Transpondedor modo A, C y S explicado: qué emite un avión y por qué importa para el seguimiento

Estás junto a la valla y el mapa en directo muestra la aproximación, con la altitud, la velocidad, la matrícula y el squawk al lado. Todos esos datos no vienen de una cámara ni de un plan de vuelo, sino de una caja discreta del compartimento de aviónica: el transpondedor. Quien entiende qué envían el modo A, el modo C y el modo S entiende también por qué algunos aviones aparecen a la perfección en el radar de vuelos, otros pasan por la pantalla sin posición y otros ni siquiera aparecen. Esta guía explica los tres modos, sus funciones adicionales y qué significa todo ello para ti como spotter.

El transpondedor en una frase

Un transpondedor es un equipo de radio de a bordo que responde automáticamente a las interrogaciones del radar secundario de tierra y que, en su forma moderna, también emite sin que se lo pidan. La interrogación llega en 1030 MHz y la respuesta vuelve en 1090 MHz. Lo que lleva esa respuesta depende del modo: en el modo A, un código de identificación; en el modo C, la altitud de vuelo; en el modo S, una dirección única del avión y toda una serie de datos adicionales.

Es importante la diferencia con el radar primario clásico. Este solo mide un eco que rebota en el casco metálico del avión: sabe que hay algo ahí, pero no quién es ni a qué altitud vuela. El radar secundario, en cambio, «pregunta» al avión y el transpondedor da la respuesta. La estación de tierra sigue determinando por sí misma la dirección y la distancia; de la respuesta salen la identidad y la altitud.

Para ti como spotter, el segundo valor es el decisivo: todo lo que los transpondedores emiten en 1090 MHz lo puede escuchar cualquiera con el hardware adecuado. Justo en eso se basan las webs de seguimiento de vuelos y los receptores particulares.

Modo A: el squawk

El modo A es el modo civil más antiguo. Ante una interrogación en modo A, el transpondedor responde con un código de cuatro cifras, el squawk. Cada cifra va solo del 0 al 7, porque el código es octal; de ahí salen 4096 combinaciones, de 0000 a 7777. No verás un 8 ni un 9 como squawk en ningún mapa de radar.

El código lo asigna el control del tráfico aéreo, normalmente ya con la autorización de ruta antes del despegue. En la pantalla del controlador, el sistema vincula el squawk con los datos del plan de vuelo y de un punto sale un vuelo con etiqueta. Esto tiene dos consecuencias:

• El squawk identifica el vuelo, no el avión. El mismo avión recibe otro código en la siguiente rotación, y el mismo código puede estar asignado a otro vuelo en otro lugar al mismo tiempo.
• Los códigos escasean. Con algo más de 4000 posibilidades y un tráfico denso en Europa, no bastan para identificaciones unívocas en áreas grandes. Fue uno de los motivos del modo S.

Algunos códigos tienen un significado fijo, igual en todas partes: el 7700 indica una emergencia general, el 7600 un fallo de comunicaciones y el 7500 un secuestro. En Europa, los aviones en vuelo visual sin código asignado suelen poner el 7000; en Estados Unidos, el 1200. Qué hay detrás de los códigos de emergencia y cómo interpretarlos en el radar de vuelos lo explica el artículo Códigos squawk 7500, 7600 y 7700.

Al modo A pertenece además la función IDENT: cuando el piloto pulsa el botón IDENT a petición del controlador, el transpondedor añade durante unos segundos un impulso adicional a su respuesta. El blanco parpadea entonces en la pantalla del controlador, un método sencillo para reconocer sin dudas un avión concreto.

Modo C: la altitud

El modo C completa el modo A con la altitud de presión. Ante una interrogación en modo C, el transpondedor responde con la altitud de vuelo en escalones de 100 ft. Se mide respecto a la presión estándar de 1013,25 hectopascales, sin importar lo que el piloto tenga ajustado en su altímetro. Así, todos los controladores y todos los aviones ven la misma referencia, y el control del tráfico aéreo, si hace falta, calcula por su cuenta la altitud real sobre el nivel del mar.

En la práctica, los modos A y C van siempre juntos: la estación de tierra interroga alternativamente los dos modos y obtiene así el squawk y la altitud. Por eso se habla a menudo, de forma abreviada, de un transpondedor de modo A/C. En un radar de vuelos, la altitud suele aparecer como nivel de vuelo o en pies; con valores muy bajos, en tierra, a menudo figura como «0» o no figura.

Los límites del modo A/C

Por sencillo que sea el procedimiento, enseguida topa con límites. Cada estación de tierra al alcance recibe respuestas a interrogaciones hechas por otra estación completamente distinta. Si dos aviones vuelan muy cerca, sus respuestas se solapan y se vuelven ilegibles; los especialistas lo llaman garbling. Y como el modo A/C no conoce una dirección única, responden siempre todos los transpondedores dentro del haz, se les pregunte a ellos o no. En un espacio aéreo denso como el de Europa central, es un problema serio.

Modo S: preguntar de forma selectiva, responder sin ambigüedad

Modo S significa «selectivo», y ahí está precisamente el núcleo. Todo transpondedor de modo S tiene una dirección fija de 24 bits que identifica al avión de forma única en todo el mundo. La estación de tierra puede así dirigirse a un avión concreto en lugar de preguntar a todos a la vez. Esto reduce la carga en 1090 MHz y elimina muchos solapamientos.

Los transpondedores de modo S siguen siendo retrocompatibles: continúan respondiendo a las interrogaciones de los modos A y C. Un avión comercial moderno emite, pues, tanto el squawk como los datos del modo S.

El código hexadecimal: tu dato más importante como spotter

La dirección de 24 bits se escribe normalmente como un valor hexadecimal de seis caracteres, de ahí el nombre de código hexadecimal o dirección OACI. La asigna al avión el Estado de matrícula y normalmente se mantiene con el avión mientras siga matriculado allí. Cada Estado tiene su propio bloque de direcciones. Cómo se reparten los bloques y cómo deducir el país de origen a partir de una dirección lo muestra el artículo Dirección OACI de 24 bits (código hexadecimal).

Para el seguimiento de vuelos, el código hexadecimal es la llave: une una señal de radio anónima con una entrada de la base de datos con matrícula, tipo y operador. El indicativo, en cambio, cambia con cada vuelo, y el squawk, por supuesto, también. Quien quiere seguir un avión concreto durante varios días busca, por tanto, por matrícula o por código hexadecimal, no por número de vuelo. La diferencia entre indicativo y número de vuelo la explica Callsign y número de vuelo; la búsqueda práctica la describe Seguir un avión por su matrícula.

Vigilancia elemental y mejorada

El modo S puede mucho más que dirección y altitud. En Europa se distinguen dos niveles de equipamiento:

Característica	Modo A/C	Modo S ELS	Modo S EHS
Identificación	Squawk (4 cifras)	Squawk más dirección fija de 24 bits	igual que ELS
Altitud	escalones de 100 ft	hasta escalones de 25 ft	igual que ELS
Indicativo	no	sí, automático	sí
Estado tierra/aire	no	sí	sí
Altitud objetivo seleccionada	no	no	sí
Rumbo, velocidad, régimen de ascenso	no	no	sí, como parámetros de a bordo
Interrogación selectiva	no	sí	sí

La vigilancia elemental (Elementary Surveillance, ELS) ofrece las funciones básicas: dirección, indicativo, altitud más fina, estado en tierra o en el aire y un informe sobre las capacidades del transpondedor. La vigilancia mejorada (Enhanced Surveillance, EHS) añade los llamados Downlinked Aircraft Parameters, es decir, datos procedentes directamente de la electrónica de a bordo: la altitud seleccionada en el piloto automático, el rumbo magnético, la velocidad respecto al suelo, la velocidad indicada y el número de Mach, el ángulo de alabeo y la velocidad vertical. Para el controlador, la altitud seleccionada es especialmente valiosa, porque ve de inmediato si la tripulación ha ajustado bien la autorización.

Según la normativa de la UE, los aviones que operan bajo reglas de vuelo instrumental (IFR) en el tránsito aéreo general deben llevar, por regla general, al menos el modo S ELS. Para los aviones de ala fija más grandes o más rápidos, con más de 5,7 toneladas de masa máxima al despegue o con una velocidad aerodinámica máxima de crucero superior a 250 nudos, se suman EHS y ADS-B Out. Hay excepciones, por ejemplo para aviones antiguos, y para las aeronaves de Estado, como las militares, rigen normas especiales.

Squitter y ADS-B: cuando el transpondedor emite sin que se lo pidan

Un transpondedor de modo S no se limita a esperar preguntas. También emite por iniciativa propia, a intervalos regulares, mensajes breves llamados squitters. El squitter simple contiene básicamente la dirección y dice a las estaciones de tierra y a los sistemas anticolisión de otros aviones: «Aquí estoy».

La forma ampliada se llama Extended Squitter y es la base de ADS-B en la aviación comercial. Aquí el transpondedor mete en los mensajes más largos del modo S datos que él mismo no mide: la posición obtenida por navegación por satélite, la velocidad respecto al suelo, el régimen de ascenso o descenso y el indicativo. Estos mensajes salen sin interrogación varias veces por segundo. ADS-B significa Automatic Dependent Surveillance – Broadcast: automática, dependiente de la navegación de a bordo y emitida para todos.

Además del procedimiento en 1090 MHz, en Estados Unidos existe una segunda variante de ADS-B en 978 MHz, el UAT. Está pensada para aviones que se mantienen por debajo de los 18 000 ft y se da sobre todo en la aviación general. Encontrarás una visión de conjunto propia en UAT en 978 MHz. En Europa, el UAT apenas tiene importancia.

Qué significa esto para las webs de seguimiento de vuelos

Ahora viene lo interesante para ti. Que un avión aparezca en el mapa de Flightradar24, FlightAware o ADS-B Exchange (una comparación directa de los dos primeros la ofrece Flightradar24 frente a FlightAware) depende directamente de lo que emita su transpondedor. A grandes rasgos hay cuatro casos:

Equipamiento	Qué oyen los receptores	Qué ves en el radar de vuelos
Modo S con ADS-B	Código hexadecimal, indicativo, altitud, posición GPS, velocidad	posición precisa casi en tiempo real, datos completos
Modo S sin ADS-B	Código hexadecimal, altitud, a veces indicativo	posición solo mediante MLAT, si suficientes receptores oyen la señal
Solo modo A/C	Squawk y altitud, sin dirección	normalmente nada, porque no es posible una identificación unívoca
Transpondedor apagado o sin transpondedor	nada en 1090 MHz	invisible, como mucho estimado a partir de los datos del plan de vuelo

El caso intermedio lo resuelven las webs mediante multilateración (MLAT): varios receptores con una base de tiempo precisa oyen la misma señal de modo S y, a partir de las diminutas diferencias en los tiempos de llegada, se calcula la posición. Solo funciona si hay suficientes estaciones al alcance y suele ir mejor a gran altitud que en final corta. Cómo trabaja la MLAT en detalle se explica en el artículo MLAT y multilateración explicadas.

Las señales del modo A/C apenas se pueden aprovechar así, porque les falta la dirección única. Un receptor oye «squawk 7000, 3500 ft», pero no puede asignar esa respuesta a un avión concreto si hay varios cerca. Por eso faltan en los mapas habituales muchas avionetas antiguas. Los pilotos de planeadores usan con frecuencia sistemas totalmente distintos, como FLARM, que puedes recibir con tu propia tecnología; más información en FLARM y Open Glider Network.

Otros motivos por los que falta un avión (listas de bloqueo de los operadores, ADS-B desactivado en aviones militares o simplemente ningún receptor cerca) los resume Por qué un avión no aparece en el radar de vuelos. Quien observa de forma específica el tráfico militar encontrará pistas en Seguir aviones militares en línea.

Transpondedor y alerta de colisión

Los transpondedores no sirven solo al control del tráfico aéreo en tierra. El sistema anticolisión de a bordo TCAS (a escala internacional, ACAS) interroga por sí mismo a los transpondedores de otros aviones cercanos y calcula a partir de ahí si hay riesgo de colisión. La versión completa, TCAS II, que da recomendaciones de evasión hacia arriba o hacia abajo, requiere el modo S: los sistemas de dos aviones coordinan sus maniobras a través de ese enlace. Con EHS, además, las recomendaciones de evasión activas se comunican a tierra.

Lo importante que es la interacción entre controladores y TCAS lo demuestra la colisión de Überlingen, que cambió de forma duradera el modo de tratar las recomendaciones de evasión. Los antecedentes están en el artículo Colisión aérea de Überlingen en 2002. Más sobre el papel del control del tráfico aéreo en Alemania encontrarás en DFS, el control del tráfico aéreo alemán.

Modos militares

Además de los modos civiles existen las identificaciones militares de amigo o enemigo (IFF). El modo 1 y el modo 2 transmiten códigos militares de misión y de unidad, respectivamente; el modo 3/A es idéntico al modo A civil; el modo 4 y el más reciente modo 5 trabajan cifrados. El modo 5 puede incluir también un mensaje de posición protegido. Para los receptores civiles, los modos cifrados no son legibles. Si ves un avión militar en el radar de vuelos, los datos proceden de su funcionamiento en modo S o ADS-B, que muchas aeronaves de Estado usan en el tráfico aéreo normal, aunque no están obligadas a hacerlo.

Escuchar tú mismo a los transpondedores

Lo bueno de 1090 MHz es que no necesitas suscripción para escuchar. Con un SDR, una antena pequeña y una Raspberry Pi o un ordenador recibes las señales de todos los aviones al alcance y las ves en tu propio mapa con software como dump1090 o tar1090; la instalación la describe Instalar readsb y tar1090 y el hardware adecuado lo compara SDR para ADS-B. Qué normas legales rigen al recibir y compartir los datos lo aclara Recibir datos ADS-B: la situación legal. Así aprenderás enseguida cómo es la teoría en la práctica:

Cómo se diferencian los grandes servicios y cuál te conviene lo compara el artículo Apps de radar de vuelos: comparativa. El enfoque comunitario sin filtros lo explica ADS-B Exchange explicado y la entrada al seguimiento en directo desde el spot, Seguimiento de vuelos con ADS-B para spotters.

Malentendidos frecuentes

• «El squawk es la identificación del avión». No, vale solo para el vuelo actual. La identificación permanente es el código hexadecimal.
• «Los transpondedores envían datos GPS». Solo si ADS-B está activo y conectado a una fuente de posición. El modo A, el C y el modo S sencillo no transmiten posición.
• «La altitud del radar de vuelos es la altura sobre el suelo». Lo que se informa es la altitud de presión respecto a la presión estándar. Según la situación meteorológica, se aleja de forma notable de la altitud real sobre el mar, y con la altura sobre el suelo tiene aún menos que ver.
• «Si no sale en Flightradar, no vuela». Muchos aviones no emiten ADS-B o no se muestran. Una pantalla vacía no significa un cielo vacío.

Conclusión

Los modos A, C y S no son sistemas rivales, sino etapas de desarrollo de la misma idea: el avión responde a la pregunta que un eco de radar deja abierta. El modo A da el squawk, el modo C la altitud, el modo S la dirección única y, con ADS-B, por último, la posición obtenida por navegación por satélite. Para las webs de seguimiento, y por tanto para ti en el spot, ese último paso marca la diferencia entre un punto preciso en el mapa, una estimación por MLAT y un avión que solo ven tus ojos.