Código de Gillham

El código Gillham es un código binario de 12 bits con relleno de ceros que utiliza una interfaz paralela de nueve ^{[ 1 ]} a once hilos , ^{[ 2 ]} la interfaz Gillham , que se utiliza para transmitir altitud barométrica sin corregir entre un altímetro de codificación o una computadora analógica de datos aéreos y un transpondedor digital . Es una forma modificada de un código Gray y a veces se le denomina simplemente "código Gray" en la literatura de aviónica . ^{[ 3 ]}

La interfaz y el código de Gillham son una evolución del sistema IFF Mark X de 12 bits , que se introdujo en la década de 1950. Los modos de interrogación de transpondedores civiles A y C se definieron en el control de tráfico aéreo (ATC) y el radar de vigilancia secundaria (SSR) en 1960.

El código recibe su nombre de Ronald Lionel Gillham, un oficial de señales de los Servicios de Navegación Aérea del Ministerio de Transporte y Aviación Civil , que había sido nombrado miembro civil de la Muy Excelente Orden del Imperio Británico (MBE) en los Honores del Cumpleaños de la Reina de 1955. [ ^{4 ] Fue} el representante del Reino Unido en el comité de la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) que desarrollaba la especificación para la segunda generación del sistema de control de tráfico aéreo, conocido en el Reino Unido como "Plan Ahead", y se dice que tuvo la idea de usar un código Gray modificado. ^{[ nb 1 ]} La variante final del código se desarrolló a finales de 1961 ^{[ 5 ]} para la reunión de la División de Comunicaciones de la OACI (VII COM) celebrada en enero/febrero de 1962, ^{[ 6 ]} y se describió en un informe de la FAA de 1962. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} El período exacto y las circunstancias en que se acuñó el término código Gillham no están claros, pero para 1963 el código ya era reconocido con este nombre. ^{[ 10 ] [ 11 ]} A mediados de la década de 1960, el código también se conocía como código MOA-Gillham ^{[ 12 ]} o código ICAO-Gillham . ARINC 572 también especificó el código en 1968. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

Una vez recomendada por la OACI para la transmisión automática de altura para fines de control de tráfico aéreo, ^{[ 9 ] [ 15 ]} la interfaz ahora se desaconseja ^{[ 2 ]} y ha sido reemplazada en su mayor parte por la comunicación serial moderna en aeronaves más nuevas.

Un codificador de altitud consiste en una pequeña caja metálica que contiene un sensor de presión y componentes electrónicos de acondicionamiento de señal. ^{[ 16 ] [ 17 ]} El sensor de presión suele estar calefactado, lo que requiere un tiempo de calentamiento durante el cual la información de altura puede no estar disponible o ser inexacta. Las unidades más antiguas pueden tener un tiempo de calentamiento de hasta 10 minutos; las unidades más modernas se calientan en menos de 2 minutos. Algunos de los codificadores más recientes incorporan sensores de tipo "encendido instantáneo" sin calefacción. Durante el calentamiento de las unidades más antiguas, la información de altura puede aumentar gradualmente hasta estabilizarse en su valor final. Esto normalmente no supone un problema, ya que la alimentación se aplica normalmente antes de que la aeronave entre en la pista, por lo que transmitiría la información de altura correcta poco después del despegue. ^{[ 18 ]}

El codificador tiene una salida de colector abierto , compatible con sistemas eléctricos de 14  V o 28  V.

La información de altura se representa como 11 dígitos binarios en forma paralela utilizando 11 líneas separadas designadas D2 D4 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C4. ^{[ 3 ]} Como duodécimo bit, el código Gillham contiene un bit D1 pero este no se utiliza y, por consiguiente, se establece en cero en las aplicaciones prácticas.

Los distintos tipos de codificadores de altitud no utilizan todos los bits disponibles. Todos utilizan los bits A, B y C; el aumento de los límites de altitud requiere más bits D. Hasta 30700  pies inclusive no se requiere ningún bit D (interfaz de 9 hilos ^{[ 1 ]} ). Esto es adecuado para la mayoría de las aeronaves ligeras de aviación general. Hasta 62700  pies inclusive se requiere D4 (interfaz de 10 hilos ^{[ 2 ]} ). Hasta 126700  pies inclusive se requieren D4 y D2 (interfaz de 11 hilos ^{[ 2 ]} ). D1 nunca se utiliza. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

Los bits D2 (msbit) a B4 (lsbit) codifican la altitud de presión en  incrementos de 500 pies (por encima de una altitud base de −1000±250 pies) en un código binario reflejado  estándar de 8 bits (código Gray). ^{[ 19 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]} La especificación se detiene en el código 1000000 (126500±250 pies), por encima del cual se necesitaría D1 como bit más significativo. 

Los bits C1, C2 y C4 utilizan un código BCD Gray de 3 bits y 5 estados reflejado de un tipo de código Datex de Giannini ^{[ 12 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]} (con los primeros 5 estados que se asemejan al tipo de código II de O'Brien ^{[ 29 ] [ 5 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 27 ] [ 28 ]} ) para codificar el desplazamiento desde la  altitud de 500 pies en  incrementos de 100 pies. ^{[ 3 ]} Específicamente, si la paridad del  código de 500 pies es par, entonces los códigos 001, 011, 010, 110 y 100 codifican − 200, − 100, 0, +100 y +200  pies en relación con la  altitud de 500 pies. Si la paridad es impar, las asignaciones se invierten. ^{[ 19 ] [ 21 ]} Los códigos 000, 101 y 111 no se utilizan. ^{[ 30 ] : 13(6.17–21)}

El código de Gillham se puede decodificar mediante diversos métodos. Las técnicas estándar utilizan hardware ^{[ 30 ]} o soluciones de software. Estas últimas suelen emplear una tabla de búsqueda, pero también se puede adoptar un enfoque algorítmico. ^{[ 21 ]}

• Sistema de balizas radar de control de tráfico aéreo (ATCRBS)
• Característica de Identificación Selectiva (SIF)
• Código IFF
• Nivel de vuelo
• ARINC 429

• Manual militar: codificadores - Ángulo del eje a digital (PDF) . Departamento de Defensa de los Estados Unidos . 30 de septiembre de 1991. MIL-HDBK-231A. Archivado (PDF) del original el 25 de julio de 2020. Consultado el 25 de julio de 2020 .(Nota: Sustituye a MIL-HDBK-231(AS) (1970-07-01).)
• Anexo 10 - Volumen IV - Radar de vigilancia y sistemas de prevención de colisiones Archivado el 6 de mayo de 2014 en Wayback Machine ; 4.ª edición; OACI; 280 páginas; 2007.
• DO-181E Normas mínimas de rendimiento operativo para equipos aerotransportados ATCRBS/Modo S ; Rev. E; RTCA; 2011.
• Ashley, Allan (septiembre de 1960). Estudio de la notificación de altitud mediante el sistema de balizas de radar ATC . Deer Park, Nueva York: Laboratorio de Instrumentos Aerotransportados. Informe 5791-23.
  • "Estudio de la notificación de altitud mediante el sistema de balizas de radar ATC" . Resúmenes consolidados de informes técnicos: Distribución general. 1957–1962 (Resumen). 1962. págs.  62-45.