TECNOLOGÍAS PARA TRANSPORTE AÉREO, FÉRREO Y FLUVIAL

TRANSPORTE AÉREO

VIGILANCIA DEPENDIENTE AUTOMATICA (ADS)

Es una técnica y procedimiento de vigilancia por la cual una aeronave transmite por enlace de datos los parámetros extraídos en los sistemas de navegación y la posición a bordo, esto con el fin de determinar el tráfico aéreo.

Esto funciona a través de un sistema de navegación y un enlace de datos a bordo del avión, en la tierra esta una estación que recibe toda la información ADS para que esta pueda ser utilizada en los sistemas de tratamiento de datos de vigilancia.

Historia y desarrollo

El ADS se regula bajo normas, estas sirven para asesorar y aclarar información relativa a la seguridad de los vuelos, aspectos técnicos y asuntos administrativos.

Desde 1998 aparecen las primeras normas para emisión de mensajes de emergencia
En 2004 aparecen las limitaciones por las condiciones meteorológicas
En 2009 usa el sistema global de navegación por satélite en Colombia
En 2014 se generan las rutas de salida y llegada
En 2016 se emplea el radar de vigilancia en Colombia

Funcionamiento

Se basa en la radiodifusión, mediante enlace de datos, de ciertos parámetros de a bordo a intervalos frecuentes y regulares.
Los datos que recoge la ADS-B son enviados y radiodifundidos periódicamente por las aeronaves.
La transmisión de datos aire / aire permite la representación del tráfico circundante en una pantalla dentro del avión, CDTI.
La ADS-C: implica la transmisión de ciertos datos entre la aeronave y una estación de tierra.
Sólo se transmiten los datos cuando se ha establecido un contrato con una estación de tierra determinada; se pueden mantener varios contratos independientes con varias estaciones de tierra.
La estación de tierra decide la frecuencia de las transmisiones y los parámetros de las mismas.

Ventajas

Identificación de la aeronave, posición e intención del vuelo
No necesita de una persona que envíe los datos a la torre de control, ya que la información es automática y generada por la misma aeronave
Mejora la vigilancia de las zonas cubiertas por radar
Alertas mejoradas en vuelo, como en tierra
Tramos de vuelos más cortos
Incremento de capacidades de espacio aéreo

Desventajas

Los sistemas ADS aún se encuentran en constante desarrollo y el GPS es la fuente principal de posicionamiento.
La adquisición de estos equipos es muy costosa
No todas las aeronaves están adecuadas para el uso del sistema

TRANSPONDEDOR

Es un dispositivo capaz de ser detectado por los radares aéreos, emitiendo una señal que indica la posición en la pantalla del radar.

En aeronáutica, todas las plataformas deben contar con un transpondedor para el control de tráfico aéreo; éste se dedica a comunicar la identificación de la aeronave, así como datos necesarios para la correcta posición de la plataforma. Generalmente los transpondedores emiten una interrogación que el transpondedor entiende y decodifica, y genera la respuesta con la información solicitada.

Historia y desarrollo

El transpondedor se creó durante la segunda guerra mundial, ya que era muy útil poder conseguir algo que identificara a los aviones propios de los enemigos en la pantalla de los radares. Al principio este sistema fue instalado en aviones amigos los cuales emitían señales codificadas que se recibían en tierra donde se podían identificar.

Desde allí estos han sido usados para localizar la posición de las aeronaves controladas, pero además tenían que tener una comunicación por radio para diferenciarse unos de los otros.

Funcionamiento

Se establece una comunicación electrónica entre el equipo dentro del avión y la estación en tierra, a través de este enlace, el personal de control de tránsito aéreo proporciona guía a la aeronave, detectándola en una pantalla de radar. El transpondedor de la aeronave recibe la señal de interrogación en una frecuencia de 1030 MHz, y transmite las respuestas en una frecuencia de 1090 MHz.

Hay dos formas para interrogar, el modo A donde se pregunta por la identificación de la aeronave por medio de dos pulsos separados por 8 micro segundos, estos son emitidos por la antena direccional; y el modo C donde se pregunta por su altitud, con dos pulsos separados por 21 micro segundos, estos son emitidos por la antena direccional.

Ventajas

Establece una comunicación electrónica entre el equipo a bordo y la estación en tierra
El personal de control aéreo proporciona guía al avión detectando una pantalla de radar
Se mantiene la separación entre las aeronaves, lo cual evita colisión

Desventajas

En caso de un siniestro, el transpondedor no funcionará de forma automática, sino solo cuando es activado a conciencia
Las condiciones meteorológicas pueden afectar su señal

TRANSPORTE FERREO

IDENTIFICACIÓN POR RADIO FRECUENCIA RFID

La RFID es una tecnología que emplea pequeños chips con el fin de rastrear o identificar objetos a distancia, consistente en un multiprotocolo que se combina con un lector y una unidad de campo, a actuando en conjunto para controlar las unidades ferroviarias y adaptarse a las nuevas tecnologías.

Esta tecnología sirve para monitorear la eficiencia operativa de los ferrocarriles, permite ahorrar tiempo y dinero mediante la automatización del proceso de seguimiento, controlando la ubicación y el estado del material ferroviario.

Historia y desarrollo

Existen diversas afirmaciones que aseguran el origen de esta tecnología, se dice que en el año 1920 fue usada por los británicos en la segunda guerra mundial para identificar los aeroplanos, la cual es aun usada en las fuerzas militares.

En 1945 se dio a conocer en una herramienta de espionaje creada por Leon Theremin, participante del gobierno soviético. Su propósito fue usar un dispositivo de escucha secreto y no como etiqueta de identificación como se usa actualmente.

Las primeras patentes solicitadas en relación a la tecnología RFID se remontan a principios del año 1973 cuando Mario W. Cardullo se presentó con una etiqueta RFID activa que portaba una memoria rescribible. El mismo año, Charles Walton recibió la patente para un sistema RFID pasivo que abría las puertas sin necesidad de llaves.

Funcionamiento

Los dispositivos están compuestos por un chip diminuto y una antena en los que existe una energía electromagnética que tiene una determinada información que se almacena en un software o base de datos.
El lector o dispositivo lector es el que se encarga de recoger esta información recibiendo un número de identificación único para tren, de esta manera se pueden identificar a distancia.
El dispositivo lector emite una serie de ondas de radiofrecuencia al chip y el chip capta estas ondas por su antena y transmite al lector los datos que están almacenados.

Ventajas

Rapidez en la localización de los servicios
Monitoreo del estado de las carga
Control de la comunicación entre múltiples sistemas en una amplia red de transporte

Desventajas

El precio de esta tecnología es elevado
La lectura de los datos a veces puede ser defectuosa cuando están insertados en materiales metálicos
Si se utilizan dos lectores al mismo tiempo para una misma tarjeta, esta no podrá dar información correcta ya que los lectores cruzan las ondas

UNIDAD ELECTRICA MULTIPLE

Son varias unidades de tren formadas por vagones autopropulsados utilizando como fuerza motriz la electricidad. Una EMU no requiere una locomotora separada, ya que los motores eléctricos de tracción se incorporan dentro de uno o más carros. La mayoría son usados para el transporte de personas, pero algunos los han reconstruido para llevar mercancía con usos locales.

Historia y desarrollo

La primera EMU fue utilizada en el tren de Liverpool en 1893, luego en 2004 se originaron os trenes FLIRT para su utilización por la Swiss Federal Railways (SBB). Tras el inmediato éxito que presentaron, muchos países, entre ellos Alemania, Italia, Polonia, Finlandia y Argelia, realizaron pedidos de este modelo de tren, los cuales fueron adaptados en diversas versiones en función de las especificaciones de operaciones requeridas por cada país concreto.

Funcionamiento

Los vagones que forman un conjunto EMU son:

Un vagón de electrificación lleva el equipo necesario para extraer energía de la infraestructura electrificada.
Los vagones motorizados llevan los motores de tracción para mover el tren.
Los vagones de conducción contienen una cabina para controlar el tren.
Los vagones remolque son los coches que llevan poca o ninguna tracción o equipo relacionado con la energía.

Ventajas

Son notorios en cercanías y redes ferroviarias suburbanas en todo el mundo debido a su rápida aceleración y su funcionamiento libre de contaminación
Es silencioso por ende puede andar en cualquier momento del día ya que no afecta a los transeúntes o residentes cercanos a la línea ferroviaria
El diseño de los túneles es más simple ya que no necesitan eliminar los escapes de diésel

Desventajas

Transmitir la potencia eléctrica al tren puede ser costoso y difícil si el túnel tiene un espacio limitado
Las temperaturas extremas afectan en mayor medida la autonomía

TRANSPORTE FLUVIAL

SISTEMA DE NAVEGACION SATELITAL

Es un sistema de señalización virtual que ofrece la posibilidad de actualizar periódicamente la carta de navegación electrónica por medio de un celular con conexión a Internet. El proceso, realizado automáticamente, permite mantener la seguridad en la navegación a pesar de los frecuentes cambios por niveles y sedimentación en el río Magdalena.

Historia y desarrollo

Cormagdalena opera desde el 2006, este pidió a los grupos de investigación del Instituto de Estudios Hidráulicos y Ambientales y Telecomunicaciones y Señales de Uninorte que diseñaran el SNS, el cual permite el acceso a sus funciones de manera intuitiva gracias a una aplicación implementada en un computador Táctil.

Este Sistema de Asistencia Satelital a la Navegación, es una herramienta desarrollada como apoyo a la seguridad en la navegación del río Magdalena y que se ha convertido en una ayuda significativa.

Funcionamiento

Es un navegador instalado en una Tablet o computador portátil para ayudar a la navegación, el sistema tiene una interfaz gráfica, sistema de cartografía nacional integrado a un sistema de información geográfico, que ofrece alta seguridad en el sistema y control tecnológico.

Ventajas

Reducción de costos
Trazabilidad en las rutas
Aumento en la seguridad
Evitar colapsos

Desventajas

Dependiendo el tipo de sistema funciona la transmisión de datos y en ocasiones la cobertura puede llegar a jugar en contra, teniendo en cuenta la zona geográfica

TURBINAS DE ELECTRICIDAD RENOVABLE

Estas turbinas están diseñadas para ríos y canales, es una solución completa de energía renovable a la mejor relación coste-beneficio posible. Esta tecnología está posicionada como la mejor alternativa para la electrificación descentralizada a lo largo de los ríos.

Fue desarrollada para producir una cantidad máxima de energía eléctrica a través de la energía cinética de las corrientes de agua. Como tal, no se necesita de represas y/o de diferencia de alturas de agua para su funcionamiento; el curso de un río permanece en su estado natural y no se requieren de grandes inversiones en infraestructura.

Historia y desarrollo

En la década de los años 1970 se consideró a las energías renovables como una alternativa a las energías tradicionales, tanto por disponibilidad presente y futura, además por el impacto ambiental ya que no contamina tanto como las otras energías conocidas.

Funcionamiento

Para obtener electricidad, el movimiento de las aspas o paletas acciona un generador eléctrico que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica. La electricidad puede almacenarse en baterías o ser vertida directamente a la red. El funcionamiento es bastante simple, y lo que se va complejizando es la construcción de aerogeneradores que sean cada vez más eficientes.

Ventajas

Es una tecnología fácil de instalar
Costos bajos
La electricidad es renovable
Ahorro en costos

Desventajas

Capacidad en adaptar el tamaño de la turbina en función de los diversos sitios
Aún no está establecido en todos los ríos

CONCLUSIONES

Las nuevas tecnologías en los medios de transporte son muy importantes para el desarrollo de un país, ya que la mayoría de estas buscan la eficiencia en sus procesos, generara seguridad y respaldo.
El medio de transporte aéreo ha evolucionado tecnológicamente en los últimos años, permitiendo que los vuelos sean más rápidos y seguros.
Las turbinas con electricidad renovable me parece una idea bastante amigable con el medio ambiente, ya que los ríos son importantes en el comercio nacional e internacional.
La localización de las rutas por medio de satélites y radares es algo que evita que existan colisiones, además de llevar una trazabilidad de las rutas y poder acortar los viajes, lo que a su vez reduce costos innecesarios.