Transpondedor modo A, C y S: la técnica detrás de la identificación por radar y el ADS-B

En el mapa de seguimiento de vuelos pone, junto al Airbus en aproximación, «Squawk 2353», unas líneas más abajo «Hex 3C6xxx», y el jet ejecutivo de al lado tiene altitud, pero no posición. Detrás de todo esto hay un aparato apenas más grande que una autorradio: el transpondedor. Quien entiende lo que hacen los transpondedores de modo A, C y S lee las apps de seguimiento de vuelos y los receptores ADS-B con otros ojos. Esta guía explica paso a paso la técnica de la identificación por radar, sin perderte en diagramas de pulsos, y muestra qué de todo ello sirve de verdad en el spot.

El transpondedor en una frase

Un transpondedor es la estación de respuesta a bordo: recibe en 1030 MHz una interrogación del radar secundario y devuelve en 1090 MHz una respuesta codificada. Lo que contiene esa respuesta lo determina el modo. El modo A aporta una identificación, el modo C la altitud, el modo S una dirección única del avión junto con más datos. El ADS-B, por último, es un mensaje de modo S que el transpondedor emite por su cuenta, sin interrogación alguna.

Radar primario y radar secundario

Para entender los transpondedores ayuda echar un vistazo rápido a los dos tipos de radar. El radar primario funciona como un eco: la antena emite un impulso, una parte se refleja en el fuselaje del avión y vuelve. Del tiempo de propagación y la dirección de la antena resulta la posición. El avión no tiene que hacer nada para ello, pero tampoco aporta información sobre quién es ni a qué altura vuela.

El radar secundario (Secondary Surveillance Radar, SSR) invierte el principio. La estación en tierra pregunta y el avión responde de forma activa. Como la respuesta vuelve con potencia de emisión propia, el radar secundario tiene mucho alcance y la respuesta puede contener datos. Sus raíces están en la identificación militar de amigo o enemigo (IFF) de la Segunda Guerra Mundial. En los años cincuenta, la OACI empezó a normalizar el procedimiento para la aviación civil.

Hoy el control del tráfico aéreo combina casi siempre ambos. Cómo trabajan con ello los controladores en Alemania lo explica el artículo sobre la DFS Deutsche Flugsicherung; una mirada atrás a los comienzos la ofrece la historia del control del tráfico aéreo.

Modo A: la identificación mediante el squawk

El modo A es el modo civil más antiguo. La respuesta contiene un código de cuatro cifras que el piloto ajusta en el transpondedor y que el control del tráfico aéreo asigna por radio: el famoso «squawk two-three-five-three». Cada cifra va de 0 a 7, porque es un código octal. Cifras como 8 o 9 no existen, por tanto, en el squawk. Cuatro cifras octales dan 4096 combinaciones.

Para los controladores, el squawk es el vínculo entre el blanco de radar y el plan de vuelo: el sistema sabe qué código se asignó a qué vuelo y muestra el indicativo correspondiente. Como hay tan pocos códigos, se reasignan una y otra vez a nivel regional. Un squawk no es, por tanto, una identificación permanente de un avión.

Algunos códigos tienen un uso fijo en todo el mundo y son especialmente interesantes para los spotters:

Código	Significado	Qué puedes deducir
7700	emergencia general	la tripulación ha declarado una emergencia, a menudo con un aterrizaje de alternativa
7600	fallo de comunicaciones	sin enlace de radio; el avión sigue los procedimientos establecidos
7500	interferencia ilícita	secuestro: en la práctica muy raro y a menudo un error de introducción
7000	vuelo visual sin código asignado (Europa)	típico de avionetas en operación VFR
1200	vuelo visual sin código asignado (EE. UU.)	el equivalente estadounidense del 7000
2000	sin código asignado por el control del tráfico aéreo, por ejemplo al entrar desde una zona sin cobertura de radar	aparece p. ej. en vuelos procedentes de espacios aéreos oceánicos

Qué hay detrás de los tres códigos de emergencia y cómo los destacan las webs de seguimiento de vuelos lo lees con detalle en Squawk 7500, 7600 y 7700. Al modo A pertenece además la función Ident: cuando el controlador pide «squawk ident», el piloto pulsa una tecla y el blanco de radar se resalta un instante en la pantalla.

Modo C: se añade la altitud

El modo C añade la altitud de presión barométrica. Un altímetro o un codificador de altitud independiente pasa la altitud al transpondedor, que la transmite en pasos de 100 pies. La altitud se refiere siempre a la presión estándar de 1013,25 hPa, da igual lo que el piloto tenga ajustado en su altímetro. La conversión a la altitud real la hace el sistema de radar en tierra.

El modo A y el modo C funcionan juntos en la práctica: la estación en tierra alterna entre ambos tipos de interrogación, que se distinguen por la separación entre dos pulsos: 8 microsegundos para el modo A, 21 microsegundos para el modo C. Por eso se suele hablar sencillamente de un transpondedor de modo A/C.

Para ti en el spot significa que la altitud del mapa de seguimiento de vuelos es, por lo general, un nivel de vuelo o altitud de presión, no una indicación en metros sobre el suelo. Con una alta o baja presión intensa, un avión en final puede parecer por eso a veces más alto o más bajo de lo que está realmente.

Modo S: cada avión por separado

El modo S significa «Select». El modo se desarrolló a partir de los años setenta en Estados Unidos y el Reino Unido y la OACI lo normalizó en 1987. Usa las mismas frecuencias que los modos A y C y es retrocompatible con ellos, de modo que un transpondedor de modo S también responde a las interrogaciones clásicas.

El núcleo es una dirección de 24 bits asignada de forma fija a cada transpondedor. La OACI asigna bloques de direcciones a los Estados y las autoridades de aviación reparten de ellos direcciones a aeronaves concretas. Normalmente la dirección se escribe como un número hexadecimal de seis cifras, de ahí el nombre de código hexadecimal. Las direcciones alemanas, por ejemplo, empiezan por 3C a 3F. Cómo deducir del código hexadecimal el Estado de matrícula y la matrícula lo explica la guía sobre la dirección OACI de 24 bits.

Con esta dirección, el radar puede dirigirse a un avión de forma selectiva. Encuentra los blancos nuevos mediante una interrogación general («All-Call») y después pregunta a cada avión por separado. Esto reduce claramente los solapamientos. Al mismo tiempo, la respuesta se convierte en un canal de datos: un transpondedor de modo S puede aportar indicativo, estado de vuelo (en el aire o en tierra) y, según el equipamiento, una altitud en pasos de 25 pies.

Elementary y Enhanced Surveillance

En Europa se distinguen dos niveles de desarrollo:

• Elementary Surveillance (ELS): dirección, indicativo, altitud, estado de vuelo e informe de capacidades del transpondedor. Es el equipamiento básico para el vuelo instrumental en la UE.
• Enhanced Surveillance (EHS): el avión proporciona además los llamados Downlinked Aircraft Parameters, como el nivel objetivo ajustado por el piloto, el rumbo, la velocidad indicada y el número de Mach, la velocidad sobre el suelo, el alabeo y el régimen de ascenso o descenso.

Especialmente el nivel objetivo ajustado es valioso para el control del tráfico aéreo: el controlador ve si la tripulación ha introducido correctamente el nivel de vuelo autorizado antes de que el avión lo alcance. Estos datos aparecen por cierto también en algunas vistas de detalle de las webs de seguimiento de vuelos: cuando pone allí «Selected Altitude», el valor procede del modo S. Qué significan los demás campos y símbolos lo explica la guía sobre los símbolos y colores de los mapas de seguimiento de vuelos.

Squitter: cuando el transpondedor emite sin que le pregunten

Un transpondedor de modo S no solo espera preguntas. A intervalos regulares emite por su cuenta mensajes cortos con su dirección, los llamados squitters. Así, las estaciones en tierra y los sistemas anticolisión de otros aviones pueden detectarlo sin tener que buscarlo antes.

El Extended Squitter (1090 ES) es la variante larga, y es justo el ADS-B tal como se usa en Europa y en los aviones comerciales de todo el mundo. Estos mensajes contienen la posición del receptor de navegación por satélite a bordo, la altitud, la velocidad, el rumbo y el indicativo. Como nadie tiene que preguntar, cualquiera con un receptor adecuado puede escuchar. Es la base de todas las apps de seguimiento de vuelos y de cualquier receptor ADS-B casero; más en el artículo básico Seguimiento de vuelos con ADS-B para spotters. Como los mensajes se emiten sin dirección, hasta los satélites pueden captarlos, como muestra el artículo sobre el ADS-B desde el espacio.

Característica	Modo A	Modo C	Modo S	ADS-B (1090 ES)
Disparador	interrogación del radar	interrogación del radar	interrogación selectiva o squitter	emite por su cuenta
Identificación	squawk (cambiante)	–	dirección de 24 bits, indicativo	dirección de 24 bits, indicativo
Altitud	–	altitud de presión, pasos de 100 ft	altitud de presión, según el equipo pasos de 25 ft	altitud de presión, a menudo además altitud GNSS
Posición	solo mediante el radar	solo mediante el radar	solo mediante radar o MLAT	notificada por el propio avión
Utilizable por receptores de spotters	apenas	apenas	código hexadecimal, altitud, squawk	completo, con posición

En Estados Unidos hay, además del 1090 ES, un segundo procedimiento ADS-B para la aviación general, el UAT en 978 MHz. Técnicamente no tiene nada que ver con el modo S; más en UAT en 978 MHz.

Quién tiene que llevar qué a bordo

Las obligaciones de equipamiento dependen del espacio aéreo, de las reglas de vuelo y de la clase de avión. Los puntos principales:

• UE: el Reglamento de Ejecución (UE) n.º 1207/2011 y sus modificaciones prescriben transpondedores de modo S para los vuelos según reglas de vuelo instrumental. Los aviones de más de 5700 kg de masa máxima al despegue o de más de 250 nudos de velocidad máxima de crucero necesitan además Enhanced Surveillance y ADS-B Out mediante 1090 ES. Para las aeronaves de Estado rigen reglas especiales.
• EE. UU.: desde el 1 de enero de 2020, el ADS-B Out es obligatorio en la mayoría de los espacios aéreos en los que ya antes se exigía un transpondedor, por ejemplo en las clases A, B y C, con 1090 ES o UAT.
• Avionetas en Europa: si hace falta un transpondedor depende del espacio aéreo, por ejemplo en las zonas de uso obligatorio de transpondedor (TMZ) alrededor de aeródromos regionales. En vuelo visual sin código asignado, el squawk va entonces en 7000. Qué espacios aéreos exigen qué equipamiento lo explica el resumen de las clases de espacio aéreo de A a G.

Para ti significa: los aviones comerciales y la mayoría de los jets ejecutivos aparecen en Europa prácticamente siempre con posición. Con avionetas, helicópteros, aviones antiguos y militares, el panorama es mucho más variado.

Qué ves realmente en el receptor

Un receptor ADS-B en 1090 MHz oye todo lo que circula en esa frecuencia: Extended Squitter, squitters cortos y las respuestas a interrogaciones de radar. De ahí salen casos típicos:

• Avión con posición: el transpondedor emite ADS-B. Ves código hexadecimal, indicativo, posición, altitud y velocidad.
• Avión sin posición, pero con código hexadecimal y altitud: un transpondedor de modo S sin datos de posición ADS-B. Las redes con muchos receptores pueden localizar esos aviones mediante multilateración (MLAT), siempre que al menos cuatro estaciones oigan la señal.
• Solo squawk y altitud, sin código hexadecimal: un transpondedor de modo A/C puro. Como las respuestas de modo A/C no contienen dirección, apenas se pueden asignar a un avión concreto y por lo general no se pueden mostrar en los mapas.
• Nada en absoluto: transpondedor apagado, ningún transpondedor a bordo o fuera del alcance de recepción. Las causas habituales las recoge el artículo Por qué un avión no aparece en Flightradar.

Transpondedor y protección anticolisión

Los transpondedores no existen solo para el control del tráfico aéreo. El sistema anticolisión de a bordo TCAS (o ACAS) interroga él mismo a los transpondedores de los aviones cercanos y calcula con las respuestas la distancia, la altitud y la aproximación. Cuando se encuentran dos aviones con TCAS II, los sistemas coordinan entre sí sus recomendaciones de evasión por el canal de datos de modo S, para que no esquiven los dos hacia el mismo lado. Qué papel jugaron las instrucciones contradictorias del TCAS y del controlador en uno de los accidentes más graves del espacio aéreo alemán lo describe el artículo sobre la colisión de Überlingen de 2002.

El código hexadecimal como herramienta para spotters

Para los spotters, la dirección de 24 bits es la herencia más útil del modo S. En un avión se mantiene por lo general igual mientras esté matriculado en el mismo Estado. Si la matrícula cambia por un traspaso a otro país, el avión suele recibir también una nueva dirección del bloque del nuevo Estado. Con el código hexadecimal puedes por tanto buscar un ejemplar concreto, cotejar avistamientos antiguos o encontrar un avión cuyo indicativo desconoces. Cómo se hace en la práctica lo muestra la guía Seguir un avión por matrícula o código hexadecimal; cómo se construyen las propias matrículas lo explica Entender las matrículas de los aviones.

Una nota para situarlo: en Estados Unidos existe, con el programa Privacy ICAO Address de la FAA, la posibilidad de usar para determinados aviones una dirección temporal que no se asigna públicamente. Un código hexadecimal desconocido no es allí, por tanto, automáticamente un error. Los aviones militares, además, a veces no emiten en absoluto o lo hacen con datos limitados; más en Seguir aviones militares en línea.

En qué debes fijarte

• No confundas el squawk con una identificación. El mismo código aparece el mismo día en vuelos totalmente distintos. Para la identidad cuentan el código hexadecimal y la matrícula.
• Lee con cautela los códigos de emergencia. Un 7500 que parpadea un instante es a menudo un error de introducción al cambiar de código. Una emergencia solo está confirmada cuando se muestra durante más tiempo o cuando el control del tráfico aéreo la comunica.
• Sitúa bien las altitudes en aproximación. La altitud de presión y la altitud real difieren según la presión atmosférica. Para la aproximación cuenta más el tiempo que falta para aterrizar que la cifra exacta.
• Ten presente lo legal. Recibir ADS-B no plantea problemas en muchos países, pero al difundir datos y comunicaciones de radio rigen reglas propias. Encontrarás resúmenes en Recibir y compartir datos ADS-B y Escuchar la radio aeronáutica: situación legal.

Conclusión

El modo A, el modo C y el modo S son tres etapas de desarrollo de la misma idea: el avión responde al radar y revela con ello más que un simple eco. El modo A trajo la identificación, el modo C la altitud, el modo S la dirección única y el canal de datos. Del squitter de modo S nació por fin el ADS-B, y con él la técnica que te muestra en el spot qué avión está virando a la final. Quien conoce la interacción entiende también por qué algunos aviones faltan en el mapa o aparecen solo por MLAT.