International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities

AISM Association of Internationale de Signalisation Maritime IALA

IALA Guideline No. 1041

On SECTOR LIGHTS Sobre LUCES DE SECTORES

EDICIÓN 1 Diciembre 2004

Traducida por el Grupo de Ayudas a la Navegación de Puertos del Estado (ESPAÑA)

20ter, rue Schnapper - 78100 Saint Germain en Laye France Telephone +33 1 34 51 70 0 Telefax +33 1 34 51 82 05 Telex 695499 ialaism f E-mail : [email protected] Internet : http://iala-aism.org

INDICE

1

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................3 1.1 1.2 1.3 1.4

2

PRINCIPIOS BÁSICOS ..............................................................................................................7 2.1 2.2 2.3 2.4

3

PROPÓSITO Y ALCANCE ...............................................................................................................3 APLICACIONES DE LAS LUCES DE SECTORES ...............................................................................3 ASPECTOS TÉCNICOS ...................................................................................................................6 TERMINOLOGÍA ...........................................................................................................................7 CLASES DE LUCES DE SECTORES ..................................................................................................7 LÍMITES DE LOS SECTORES ..........................................................................................................8 INTEGRIDAD DEL COLOR. ..........................................................................................................10 FUENTES LUMINOSAS................................................................................................................11

TIPOS DE LUCES DE SECTORES .........................................................................................11 3.1 DE FUENTE PUNTUAL ................................................................................................................11 3.2 LUCES DE SECTOR PROYECTADAS. ............................................................................................15 3.2.1 Luces de sectores de LED...............................................................................................16 3.3 LUCES DE SECTOR DE RANURA..................................................................................................19 3.4 LUCES DIRECCIONALES. ............................................................................................................21 3.5 LUCES DE SECTORES DE HAZ DIVERGENTE (LASER) ..................................................................21 3.6 LUCES DE SECTORES EN ÓPTICAS GIRATORIAS. .........................................................................22

4

CONSIDERACIONES ADICIONALES ..................................................................................23 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

5

DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE LUCES DE SECTORES...............................................................23 ESTRUCTURAS DE SOPORTE.......................................................................................................24 CONSIDERACIONES DE LA INSTALACIÓN ...................................................................................24 VERIFICACIÓN DEL SECTOR .......................................................................................................24 EFECTOS DE LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS ...................................................................28 FOTOMETRÍA.............................................................................................................................28 LUCES DE SECTORES EN VEZ DE ENFILACIONES PARA MARCAR UN CANAL ................................31

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................32

ANEXO 1 - DEFINICIONES ..............................................................................................................33

2

1 1.1

INTRODUCCIÓN Propósito y alcance

Las luces de sectores han sido utilizadas como ayudas a la navegación (Aids to Navigation, AtoN) desde hace casi 200 años, empleando muchos métodos diferentes para la fuente de luz y la realización de los sectores. Asimismo, hoy en día hay tecnologías emergentes cuya aplicación en las luces de sectores es muy interesante. El propósito de este documento es que sirva como guía a los miembros de IALA en el diseño práctico de las luces de sectores. 1.2

Aplicaciones de las Luces de Sectores

Una luz de sectores es una ayuda a la navegación que muestra diferentes colores y/o ritmos sobre un determinado arco de horizonte. El color de la luz del sector, proporciona información direccional al navegante. Un sector concreto o bien un límite entre dos, puede indicar la existencia de un canal, un punto de cambio de rumbo, la confluencia con otros canales, un peligro, o cualquier zona de especial importancia para el navegante. Cuando el canal lo indica un sector con luz blanca, conviene que, con el buque en demanda de la luz en el eje de la enfilación, un sector verde marque los desvíos a estribor y otro rojo los de babor. (para el sistema de balizamiento de la IALA en la región A, para la región B se establecería al contrario) El sector blanco indica la zona de navegación segura, aunque en el tramo radial del sector mas cercano a la luz esto no se cumple. El canal puede estar simultáneamente balizado con boyas luminosas e incluso con luces de enfilación. En el diseño de vías navegables se deberá considerar la utilización de cualquier ayuda a la navegación para encontrar la mejor solución para ese lugar determinado. El diseño de una luz de sectores puede llegar a ser una tarea bastante compleja. Es importante contar con la ayuda de las cartas náuticas mas precisas del área considerada, siendo también de gran ayuda el conocimiento local de las corrientes, mareas y luminosidad de fondo. Un sector puede indicar uno o varios de los de los siguientes límites en la vía navegable: • cambios de rumbo • bajos, bancos de arena, etc • un área o posición determinada (por ejemplo, una zona de fondeo) • la parte mas profunda de un canal • comprobación de la posición de ayudas flotantes A continuación se ilustran algunos ejemplos de utilización de luces de sectores.

3

Figura 1.1 Algunas aplicaciones con luces de sectores Luz I Ayuda costera con luz blanca, y un sector rojo balizando un peligro. En este caso, no es esencial una elevada precisión el los límites del sector. Luz II Luz de sectores, ciega hacia tierra, con dos sectores blancos balizando el canal. La intersección entre los sectores rojo y verde indica la existencia de una boya. Luz III Luz de sectores con luz roja y 4 sectores blancos indicando zonas de fondeo. El sector hacia tierra es ciego. Luz IV Luz de sectores que dispone de un sector blanco indicando el canal de navegación.

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Figura 1.2 Luz de sectores balizando un canal estrecho. El sector blanco deberá, si es ello es posible, ser lo suficientemente amplio para proporcionar un margen de seguridad al buque que inadvertidamente abandona la zona blanca del sector. Las curvas C y D indican los contornos de batimetría o peligros cercanos que imponen el diseño en los límites del sector. La luz V en la figura 1.3 muestra dos luces de sectores establecidas para crear un sector paralelo. Se generan cinco sectores, cada uno con su propio ritmo o color.

Figura 1.3 Sectores multiples balizando un canal. 5

En la luz VI se pueden emplear limites oscilantes para mejorar el posicionamiento en los laterales del sector. 1.3

Aspectos técnicos

Los sectores generados deben de cumplir unos requerimientos esenciales: la apariencia del color debe ser la adecuada; la potencia luminosa la necesaria para proporcionar el alcance determinado; la intensidad luminosa de cálculo adecuada para cubrir uniformemente el ángulo correcto. Donde una única luz de sectores define un canal navegable o un peligro: • El buque no dispone de una referencia lateral de posición dentro del canal, hasta que se alcanzan los límites del sector. Esto puede generar problemas en zonas de fuerte corriente trasversal. Los buques con buen conocimiento de las aguas locales pueden utilizar la zona de incertidumbre como guía para conocer la cercanía al límite del sector (ver 4.7). • Si es posible, se debe de dejar un margen de seguridad entre el límite del sector y los peligros adyacentes. Donde esto no sea practicable, los peligros deberán balizarse independientemente. • Las zonas definidas por el ángulo de incertidumbre se considerarán como un margen adicional de seguridad sobre los límites del sector principal (ver 4.7) • En el proceso de diseño de los sectores, se debe de tener en cuenta la velocidad y capacidad de maniobra de los buques que se considere van a utilizar esta ayuda, su curva de evolución una vez han cruzado el límite del sector y las posibles interferencias con otros buques situados en las proximidades (ver 4.7). • Cuando se utilicen filtros coloreados, se deberá tener muy en cuenta la distribución espectral de la fuente de luz, además de la proporción de luz trasmitida a través del material filtrante. También se deberán tener en cuenta y comprobar, los potenciales problemas con los deslumbramientos. • Los periodos de las características deben seleccionarse de tal manera que proporcionen al marino el tiempo suficiente para reconocer las transiciones que ocurren en los límites de los sectores1 (preferentemente se utilizarán características de ocultaciones o isofases). Esto es particularmente importante para los buques de alta velocidad. • La luz blanca normalmente se referencia a los faros. Si a una luz blanca se le añade un único sector, su color será preferentemente el rojo. • Cuando un sector blanco baliza un canal de navegación, es recomendable el añadir a cada lado un sector coloreado marcando los límites laterales. En tales casos conviene emplear el rojo y el verde siguiendo el convenio del Sistema de Balizamiento de IALA. • Para mejorar la percepción de la situación lateral del buque dentro del sector se pueden utilizar sectores múltiples, pero a costa de hacer mas complejo el diseño y mas difícil la interpretación para el navegante. • Las demoras, enfilaciones y límites de los sectores, deben expresarse siempre en términos de “demoras verdaderas contadas desde la mar”, es decir, de como el marino las aprecia desde la mar. • El sector blanco indica el canal de navegación seguro hasta, evidentemente, interceptar la posición de cambio de rumbo establecida. 1

Ver tambien Recomendación de IALA E 110, The Rhythmic Character of Lights on Aids to Navigation, Paragraph 2.4.

6

• •

• •

• •

1.4

Los límites entre sectores siempre tienen una parte mas o menos difusa. También ocurre entre el límite del sector luminoso y el sector oscuro. Cuando se utilizan filtros coloreados, el alcance en los sectores de luz roja y verde es, aproximadamente, ¾ del sector de luz blanca, dependiendo también del tipo de la fuente de luz y el material filtrante. Por esta razón, puede existir una discordancia de hasta 1 M en los alcances publicados el los libros de faros y los establecidos en las cartas náuticas. El material filtrante utilizado deberá adaptarse a las características espectrales de la fuente de luz para proporcionar el color y la intensidad adecuada en el sector. Los alcances en los sectores rojos y verdes pueden aumentarse, si en la etapa de diseño incluimos prismas intensificadores instalados en las lentes de la óptica. De esta manera se pueden ecualizar los alcances en los sectores de color y el blanco. El hielo y la suciedad en los cristales de la linterna pueden causar una tendencia al blanco en los sectores coloreados, e incluso atenuar la luz hasta hacerla invisible. En el caso se producirse daños en la linterna del faro, podría ocurrir que la luz del sector se malinterpretase. Si ocurre algún desperfecto en los filtros que generan los sectores coloreados, puede suceder que aparezca la luz blanca en el sector de color, con el grave peligro que ello entraña.

Terminología

Ver Anexo 1 [Definiciones].

2

PRINCIPIOS BÁSICOS

2.1

Clases de luces de sectores

Existen diversas soluciones técnicas para generar sectores, pudiéndose clasificar estas de varias maneras. Una de ellas puede ser en términos de geometría óptica, y así, tenemos cinco tipos básicos de luces de sectores: • • • • •

De fuente puntual De luz proyectada - proyector único - de LED´s De ranuras Luces direccionales De haz divergente (Laser)

La siguiente tabla ofrece una comparación entre estos tipos. En la sección 3 se muestra una descripción mas detallada. 7

Alcance

Ancho del ángulo de incertidumbre

Funcionamiento diurno

Min. ancho del Sector

Max. ancho del sector

Fuente puntual Proyectada

Hasta 20 M

Grande (0.25º)

360º

1º

NO

Hasta 30 M

25º

0.2°

SI

Ranura

Hasta 30 M

45º

1º

NO

Luz direccional Laser

Hasta 23 M

Muy pequeño (1 minuto de arco, 0.017º) Pequeño. Constante en todo el alcance Grande

30º

3º

SI

Pequeño

45º

Hasta 10 M

SI

Tabla 2.1 Comparación de las principales clases de luces de sectores 2.2

Límites de los sectores

En la zona definida entre dos sectores el marino percibe una mezcla entre las dos apariencias de cada sector. Estas están determinadas por el color, ritmo o bien una combinación de ambos. Entre dos sectores aparece una zona de solape en la que el marino es incapaz de discriminar en cual de ellos se encuentra. Esta es una característica muy importante de las luces de sectores. Cruzando esta zona, el marino dispone de una buena indicación de la demora a la luz, ya que el ancho de este límite es pequeño. La transición de color entre dos sectores adyacentes debe de producirse rápidamente. Una zona límite muy difusa no proporciona información útil, debiendo revisarse, si esto se produce, las condiciones de saturación de color. Situado dentro de un sector de determinado color y/o ritmo, el marino no es capaz de discriminar si su buque está en el centro o cercano a los límites de dicho sector. El ancho de esta región de solape entre dos sectores es, por lo tanto, muy importante. Los diferentes tipos de luces de sectores producen distintas características con respecto a esto.

Figura 2.1 Ancho de la zona límite.

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El ancho de esta zona puede expresarse como “ángulo de incertidumbre”, conociendo los parámetros de alcance y ancho donde se produce este efecto. Los métodos para determinar el mínimo ángulo de incertidumbre producido difieren dependiendo del tipo de luz de sectores utilizado. Una forma especial de límite entre sectores es la utilizada en las luces tipo PEL, donde se trata esta zona como un sector individual, el cual es percibido como un cambio rítmico de los colores de los dos sectores adyacentes. Esta clase de límites solamente pueden conseguirse con el tipo de luces proyectadas. 2.3 Variación de la intensidad luminosa entre sectores. Donde se utilizan filtros ópticos con una fuente de luz puntual, debido a sus diferentes factores de transmisión, se produce una variación en la intensidad luminosa en cada sector de distinto color, variando por lo tanto el alcance. Hay una gran variedad de materiales, plásticos o de cristal, adecuados para el uso como filtros. Cuando sean de gran tamaño, es más fácil el empleo de plásticos, que además estarán estabilizados contra los ultravioletas. Las características espectrales de la fuente de luz también tienen una gran incidencia en este efecto. Es necesario sintonizar la fuente con el tipo de material filtrante, para estar en la región cromática recomendada por IALA. En las tablas siguientes se dan algunos valores típicos de factores de transmisión. Color

Transmisión

Rojo

0.15 - 0.25

Verde

0.15 - 0.25

Amarillo

0.50 - 0.70

Tabla 2.2 Lámpara con filamento de tungsteno (temperatura del color aprox. 3000 K) Color

Transmisión

Rojo

aprox. 0.13

Verde

aprox. 0.22

Amarillo

aprox. 0.55

Tabla 2.3 Lámpara de descarga (temperatura del color aprox. 5500 K) En los diseños de luces de sectores se debe prestar especial atención a los factores de transmisión y características cromáticas de los elementos ópticos. En una luz con sectores rojo, blanco y verde, el sector blanco central es aproximadamente cinco veces mas intenso que los coloreados. Es posible equilibrar la intensidad luminosa utilizando filtros de densidad neutra, que reducen la intensidad sin alterar la calidad del blanco, o mediante el uso de prismas intensificadores .Donde no hay luminosidad de fondo, un 25% de filtrado es adecuado para equilibrar las intensidades en los tres sectores, y con moderada luminosidad de fondo, se puede instalar un filtro de este tipo del 50% en vez de un cristal traslúcido en el sector blanco. Como la luminosidad de 9

fondo por la noche es casi siempre blanca, conseguimos así una conspicuidad equilibrada en los tres sectores. Las pantallas (de filtros) y los cristales de la linterna también absorben y reflejan luz. También se deberá tener en cuenta que las condiciones atmosféricas pueden afectar al color de la luz. La distribución espectral de una luz atravesando la atmósfera, puede alterarse en función de la que posea la fuente. En algunos casos se ha observado una tendencia al naranja en luces blancas observadas a distancia, lo mismo que luces verdes conteniendo una proporción significativa de rojo se perciben mas bien rojizas vistas a una distancia significativa. Básicamente intervienen tres factores: La absorción atmosférica y las dispersiones producidas por los efectos Mie y Rayleigh. Absorción Atmosférica. Se produce a causa de la absorción de energía por parte de las moléculas en suspensión (como CO2 y H2O) que se encuentran en el camino óptico de la luz. Depende de la longitud de onda. Dispersión Mie. Depende en gran medida del tamaño y forma de las partículas atmosféricas, como las moléculas de agua, que encuentra la luz en su camino. Esto hace que la dispersión producida por la niebla tenga una distribución espectral parecida a la de la fuente luminosa. Dispersión Rayleigh. Depende de la longitud de onda, dispersando mas la luz azul que la roja. Este efecto produce una puesta de sol roja con el cielo azul por encima. En relación a los alcances visuales de las AtoN, es menos importante que la dispersión Mie. La reflexión de un haz en el interior de la linterna puede provocar la aparición de falsos destellos de color erróneo en el sector. Se puede minimizar esta anomalía inclinando los cristales, curvando las pantallas o apantallando los filtros del sector.

2.3

Integridad del color.

El blanco y el rojo son los colores mas apropiados para las luces de sectores de las AtoN. Si se precisa un tercer color, se deberá tener especial cuidado en la elección del material filtrante para que mantenga una apariencia consistente en condiciones meteorológicas adversas. El amarillo no es deseable debido a su fuerte tendencia al blanco, sobre todo con la utilización de lámparas de filamento de baja tensión. La niebla puede plantear problemas en los sectores de color, ya que dispersa mas las longitudes de onda corta (azul) que las de onda larga (rojo). Cuando una luz amarilla, verde o azul se observa a través de la niebla, si la fuente tiene un significativo componente rojo, puede ocurrir que este sea el color que se aprecie. Esto ha causado accidentes marítimos. Tampoco se deben utilizar luces púrpura. Existen muchos filtros azules o verde-azules de cristal o plástico que transmiten cierta cantidad de luz roja, por lo que hay que extremar el cuidado en su elección. La utilización de colores distintos al rojo, verde o blanco en los sectores no se recomienda. Si son necesarios mas de tres sectores se puede recurrir a los sectores oscilantes mejor que añadir colores adicionales. Por regla general la transmisión óptima en filtros de color es del 25%.

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2.4

Fuentes luminosas.

Como la mayoría de las luces de las AtoN, las de sectores utilizan los destellos. Hay tres razones para esto. La primera es que pueden identificarse por su ritmo de destellos. La segunda es el ahorro energético, particularmente importante en sistemas que utilicen baterías primarias o energía fotovoltaica. La tercera es que cuanto menos tiempo de operación tenga la lámpara, mas largo puede ser el intervalo de mantenimiento. El tipo de fuente de luz está condicionado a las prestaciones que se requieren. Tradicionalmente se han utilizado las lámparas de filamento de tungsteno como fuente de luz. Tienen una amplia distribución espectral que permite el uso de variados materiales como filtros de color. Las modernas lámparas halógenas y de descarga tienen una distribución espectral mucho mas reducida, por lo que es esencial elegir cuidadosamente el material filtrante de tal manera que esté en sintonía con las características espectrales de la lámpara. Las fuentes de luz de LED y Laser son monocromáticas, por lo que no es necesario el uso de filtros de color. Debido a las características espectrales de la luz blanca de LED, no deberán utilizarse filtros coloreados con estas fuentes luminosas. En el capitulo 3 de la Navguide se puede encontrar mas información. Cuando la luz de sectores se utiliza en operación diurna y nocturna, la intensidad por la noche debe rebajarse entre el 1% y el 10% de la diurna para conseguir una conspicuidad equivalente. Esto no se puede conseguir solo con la reducción del voltaje en lámpara, ya que se corre el riesgo de inducir al filamento al naranja, además de interrumpir el ciclo del halógeno en las de ese tipo. La inserción automática de un filtro neutro (reducción de un 5%) mas la disminución del voltaje (en un20%) nos proporciona una reducción de un 1% en la intensidad diurna. También se puede utilizar un cambiador automático de lámparas con una de menor potencia para el funcionamiento nocturno.

3 3.1

TIPOS DE LUCES DE SECTORES De fuente puntual

Principio de funcionamiento. Son las generalmente conocidas como “tradicionales”, por el hecho de utilizarse desde hace mas de 100 años. Se engloban en la categoría de ensombrecimiento, las cuales generan un sector instalando un elemento de cristal o plástico coloreado, bien en la linterna o bien junto a la propia fuente luminosa. Se consigue así una sombra coloreada proyectada sobre el mar. Generalmente consisten en una fuente de luz puntual, usualmente una lámpara, con una lente de tambor con uno o mas filtros colocados a determinada distancia, apantallando la luz para producir el sector del color requerido.

11

Figura 3.1 Esquema básico de funcionamiento de luz de sectores con fuente puntual. La posición de los filtros debe ser ajustable mecánicamente para el adecuado alineamiento de los sectores individuales y los límites entre ellos.. Para asegurar la suficiente precisión entre los límites de los sectores, es importante colocar los filtros ópticos a una distancia radial adecuada desde la fuente luminosa.. Los filtros pueden instalarse en el interior o el exterior de la linterna.

Filtros colocados en el interior.

Filtros exteriores en una pequeña linterna

Figura 3.2 Instalaciones de filtros interiores y exteriores. En faros y balizas de linterna visitable, pueden colocarse en el interior o bien que los propios cristales de la linterna actúen como filtro. En este último caso el ajuste de los límites del sector es mucho más complicado. La distancia correcta entre la fuente de luz y los filtros dependerá del espacio disponible, pero también se tiene la posibilidad de obtener límites mas precisos instalando los filtros en el exterior. En las linternas compactas se pueden montar los filtros en una estructura exterior o bien internamente con una pieza proporcionada por el fabricante, aunque en este caso el ajuste de los límites no se puede realizar. Fuente luminosa. En las Fuentes puntuales, la dimensión horizontal de la fuente determina el mínimo tamaño del sector así como el del ángulo de incertidumbre. A menor dimensión horizontal de la fuente, menor ángulo de incertidumbre.

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En el caso de fuentes de incandescencia, es muy importante la utilización de lámparas con el filamento pre-enfocado. Si la posición del filamento varia al reemplazar una lámpara, se modifican las características del sector. Las características espectrales de la fuente de luz tienen que proporcionar el espectro de color adecuado a cada sector, como se menciona en la sección de “principio de funcionamiento”. Las ópticas giratorias generan una superficie de fuente de luz demasiado grande y en constante movimiento, lo que dificulta ser sectorizadas, ya que los límites generados no son estables. Con ópticas giratorias de pequeño tamaño se han conseguido producir límites de unos 5º. Ángulo de incertidumbre. El método de apantallamiento con filtros se puede utilizar cuando no se requiera una elevada exactitud en los límites de los sectores, produciendo en la zona de transición un ángulo de incertidumbre de 1-2º y una ligera variación de intensidad. Es esencial la precisión en el posicionamiento de los aparatos ópticos y de la lámpara, ya que cualquier variación de estos produce la modificación del sector. La relación entre la dimensión horizontal de la fuente de luz (d) y la distancia entre la fuente y los elementos ópticos filtrantes (D) determina el ángulo de incertidumbre (α), y por lo tanto el ancho de la zona de transición a una determinada distancia de la luz.

Coloured filter

α

d

D

Figura 3.3 Factores que determinan el ángulo de incertidumbre de una luz de sectores con fuente luminosa puntual. La relación matemática entre los factores es la siguiente: α = Ángulo de incertidumbre = (d/D) x 57 (grados) donde d = Dimensión horizontal de la fuente de luz. D = Distancia desde la fuente de luz al filtro. Sabemos que esta formula es algo pesimista. El ángulo de incertidumbre observado es generalmente menor que el calculado, debido a las diferentes intensidades de color (mezcla de colores) cuando el observador atraviesa la zona de transición. Se pueden alcanzar ángulos de incertidumbre de 0,25º con este tipo de Fuentes si no tenemos problemas de espacio con la distancia de la luz a los filtros ópticos. Podemos reducir el ángulo de incertidumbre disminuyendo el tamaño de la fuente de luz o aumentando la distancia radial a los filtros.

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Soluciones prácticas para crear límites mas precisos. Si se requieren sectores mayores de 20º, el tamaño del filtro puede llegar a ser un problema. En este caso, colocándolo cercano a la fuente de luz o quizás en el interior de la óptica, podemos reducir su tamaño. Para disminuir el ángulo de incertidumbre se puede instalar un segundo filtro mas alejado de la fuente luminosa, tal como se indica en la figura 3.4.

Figura 3.4 Disposición para disminuir el ángulo de incertidumbre. Con esta disposición se facilita la limpieza de los cristales de la linterna, y en el caso de instalar el segundo filtro en el exterior, se reduce la superficie expuesta a los vientos y a la suciedad. Ancho mínimo de un sector. El ancho físico del sector debe de ser mayor que la dimensión horizontal de la fuente luminosa. Si el ancho físico del sector blanco es menor que al tamaño horizontal de la fuente, el blanco atravesará uno o más filtros siendo observado por el marino como varios sectores a la vez, además de reducirse considerablemente la intensidad en el sector blanco.

Figura 3.5 Fuente luminosa de mayor tamaño que el ancho del sector.

Variación de la intensidad luminosa en el límite del sector. La diferencia de intensidad entre el blanco y los sectores de color ocasiona la invasión de luz blanca en la zona coloreada del sector. Se deberá entonces situar el borde del filtro de color ligeramente dentro de la zona blanca del sector. 14

Las obstrucciones en la zona coloreada producidas por la nieve, mástiles de antenas etc, provocan el desplazamiento del límite lateral, haciendo mayor el ancho del sector blanco.

Figura 3.6 Límites observados 3.2

Luces de sector proyectadas.

Principio de funcionamiento. Son un tipo especial de luces de sectores que generan unos límites muy precisos. Son particularmente útiles cuando se necesite uno o mas sectores de poca amplitud. Aquí, una imagen del sector deseado se produce y se proyecta a través de lentes ópticas. Generalmente obtenemos esa imagen por medio de filtros ópticos con un mecanizado de precisión. El principio es el mismo que el de una diapositiva con un proyector delantero, enfocado al infinito. Unas piezas verticales de vidrio coloreado de calidad óptica, con el borde extremadamente pulido, se colocan muy juntas, permitiendo al haz de luz dividirse en diferentes sectores. Un sistema de lentes condensadoras atrapan la luz radiada de la lámpara y la difunden uniformemente a través del sistema de filtros. La imagen de salida en la superficie del filtro se proyecta hacia el infinito. Los límites entre sectores pueden aparecer borrosos en los primeros metros al estar desenfocados, pero en distancias de trabajo, estos aparecen nítidamente definidos. Los pequeños cambios en la posición del filamento pueden alterar la intensidad del haz luminoso, pero no modifican las demoras de los sectores, que están fijadas por el equipo de lentes proyectoras (u objetivo).

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Filtro nocturno

Filtros de color

Lentes proyectoras

Figura 3.7 Principio de funcionamiento básico de las luces proyectadas. El sistema formado por los filtros y las lentes objetivo, determina el ángulo subtendido. Variando el objetivo, modificamos el ángulo subtendido con una gran precisión. Generalmente, a mayor distancia de proyección y mayores lentes proyectoras, menor ángulo subtendido. La ventaja de un sector central muy estrecho es que nos define un canal muy preciso, y además, al ser los límites del sector casi paralelos, en canales de gran longitud se puede utilizar como luz direccional. Las PEL (Port Entry Light) son un ejemplo típico de luces proyectadas. Utilizan el color del sector para transmitir al navegante información de la posición angular con respecto a la luz. En el proceso de “coloreado” del haz de luz se bloquean los no deseados, permitiendo el paso solamente del color adecuado. Si los filtros no son capaces de bloquear suficientemente las longitudes de onda de color no deseado, pueden aparecer problemas con la apariencia del color en condiciones de niebla. Si el ancho de banda de longitud de onda que atraviesa el filtro es demasiado estrecho, la luz no será lo suficientemente intensa. Si podemos disponer de la potencia necesaria de lámpara, podremos plantearnos la utilización diurna de la luz de sectores. El tamaño de lámpara que puede ser instalada viene determinado por el espacio físico disponible en el equipo óptico. Si necesitamos alcances que impliquen un gran tamaño de lámpara, podemos utilizar dos proyectores que conformen una sola luz . Ángulo de incertidumbre. Por el diseño de sus ópticas de proyección, las luces tipo PEL minimizan las imprecisiones en los límites de los sectores. El cambio de color de un sector a otro se puede realizar completamente en un ángulo menor de 1 minuto (0,02º) en la mayoría de los modelos disponibles. Esto corresponde a una distancia transversal de 1 metro a una distancia de 3,5 Km, menor que la capacidad de resolución del ojo humano. Además, la intensidad luminosa se mantiene constante en todo el ancho del haz, sin modificar la percepción del observador aunque se encuentre alejado del eje del sector. 3.2.1

Luces de sectores de LED.

Funcionamiento Los Diodos Emisores de Luz (LED’s) han revolucionado la técnica de iluminación en los sistemas de señalización de casi todas las áreas, incluida la de ayudas a la navegación marítima. Ha sido posible gracias al desarrollo de los diodos de alta potencia, aproximadamente de 1 W de potencia de salida, cuando lo normal estaba en la región de los 0,1 W. 16

La luz proporcionada por los LED es monocromática, no necesitando por lo tanto, la instalación de filtros coloreados. La eficiencia energética como fuente luminosa de un sector de color es muy elevada, al no existir perdidas por absorción de luz debidas a los filtros. El coste de estos y su instalación se eliminan, así como los problemas asociados de limpieza. A causa de las características espectrales de la luz blanca producida por los LED’s, no es conveniente la utilización de filtros con estas fuentes luminosas. Sin embargo, existen factores que limitan a los LED´s en su utilización para luces de sectores

Tamaño del LED como fuente luminosa. Por causa de su relativamente baja intensidad luminosa, normalmente se utilizan agrupados para producir los alcances deseados. Donde se necesitan fuentes luminosas de gran tamaño para generar sectores, esta configuración es apropiada, como es en las de ranura. En la referencia 1 encontraremos una detallada descripción de un luz experimental de sectores de ranura utilizando LED´s. Características espectrales de los LED En los equipos convencionales de proyección con filtros y lámpara, esta se puede sustituir por LED´s (figura 1). Como los filtros de color reducen la luz en un 20% del sector blanco, se deberá reducir la potencia en los LED´s rojo y verde. (Referencia 2)

Figura 3.13 Luz proyectada de LED. La eficacia luminosa (flujo luminoso por potencia consumida) de los diodos blancos es comparable a las de las lámparas de incandescencia. El proyector de la figura 3.13 dispone de una lámpara de incandescencia de 1 W con una baja intensidad luminosa y poco útil como fuente de luz. Es posible una mejora utilizando proyectores individuales para cada sector (figura 3.14). La intensidad luminosa en los sectores de color aumenta al no necesitar sistemas de filtrado.

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Figura 3.14 Luz de sectores con proyectores individuales de LED Esta disposición tiene dos inconvenientes: Los límites laterales deben de ajustarse cuidadosamente en relación a los adyacentes. Es casi imposible el calibrar los sectores una vez instalado. Como la luminosidad del LED blanco es menor (con el mismo consumo) que los LED´s de color, o bien se reduce la potencia en los de color o se acepta un sector blanco menos intenso. Normalmente los diodos blancos tienen una alta temperatura del color (sobre 5000 K). Especialmente cuando el LED es visto a lo largo de su eje óptico, donde se ha llegado a medir una temperatura del color de 20000 K. La componente azul de su espectro es significativa. Los tres colores utilizados en los sectores deben de separarse claramente entre ellos. El rojo y el blanco se separan fácilmente, aunque no así el verde y el blanco. Referencia 1. Sectores de LED mediante mezcla de colores. Para eliminar estos inconvenientes, el sector blanco puede generarse mediante la mezcla de LED`s rojos y verdes (figura 3), aunque para obtener un blanco mediante la denominada mezcla de color aditiva deberán emplearse el rojo, verde y azul

Figura 3.14 Mezcla de colores para producir luz blanca

El verde usado en las señales de tráfico de LED´s contiene algo de componente azul, y eligiendo cuidadosamente las intensidades luminosas de verde y rojo, podemos generar un blanco cálido que cumpla los requerimientos de IALA para luces blancas. Un separador de color es un espejo semitransparente que refleja o permite el paso de la luz dependiendo del color. Colocado en un ángulo de 45º, refleja el rojo y permite el paso del verde y el azul. Se instala entre las pantallas que definen los límites del sector y el sistema óptico de proyección. Las dos fuentes de luz inciden en el separador juntándose los dos haces y proyectados hacia las lentes (figura 3.15) (Referencia 2) 18

Figura 3.15 Sectores utilizando mezcla de colores mediante LED A continuación se comparan las medidas entre una luz de sectores convencional de lámpara incandescente y las experimentales de LED´s. Parametros Potencia eléctrica Intensidad luminosa (blanco) Intensidad luminosa (rojo) Intensidad luminosa (verde)

Lámparas de incandescencia 5W 1500 cd

LED 2W 1300 cd

300 cd 300 cd

650 cd 650 cd

Con los avances en los sistemas ópticos y en la tecnología de diodos, seria posible sustituir luces de sectores de 50W por sistemas LED´s con la mitad de consumo.

3.3

Luces de sector de ranura.

Principio de funcionamiento. Consisten en uno o mas haces de luz dirigidos hacia una apertura focal (ranura) a determinada distancia. La relación entre el ancho de la apertura focal, y la distancia entre la fuente de luz (asumiendo que es una fuente puntual) y la ranura, define el ángulo horizontal del sector. Abertura focal

Ranura

Fuente luminosa

Figura 3.11 Esquema básico de funcionamiento. (Una fuente, un solo sector) 19

En el ejemplo anterior solo se genera un sector. Con varias fuentes de luz de distinto color se pueden generar sectores coloreados y, si es necesario, con diferentes ritmos en cada sector. Fuentes luminosas

Ranura

Figura 3.12 Esquema básico de funcionamiento (Tres fuentes, tres sectores) Los sectores de color se producen instalando cristales coloreados delante de las lámparas. Los límites se generan mediante pantallas. Estas son unos milímetros mas anchas que la apertura focal para compensar la refracción de la luz producida al incidir la luz en los bordes de dichas pantallas, definiendo exactamente los límites laterales. Las pantallas se montan en el interior de la linterna, de la misma manera que se montarían los filtros de color. Dependiendo del número de lámparas utilizadas en cada sector, podremos variar la intensidad luminosa de cada uno. Las lámparas se pueden agrupar y conectarse secuencialmente, proporcionando una potencia eléctrica constante y una apariencia de 20

luz giratoria. Variando la distancia entre la ranura y las lámparas podemos generar distintos límites y diferentes sectores. Fuentes luminosas. El tipo de fuente depende de nuestras necesidades. Típicamente se emplean lámparas de haz sellado PAR 56 200W 30V montadas en columnas. Se han llegado a construir sistemas de hasta 2x96 lámparas, y mas pequeños de 3-6 lámparas para generar un solo sector. Una ventaja importante de esta disposición es que si una de ellas se funde, solamente se produce una disminución en la intensidad luminosa en una parte del sector y sus límites, minimizado por el efecto solape de las lámparas restantes. Normalmente se disponen sistemas redundantes, principal y de reserva. 3.4

Luces direccionales.

Funcionamiento Utilizando reflectores, este tipo de luces se emplean normalmente para generar sectores luminosos en un arco de horizonte, cubriendo un área de peligro, con un bajo coste. Prestaciones La mayoría de los fabricantes de AtoN comercializan este tipo de luces. En este caso se considera un aparato fabricado bajo especificaciones del US Coastguard, consistente en una lámpara situada en el foco de un espejo parabólico de cotas muy precisas. Esto genera un haz de luz de rayos casi paralelos, difundiéndolos mediante una lente divergente. Estos divergentes normalmente están disponibles con unas aperturas de 3°, 8º , 11º , 20º y 28º . Para crear sectores de color, existen filtros para el rojo, verde o amarillo. Son productos comerciales, pero ópticamente muy eficientes, proporcionando la posibilidad de conseguir sectores simples con un bajo coste. 3.5

Luces de sectores de haz divergente (Laser)

Principio de funcionamiento Los proyectores de Laser se han utilizado en sus dos modalidades, de alta y baja potencia. En alta potencia se proyecta una línea direccional que ilumina las partículas suspendidas en la atmósfera. En baja potencia se proyecta un haz artificialmente aumentado en su ancho por medios ópticos, directamente sobre el navegante. Ambos sistemas proporcionan muchas ventajas en términos de precisión y alcance diurno, pero también problemas con respecto a seguridad, coste, mantenimiento, consumos en el modelo de alta potencia, y vida útil del sistema proyector. Un Laser es un dispositivo que produce un haz coherente de partículas colimadas de luz monocromática. Si bien hay distintos tipos de Laser disponibles en el mercado, para aplicaciones marítimas son aconsejables, por su robustez y eficiencia energética, el de estado sólido para generar verdes y el semiconductores para los rojos. El Laser se debe tener en cuenta en aquellas necesidades que requieran una alta intensidad y un haz luminoso muy preciso. Tipos de Laser para luces de sectores. • El directamente proyectado sobre el navegante (requiere poca potencia y es eficaz en cualquier condición meteorológica). • El que utiliza la dispersión en la atmósfera (necesita mucha potencia y es eficaz solo de noche y con suficientes partículas en suspensión en el aire). 21

Aspectos técnicos. El Laser consigue un fino haz de luz concentrado y de alta potencia ( como fuente de luz altamente direccional). •

~0.1 grados con óptica de 25 mm de diámetro.

•

Se comporta como una fuente puntual (del orden de micrómetros) ( en la mayoría de los casos no se tiene en cuenta su tamaño a efectos de diseño).

•

Luz monocromática (ancho de banda muy estrecho)

Potencia del Láser 20-300 mW (un puntero de Láser tiene 1-5 mW) Todavía están en fase de prototipo, y solo unas pocas unidades están en pruebas.

Figura 3.13 Esquema básico de generar sectores mediante haz divergente empleando dos pulsos de Láser.

Hay que tomar precauciones con la posible alta intensidad del haz Láser, e incrementar con sistemas ópticos su ancho cuando el usuario lo observa directamente. 3.6

Luces de sectores en ópticas giratorias.

Es muy complicado generar sectores de color con este tipo de ópticas. La amplia superficie que presenta como fuente luminosa el panel óptico y su gran dimensión horizontal, implicarían la colocación del filtro a una inaceptable gran distancia de la óptica, para poder definir los límites del sector con precisión. Si se necesita un sector coloreado en donde existe una óptica giratoria, el recurso normal es la instalación de un luz subsidiaria con óptica de horizonte y filtros. También se podría sustituir la óptica giratoria por una fija de gran distancia focal y los correspondientes filtros, pero a costa de perder intensidad luminosa en la observación del sector. En aplicaciones donde no se necesite una elevada precisión para balizar un peligro, se podrían generar sectores de color con la instalación de filtros sin dejar de utilizar la óptica de rotación.

22

Sin embargo se ha conseguido con éxito generar sectores de color en las modernas ópticas giratorias de pequeño diámetro, con lámparas de haz sellado de alta intensidad instaladas verticalmente como fuente luminosa.

4 4.1

CONSIDERACIONES ADICIONALES Diseño y especificaciones de luces de sectores.

Se recomiendan los siguientes pasos a la hora de preparar el diseño técnico para una luz de sectores. Solo Noche o Día + Noche La primera consideración es si se requiere una señal solo nocturna o bien nocturna y diurna. Si se necesita una señal diurna y nocturna se debe decidir el método de reducción de intensidad. Esto puede afectar a la elección del aparato óptico. Cálculo de la intensidad luminosa La intensidad viene determinada por el alcance que se requiera y las condiciones bajo las cuales será vista (transparencia atmosférica, nivel de iluminación de fondo). Deberán consultarse las recomendaciones de la IALA. Elección del ángulo subtendido Hay una relación inversa entre el ángulo subtendido y la intensidad luminosa –cuanto mayor sea el arco de sector menor la intensidad (para una lámpara dada) (esto es específico para proyectores). Elección de lámpara El alcance que se requiere, el aparato óptico y la fuente de energía disponible, condicionarán el tipo y potencia de la lámpara. Las luces de sectores alimentadas con energías renovables como paneles solares o aerogeneradores, tendrán generalmente lámparas de baja potencia o LEDs en combinación con lentes de alta eficiencia. Opción de Límite Oscilante Esta opción usada en aparatos ópticos PEL es útil en aplicaciones muy precisas, donde se necesita advertir rápidamente de la desviación (o aproximación) a un sector. En lugares con problemas de disponibilidad energética, puede no ser conveniente su uso debido a los largos periodos de luz que se necesitan para que sea efectivo. Determinación de los ángulos individuales cada sector Cada sector se configura para un fin determinado. Para la mayoría de las señales se eligen sectores rojo, blanco y verde. Las indicaciones de los sectores se especifican de izquierda a derecha, con demoras verdaderas contadas desde la mar, con rojo a babor (Sistema A) o a estribor (Sistema B). Se calcularán las demoras y arcos necesarios para cada sector. Comprobación de la divergencia vertical Trazar el perfil vertical proyectado por la luz y el área donde es visible. Comprobar que los navegantes en embarcaciones con distintas alturas de puente de gobierno, cercanos o alejados de la señal, caen dentro de la zona de divergencia vertical de la luz. Concretar la característica Elegir la característica de la luz, teniendo en cuenta las de otras señales adyacentes. En general, una duración de destello más largo facilita una mejor identificación. Para sistemas con energías renovables, el consumo adicional de energía originado por una larga duración del destello debe ser compensada con la capacidad del sistema de alimentación para proporcionar la energía necesaria. 23

Reducción de intensidad nocturna (si es necesario) Cuando la luz de sectores funciona día y noche es frecuente reducir la intensidad de noche. La intensidad nocturna será un determinado tanto por ciento menor que la diurna. Reducción de la intensidad en el sector blanco: si o no La intensidad en el sector blanco se pude reducir un 50% usando un filtro neutro para ecualizar las intensidades con los sectores de color. Reflejos Asegurarse que no hay reflejos indeseados de los cristales de la linterna, montantes, obstrucciones, etc. Conexión a otros dispositivos Prever el si es necesario la conexión o sincronización con otras señales, controles especiales, monitorización. 4.2

Estructuras de soporte

Al igual que con todas las estructuras de “AtoN”, el diseño y los materiales utilizados en la construcción de luces de sectores deberían ser capaces de resistir las cargas de viento en la zona durante los temporales y ser resistentes a la corrosión provocada por el ambiente salino. El diseño de estas debería tener en cuenta los accesos para facilitar el mantenimiento. Puesto que las demoras definidas por los sectores deben de ser muy precisas, las estructuras de soporte tienen que ser particularmente resistentes a las torsiones para asegurar que estas se mantienen con exactitud. 4.3

Consideraciones de la instalación

Los reflejos pueden ser particularmente importantes por el riesgo de que la luz reflejada sea confundida por el navegante con la verdadera luz del sector. Al instalarlas se debe tener cuidado para impedir reflejos de los cristales de la linterna o sombras en o cerca del sector. El funcionamiento correcto de una luz de sectores depende de un buen mantenimiento periódico además de un buen diseño inicial. Debe asegurarse un fácil acceso a la señal a fin de poder cambiar las lámparas, limpiar las lentes, etc. 4.4

Verificación del sector

Como las luces de sectores generalmente son empleadas para asegurar la navegación de embarcaciones en canales muy precisos es esencial una cuidadosa y meticulosa verificación de los sectores de luz para asegurar su exactitud. Objetivos El objetivo en la verificación de los sectores es fijar la dirección, medir la distancia desde el límite del sector a un peligro o la zona de cambio de rumbo. El sector navegable generalmente es el blanco. Es un canal libre de peligros o indica un área de cambio de rumbo. En la figura 1, el sector navegable esta marcado por c, mientras los sectores no navegables están indicados por d. Los límites entre los sectores navegables y los no navegables, a menudo no son extremadamente precisos.

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Límites laterales Zona de incertidumbre

c=Sector pricipal blanco d=Sector no navegable

Verde

Sector principal blanco

Zona de incertidumbre

Rojo

Verde

Rojo

{ Un circulo indica los lugares adecuados para la inspección (observación) de los sectores principales. La luz debe apreciarse claramente. † El cuadrado indica los lugares adecuados para la inspección (observación) de las zonas de transición. Se determina donde ocurre el cambio de color. El número del circulo o cuadrado indica la cantidad de observaciones.

Figura 4.1 Un faro o baliza se supone que es utilizable cuando el navegante es capaz de determiner su posición sin dificultad bajo buenas condiciones de visibilidad y sin prismáticos, 25

Preparación para la medición La medición de los sectores debería llevarse a cabo por, al menos, dos observadores expertos. Las comprobaciones deberían hacerse con buenas condiciones meteorológicas, preferiblemente con el aire limpio y transparente. Las observaciones hechas a largas distancias se llevaran a cabo en completa oscuridad. Antes de efectuar las comprobaciones se revisará la instalación para asegurarnos que está funcionando correctamente y que los cristales, lentes, etc, están limpios. Es recomendable, cuando la luz tiene largas ocultaciones, alterar la característica a luz fija, e indudablemente notificar un “Aviso a los Navegantes”. Si la determinación de los límites del sector es hecha en tiempo frío, puede existir riesgo de nevadas o hielo sobre la señal, y se hace más difícil una medición precisa y posiblemente conduzca a unos resultados incorrectos. Si la revisión da lugar a interferencias con el tráfico normal de barcos debido a los desplazamientos de la embarcación de inspección, por nuevas o inusuales señales luminosas o alteraciones en los faros, se debe tener la precaución de informar a los Centros de Control de Tráfico Marítimo, para la emisión de los correspondientes “Avisos a los Navegantes” Determinación de la posición La disponibilidad de GPS y DGPS, ha simplificado enormemente el proceso de registrar en las cartas exactamente los resultados de las “revisiones de campo” en lo que a los límites del sector se refiere. Método de medición Si se mide el ángulo de incertidumbre en el borde del sector, se debe determinar el límite entre el blanco “limpio” y la luz apreciablemente coloreada. En otros casos, la frontera entre dos sectores coloreados se sitúa en el centro de la zona donde tiene lugar la transición del color. Entre el blanco y sectores de color, se deberá medir la zona de transición. Se determinará el sector de incertidumbre para todos los sectores principales y además donde, desde el punto de vista de la navegación, se desee precisar cuidadosamente el límite entre dos sectores. A corta distancia del faro, el sector de incertidumbre puede ser a veces muy pequeño y por tanto no es necesario medirlo. Mediciones desde tierra Cuando se revisa desde tierra, los observadores atraviesan lateralmente los límites y miden cuidadosamente la zona de transición. Se anota la posición de la línea del cambio y se registra sobre la carta. Se puede llevar a cabo la revisión de día si las luces son visibles. Medición desde una embarcación La verificación se lleva a cabo mediante un número de posiciones diferentes como se indica en la figura 5.2, para asegurar que los sectores están correctamente definidos en toda su zona.

26

Figura 4.2 Comprobación del sector mediante embarcación El procedimiento consiste en moverse transversalmente a través del límite lateral del sector de luz blanca y el de color adyacente. En cada transición, se anota la posición, usando coordenadas GPS, en la cual la luz blanca es nítidamente reconocible y la luz de color es claramente identificable. La distancia entre las observaciones en cada lugar debe ser lo bastante grande para que pueda verse sobre la carta. Esto se repetirá desde diversas posiciones a lo largo de los sectores como se sugiere en la figura 5.2. Las posiciones son trasladadas a la carta para determinar los límites precisos de los sectores y el ángulo de incertidumbre. *(Ver Anexo)

Medidas cercanas al protegido por el sector

peligro

Límite determinado para el sector blanco Zona de incertidumbre

Limite de vision clara del blanco Cada grupo de medición tiene cuatro observaciones

El número de observaciones depende de la longitud del límite Al menos 2 puntos (normalmente 3 o 4) se deben comprobar. Uno cercano y otro exterior al límite. Para determinar el ángulo de incertidumbre es importante diseminar las observaciones.

Figura 4.3 Método de efectuar comprobaciones

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Donde no es posible el posicionamiento electrónico de la embarcación, el límite del sector deberá balizarse colocando marcas en tierra o boyas fondeadas con tres muertos en triángulo, para que puedan mantener su posición. La embarcación de inspección se enfila con esas marcas fijas, y se ajusta el límite del sector con el observador tomando demoras desde el barco. 4.5

Efectos de las condiciones meteorológicas

A los navegantes que utilizan ayudas provistas de sectores coloreados, se les advierte de ciertos riesgos durante la estación fría, al ser a veces difícil bajo estas condiciones, el determinar el color de la luz en las zonas de transición. La amplitud de los ángulos de incertidumbre puede aumentar debido a la nieve, las heladas o bancos de niebla. La luz podría ser interpretada como blanca en sectores donde en condiciones normales se vería de color. También podría aparecer una luz falsa en los sectores oscuros, generada desde sectores adyacentes. Al navegar con estas ayudas bajo estas condiciones meteorológicas es muy importante, por consiguiente, asegurarse de que el buque está en la derrota correcta efectuando cuidadosas y frecuentes tomas de situación. Se deberían reflejar estos riesgos mediante la emisión periódica de “Avisos a los Navegantes”. 4.6

Fotometría

Para luces proyectadas, es posible determinar y medir el ángulo de incertidumbre en laboratorio mediante un fotómetro. (Ver Recomendación IALA para la Determinación de la Intensidad Luminosa en una Ayuda Visual a la Navegación, Diciembre 1977, sobre fotometría en ayudas a la navegación marítima luminosas) La distribución horizontal de luz I(α), se mide como función de un ángulo. En la mayoría de los casos la intensidad luminosa variará al movernos de un sector a otro (La intensidad en la zona de incertidumbre se llama α F, y la resolución angular α S

I

αS

α

αF Figura 4.4 Intensidad en función del ángulo

28

Sectores con diferentes características Cuando los sectores se diferencian solo por la característica, es necesario encender el sector a medir y apagar todos los demás. La intensidad luminosa disminuirá de 100% a 0% cuando nos movamos a través del ángulo de incertidumbre. Se puede definir el ángulo de incertidumbre por el cambio de intensidad luminosa. La definición fotométrica del ángulo de incertidumbre ∆α U es la distancia angular en la cual la intensidad luminosa cambia del 90 al 10%.

I active sector

100% 90%

inactive sector

50%

10%

α ∆α U

Figura 4.5 Variación de la intensidad al cruzar el límite del sector. Sectores con diferentes colores: Cuando los sectores se diferencian por el color, habrá un cambio de intensidad y de color al hacer la transición al adyacente. El ángulo de incertidumbre debería definirse como la distancia angular a partir del punto en el cual el color deja la zona especificada por la IALA para el sector de color primario, y el punto en el que el color entra en la zona especificada para el color secundario.

I 100%

white sector

coloured sector light colour leaves preferred region for white light

light colour enters the preferred region for red / green light

10%

α ∆α U

Figura 4.6 Cambio de color al atravesar el límite del sector. 29

Requisitos geométricos para medir el ángulo de incertidumbre de un proyector La medida fotométrica exacta del sector de incertidumbre depende del ángulo de resolución del goniómetro. Para medir la zona de incertidumbre es necesario que la resolución angular (αS) del goniómetro sea mucho menor que el ángulo de incertidumbre previsto (α F )(figura 4.4). αs