Sistemas Aviónicos de Comunicaciones Inalámbricas Internas (Wireless Avionics Intra-Communications, WAIC) Punto del Orden del Día 1.17: Información, Actualización y Estado Presentación ante la XXI Reunión del CCPII de CITEL Cali, Colombia abril de 2013

Resumen Qué es WAIC Por qué WAIC es importante Situación normativa y actualización CITEL CCPII UIT-R Situación de los documentos Bandas de frecuencias prioritarias para estudio Certificación de aeronaves Esfuerzo técnico Características técnicas de WAIC

Qué son los sistemas aviónicos de comunicaciones inalámbricas internas (WAIC) WAIC es: Radiocomunicaciones entre dos o más puntos de una sola aeronave. Componentes inalámbricos integrados o instalados en la aeronave. Parte de una red cerrada y exclusiva necesaria para la operación de la aeronave. Solo para aplicaciones relacionadas con la seguridad. Se basa en tecnología de radiocomunicaciones de corto alcance (menos de 100 m). Niveles bajos de potencia máxima de transmisión de 10 mW para aplicaciones de baja velocidad y 50 mW para aplicaciones de alta velocidad Principalmente internos, dentro del fuselaje y la cabina. WAIC no: Ofrece servicio fuera de la aeronave aire-tierra, aire-satélite o aire-aire. Ofrece comunicaciones para los pasajeros o entretenimiento durante el vuelo.

WAIC y la siguiente generación de aeronaves Las aeronaves y el ambiente de radio frecuencia (RF) en el que operan están evolucionando. Al esforzarse por utilizar capacidades inalámbricas, las aeronaves están por pasar por importantes transformaciones tecnológicas y de diseño. WAIC representa el esfuerzo de la industria de la aviación por hacer realidad los beneficios de las tecnologías inalámbricas para las funciones relacionadas con la seguridad de las futuras generaciones de aeronaves. La meta es agregar eficiencias operativas y reducir el peso de los sistemas; además, incluir la capacidad de obtener más datos de los sistemas y las superficies de las aeronaves durante todas las fases del vuelo. El objetivo es mejorar la eficiencia y confiabilidad al tiempo que se mantienen o mejoran los niveles de seguridad exigidos actualmente. La intención es NO exigir cambios en el equipamiento o requerir costos adicionales para las aerolíneas.

Importancia de WAIC para las aerolíneas Mejoras de seguridad: Ofrece redundancia disímil Menos cables equivalen a una reducción en las fallas de las clavijas de los conectores, y menor riesgo de aislamiento agrietado y conductores descompuestos. Las redes en malla podrían ofrecer redundancia en emergencias. Beneficios ambientales: La reducción del cableado y el consiguiente peso de la aeronave reduce el consumo de combustible. Mayor confiabilidad Se reduce la cantidad de cableado que envejece Se simplifica y se reduce el costo del ciclo de vida del cableado de las aeronaves Capacidad para obtener más información de los sistemas y superficies de la aeronave Se agregan nuevos sensores y controles sin necesidad de cableado adicional Se ofrece eficiencia en las operaciones y los costos relacionados. Para monitorear los sistemas y las superficies que actualmente no es posible monitorear sin retirar la aeronave del servicio.

Ejemplos de posibles aplicaciones WAIC Aplicaciones internas con baja velocidad de transmisión de datos (LI): Sensores: Presión en la cabina, detección de humo, tanque y mangueras de combustible, temperatura por proximidad, detección de incidentes por interferencia electromagnética, monitoreo de la salud estructural, detección de humedad y corrosión Controles: Luces de emergencia y funciones en cabina Aplicaciones externas con baja velocidad de transmisión de datos (LO): Sensores: Detección de hielo, retroalimentación de la posición del tren de aterrizaje, temperatura de los frenos, presión de los neumáticos, velocidad de las ruedas, retroalimentación del timón, retroalimentación de la posición de los controles de vuelo, sensores de las puertas, sensores de los motores, sensores estructurales Aplicaciones internas con alta velocidad de transmisión de datos (HI): Sensores: Datos aéreos, pronóstico del motor, imágenes y video de las cabinas de vuelo y de pasajeros Comunicaciones: Bus de comunicaciones aviónicas, interfaz FADEC de la aeronave, audio y video del personal de las cabinas de vuelo y de pasajeros (relacionado con la seguridad) Aplicaciones externas con alta velocidad de transmisión de datos (HO): Sensores: Monitoreo de la salud estructural Controles: Control activo de la vibración

Necesidad de contar con WAIC - Complejidad del cableado eléctrico en aeronaves modernas A350: instalación de sistemas eléctricos Instalación típica de cableado en la zona de la corona del A380 (encima de los paneles del techo)

Necesidad de contar con WAIC - Complejidad del cableado eléctrico en aeronaves modernas Cableado eléctrico: algunas estadísticas para el ejemplo del A380-800 Total de cables: ~100 000 Longitud total de los cables: 470 km Peso total de los cables: 5 700 kg Aproximadamente 30% de peso adicional para fijar el arnés a la estructura ¡Aproximadamente 30% de los cables eléctricos son posibles candidatos para sustitutos inalámbricos!

Necesidad de contar con WAIC - Capacidad de reconfiguración Ejemplo: Unidad de suministro inalámbrico Liberación de máscaras de oxígeno y activación del flujo de oxígeno Función para dirigirse a los pasajeros (anuncios por audio) Pantalla que le muestra información de seguridad al pasajero Contar con flexibilidad de sitio de instalación para poder reconfigurar rápidamente la distribución de asientos Altavoz Oxígeno Pantalla

Necesidad de contar con WAIC - Redundancia disímil Ejemplo: Vías de comunicación redundantes El cableado de la aeronave normalmente incluye redundancia doble o triple. Las rutas redundantes de cableado en diferentes áreas dentro de la estructura de la aeronave mitigan el riesgo de puntos únicos de falla Las rutas de cableado se separan lo más posible según la geometría de la aeronave Las conexiones inalámbricas ofrecen redundancia disímil si los cables se desconectan.

Necesidad de contar con WAIC - Redundancia disímil Ejemplo: Vías de comunicación redundantes (cont.) La separación de rutas, combinada con los enlaces redundantes de radio, ofrecen redundancia disímil y mitigan el riesgo de puntos únicos de falla

Punto del orden del día 1.17 – Resolución 423 resuelve invitar a la CMR-15 a examinar, a partir de los resultados de los estudios del UIT-R, posibles disposiciones reglamentarias para poder instalar sistemas WAIC, incluidas atribuciones aeronáuticas específicas, teniendo debidamente en cuenta las necesidades de espectro de los sistemas WAIC y los requisitos de protección de los sistemas que funcionan de conformidad con las atribuciones existentes, invita al UIT-R 1 a llevar a cabo a tiempo para la CMR-15 los estudios necesarios para determinar las necesidades de espectro necesarias para posibilitar el uso de sistemas WAIC; 2 a efectuar estudios sobre compartición y compatibilidad basados en los resultados del invita al UIT-R 1, con el fin de determinar las bandas de frecuencias y medidas reglamentarias adecuadas; 3 a que cuando realice los estudios indicados en el invita al UIT-R 2, considere: i) bandas de frecuencias dentro de las atribuciones existentes para los servicios móvil aeronáutico mundial, móvil aeronáutico (R) y de radionavegación aeronáutica; ii) bandas de frecuencia adicionales por encima de 15,7 GHz para los servicios aeronáuticos si no pueden satisfacerse las necesidades de espectro en las bandas de frecuencias estudiadas en el invita al UIT-R 3i),

Punto del orden del día 1.17 – Vista preliminar de CITEL B/CAN/EE. UU. [Ref es 3011, 3046]   Apoyar las medidas reglamentarias, incluidas las atribuciones específicas al AM(R)S que se limitan a los sistemas WAIC dentro de las atribuciones AMS, AMRS o ARNS de todo el mundo por debajo de 15,7 GHz, siempre que los estudios de UIT-R demuestren la compatibilidad con los servicios existentes de conformidad con la resolución 423 (CMR-12). Estos estudios solo deben considerar las bandas de frecuencias por encima de 15,7 GHz si no es posible cumplir las necesidades de espectro en las atribuciones AMS, AM(R)S o ARNS globales por debajo de 15,7 GHz.

Situación de los documentos Noviembre de 2012, se aprueba el documento de características técnicas de WAIC como borrador preliminar del nuevo informe dentro del Grupo de Trabajo 5B del UIT-R . Es intención aprobar el documento en la Comisión de Estudio 5 en noviembre de 2013. El documento contiene: Características técnicas agrupadas por características “clave” Arquitectura del sistema Análisis de apantallamiento de la aeronave Requisitos de anchura de banda y velocidad de transmisión de datos Otra información necesaria para efectuar estudios de compatibilidad

Situación de los documentos del UIT El documento de RPC contiene solo información de referencia Documento de análisis de la banda de aviación La resolución requiere que el UIT-R considere primero las bandas AMS, AM(R)S y ARNS por debajo de 15,7 GHz, y si no es posible cumplir los requisitos del espectro, entonces las bandas por encima de 15,7 GHz. Se examinarán todas las bandas de frecuencia de “aviación”. Sin embargo, solo se efectuarán estudios de compartición para unas pocas bandas de frecuencias.

Situación de los documentos del UIT (cont.) Las bandas de frecuencias de 2700 a 2900 MHz, de 4200 a 4400 MHz, de 5350 a 5470 MHz se analizarán primero. Es aceptable el acceso a solo parte de una banda. Los estudios de compartición ya se iniciaron y se enviarán a diversas administraciones. Se espera contar con comentarios para la próxima Reunión del Grupo de Trabajo 5B del UIT-R en mayo de 2013.

Requisitos de niveles de potencia y espectro Los valores PIRE de todas las aplicaciones de WAIC se proporcionan y calculan a nivel de compartición o de aeronave para las aplicaciones internas y externas. Se proporcionan los valores de PIRE por canal y densidad de PIRE Requisitos de anchura de banda: Los sistemas con baja velocidad de datos requerirán 94 MHz Los sistemas con alta velocidad de datos requerirán 145 MHz Estos valores incluyen múltiples aeronaves a gran proximidad.

Conclusión Le agradecemos por su apoyo. La tecnología WAIC beneficiará a las aerolíneas y a la industria aeroespacial. La seguridad mejorará y no se pondrá en riesgo. UIT, CITEL, APT, CEPT, ATU, ASMG, RCC, OACI y los grupos de aviación están todos siendo actualizados. El esfuerzo de UIT es el primer proceso que debe iniciarse, y solo definirá a alto nivel la capacidad de WAIC de usar cualquier banda de frecuencias en particular. En última instancia, las organizaciones nacionales de certificación de aeronaves, por ejemplo la FAA, etc. deben apoyar la instalación segura de WAIC en cualquier aeronave.

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