miniatura|Estació terrestre D-VOR/DME

En aviació, l'equip de mesura de distància (DME) és una tecnologia de radionavegació que mesura la distància entre una aeronau i una estació terrestre cronometrant el retard de propagació dels senyals de ràdio a la banda de freqüència entre 960 i 1215 megahertzs (MHz). Cal una línia de visió entre l'aeronau i l'estació terrestre. Un interrogador (aeri) inicia un intercanvi transmetent un parell d'impulsos, en un "canal" assignat, a l'estació terrestre del transponedor. L'assignació de canal especifica la freqüència de la portadora i l'espai entre els polsos. Després d'un retard conegut, el transponedor respon transmetent un parell d'impulsos en una freqüència que està desplaçada de la freqüència d'interrogació en 63 MHz i amb una separació especificada.Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation, Volume I – Radio Navigation Aids; International Civil Aviation Organization; International Standards and Recommended Practices.

Els sistemes DME s'utilitzen a tot el món, utilitzant estàndards establerts per l'Organització d'Aviació Civil Internacional (OACI),Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation, Volume I – Radio Navigation Aids; International Civil Aviation Organization; International Standards and Recommended Practices. el RTCA,Minimum Operational Performance Standards for Airborne Distance Measuring Equipment (DME) Operating Within the Radio Frequency Range of 960-1215 Megahertz; RTCA; DO-189; 20 September 1985. l'Agència Europea de Seguretat Aèria (EASA)Distance Measuring Equipment (DME)Operating Within the Radio Frequency Range of 960-1215 Megahertz; European Union Aviation Safety Agency; ETSO-2C66b; 24 October 2003. i altres organismes. Alguns països exigeixen que les aeronaus que operen sota les regles de vol instrumental (IFR) estiguin equipades amb un interrogador DME; en altres, un interrogador DME només és necessari per dur a terme certes operacions.

Tot i que es permeten transponedors DME independents, els transponedors DME solen estar emparellats amb un sistema de guia azimutal per proporcionar a les aeronaus una capacitat de navegació bidimensional. Una combinació comuna és un DME coubicat amb un transmissor VHF omnidireccional (VOR) en una sola estació terrestre, designada com a VOR/DME. Quan això passa, les freqüències dels equips VOR i DME s'aparellen.Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation, Volume I – Radio Navigation Aids; International Civil Aviation Organization; International Standards and Recommended Practices. Aquesta configuració permet a una aeronau determinar el seu angle d'azimut i la distància des de l'estació, una capacitat de localització 2D aproximada. El DME és compatible amb el component de mesura de distància del TACAN, l'equivalent militar del VOR/DME amb una telemetria més precisa. Una instal·lació VORTAC (VOR amb TACAM) permet l'accés al posicionament 2D tant a avions militars com civils.

Els transponedors DME de baixa potència també s'associen amb algunes instal·lacions de sistemes d'aterratge per instruments (ILS), localitzadors ILS i sistemes d'aterratge per microones (MLS). En aquestes situacions, la freqüència/espaiat entre polsos del transponedor DME també s'aparella amb la freqüència ILS, LOC o MLS.

L'OACI caracteritza les transmissions DME com a ultra alta freqüència (UHF). També s'utilitza el terme banda L. El DME és similar en principi a la funció de mesura de distància del radar secundari, excepte que les funcions de l'equip a l'aeronau i a terra s'inverteixen. El DME va ser un desenvolupament de la postguerra basat en els sistemes d'identificació d'amic o enemic (IFF) de la Segona Guerra Mundial.

Desenvolupat a Austràlia, el DME va ser inventat per James "Gerry" Gerrand. El 1945, després que Edward George Bowen es convertís en cap de la Divisió de Radiofísica del CSIRO, Brian Cooper va desenvolupar el DME. Basat en el radar transpondent Rebecca/Eureka, el sistema de 200 MHz pesava menys i utilitzava un dial en lloc d'una pantalla. El 1946, l'Organització Provisional d'Aviació Civil Internacional va adoptar el model de vies aèries VOR i DME. El 1947, el sistema es va desplegar en avions comercials i, el 1953, tots els avions comercials d'Austràlia ja estaven equipats amb aquest sistema.

Operació En la seva primera iteració, un avió equipat amb DME va utilitzar l'equip per determinar i mostrar la seva distància des d'un transponedor terrestre enviant i rebent parells d'impulsos. Les estacions terrestres normalment es troben conjuntament amb VOR o VORTAC. Un DME de baixa potència (100 W) es pot co-ubicar amb un ILS o MLS, on proporciona una distància precisa fins a l'aterratge, similar a la que proporcionen les balises marcadores ILS.

Una funció més recent per a les DME és la navegació d'àrea DME/DME (RNAV).U.S. Terminal and En Route Area Navigation (RNAV) Operations; Federal Aviation Administration; Advisory Circular AC 90-100A; 1 March 2007."DME/DME for Alternate Position, Navigation, and Timing (APNT)", Robert W. Lilley and Robert Erikson, Federal Aviation Administration, White Paper, undated A causa de la precisió generalment superior del DME respecte al VOR, la navegació utilitzant dos DME (utilitzant trilateració /distància) permet operacions que la navegació amb VOR/DME (utilitzant azimut/distància) no permet. Tanmateix, requereix que l'aeronau tingui capacitats RNAV, i algunes operacions també requereixen una unitat de referència inercial.

Un transponedor terrestre DME típic per a navegació en ruta o terminal tindrà un 1 Sortida d'impulsos màxims en kW al canal UHF assignat.

Maquinari miniatura|Instruments de visualització de distància DME i VOR/ADF a la cabina El sistema DME consta d'un transmissor/receptor (interrogador) UHF (banda L) a l'aeronau i un receptor/transmissor (transponedor) UHF (banda L) a terra.

Temps Mode de cerca 150 parells d'impulsos d'interrogació per segon. L'aeronau interroga el transponedor terrestre amb una sèrie de parells d'impulsos (interrogacions) i, després d'un retard de temps precís (normalment 50 µs), l'estació terrestre respon amb una seqüència idèntica de parells d'impulsos. El receptor DME de l'aeronau busca parells d'impulsos de resposta (mode X = 12 espaiament µs) que coincideixin amb el seu patró d'interrogació original. (Els parells d'impulsos que no coincideixen amb el patró d'interrogació de l'aeronau individual, per exemple, no són síncrons, s'anomenen parells d'impulsos de farciment o squitter. A més, les respostes a altres aeronaus que, per tant, no són síncrones, també apareixen com a squitter.)

Mode de pista Menys de 30 parells d'impulsos d'interrogació per segon, ja que el nombre mitjà d'impulsos a SEARCH i TRACK està limitat a un màxim de 30 parells d'impulsos per segon. L'interrogador de l'aeronau es fixa a l'estació terrestre DME un cop reconeix una seqüència d'impulsos de resposta particular que té el mateix espai que la seqüència d'interrogació original. Un cop el receptor està bloquejat, té una finestra més estreta per buscar els ecos i pot mantenir el bloqueig.

Càlcul de distància Un senyal de ràdio triga aproximadament 12,36 µs per recórrer fins a l'objectiu i tornada. La diferència de temps entre la interrogació i la resposta menys els 50 retard del transponedor de terra de µs i l'espaiat entre polsos dels polsos de resposta (12 µs en mode X i 30 µs en mode Y), es mesura pel circuit de sincronització de l'interrogador i es converteix en una mesura de distància (rang inclinat), en milles nàutiques, que després es mostra a la pantalla DME de la cabina.

La fórmula de la distància, distància = velocitat × temps, l'utilitza el receptor DME per calcular la seva distància des de l'estació terrestre DME. La velocitat en el càlcul és la velocitat de propagació del pols de ràdio, que és la velocitat de la llum. El temps del càlcul és ½( temps total - retard de resposta), per tant, la distància és c × ½( temps total - retard de resposta ), on c és la velocitat de la llum.

Precisió miniatura|Precisió de diversos sistemes de navegació aeronàutica, dels quals només el GPS, el TACAN, l'inercial i el VOR/DME encara s'utilitzen. La precisió de les estacions terrestres DME és de 185 m (±0,1 nmi). És important entendre que el DME proporciona la distància física entre l'antena de l'aeronau i l'antena del transponedor DME. Aquesta distància sovint s'anomena "rang inclinat" i depèn trigonomètricament de l'altitud de l'aeronau per sobre del transponedor, així com de la distància a terra entre ells.

Per exemple, un avió just a sobre de l'estació DME a 6.076 L'altitud en peus (1 milla nàutica) encara mostraria a la lectura del DME. Tècnicament, l'avió és a una milla de distància, només una milla en línia recta. L'error de distància inclinada és més pronunciat a grans altituds quan es troba a prop de l'estació DME.

Les ajudes a la radionavegació han de mantenir un cert grau de precisió, establert per les normes internacionals, la FAA, l'EASA, l'OACI, etc. Per garantir-ho, les organitzacions d'inspecció de vol comproven periòdicament els paràmetres crítics amb aeronaus degudament equipades per calibrar i certificar la precisió de la DME.

L'OACI recomana que l'error no sigui superior a (0,25 nmi + 1,25% × distància real).

Especificació Una balisa transponedor terrestre DME típica té un límit de 2700 interrogacions per segon (parells d'impulsos per segon – pps). Així, pot proporcionar informació de distància per a fins a 100 aeronaus alhora: el 95% de les transmissions per a aeronaus en mode de seguiment (normalment 25 pps) i el 5% en mode de cerca (normalment 150 pps). Per sobre d'aquest límit, el transponedor evita la sobrecàrrega limitant la sensibilitat (guany) del receptor. Les respostes a les interrogacions més febles (normalment les més distants) s'ignoren per reduir la càrrega del transponedor.

Dades de radiofreqüència i modulació Les freqüències DME s'aparellen amb les freqüències VOR i un interrogador DME està dissenyat per sintonitzar automàticament la freqüència DME corresponent quan es selecciona la freqüència VOR associada. L'interrogador DME d'un avió utilitza freqüències de 1025 a 1150 MHz. Els transponedors DME transmeten en un canal del 962 al 1213 Rang de MHz i rebre en un canal corresponent entre 1025 i 1150 MHz. La banda està dividida en 126 canals per a interrogació i 126 canals per a resposta. Les freqüències d'interrogació i resposta sempre difereixen en 63 MHz. L'espai i l'amplada de banda de cada canal és d'1 MHz i una amplada de banda d'1 MHz. miniatura|DME - emparellament entre freqüències d'interrogació (aire) i freqüències de resposta (terra) Les referències tècniques als canals X i Y només es refereixen a l'espaiat dels polsos individuals del parell de polsos DME: 12 Espaiat de µs per a canals X i 30 Espaiat de µs per a canals Y.

Les instal·lacions DME s'identifiquen amb un número de 1.350 Identitat de tres lletres del codi Morse Hz. Si es troba conjuntament amb un VOR o un ILS, tindrà el mateix codi d'identitat que la instal·lació principal. A més, el DME s'identificarà entre els de la instal·lació principal. La identitat DME és 1.350 Hz per diferenciar-se dels 1.020 To Hz del VOR o del localitzador ILS.

Tipus de transponedors DME