Es un sistema automático para asistir por instrumentos,
mecánicos, eléctricos o hidráulicos, que permite guiar una aeronave sin la
ayuda de un piloto humano.
Durante el rodaje de la aeronave no existe ningún tipo de
automatización, mientras que durante el despegue únicamente se puede activar el
"
Autothrottle", (la gestión de potencia automática).
En condiciones de baja visibilidad el piloto automático de
la mayoría de aeronaves comerciales modernas es capaz de aterrizar en la pista
(siempre que esta esté preparada para ello) y controlar la desviación
horizontal y vertical con la pista, es decir, mantenerla en el centro de la
pista en la senda de planeo hasta la desactivación del piloto automático y la
toma de control por parte de la tripulación.
Los pilotos automáticos tienen la capacidad de volar
aproximaciones enteras controlando la razón de descenso del avión y su posición
horizontal de manera automática mediante una aproximación ILS, (Sistema de
Aterrizaje Instrumental).
El piloto automático suele ser un componente integral de un
sistema de gestión de vuelo.
Los pilotos automáticos modernos usan sistemas informáticos
para controlar la aeronave.
El sistema de navegación calcula la posición actual de la
aeronave y envía estos datos al sistema de gestión de vuelo que envía las
correcciones pertinentes de rumbo, y altitud, entre otros, al piloto
automático, que hace actuar las superficies de vuelo del avión.
En un sistema de este tipo, además de los controles de vuelo
clásicos, muchas aeronaves incorporan la capacidad de gestionar el empuje
mediante el autothrottle, para controlar el flujo de combustible de los motores
y optimizar la velocidad de crucero, descenso y ascenso.
Las seis dimensiones que controlan los pilotos automáticos
son:
- balanceo
(roll),
- inclinación
(pitch),
- orientación
(yaw),
- altitud,
- latitud y
- longitud.
Las tareas más comunes de algunos pilotos automáticos más
complejos cubren:
Capacidad de programación y mantenimiento del rumbo:
El sistema debe tener la capacidad de que el piloto pueda
programar un rumbo previamente para que el avión vuele siguiendo esa ruta.
Navegación por el rumbo de la aeronave:
El sistema debería incluir la posibilidad de que el piloto
pueda llevar un seguimiento preciso a cada momento, como con el GPS de un
coche.
Mantener la altitud:
El piloto debe poder programar una altitud deseada e incluso
poder establecer a la velocidad de ascenso o descenso a la que se desplazará la
aeronave automáticamente.
Alineación y aproximación a la pista de aterrizaje:
Esta característica hace que la aeronave se aproxime y se
alinee en la fase de aterrizaje hasta el momento en el que el piloto coge los
mandos.
La aeronave puede volar rutas que tienen un factor de
rendimiento exigido, por lo que la cantidad de error o factor de rendimiento
real debe ser monitorizado para poder volver a dichas rutas particulares.
Cuanto más largo sea el vuelo mayor será el error acumulado en el sistema.
Las ayudas de radio, tales como DME (Equipo Medidor de
Distancia), actualizaciones DME y GPS, (Sistema de Posicionamiento Global),
pueden usarse para corregir la posición de la aeronave.
Las unidades de referencia inercial, por ejemplo giróscopos,
son la base del cálculo de localización a bordo (ya que el GPS y otros sistemas
de radio dependen de un tercero que proporcione información).
Dichas unidades son totalmente autocontenidas y usan la gravedad
y la rotación terrestre para determinar su posición inicial, entonces miden la
aceleración para calcular dónde están en relación a donde empezaron.
A partir de la aceleración puede calcularse la velocidad y
de ésta la distancia. En cuanto se sabe la dirección (gracias a acelerómetros),
las unidades de referencia inercial pueden determinar dónde están (con ayuda de
software adecuado).
Los aterrizajes que son asistidos por instrumentos están
clasificados en categorías por la OACI, dependiendo del nivel de visibilidad
exigido y el grado en el que el aterrizaje puede ser realizado automáticamente
sin ayuda del piloto.
CAT I:
Esta categoría permite al piloto aterrizar con un
altitud de decisión (donde el piloto, en función de si tiene referencias de la
pista, ya sea la pista en sí o el sistema de luces de aproximación, decide si
se continúa con la aproximación o se ejecuta una aproximación frustrada) de 200
pies y una visibilidad de 2400 pies. Los pilotos automáticos simples son
suficientes.
CAT II:
Esta categoría permite al piloto aterrizar con un
altitud de decisión de 100 pies y una visibilidad de 1200 pies. Los pilotos
automáticos tiene una exigencia de fallo pasivo.
CAT IIIa:
El piloto automático es capaz de realizar un aterrizaje
con altitud de decisión menor de 100 pies, pudiendo incluso ser inexistente
(sin Altitud de decisión). El piloto toma el mando al tocar tierra. La tasa de
error del sistema automático debe ser menor de una millonésima. El Alcance
Visual en la pista o "RVR" no será nunca inferior a 200 metros.
CAT IIIb:
Igual que la IIIa. RVR mínimo inferior a 200m pero
nunca inferior a 50m.
CAT IIIc:
Igual que la IIIb. Son los llamados aterrizajes
cero-cero. Cero visibilidad horizontal (RVR) y cero visibilidad vertical. El
avión es capaz de mantenerse alineado con la pista durante la deceleración
después de la toma. Bajo la legislación JAR nunca se aterriza en estas
condiciones meteorológicas, a pesar de que el avión pueda aterrizar sin
referencias externas, la fase de rodaje a la terminal siempre se realiza de
forma visual o con la asistencia de un señalero. Sin visibilidad es imposible
guiarse por las luces de las calles de rodadura o ver el vehículo del señalero,
pero en EEUU en aviones bajo legislación FAR con equipamiento y tripulación
habilitada es posible en aeropuertos que dispongan de radares doppler de
control de movimiento de superficie o con calles de rodadura balizadas
electrónicamente.
