Archivo de la categoría: UHF

Radiocomunicaciones en la banda de UHF

Radiogoniometría Adcock/Watson-Watt

Acabo de publicar en la web un artículo sobre sistemas de radiogoniometría Adcock/Watson-Watt. En este artículo se ofrece una descripción técnica del funcionamiento de los sistemas de radiogoniometría del tipo Adcock/Watson-Watt, basados en el empleo de cuatro monopolos con un sensor adicional para evitar ambigüedades y utilizados habitualmente en ámbitos militares (SIGINT), de radionavegación y de radiolocalización en emergencias, en las bandas de MF, HF, VHF y UHF.

El desarrollo teórico se apoya en simulaciones de los diagramas de radiación realizadas con 4Nec2 y de las señales demoduladas con un software de representación gráfica de funciones.

Durante la Segunda Guerra Mundial, una de las principales técnicas de radiogoniometría empleadas por las estaciones “Y” de inteligencia de señales (SIGINT) se basó en el empleo de arrays de 4 monopolos o dipolos dispuestos de forma ortogonal. Haciendo rotar las antenas y combinando adecuadamente las señales recibidas por las mismas, se conforma un diagrama de radiación bidireccional que permite determinar la dirección de llegada de una señal radio de interés, especialmente a través de los dos nulos del diagrama de radiación. Esta técnica fue patentada por el teniente ingeniero inglés Frank Adcock, del No.3 Army Wireless Observation Group, en el año 1919. Se trata, por tanto, de un método comparativo de amplitud para la determinación de la dirección de llegada (DF, Direction Finding).

En un array Adcock, las cuatro antenas se agrupan de dos en dos, disponiéndose cada pareja siguiendo un eje de referencia.

En 1925-26, el inglés Robert Watson-Watt (uno de los pioneros de la implementación del radar como sistema de alerta temprana en la WWII) introdujo dos mejoras importantes al sistema propuesto por Adcock: la utilización de una quinta antena para evitar ambigüedades y el empleo de un osciloscopio de rayos catódicos para la representación visual del ángulo de llegada, permitiendo que no fuera necesario rotar el array para determinarlo.

Enlace: Radiogoniometría Adcock/Watson-Watt


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Apuntes sobre simulación de antenas con NEC-2

He publicado en la web unos apuntes en los que recopilo una serie de consejos y reglas de diseño para realizar simulaciones de antenas con programas basados en el algoritmo NEC-2. Los apuntes no están orientados a ser una guía para trabajar con los diferentes programas que usan este algoritmo, sino que sólo pretenden ser una referencia para usuarios ya iniciados en su manejo. Los consejos y reglas de diseño han sido recopilados tanto de los manuales de algunos de los programas como de artículos técnicos sobre simulación de antenas.

El algoritmo NEC-2 fue desarrollado en 1981 en Estados Unidos por el Lawrence Livermore National Laboratory, con el patrocinio del Naval Ocean Systems Center y el Air Force Weapons Laboratory y está basado en el método de los momentos.

Tenga en cuenta que algunas de las reglas no son de aplicación para versiones posteriores del algoritmo (NEC-3 y NEC-4), más avanzadas y cuyo código no es público. Por otro lado, tenga también en consideración que no todos los programas de simulación más conocidos de entre los disponibles de forma gratuita están basados en este algoritmo. Por ejemplo, 4Nec2 y EZNEC están basados en NEC-2, pero otros como MMANA-GAL están basados en variantes de MININEC.

Enlace: Apuntes sobre simulación de antenas con NEC-2.

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Ejercicio conjunto de DARES con el Ejército holandés

El Servicio de Emergencias de Radioaficionados de Holanda (DARES, Dutch Amateur Radio Emergency Service) participó en el ejercicio combinado “Reto Civil” con el Ejército holandés, entre los días 22 y 24 de junio de 2010. La misión de DARES fue establecer un enlace de email entre los puntos de presencia del Ejército en Vught y Budel, además de establecer una red LAN en Budel. Se crearon 6 cuentas para utilización del email táctico, una en Vught y cinco en Budel.

La estación en Vught fue operada por PA3GJM y PE1RCA, mientras que PA7RHM, PE2CVF, PE1RNT y PA0LSK estuvieron activos en Budel. Para llevar a cabo el enlace de email se utilizó el sistema Winlink. También se utilizaron gateways de packet ya existentes, gateways nuevos y gateways temporales montados expresamente para el ejercicio.

Durante el ejercicio, DARES tuvo la oportunidad de impartir tres clases magistrales, con un total de 20 participantes, en las que se explicaron y demostraron los conceptos operativos de utilización del sistema Winlink en VHF/UHF. También fue una oportunidad para chequear los nuevos módems del tipo TNC-X. Los resultados del esfuerzo de DARES se incluyeron en un informe de evaluación que será revisado próximamente por el Ejército.

Desde el punto de vista de DARES, se demostró la capacidad de proporcionar un sistema de email robusto. El sistema funcionó correctamente durante los tres días. En el último día del ejercicio, se solicitó a DARES el establecimiento de una estación móvil de Paclink en Oosterhout, cerca de Breda, tarea de la que se encargaron con éxito PE1RCA y PE1RNT.

En líneas generales, el ejercicio fue un éxito y las TNC funcionaron correctamente. El próximo mes de Septiembre DARES participará en otro ejercicio con el Ejército.

Fuente: DARES.

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El equipo FITTEST del Programa Mundial de Alimentos de Naciones Unidas

El Equipo Rápido de Emergencias y Apoyo en Tecnologías de la Información y las Telecomunicaciones (Fast IT and Telecommunications Emergency and Support Team, FITTEST), es un grupo de especialistas técnicos pertenecientes a la División de Tecnologías de la Información del Programa Mundial de Alimentos de Naciones Unidas. FITTEST proporciona infraestructuras de TIC y suministro eléctrico como apoyo a operaciones de ayuda humanitaria en cualquier parte del mundo.

Las emergencias humanitarias exigen intervenciones rápidas, eficientes, coordinadas y efectivas.  El equipo FITTEST es capaz de responder a llamadas de emergencia y asegurar su despliegue operativo sobre el terreno en un plazo de 48 horas.

El equipo FITTEST tiene sus base en Dubai (Emiratos Árabes Unidos), cuya ubicación geográfica facilita su despliegue de emergencia en cualquier parte del mundo.

FITTEST es una célula única dentro del sistema de Naciones Unidas, ya que opera según el concepto de recuperación de costes. No recibe ningún tipo de contribución directa de Gobiernos u otros donantes de ayuda humanitaria, consiguiendo su sostenibilidad gracias a que opera de forma similar a las compañías privadas. El equipo opera con un margen limitado (7,5 %), empleado para cubrir costes y para el entrenamiento inicial de sus miembros. Este método de operación asegura la aplicación de los mejores estándares de servicio, ya que FITTEST solamente puede sobrevivir si sus “clientes” continúan utilizando sus servicios.

Historia

FITTEST se desplegó en la emergencia humanitaria de los Grandes Lagos Africanos en 1995, cuando el Programa Mundial de Alimentos se vio en la necesidad de atender a aproximadamente 3,3 millones de desplazados en Ruanda, Burundi, Zaire (hoy República Democrática del Congo), Uganda, Kenia y Tanzania. El desafío para el Programa Mundial de Alimentos en ese momento fue coordinar la distribución de alimentos para millones de personas en estos seis países, teniendo como medios de telecomunicación disponibles solamente el teléfono y el fax.

En 1998, FITTEST se convirtió en una herramienta oficial del Programa Mundial de Alimentos para responder ante las emergencias. Con el establecimiento del Cluster de Naciones Unidas por el Comité Permanente Inter-Agencias, FITTEST también se convirtió en una herramienta crítica para permitir que el Programa Mundial de Alimentos cumpliese el mandato de proporcionar servicios de TIC a toda la comunidad humanitaria de emergencias.

Desde su creación, FITTEST ha completado misiones en 130 países, incluyendo Afganistán, Argelia, Bangladesh, Burundi, República Centroafricana, Chad, República Democrática del Congo, Haití, Indonesia, Kosovo, Líbano, Myanmar, Nepal, Niger, los Territorios Palestinos Ocupados, Pakistán, Filipinas, Ruanda, Somalia, Sri Lanka, Sudán, Tajikistán, Timor-Leste, Uganda, Yemen, Zambia y Zimbabwe.

El equipo

El equipo FITTEST está formado por expertos en tecnologías de la información, suministro eléctrico y radiocomunicaciones de todo el mundo, especialmente entrenados para operar en las condiciones más hostiles y exigentes. Algunas de las situaciones más difíciles en las que ha intervenido el equipo son:

  • Operaciones humanitarias en Afganistán e Irak.
  • Operaciones de mitigación de desastres tras el tsunami de Banda Aceh, Indonesia.
  • Atentados contra instalaciones de Naciones Unidad en Argelia, Somalia y Pakistán.

Aunque FITTEST es, principalmente, un equipo de respuesta ante emergencias, también se implica regularmente en actividades de capacitación (como entrenamiento en telecomunicaciones de emergencia), proyectos de investigación y desarrollo (como el cambio a nuevas tecnologías de radio para operaciones humanitarias) y proyectos corporativos.

El terremoto de Haití de 2010

El equipo FITTEST se desplegó en Haití 48 horas después del terremoto. Un equipo de expertos voló a la capital, Puerto Príncipe, con dos kits aerotransportables. Cada kit contenía el equipamiento necesario para establecer comunicaciones básicas de voz y datos, hasta que pudieran desplegarse equipos más sofisticados.

Trabajando conjuntamente con el Cluster de Telecomunicaciones de Emergencia (ETC, Emergency Telecommunications Cluster), incluyendo a Télécoms sans Frontières, Irish Aid y Ericsson Response, FITTEST contribuyó a restablecer la conectividad en Haití.

Servicios

FITTEST suministra servicios en el campo de las Telecomunicaciones (radio, telefonía y satélite), Sistemas de Información (hardware, software, redes, Lotus Notes, WINGS, Internet y email) y Electricidad (cableado, rectificadores, energía solar y grupos electrógenos). Los servicios se adecuan para proporcionar las soluciones más efectivas y eficientes para las operaciones de emergencia.

Los servicios más comunes proporcionados por FITTEST son:

  • Gestión de proyectos: FITTEST puede proporcionar soporte rápido de TIC para cualquier tipo de operación humanitaria, por muy extensa o compleja que sea. Las opciones cubren desde la prestación de servicios específicos para complementar el trabajo de proyectos ya existentes, hasta soluciones ad-hoc, incluyendo la evaluación de necesidades de TIC, el despliegue de equipos y personal, la implementación de soluciones, soporte técnico, documentación de proyectos y control de gastos.
  • Servicios de consultoría: FITTEST ofrece gran variedad de servicios de consultoría, que pueden ayudar a identificar puntos para fortalecer a los sistemas TIC sobre el terreno y a establecer planes y proyectos. Estos servicios incluyen la evaluación de necesidades de seguridad para telecomunicaciones, la preparación de recomendaciones y propuestas, gestión de presupuestos, instalaciones de infraestructura TIC, instalación de redes de suministro eléctrico, despliegue de redes radio y satelitales y enlace con autoridades gubernamentales para la gestión de asignaciones de frecuencias y equipamiento.
  • Entrenamiento: a través de cursos para la comunidad humanitaria, FITTEST trabaja para mejorar las capacidades de respuesta rápida para facilitar la profesionalización en estándares TIC globales. Los técnicos de FITTEST también proporcionan entrenamiento sobre el terreno a técnicos TIC locales durante cada misión, para asegurar el sostenimiento de las intervenciones y maximizar las capacidades del personal sobre el terreno.
  • Equipamiento: FITTEST almacena grandes cantidades de equipos TIC y de suministro eléctrico, esenciales para la provisión de soluciones. El suministro directo de estos equipos almacenados evita los posibles tiempos de espera asociados a los procedimientos de suministro de los proveedores, acelerando el proceso de despliegue de los equipos en las operaciones de emergencia con requerimientos urgentes.

Equipos en dotación

  • Radios de HF: Barrett 2050, Barrett/Q-MAC HF-90, Codan 8528.
  • Radios de VHF/UHF: Motorola GM140, Motorola GM360.

Fuente: Programa Mundial de Alimentos de Naciones Unidas

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Efectos de la nube de ceniza volcánica en los sistemas de radiocomunicaciones

El volcán islandés Eyjafjallajökull entró en erupción el pasado 14/10/2010, generando una nube de ceniza volcánica que se propagó por el norte y el centro de Europa los días siguientes, provocando el caos en el tráfico aéreo de la zona.

En este post se analiza el posible impacto de la nube de ceniza volcánica en los sistemas de comunicaciones por radio. Las partículas de la nube volcánica están cargadas eléctricamente y se ubican a una altitud aproximada de 3 km, luego afectarán en mayor o menor medida a dichos sistemas.

Dependiendo de la banda, el problema puede analizarse de una forma u otra.

Para la banda de HF, interesaría aproximar la nube de ceniza por un plasma, similar a la ionosfera. La concentración de partículas cargadas no es demasiado elevada, ya que la nube es cada vez menos densa conforme avanza y se dispersa por el viento. El resultado es que las comunicaciones en HF no parecen verse afectadas, como puede comprobarse en la siguiente gráfica obtenida de la ionosonda de Chilton, en Inglaterra (51.5 N, 0.6 W).

La gráfica muestra la frecuencia de corte de la capa F2 de la ionosfera para sondeo vertical, entre los días 12/04/2010 y 20/04/2010. El volcán entró en erupción el 14/04/2010 y la nube tardó unos días en propagarse por Europa. En las medidas no se aprecia ninguna variación.

Sí pueden afectar las descargas eléctricas en la nube, similares a los rayos de toda la vida, en forma de ruido puntual en la banda de HF.

Para las bandas de VHF y superiores, creo que la mejor aproximación es la teoría del radar. La nube de ceniza volcánica puede caracterizarse por su “sección recta radar” (RCS). Cuanto mayor sea su RCS, mayor reflexión de las ondas de radio. La RCS depende del área geométrica de la nube, del diámetro y forma de sus partículas y de su reflectividad.

Cuanto más dispersa esté la nube, menor será su reflectividad, luego conforme nos alejemos del volcán su efecto será menor.

Respecto a las frecuencias afectadas, las partículas de la nube parecen tener un tamaño del orden de los milímetros, luego afectarán en mayor medida a la banda de EHF (30-300 GHz). No obstante, en puntos donde la nube sea más densa y las partículas se agrupen con tamaños cercanos al centímetro, también se vería afectada la banda de SHF (3-30 GHz).

Los efectos serían principalmente un aumento de la absorción (fading) y de la dispersión (scattering) y podrían llegar a afectar a algunos sistemas de comunicaciones por satélite. No obstante, los sistemas normalmente utilizados en comunicaciones de emergencia, como INMARSAT, Iridium y Thuraya trabajan en bandas más bajas, por lo que no se prevé ningún tipo de afectación.

En mi opinión, las bandas de VHF y UHF solamente se verían afectadas en zonas muy próximas al volcán y aún así se trata de una cuestión difícil de predecir.
Referencias:

USGS – Volcanic Ash – Effects on Communication and Mitigation Strategies

USGS – Ash Fall – A “Hard rain” of Abrasive Particles

NASA – NASA Observes Ash Plume of Icelandic Volcano

Pulse en las imágenes para verlas a tamaño completo.

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Plan Estatal de Protección Civil ante el riesgo sísmico

Se acaba de publicar la Resolución de 29 de marzo de 2010, de la Subsecretaría del Ministerio del Interior, por la que se publica el Acuerdo de Consejo de Ministros de 26 de marzo de 2010, por el que se aprueba el Plan Estatal de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico. Puede descargarse desde este enlace del BOE y creo que es de obligada lectura para todos los que estamos interesados en estos temas o simplemente para el que tenga curiosidad por conocer la organización de las telecomunicaciones de emergencia a nivel estatal en España.

Dentro del Plan Estatal se definen varios planes específicos, entre los que lógicamente figura el de telecomunicaciones:

Telecomunicaciones.–Uno de los servicios que suelen verse afectados por los terremotos es el de las telecomunicaciones basadas en soportes fijos que pueden quedar anuladas o seriamente dañadas. Esto es tanto más importante en cuanto las telecomunicaciones deben asumir un papel fundamental en la gestión de la emergencia, interrelacionando a todos los órganos que constituyen la estructura operativa prevista en el presente Plan.”

En el Anexo III del Plan se define la base de datos sobre medios y recursos movilizables ante el riesgo sísmico, que hace mención expresa a los siguientes medios de telecomunicaciones:

1.1.4.2 – Especialistas en comunicaciones.
1.1.4.3 – Especialistas en informática.
1.4.4 – Radioaficionados.
2.3.6.7 – Material de comunicaciones.
2.3.6.7.1 – Vehículos de comunicaciones de emergencia.
2.3.6.7.2 – Sistemas de restablecimiento de telefonía.
2.3.6.7.3 – Repetidores transportables sintetizados de VHF.
2.3.6.7.4 – Repetidores transportables sintetizados de UHF.
2.3.6.7.5 – Equipos transportables de comunicación via satélite.
2.3.6.7.6 -Transceptores sintetizados de VHF portátiles.
2.3.6.7.7 – Transceptores sintetizados de UHF portátiles.
2.3.6.8.1- Equipos de GPS (sistemas de posicionamiento por satélite).

En el Anexo IV (Telecomunicaciones y Sistemas de Información) del Plan se incluyen las características de los sistemas de telecomunicaciones que está previsto utilizar, aplicados fundamentalmente al caso en que la situación, por su intensidad y extensión, haya sido declarada de interés nacional por el Ministro del Interior. Por su especial interés, se reproduce aquí íntegramente:

1. Telecomunicaciones para la dirección y coordinación de las operaciones de emergencia.
1.1 Requisitos.–En las operaciones en situaciones de emergencia provocadas por un terremoto, particularmente cuando su intensidad y extensión hacen necesaria la declaración de interés nacional, se añade a la gran diversidad de organismos y entidades intervinientes, un escenario en el que las telecomunicaciones basadas en soportes fijos pueden quedar anuladas o seriamente dañadas, lo que dificultaría, si no impediría, la dirección de las operaciones.
Además, es necesario que los medios de Mando y Control presentes en la zona de la emergencia faciliten la obtención de una visión integrada de la emergencia, es decir, la síntesis de la situación en tiempo oportuno, integrando sucesos con medios de cualquier administración u organismo desplegados, con el fin de tomar decisiones.
Por todo ello, se necesita disponer de medios y procedimientos que permitan, en todo tiempo, contar con información precisa y fiable para:

  • Conocer cómo evoluciona la emergencia.
  • Identificar la disposición de los medios pertenecientes a los organismos que intervienen (Unidad Militar de Emergencias, Fuerzas y Cuerpos de Seguridad, bomberos, servicios sanitarios, etc.) desplegados en la zona de emergencia.
  • Controlar la actividad de los medios externos.
  • Conocer cómo evoluciona cualquier despliegue/disposición.
  • Evaluación de la situación (daños, heridos, nuevos riesgos, etc.) en cada momento.
  • La toma de decisiones permanente y la evaluación de resultados.

Estos condicionantes y la posibilidad de carecer de medios de Mando y Control basados en instalaciones fijas, obligan a emplear sistemas desplegables de telecomunicaciones y de Mando y Control. Estos sistemas han de permitir la integración de alertas y sistemas de conducción, la dirección centralizada y la gestión de medios de forma descentralizada, por lo que han de ser adaptables, modulares y escalables en cualquier situación en Zonas de Emergencias e interoperables con los sistemas, civiles y/o militares, de los organismos implicados en la emergencia.

Por otra parte, los sistemas desplegables han de integrarse en las redes de telecomunicaciones permanentes manteniendo su capacidad de ser desplegados en Zonas de Emergencias, permitiendo la materialización de una red propia de emergencias para operaciones en los entornos desplegables (Radiocomunicaciones HF/VHF/UHF, PMR, etc.).

Por último, los sistemas de telecomunicaciones deben estar preparados para dar soporte al manejo de cantidades considerables de información y soportar comunicaciones de voz, datos, FAX, mensajería y videoconferencia.

1.2. Arquitectura de las telecomunicaciones en emergencias de interés nacional.–Sobre la base de los requisitos de dirección centralizada y la gestión de medios de forma descentralizada, se establecerá una estructura de nodos con diferentes niveles en función de su capacidad para participar en la gestión de emergencias. Un nodo es una entidad tipo Puesto de Mando con capacidad para ejercer el Mando y Control de la fuerza asignada y, normalmente, la gestión de emergencias.

En el caso de una emergencia declarada de interés nacional en la que no se puedan emplear los medios sobre infraestructura fija por haber sido dañados o inutilizados, los nodos a emplear serán los que actualmente dispone la UME y los medios de telecomunicaciones desplegables, tanto de la Administración General del Estado como de las Administraciones de las Comunidades Autónomas y otros organismos y empresas relacionados con la gestión de emergencias.

Los nodos de la UME, tanto en sus emplazamientos fijos como los que despliega en la zona de emergencia, incorporan integradores de comunicaciones que garantizan a los distintos actores intervinientes, tanto desde la zona afectada como desde instalaciones fijas, el acceso a los sistemas y redes de telecomunicaciones y sistemas de información establecidos.

Tipo I.–Este tipo de Nodo se desplegará, normalmente, para apoyar de forma puntual a los intervinientes en la zona de emergencia. Estarán asignados para garantizar las comunicaciones de las Unidades Intervinientes que están subordinadas a los Puestos de Mando Avanzados.

Asegura el enlace en todo tipo de condiciones orográficas y meteorológicas, y con disponibilidad o no de infraestructura civil, facilitando la integración limitada con sistemas de telecomunicaciones civiles y/o militares, con capacidad suficiente de movilidad, flexibilidad y captación y recepción de datos de la emergencia.

Este nodo proporciona las siguientes capacidades:

  • Telecomunicaciones vía satélite civil / militar.
  • Radiocomunicaciones (bandas HF/VHF, tierra aire, PMR, etc.).
  • Proceso de datos para albergar servicios de información, incluida la mensajería.
  • Interoperabilidad con las Fuerzas y Cuerpos de Seguridad del Estado (Sistema de Radio Digital de Emergencias del Estado – SIRDEE).

Tipo II.–Este tipo de Nodo se desplegará para apoyar a los Puestos de Mando, disponiendo de un Módulo de Telecomunicaciones, un Módulo de Servicios, un Módulo de Conducción y un Módulo de Seguimiento. No se desplegará en un asentamiento permanente, aunque posteriormente tratará de emplear infraestructura civil/militar ya existente desde un emplazamiento semipermanente. Este Nodo permitirá la coordinación con los organismos de la Administración General del Estado, autonómicos, provinciales y locales afectados. Tiene la capacidad de recibir alarmas, información de sistemas de conducción ajenos, así como de poder gestionar los servicios propios de un Nodo Secundario en situación desplegada.
Nodo Desplegable Tipo II Ampliado, que servirá de Puesto de Mando del Mando Operativo Integrado. Está organizado en los siguientes módulos:

Módulo de Telecomunicaciones Tipo II. Este módulo constituye el Nodo de Telecomunicaciones radio y satélite del Puesto de Mando del Mando Operativo Integrado. Dispone de las siguientes capacidades CIS:

  • Telecomunicaciones vía satélite (militar y civil).
  • Radiocomunicaciones (bandas HF/VHF/UHF, tierra aire, PMR, etc.).
  • Proceso de datos para albergar servicios de información, incluida la mensajería.
  • Videoconferencia.
  • Interoperabilidad con redes de telecomunicaciones civiles y militares (Red Básica de Área –RBA–, Red Radio de Combate –CNR–, SCTM, SIRDEE, etc.).

Módulo de Servicios Tipo II, con capacidad de proceso de datos para albergar servicios de información y mensajería, servicios de almacenamiento de datos y videoconferencia.

Módulo de Seguimiento Tipo II, que proporciona la capacidad de proceso de datos para los servicios de información, mensajería, videoconferencia, radiocomunicaciones y televisión.

Módulo de Conducción Tipo II. Alberga la Sala de Conducción Desplegable, con capacidades de proceso de datos para servicios de información, mensajería, videoconferencia, radiocomunicaciones y televisión.

Nodo Desplegable Tipo II Ampliado, de las mismas características que el anterior, que servirá de Puesto de Mando del General Jefe de la UME, como Dirección Operativa de la emergencia, en caso de que el JOC de esta Unidad no esté operativo.

2. Telecomunicaciones para la gestión del Comité Estatal de Coordinación.–El Comité Estatal de Coordinación, a través de la Dirección General de Protección Civil y Emergencias, debe estar relacionado permanentemente, mientras dura la situación de emergencia, además de con la Dirección Operativa, con los Centros de Coordinación Operativa Integrados constituidos en Comunidades Autónomas no afectadas. Tales comunicaciones, aunque no con los problemas derivados de la posible destrucción de instalaciones fijas, pueden verse dificultadas por sobrecargas de uso que es preciso prever y solventar mediante la utilización de un sistema de telecomunicaciones específico.

Con tal finalidad se dispone del Sistema integral de comunicaciones de emergencia vía satélite de la Dirección General de Protección Civil y Emergencias (RECOSAT).

Este sistema proporciona enlaces entre todas los Centros de Coordinación de las Delegaciones y Subdelegaciones del Gobierno entre sí y, con la Dirección General, posibilitando comunicaciones de voz, fax y acceso a las redes públicas de telefonía a través de la estación central de la Dirección General.

Esta Red proporciona una gran fiabilidad, puesto que todos sus elementos, excepto el segmento satelital, son propios de la Dirección General, lo que evita las «saturaciones» que se presentan en las redes convencionales cuando el acceso a ellas se realiza de forma masiva o se supera el dimensionamiento previsto por las diferentes operadoras. Asimismo resulta poco vulnerable a los terremotos por no depender de infraestructuras terrenas.

La Red está compuesta por:

  • Una estación central (HUB), en la sede de la Dirección General.
  • 57 Estaciones fijas, en Delegaciones, Subdelegaciones del Gobierno y Delegaciones Insulares en la Comunidad Autónoma de Canarias.

3. Red radio de emergencia.–La Red Radio de Emergencia (REMER) es un sistema de comunicaciones complementario de las otras redes disponibles. Está constituida mediante una organización estructurada en el ámbito territorial del Estado e integrada por los radioaficionados españoles que prestan su colaboración a los servicios de protección Civil de la Administración General del Estado al ser requeridos para ello, cuando circunstancias excepcionales lo justifiquen y una vez seguidos los protocolos de activación establecidos por la misma.

Son objetivos de la Red Radio de Emergencia:

  • Establecer un sistema de radiocomunicación en HF y VHF sobre la base de recursos privados que complemente los disponibles por la Administración General del Estado.b) Articular un mecanismo que permita a los radioaficionados colaborar con la Dirección General de Protección Civil y Emergencias, asumiendo voluntariamente los deberes que como ciudadanos les corresponde en los casos en que su actuación se haga necesaria.
  • Articular un mecanismo que permita a los radioaficionados colaborar con la Dirección General de Protección Civil y Emergencias, asumiendo voluntariamente los deberes que como ciudadanos les corresponde en los casos en que su actuación se haga necesaria.
  • Facilitar a los radioaficionados españoles, integrados en la Red, su colaboración a nivel operativo y la coordinaciónentre ellos, así como la incorporación, en caso necesario, de aquellos otros radioaficionados que no perteneciendo a la Red, sea necesario pedir su colaboración, actuando en esta situación la REMER como un sistema de encuadramiento funcional.

Fuente: Boletín Oficial del Estado, BOE-A-2010-5661.

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Harris AN/PRC-117F

En el reciente despliegue de tropas norteamericanas en Haití, se ha observado un uso masivo del radioteléfono de comunicaciones tácticas Harris  AN/PRC-117F. Se trata de uno de los radioteléfonos militares más avanzados existentes en el mercado para operar en las bandas de VHF y UHF, concretamente en el segmento comprendido entre 30 MHz y 512 MHz.

El radioteléfono está dotado con capacidades de comunicaciones seguras (COMSEC), transmisión segura (TRANSEC) y es compatible con varios sistemas de cifrado, tanto propietarios de Harris como estándares en las fuerzas armadas norteamericanas o en la propia OTAN.

El PRC-117F tiene tres usos principales: comunicaciones aeronáuticas en las bandas de VHF y UHF, comunicaciones vía satélite a través de la red militar UHF SATCOM e interoperabilidad con redes tácticas terrestres tipo SINCGARS.

En los primeros momentos del despliegue en Haití, una de las tareas prioritarias fue la reactivación del aeropuerto de Puerto Príncipe, severamente dañado tras el terremoto ocurrido a primeros de enero. Hasta la llegada de una torre de control transportable de la Administración Federal Aeronáutica (FAA) de Estados Unidos, las operaciones de control del tráfico aéreo (ATC) fueron asumidas por personal militar norteamericano, utilizando un puesto de campaña a pie de pista desde el que se emplearon los PRC-117 para coordinar las operaciones de despegue y aterrizaje de las aeronaves. El radioteléfono tiene capacidad de utilizar varias modulaciones, como la AM empleada en comunicaciones aeronáuticas civiles y también la capacidad de saltar en frecuencia según los protocolos Havequick I/II, para comunicaciones militares seguras.

Otras unidades militares desplegadas en la zona utilizaron el PRC-117 no solamente para coordinarse con los helicópteros encargados de las operaciones tácticas, sino también para establecer enlaces de coordinación con los puestos de control a través de comunicaciones vía satélite. El PRC-117 tiene la capacidad de utilizar, mediante antenas directivas especiales, la constelación de satélites militares geoestacionarios UHF SATCOM, a través de canales dedicados de gran ancho de banda, o a través de canales compartidos de asignación bajo demanda (DAMA), que permiten la optimización del ancho de banda mediante el acceso simultáneo de varios usuarios, empleándose para ello técnicas de multiplexación del acceso en el dominio del tiempo (TDMA). En el acceso a través de UHF SATCOM, el radioteléfono permite además la conexión a un ordenador para el envío de datos seguros, usando una modulación digital denominada HPW (High Performance Waveform), con tasas de hasta 64 kbps.

Finalmente, la compatibilidad con redes de salto en frecuencia SINCGARS, asegura la interoperabilidad con otras fuerzas terrestres del ejército norteamericano y de otros países de la OTAN.

El PRC-117 puede operar con baterías o instalado en vehículos con un amplificador y antenas de alta ganancia. En el primer caso, tiene una potencia máxima de transmisión de entre 10 W y 20 W, dependiendo de la banda de trabajo.

Pulse en las imágenes para verlas a tamaño completo.

Fuente: Harris Corporation.

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ATC en Haití

A solicitud del Gobierno de Haití, la Administración Federal de Aviación (FAA, Federal Aviation Administration) del Departamento de Transportes del Gobierno de Estados Unidos ha enviado a la zona una torre de control portátil para asistir a las operaciones control de tráfico aéreo (ATC, Air Traffic Control) en el aeropuerto internacional de Puerto Príncipe. La torre se ha transportado en un avión de carga charter y tiene la capacidad de estar operativa en 48 horas desde el comienzo de su despliegue.

La torre de control portátil tiene 13 metros de largo, 4 metros de altura y 2,5 metros de anchura, con un peso total de unas 11 toneladas. Está dotada con dos grupos electrógenos diesel y sus correspondientes tanques de combustible, además de herramientas y otros equipamientos para su instalación y mantenimiento. La FAA utiliza esta torre y otras similares para apoyar a los aeropuertos en los que las torres existentes están fuera de servicio con motivo de un desastre.

Los controladores aéreos que han proporcionado el servicio de control de tráfico aéreo terminal, han estado trabajando a la intemperie en una mesa plegable, utilizando radios militares para controlar unos 160 vuelos diarios, hasta la llegada de la torre de control portable. La torre de control del aeropuerto de Puerto Príncipe quedó completamente inoperativa tras el devastador terremoto del 12 de enero. Los controladores aéreos prestan servicio a las aeronaves que llegan y salen, en el entorno inmediato al aeropuerto y también sirven como controladores de tierra para los movimientos de las aeronaves en la plataforma del aeropuerto.

Además de los controladores, la FAA también dispone sobre el terreno de un equipo de su División de Aeropuertos, para inspeccionar y evaluar las condiciones físicas de la pista, dado que se está operando con aviones de carga y transportes militares de gran tonelaje.

Por otro lado y atendiendo a la petición del Gobierno norteamericano, Australia va a enviar un equipo adicional de controladores aéreos militares para apoyar a las operaciones de ATC.

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Fuentes: US Department of Transportation, philstar.com

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Comunicaciones de emergencia en el 11-S

WCT desde helicóptero NYPD

El derrumbe de las estructuras del World Trade Center (WTC) en Nueva York tras los atentados terroristas del 11 de Septiembre de 2001 fue el peor desastre en edificios registrado en la historia, con alrededor de 2800 muertos, 350 de los cuales pertenecían a los servicios de emergencia y rescate. En respuesta a esta tragedia, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) abrió una investigación de tres años para determinar las causas de los derrumbamientos.

Dentro de los informes generados por el NIST, que pueden consultarse en la página web NIST-WTC, figuran una serie de análisis sobre el comportamiento de los sistemas de radiocomunicaciones empleados por los servicios de emergencia durante la catástrofe. Como parte del material para elaborar los informes, el NIST analizó las grabaciones de las conversaciones radio del Departamento de Policía, la Autoridad Portuaria y el Departamento de Bomberos de Nueva York. Desde el año 2005, parte de esas grabaciones y sus transcripciones están disponibles para el público y pueden encontrarse en sitios web como el del periódico New York Times o en Internet Archive.

Puestos de Mando en el WTC

En el año 2001, el Departamento de Policía de Nueva York (NYPD) utilizaba un sistema PMR en la banda de UHF, dividiendo la ciudad en 35 zonas. Casi todos los equipos portables tenían programados un total de 20 canales, que permitían a los oficiales de policía establecer enlaces en toda la ciudad. En los informes de NIST se indica que este sistema PMR no sufrió ningún tipo de avería durante las operaciones derivadas del 11-S. Este Departamento desplazó además a la zona a varios helicópteros de su Unidad de Aviación, que fueron incapaces de aterrizar en la azotea de las torres por el denso humo originado por los incendios. La Policía utilizó dos repetidores durante las operaciones: el de la División 1 y el de el Departamento de Operaciones Especiales (NYPD SOD).

La Autoridad Portuaria de Nueva York (PAPD) tuvo a su cargo parte de las operaciones de seguridad y rescate, utilizando sistemas radio en UHF de baja potencia. Cada uno de los 7 canales disponibles se utilizaba para un emplazamiento específico y existía otro canal para comunicaciones entre todos los emplazamientos. Se comprobó que no todos los equipos portables tenían programados todos los canales disponibles.  La Autoridad Portuaria disponía además de un repetidor de gran elevación, denominado “Canal 30 de la Autoridad Portuaria”o “Repetidor 7”, instalado en lo alto del edificio número 5 del WTC (es decir, no estaba en ninguna de las torres derrumbadas), tras los atentados del año 1993. Aunque al parecer durante las operaciones se detectaron problemas en la utilización de este repetidor, los análisis posteriores reflejan que no dejó de estar operativo en ningún momento. Lo que parece que falló fue la consola de control remoto del repetidor instalada en el Puesto de Mando del hall del WTC-1, algo que no impidió el funcionamiento del propio repetidor.

Ubicación del Repetidor 7 PAPD El Departamento de Bomberos de Nueva York (FDNY) utilizaba un sistema PMR en VHF con 5 repetidores para cubrir distintas zonas: Manhattan, Brooklyn, Queens, Bronx y Staten Island. Todos los repetidores compartían el mismo canal (pareja de frecuencias) y el acceso a uno u otro repetidor se realizaba usando un tono CTCSS distinto. También se disponía de un repetidor común para toda la ciudad y 5 canales de trabajo tácticos en simplex. Los equipos de radio emitían además tonos de identificación de cada unidad y de su estatus operativo, que se visualizaban en las consolas CAD (Computer Aided Dispatch) de las centrales de operaciones. Se instalaron dos puestos de mando en los halls de acceso a las dos torres principales. El Departamento puso en alerta a un total de 214 unidades, 103 de las cuales estaban operando en la zona antes de transcurrir 2 horas desde el primer impacto.

El Departamento de Bomberos desplazó además una furgoneta de comunicaciones (indicativo “Field Comm”), que desafortunadamente casi no se utilizó y que finalmente quedó destrozada tras el derrumbe de los edificios. Esta furgoneta estaba dotada con un repetidor en banda cruzada UHF-VHF. Su objetivo era establecer enlaces en UHF con los puestos de mando instalados en los halls de acceso a las dos torres principales y retransmitirlos a través de los canales de VHF habituales del Departamento hacia los bomberos que estaban trabajando en las plantas más altas. De las dos furgonetas de este tipo disponibles, la principal estaba averiada y tuvo que utilizarse la de respaldo, con el inconveniente de que esta última no disponía de ningún canal de comunicaciones con los helicópteros de la Policía.

Furgoneta de comunicaciones del FDNY A su llegada a las torres, personal del WTC facilitó a los bomberos radios de la Autoridad Portuaria, ya que se conocía que tenían mejor cobertura dentro de los edificios. No obstante, los bomberos también usaron sus propias radios, empleando el Canal 5 para Mando y Control, el Canal 1 para operaciones en la Torre Norte, el Canal 3 para operaciones en la Torre Sur y en algunos casos el Repetidor 7 de la Autoridad Portuaria. Los canales simplex ofrecían cobertura hasta las plantas 30-40 y sufrieron una carga de tráfico muy elevada, por lo que algunos bomberos pasaron a utilizar el Repetidor 7.

Muchas ambulancias (EMS) y unidades de bomberos disponían además de terminales de datos que empleaban canales independientes para comunicarse con los sistemas CAD de las centrales de operaciones.

Los informes del NIST revelan que todos los Departamentos implicados tuvieron problemas de distinta índole con sus sistemas de radiocomunicaciones, causados por dos motivos principales: por un lado, la elevada atenuación que las señales de radio sufren en edificios de hormigón y acero, así como la propagación multicamino. Y por otro lado, el incremento espectacular en el tráfico de comunicaciones radio.

Tráfico del repetidor 7Tras el primer impacto, el tráfico de radiocomunicaciones se multiplicó por 5 aproximadamente y posteriormente por 3, respecto a una situación de normalidad. La primera consecuencia de este incremento es la dificultad en la gestión de los mensajes. Por otro lado, del análisis de las grabaciones se desprende que entre 1/3 y 1/2 del total de mensajes radiofónicos no pudieron completarse o eran ininteligibles, bien por problemas de cobertura, bien por la incapacidad de gestionar tan elevado volumen de mensajes en los centros de control.

Otros factores que influyeron en la calidad de las radiocomunicaciones fueron los niveles de ruido de fondo existentes en el entorno del WTC, el estado de algunos de los equipos de radio empleados y las transmisiones múltiples de varios equipos en un mismo instante (provocando interferencias mutuas). De hecho, algunos pulsadores de micrófono (PTT) se quedaron accionados, provocando interferencias de forma continuada.

Esto provocó que la percepción de la situación (situational awareness), es decir, el grado de precisión con el que la percepción de una persona se corresponde con lo que está sucediendo realmente, no fuese óptima, sobre todo en lo referente al personal que estuvo trabajando dentro de las torres, algo que se complicó aún más porque el personal que estaba fuera de servicio y se desplazó a la zona de motu propio para colaborar no disponía de ningún tipo de equipo de radio.

Las comunicaciones del Departamento de Policía no se degradaron demasiado porque solamente había 6 equipos de emergencia (ESU) trabajando en un mismo canal y sus puestos de mando instalados en el perímetro de seguridad disponían de mayor línea de visión directa con las torres. El empleo de radios de UHF facilitó además la penetración de las ondas de radio en los edificios.

Las comunicaciones del Departamento de Bomberos se degradaron en mayor medida, principalmente por el uso de la banda de VHF, que tiene peores condiciones de propagación dentro de los edificios. Como mejora operativa al uso de canales VHF en simplex, el Departamento de Bomberos adquirió con posterioridad un repetidor transportable.

El tiempo medio de cada transmisión no varió significativamente respecto a una situación de normalidad, pasando de 3,8 seg a 3,3 seg en las comunicaciones de la PAPD, de 3,8 seg a 3,1 seg en FDNY y de 1,9 seg a 3,4 seg en NYPD, demostrando una gran disciplina en las comunicaciones, dirigidas además en todo momento desde las centrales de operaciones, tal y como puede comprobarse en las grabaciones.

Puesto de Mando en hall WTC-1 Otra de las conclusiones del informe se refiere a la interoperabilidad, ya que ninguna de las radios de cada uno de los Departamentos implicados tenía la posibilidad de establecer comunicaciones con las radios de los demás Departamentos. Por ejemplo, aunque las unidades de aviación de la Policía detectaron que las torres podían derrumbarse minutos antes de que esto sucediera, fueron incapaces de transmitir esta información a los bomberos que trabajaban dentro de las mismas.

Como solución a los problemas de interoperabilidad, algunos expertos sugieren la implementación de Sistemas de Mando para Incidentes (ICS), es decir, puestos de mando avanzados con representantes de todos los departamentos que intervienen en la emergencia. Otra solución tecnológica puede ser la utilización de la funcionalidad de reagrupamiento dinámico disponible en las redes troncales modernas (TETRA/TETRAPOL), que permite asignar canales comunes a todos los departamentos que intervienen en una misma emergencia.

Unidades en el entorno del WTC El NIST recomienda además realizar inspecciones rigurosas de los sistemas de comunicación de los servicios de emergencia en los edificios de gran altura, para localizar posibles puntos de fallo.

En lo referente a las telecomunicaciones públicas, los informes indican que momentos después del impacto del primer avión se registró la saturación de los sistemas telefónicos. Solamente tras el primer derrumbamiento algunas de las líneas terrestres y de telefonía móvil quedaron completamente destruídas.

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Canarias prueba un globo de comunicaciones de emergencia

El pasado 24 de julio, el CECOES 1-1-2 de la Comunidad Autónoma de Canarias realizó una de las  primeras pruebas que se llevan a cabo en España del lanzamiento de un globo de comunicaciones para la mejora de la gestión de las emergencias, ya que garantiza las radiocomunicaciones, resultando de vital importancia en caso de catástrofe, emergencia o calamidad pública, según informó el Gobierno de Canarias en una nota.

La orografía de las Islas Canarias hace que las radios de VHF/UHF que utilizan actualmente los servicios de seguridad y emergencias estén limitadas en cobertura. A ello hay que añadir que los repetidores instalados en torres de comunicaciones son susceptibles de caer en caso de catástrofe o calamidad pública.

Esta situación es la que ha hecho que el Gobierno de Canarias esté estudiando diferentes vías para garantizar al máximo las comunicaciones en situaciones de emergencia o catástrofe. Una de esas vías es el Sistema de BSCS (Brivas Space Canarias) de la empresa Brivas, cuya primera prueba en España se realizó el 24 de julio en Güímar, en la isla de Tenerife. Este sistema utiliza repetidores que, gracias a la ayuda de globos, pueden ser situados a una altitud de entre 20.000 y 30.000 metros, permitiendo comunicaciones entre puntos separados por más de 500 kilómetros mediante el uso de radioteléfonos convencionales, dado por tanto soporte a todo el archipiélago.

Con el sistema de control de carga de Brivas se puede reducir la carga del globo en vuelo y por tanto controlar la altura. Los repetidores se mantienen en vuelo durante 24 horas y pasado este tiempo se lanza otro globo para que tome su lugar.

Una vez realizados todos los estudios correspondientes del sistema, así como su correcta adaptación a Canarias y, por lo tanto, garantizada su eficacia, este proyecto se incorporaría a la nueva plataforma tecnológica del CECOES 1-1-2, Platea 4D, presentada el mismo mes de julio y desarrollada por el Grupo de Computación Evolutiva y Aplicaciones (CEANI), un Servicio de Investigación de la Universidad de las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) y actualmente una división de investigación del Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería (SIANI).

El pasado día 8 de agosto, durante el encuentro estival de la Asociación de Colaboradores de Protección Civil de Lleida y Provincia y con el apoyo de la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona, se lanzó un globo de características similares , dotado de un transmisor de APRS (Automatic Packet Reporting System) que enviaba su posición GPS de forma periódica, permitiendo en todo momento cotejar la posición del globo con su cobertura radioeléctrica.

En otros países como Holanda, cada año un grupo de radioaficionados lanza un globo meteorológico dotado con equipos de radio. En el lanzamiento de 2009 el globo llevaba una baliza de VHF, un transpondedor FM de banda cruzada UHF/VHF y un transmisor de televisión de aficionados (ATV) en la banda de 13 cm que emitía las imágenes tomadas por una cámara. En este artículo de PE1MEW se realiza un análisis sobre la cobertura radioeléctrica real del globo y las estimaciones realizadas con Radio Mobile, a distintas altitudes.

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