primarios del motor (EPR, N1, EGT, N2), asícomo Fuel Flow, el estado de los dispositivoshipersustentadores, junto con otra información.

3. La pantalla ECAM inferior (secundaria) presentainformación adicional, que incluye cualquier malfuncionamiento del sistema y sus consecuencias.

ENGINE INDICATING AND CREWALERTING SYSTEM (EICAS)

1. En los aviones Boeing, el sistema integrado demonitoreo electrónico equivalente, se conoce comoEICAS, este sistema proporciona monitoreo gráficode los motores de los aviones Boeing, reemplazandoun gran número de instrumentos individualesmontados en el panel.

2. En común con el sistema Airbus ECAM, EICAS utilizados pantallas centrales montadas verticalmente (verFig.1.19).

3. La pantalla EICAS superior (primaria), muestra losparámetros del motor y mensajes de alerta, mientrasque la pantalla inferior (secundaria) ofrece datoscomplementarios (incluyendo información de aviso yadvertencia).

FLIGHT MANAGEMENT SYSTEM(FMS)

1. El FMS que equipa un avión de pasajerosmoderno, reúne los datos y la informaciónobtenida de los instrumentos de vueloelectrónicos, el monitoreo de la aeronave y lossistemas de navegación, y proporciona salidasque pueden ser usadas para el control automáticode la aeronave desde el despegue hasta laaproximación final y el aterrizaje.

2. Los elementos clave de un FMS incluyen unaFlight Management Computer (FMC), una ControlDisplay Unit (CDU), IRS, AFCS, y un sistema deData Buses que facilita el intercambio de data conotros sistemas computarizados y digitalesinstalados en la aeronave.

FLIGHT MANAGEMENT SYSTEM(FMS)

1. En la aeronave, están instalados dos FMS, unopara el capitán y uno para el primer oficial, durantela operación normal los dos sistemas compartenlos datos entrantes.

2. Sin embargo, cada sistema puede hacersefuncionar de manera independiente en caso defalla, al comparar automáticamente (de formacontinua) las indicaciones y salidasproporcionadas por los dos sistemas, es posibledetectar fallas en el sistema y evitar indicacioneserróneas.

3. Las entradas a la FMC, se derivan de variossistemas incluyendo IRS, EICAS, Autothrottle y laAir Data Computer, las figuras 1.21 y 1.22 semuestran las unidades de control y visualizaciónFMC instalados en un avión A320.

COCKPIT LAYOUTS

1. Los mayores desarrollos en tecnología de pantallas, y laintroducción de sistemas de computadoras cada vez mássofisticados, han hecho que los diseños de la cabina sean objeto deun cambio continuo en los últimas décadas.

2. Al mismo tiempo, los diseñadores de aviones han tenido queresponder a la necesidad de asegurar que la tripulación de vuelo nosean sobrecargados con información, y que los datos relevantessean presentados en un formato apropiado y en el momentonecesario.

3. La Figura 1.23, muestra cómo los diseños de EIFS modernos hanevolucionado progresivamente a partir de la configuración T- Básicaque se encuentra en las aeronaves no EFIS.

COCKPIT LAYOUTS

1. Mantener la posición relativa de losinstrumentos ha sido importante, permitiendoque los pilotos se adapten de un tipo de avióna otro.

2. Al mismo tiempo, el gran tamaño de lasmodernas pantallas CRT y LCD, junto con lacapacidad de estos instrumentos paramostrar los datos combinados (por ejemplo,Heading, Airspeed y Altura) ha llevado a unpanel de instrumentos menos desordenado(ver Fig. 1.24 ).

3. Por último, una serie de instrumentos dereserva (o secundarios) están a disposiciónpara proporcionar a la tripulación de vueloinformación de referencia, que puede serinvaluable en caso de un mal funcionamientoen el sistema computarizado.

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