Il Servizio delle Telecomunicazioni Aeronautiche
(COM)
1
Le Telecomunicazioni Aeronautiche (Aeronautical Telecommunications - COM) sono
formate dal complesso di servizi che assicura il regolare svolgimento delle trasmissioni a
distanza di messaggi, segnali, immagini, per mezzo di sistemi a filo, radio, ottici,
concernenti l’esercizio della navigazione aerea.
I quattro servizi delle telecomunicazioni aeronautiche , trattati nell’Annesso 10, sono i
seguenti:
a. SERVIZIO FISSO (reti terrestri di trasmissione informazioni, quali piani di volo,
NOTAMs, ecc…);
b. SERVIZIO MOBILE (procedure di trasmissione Terra/Bordo/Terra);
c. SERVIZIO DI RADIONAVIGAZIONE (radioassistenze alla navigazione);
d. SERVIZIO DI DIFFUSIONE (radiodiffusione di informazioni aeronautiche).
Essi costituiscono il supporto tecnico attraverso il quale possono venire espletati i Servizi
del Traffico Aereo.
Tutti i servizi TLC aeronautici, sia militari che civili, operanti sul territorio nazionale,
rientrano nelle citate quattro categorie o ripartizioni.
I Servizi TLC Aeronautici sono rispondenti alla regolamentazione generale emanata
dall'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni e vengono regolamentati dall'ICAO
mediante disposizioni di carattere amministrativo ed inerenti le procedure di esecuzione;
queste sono riportate nel Volume 2 (Cap. 2 e 3) dell'Annesso 10 ICAO.
Tale regolamentazione contempla le specifiche responsabilità delle Amministrazioni che,
sotto la supervisione dello Stato di appartenenza, forniscono i Servizi delle
Telecomunicazioni Aeronautiche, ed in particolare dà disposizioni circa:
-
continuità del servizio ed orario di funzionamento delle stazioni;
accettazione, emissione e rilancio dei messaggi;
registrazione delle telecomunicazioni;
orario di riferimento;
uso di codici ed abbreviazioni.
Il Servizio delle Telecomunicazioni Aeronautiche verrà a breve sostituito da quello delle
Comunicazioni, Navigazione e Sorveglianza (Communication, Navigation and
Surveillance – CNS) che coprirà un più vasto campo d’azione.
Servizio fisso aeronautico
Viene definito come un servizio di telecomunicazioni tra specifici punti fissi fornito
principalmente per la sicurezza della navigazione aerea e per una regolare, efficiente ed
economica attività di volo.
Il servizio fisso delle telecomunicazioni aeronautiche è espletato essenzialmente su
collegamenti punto-punto dedicati, articolati in modo da costituire reti, quali la AFTN
(Aeronautical fixed Telecommunication Network), una rete internazionale telegrafica di tipo
misto, la CIDIN (Common ICAO Data Interchange Network), una rete internazionale a
commutazione a pacchetto rispondente ai requisiti ISDN; comprende inoltre le seguenti
funzioni, espletate attraverso i singoli collegamenti punto a punto nazionali ed
internazionali o da collegamenti punto a punto in configurazione di rete a stella:
2
-
circuiti telefonici ATS, per lo scambio di messaggi telefonici tra Enti ATS nazionali e/o
internazionali;
circuiti radiotelefonici e di dati radar, generalmente per il trasferimento dei segnali di
ricetrasmittenti T/B/T oppure tra i Centri di Controllo Regionali ed i Centri remoti radar;
telecomandi e telecontrolli, per il comando ed il controllo remoto delle radioassistenze
di navigazione, generalmente situate fuori dai sedimi aeroportuali.
In Italia, l'insieme dei collegamenti per il servizio fisso delle telecomunicazioni
aeronautiche; è realizzato attraverso l'utilizzo di supporti trasmissivi no leggiati o realizzati
autonomamente.
La tipologia dei collegamenti fissi telegrafici e telefonici tra Enti ATS della stessa FIR o tra
FIR adiacenti è specificata nell'Annesso 11 ICAO, par. 6.3; in particolare, il par. 6.2.1.2.
riporta i collegamenti necessari tra gli Enti ATS ed altri Enti quali quelli Militari, del Servizio
Meteorologico e di Soccorso.
L'Annesso 10 Vol. II Cap. 4 contiene le procedure generali applicabili al servizio fisso
internazionale delle telecomunicazioni aeronautiche.
Reti telefoniche
Per le necessità della Navigazione Aerea ed in particolare per ciò che concerne il
Controllo del Traffico Aereo, tra Centri di Controllo di Regioni confinanti e tra ACC, APP,
TWR e Servizio Informazioni Volo, l’ICAO. prevede una rete telefonica, i cui requisiti
operativi sono stabiliti dal Cap. 6.2 (Aeronautical fixed service) dell'Annesso 11 alla
Convenzione ICAO.
Benché a livello europeo (EUROCONTROL) sia in fase di definizione una rete digitale
integrata, sino a oggi i collegamenti telefonici facenti parte del servizio fisso delle
telecomunicazioni aeronautiche sono realizzati con collegamenti punto-punto ed esercizio
in batteria locale o comune: ciò soprattutto in considerazione delle caratteristiche
prettamente operative delle conversazioni telefoniche, finalizzate alla sicurezza delle
operazioni di volo.
I terminali dei collegamenti fanno capo ai posti operatore, per consentire il collegamento
rapido tra i Servizi preposti, per lo scambio di tutte le informazioni e per i coordinamenti
concernenti g li aeromobili in volo, in partenza o in arrivo.
Tutti i collegamenti telefonici suddetti sono registrati e le registrazioni costituiscono prove
ufficiali delle comunicazioni effettuate; le registrazioni devono essere custodite per un
periodo minimo di 30 giorni o fino alla ultimazione di eventuali inchieste.
Reti telegrafiche
Aeronautical Fixed Telecommunication Network (AFTN)
È una rete telegrafica internazionale per l'esclusivo scambio della messaggistica operativa
aeronautica con una struttura del tipo a traffico unidirezionale differenziato ad
instradamento automatizzato; in ogni Stato sono organizzati uno o più centri sub-regionali
abilitati ad accentrare e rilasciare i messaggi verso le stazioni periferiche o verso altri
centri sub -regionali apparte nenti alla stessa Regione ICAO.
La tipologia e la classificazione dei messaggi ammessi sulla rete del servizio fisso
aeronautico è la seguente:
3
-
messaggi di pericolo "SS";
messaggi di urgenza "DD";
messaggi per la sicurezza del volo "FF";
messaggi meteorologici "GG";
messaggi per la regolarità dei voli "GG"
messaggi del Servizio Informazioni Aeronautico "GG"
messaggi amministrativi "KK".
messaggi di servizio.
L'ordine di priorità per la trasmissione dei messaggi ed i relativi prefissi di priorità sono i
seguenti:
1. SS
2. DD e FF
3 GG e KK
I messaggi aventi lo stesso prefisso debbono essere trasmessi in ordine di presentazione.
Tutte le comunicazioni debbono essere instradate verso il destinatario sul percorso più
breve.
L'instradamento al destinatario viene effettuato mediante un Indicatore di località definito
da un gruppo di quattro-otto lettere codificate.
La normativa internazionale inerente la formattazione dei messaggi è contenuta
nell'annesso 10 Vol. II par. 4.4.2.
Common ICAO Data Interchange Network (CIDIN)
Lo sviluppo dei servizi fissi aeronautici, caratterizzati da un crescente ricorso a mezzi
informatici per lo scambio dei dati, ha condotto alla realizzazione di una rete basata sulla
commutazione a pacchetto con protocollo X.25 e sulla interconnessione mediante circuiti
virtuali permanenti (PVC). Tale configurazione permette infatti non solo l'interoperabilità
con la rete pubblica, ma un più efficiente utilizzo dei circuiti stessi.
Servizio Mobile Aeronautico
Per Servizio Mobile si intende quello effettuato tra una stazione fissa ed una stazione
mobile o tra due stazioni mobili; il mezzo idoneo ad assicurare i collegamenti è la radio.
Data la varietà di impiego delle comunicazioni radio del Servizio Mobile e la limitata
disponibilità di canali, è necessario provvedere ad una stretta ma efficace separazione e
protezione delle frequenze, allo scopo di estendere la possibilità di impiego delle
sottobande assegnate.
Per le esigenze militari vengono impiegate frequenze da 225 a 400 MHz (banda UHF) e
per le esigenze civili quelle da 118 a 136 MHz (banda VHF) con spaziatura tra i singoli
canali di 25 KHz; alcuni velivoli militari dispongono di apparati ricetrasmittenti per
entrambe le bande, in relazione al loro specifico impiego per trasporto, soccorso ,
addestramento, ecc.. Le limitazioni imposte dalla propagazione di tipo ottico, caratteristica
delle onde elettromagnetiche in VHF-UHF, rendono necessario, specialmente nel caso di
4
aree di servizio molto estese o caratterizzare da profili terrestri particolarmente sfavorevoli,
il ricorso ad una rete radio costituita da più centri ricetrasmittenti.
Le stazioni di terra sono collocate nei centri trasmittenti e riceventi generalmente lontane
dai posti operatore; presso di questi sono comunque installati dei telecomandi per il
funzionamento degli apparati remoti e dei ricetrasmettitori pluricanali come ulteriore
riserva.
I requisiti tecnici operativi dei servizi mobile e di radiodiffusione aeronautici sono
standardizzati internazionalmente secondo quanto previsto negli Annessi 10 e 11 ICAO;
l'impiego dei canali radio UHF e VHF è riportato nelle pubblicazioni di informazione
aeronautica militari e civili: P.I.V. e A.I.P..
Attraverso il servizio mobile vengono espletati i servizi del traffico aereo
di Aerodromo:
-
AFIS
ATIS
TWR
D
AS
PR
(Aerodrome Flight Information Service);
(Automatic Terminal Information Service);
(Aerodrome Control Service);
(Direction Finding Service);
(Aerodrome Surface Communication);
(Precision Approch Radar);
di Avvicinamento:
-
APP
(Approch Control Service);
e di Area:
-
FIS
ACC
(Flight Information Service);
(Area Control Service);
Le procedure radiotelefoniche di carattere generale sono contenute nell'Articolo 51A
(WARC Mob-87) del Radio Regolamento ITU-Cap.X; le procedure utilizzate in ambito
ICAO sono contenute nell'Annesso 10 Vol. II 5.2.1 e nel Doc. 9432.
La tipologia e la classificazione dei messaggi ammessi sulla rete radiotelefonica del
servizio mobile aeronautico è la seguente:
-
Messaggi di soccorso;
Messaggi di pericolo;
Comunicazioni su rilevamenti radiogoniometrici;
Messaggi per la sicurezza dei voli;
Messaggi meteorologici;
Messaggi per la regolarità dei voli;
Le caratteristiche cui debbono rispondere i sistemi di terra e di bordo della rete
radiotelefonica VHF sono contenute nell'Annesso 10 Vol. III Parte II Cap. 2; in particolare:
Sistemi di terra:
-
tipo di emissione
6K00 A3E
5
-
livello delle spurie
spaziatura dei canali
polarizzazione
in accordo App. S3 del R.R. ITU
100 KHz – 50 KHz - 25 KHz – 8.33 KHz
verticale
Trasmettitori:
-
-
frequenza: le oscillazioni della portante debbono essere contenute entro una tolleranza
di ± 0.005 % del valore della portante (± 0.002 per la spaziatura a 25 KHz, ± 0.0001
per la spaziatura a 8.33 KHz);
potenza: la potenza irradiata deve essere tale da assicurare un valore di campo
minimo di 75 µV/m all'interno del volume di servizio;
modulazione: fattore di modulazione non inferiore a 0.85.
Ricevitori:
-
sensibilità: con un segnale di 20 µV/m modulato in ampiezza con un tasso del 50 %, il
rapporto segnale/disturbo all'uscita audio deve essere di almeno 15 dB;
banda passante: ± 0.005 % della frequenza portante (± 0.0005 % per la spaziatura a
8.33 KHz);
reiezione dei canali adiacenti: almeno 60 dB.
Sistemi di bordo:
Trasmettitori:
-
-
stabilità in frequenza: le oscillazioni della portante debbono essere contenute entro un
valore del ± 0.005 % del valore della portante (± 0.003 per la spaziatura a 25 KHz, ±
0.0005 per la spaziatura a 8.33 KHz);
potenza: la potenza irradiata deve assicurare un valore di campo minimo di 20 µV/m
all'interno del volume di servizio della stazione aeronautica;
modulazione: fattore di modulazione non inferiore a 0.85.
Ricevitori:
-
sensibilità: con un segnale di 75 µV/m modulato in ampiezza con tasso del 50 % il
rapporto segnale/rumore all'uscita audio deve essere di almeno 15 dB;
banda passante: +/0.005% della frequenza portante (± 0.0005 % per la spaziatura a
8.33 KHz);
reiezione canali adiacenti: 50 dB a 25 KHz, 40 dB a 17 KHz per la spaziatura a 25 KHz
(60 dB a 8.33 KHz, 40 dB a 6.5 KHz per la spaziatura a 8.33 KHz).
Sistemi radio aereoportuali
A livello aeroportuale i sistemi radio debbono garantire uno o più dei seguenti servizi:
-
Servizio Informazioni Volo di Aerodromo (AFIS), con copertura operativa di 15 mn fino
ad una quota di 3000 piedi;
Servizio di Controllo di Aerodromo (TWR), con una copertura operativa di 25 mn fino
ad una quota di 4000 piedi;
6
-
comunicazioni con gli aeromobili in rullaggio (GND), con una copertura operativa
limitata al sedime aeroportuale.
Le apparecchiature trasmittenti e riceventi, generalmente ubicate in appositi locali
sottotorre e telecomandate dalla posizioni operative, sono ridondanti (primarie e riserva)
per assicurare la continuità operativa richiesta ed interfacciati alle posizioni operatore a
mezzo di multifoni.
I trasmettitori, allo stato solido, hanno una potenza di uscita di 20 W con emissioni in
modulazione d'ampiezza, doppia banda laterale e portante parzialmente soppressa.
I ricevitori, ove opportunamente cablati con l'unità trasmittente, sono dotati di filtri a cavità
accordati su una banda molto ristretta intorno alla portante per evitare interferenze in caso
di emissioni contemporanee sulla stessa porzione di spettro; le antenne, costituite da
dipoli a mezz'onda sono generalmente installate sulla sommità della torre aeroportuale.
Quando l'aeroporto è anche sede di controllo di avvicinamento, i sistemi trasmittenti, di
maggiore potenza, ed i relativi sistemi irradianti, sono ubicati in posizioni opportunamente
distanziate.
Sisitemi radio per l'avvicinamento
I sistemi radio utilizzati per l'assistenza al volo nelle zone di avvicinamento (CTR, TMA)
debbono garantire i seguenti servizi:
-
-
servizio di controllo di avvicinamento (APP): con coperture operative variabili tra le 25 e
le 50 mn ed a quote massime comprese fra i 10000 e i 25000 piedi; ciò in funzione
dell'estensione del CTR o TMA;
servizio automatico di diffusione (ATIS); con copertura operativa di 60 mn fino ad una
quota di 2000 piedi.
Le apparecchiature utilizzate per fornire servizi di controllo di avvicinamento entro un CTR
sono ubicate presso un aeroporto e, ad eccezione della potenza di uscita dei trasmettitori,
che viene elevata a 100 W da un modulo di amplificazione supplementare, la
configurazione dei sistemi è del tutto simile a quella aeroportuale.
Nel caso in cui il servizio di controllo di avvicinamento è fornito dentro una TMA, i sistemi
sono integrati nella rete dei collegamenti radiotelefonici del Cento di controllo Regionale
competente.
Sistemi radiotelefonici per i Servizi di area
I sistemi costituenti la rete radiotelefonica per i servizi di area debbono soddisfare le
seguenti coperture.
-
servizio informazioni volo di aerea (FIS):
servizio di controllo area (ACC):
diffusione delle informazioni meteorologiche (VOLMET).
La copertura di ciascun sistema è compresa entro i limiti orizzontali di ciascuna FIR sino
ad una quota di 45000 piedi.
Qualora lo stesso canale sia ripetuto in più siti per motivi di copertura radioelettrica e per
consentire la riconfigurazione dei settori operativi (accorpamento o suddivisione di due o
7
più settori per limiti verticali od orizzontali in funzione del carico del traffico previsto), viene
applicato l'“offset” delle portanti irradiate allo scopo di evitare mutue interferenze sul
sistema ricevente di ciascun centro remoto: il valore dell'offset, normalizzato in ambito
ICAO, è di ± 7 KHz intorno al canale nominale, che può quindi essere ripetuto fino a tre
differenti siti (f0, f0 +7 KHz, f0 -7 KHz), con 14 dB di protezione contro le interferenze.
Servizio di Diffusione
L'Annesso 10 Vol. V Attachment A. contiene la tipologia e le caratteristiche delle emissioni
radio per la diffusione delle informazioni aeronautiche, ed in particolare del VOLMET.
Le procedure applicabili ai servizi di radiodiffusione aeronautico sono contenute
nell'Annesso 10 vol. II par.7.2 e 7.3.
I sistemi radio di terra e di bordo debbono rispondere alle caratteristiche specificate per i
sistemi utilizzati nel servizio aeronautico.
Servizio di Radionavigazione
Il servizio di radionavigazione aeronautico comprende tutti gli ausili non visibili per la
navigazione aerea, ed in particolare:
Aiuti per l'avvicinamento, l'atterraggio ed il decollo;
Aiuti per la navigazione a breve raggio;
Radiofari;
GNSS.
La regolamentazione generale inerente il servizio di radionavigazione è contenuto
nell'Articolo 35 del Radio Regolamento UIT.
In osservanza a tale regolamentazione ed in particolare per assicurare l'accuratezza e la
velocità del servizio, l'Annesso 10 Vol. I par. 2.7 stabilisce che i sistemi di
radionavigazione devono essere periodicamente controllati a terra ed in volo (Attachment
C Parte I e DOC 8071)
Sistemi per l'avvicinamento, l'atterraggio ed il decollo
I radioaiuti prescritti per l'avvicinamento, l'atterraggio ed il decollo sono l’Istrumental
Landing System (ILS), il Microwave Landing System (MLS) ed il Global Navigation
Satellite System (GNSS), in conformità all'annesso 10 Vol. 1 par. 2.1.
Aiuti per la navigazione a breve raggio
Nelle località e lungo le rotte dove le condizioni iniziali del traffico richiedono un radioaiuto
per la navigazione, per il controllo del traffico aereo o per una sicura ed efficiente condotta
delle operazioni di volo, lo standard richiesto è il VOR (VHF Omnidirectional Radio Range)
operante in conformità all'annesso 10 Vol. 1 par. 3.3.
Nelle località dove è richiesta una navigazione più curata, deve essere installato un DME
(Destance Measuring Equipment) a complemento del VOR.
Radiofari
8
Rientrano in questa classificazione i Non Directional Beacon e i Marker VHF di aerovia, in
conformità all'Annesso 10 Vol. 1 par. 2.3.
Global navigation satellite system (GNSS)
Il GNSS è considerato un radioaiuto adatto a supportare tutte le fasi del volo: navigazione
in aerovia, in aree terminali, in avvicinamento ed atterraggio (avvicinamento di precisione
fino alla Categoria I).
Il GNSS è un sistema satellitare costituito dalla integrazione dei sistemi GPS - Global
Positioning System americano (Segmento spaziale: 24 satelliti operativi disposti su 6 piani
orbitali inclinati di 55° sull’equatore. Orbite circolari a 20.000 Km di quota con periodo di
circa 12 ore) e GLONASS russo (Segmento spaziale: 24 satelliti operativi (ed alcuni di
riserva) disposti su 3 piani orbitali inclinati di 64.8° sull’equatore e spaziati di 120° l’uno
dall’altro. Orbite circolari a 19.100 Km di quota con periodo di circa 15 ore).
Le specifiche tecniche sono riportate nell'Annesso 10 Vol. 1 Appendix B.
Il ricevitore di bordo effettua il calcolo della posizione (nelle tre dimensioni) confrontando i
segnali ricevuti dai satelliti al momento in visibilità ottica; la capacità Receiver Autonomous
Integrity Monitoring consente di verificare l’attendibilità dei dati ricevuti: avendo in vista 5
satelliti, il sistema è in grado di riconosce se uno o più sta emettendo dati incorretti, ma è
incapace di identificare quale; avendo in vista 6 o più satelliti si è in grado di identificare
quale fornisca dati incorretti di escluderlo. Con 4 o meno satelliti in visibilità non è possibile
avere certezze sull’attendibilità dei dati posizionali. Al fine di ovviare a fenomeni locali di
insufficiente copertura è previsto l’impiego di Ground Based Augmentation Systems e
Satellite Based Augmentation Systems: i GBAS sono sistemi locali operanti in VHF che
effettuano un monitoraggio dei satelliti in visuale e trasmettono ai velivoli, entro un raggio
di 20 NM, dati di correzione e di integrità al fine di incrementare la precisione e l’affidabilità
nella determinazione di posizione.
VHF Omnidirectional radio range (VOR)
Il VOR é il sistema di navigazione che costituisce lo standard ICAO lungo le rotte terminali
e nelle rotte terminali dove la densità del traffico richiede un radioaiuto per il controllo del
traffico aereo.
Il VOR é in grado di fornire al pilota indicazioni di direzione rispetto al nord (magnetico);
esso irradia infatti un segnale contenente due informazioni, una relativa all'azimuth di
riferimento, l'altra relativa all'azimuth del punto di osservazione.
Per una maggiore comprensione, si supponga un faro munito di due fuochi: uno, direttivo,
crea un fascio rotante in senso orario, l'altro, omnidirezionale, che emette un lampo nel
momento in cui il fascio rota nte attraversa l'azimuth di riferimento (nord magnetico).
Un osservatore posto nel suo raggio di azione, é in grado di conoscere, nota la velocità di
rotazione del fascio, l'azimuth della sua posizione rispetto al nord misurando l'intervallo di
tempo che i ntercorre fra l'accensione della luce di riferimento ed il momento in cui é colpito
dal fascio rotante.
L'emissione del VOR é in effetti costituita da una portante modulata da due segnali, la cui
fase, per uno di essi, é indipendente dall'azimuth del punto di osservazione, mentre
nell'altro differisce istante per istante di un determinato valore angolare dipendente dal
punto di osservazione.
I sistemi VOR operano nella banda di frequenza VHF compresa fra 108 e 117.975 MHz,
secondo quanto stabilito al para 3 .3.2. Vol. I dell'Annesso 10.
9
L'emissione del VOR é in polarizzazione orizzontale e l'accuratezza delle informazioni di
radiale deve essere compresa in +/- 2 gradi entro una elevazione di 40 gradi.
All'interno del volume di servizio, definito in funzione dello spazio aereo da servire (d.o.c.,
designated operational coverage), la minima intensità di campo deve essere di almeno 90
µV/m.
In funzione della tecnica di modulazione utilizzata vengono distinti due tipi di VOR:
convenzionale e doppler.
Il par. 3.3.5 . dell'Annesso 10 Vol. I descrive la struttura del segnale VOR in aria.
Dal punto di vista pratico il funzionamento del VOR doppler, che costituisce una
evoluzione rispetto a quello convenzionale, é meno influenzato dalla presenza di ostacoli
fisici nelle immediate vicinanze dell'antenna e crea quindi meno problemi di sito.
L'identificazione di una stazione VOR é costituita da due o tre caratteri in codice morse
che vengono trasmessi almeno tre volte ogni 30 secondi.
Sia la trasmissione dell'identificazione che eventuali messaggi in fonia (ATIS) avviene
sulla stessa portante utilizzata per il segnale di navigazione.
Il funzionamento dell'apparecchiatura é continuamente controllato da un sistema di
monitoraggio automatico che rileva in particolare:
-
la precisione dell'informazione di radiale;
la riduzione del livello dei segnali relativi alle modulanti a 30 Hz e 9960 Hz.
In caso di allarme il sistema di monitoraggio provvede automaticamente o alla rimozione
del segnale di identificazione o alla rimozione del segnale in aria.
Distance Measuring Equipment (DME)
Il DME è un sistema che fornisce al pilota informazioni continue sulla distanza che lo
separa dalla radioassistenza a terra (slant distance).
Il sistema comprende due unità: una a bordo (transponder) e una a terra (risponditore).
Essenzialmente l'apparecchiatura di bordo trasmette un segnale di interrogazione
costituito da una coppia di impulsi codificati che viene ricevuto a terra e ritrasmesso con
un ritardo fisso su una frequenza distante 63 MHz : la risposta viene ricevuta dall'apparato
di bordo che trasforma in termini di spazio (distanza in miglia dalla stazione a terra) il
tempo intercorso tra la trasmissione e la ricezione della coppia di impulsi.
La distanza che il pilota legge sullo strumento è quindi quella congiungente l'aereo con la
stazione a terra; l'errore introdotto rispetto alla proiezione al suolo è massimo sulla
verticale della stazione, e comunque non eccedente l'1%.
Le stazioni di DME vengono coubicate con le stazioni VOR; ciò permette al pilota di
conoscere la sua posizione tramite il rilevamento della stazione (riferita al NORD) e la
relativa distanza. I DME normalmente associati con ILS e MLS, definiti P/MDE,
permettono rilevamenti distanziometrici più accurati con un margine di errore compreso tra
i 12 e 15 Metri.
I DME operano in una polarizzazione verticale ( nella banda di frequenza compresa tra
960 e 1215 MHz).
I canali DME ( tavola A cap. 3 Annesso 10) sono appaiati con i canali VOR, MLS e ILS.
Non-directional beacon
10
L'NDB è il più semplice ma anche il più diffuso dei radioaiuti per la navigazione aerea:
esso fornisce al pilota la sola indicazione, tramite l'ADF di bordo, dell'ubicazione della
stazione trasmittente.
In funzione dell'utilizzo operativo vengono distinte tre classi di radiofari, caratterizzati dalle
seguenti coperture operative:
- NDB, per la navigazione d'area e copertura operativa definita in funzione
dell'utilizzazione dello spazio aereo;
- L, per l'avvicinamento con copertura operativa di 25 Mn;
- LO, per l'avvicinamento quando associato a coperture ILS con copertura operativa di
25 Mn.
All'interno dell'area di servizio la minima intensità di campo prevista dagli standard ICAO
deve essere di 70 µ V/m.
Le frequenze radio per il funzionamento dell'NDB possono essere selezionate nella
porzione di spettro fra 190 e 1700 KHZ.
Il segnale di identificazione dei radiofari è trasmesso modulando la portante in ampiezza
(A1A o A2A) con un tono a 1020 Hz: generalmente l'identificazione di un radiofaro di
navigazione è costituito da tre caratteri, mentre vengono utilizzati due soli caratteri per L e
LO.
Il funzionamento della radioassistenza è continuamente controllato attraverso un sistema
automatico di monitoraggio.
Instrumental Landing System
L'ILS è il sistema di radioguida oggi più diffuso per eseguire avvicinamenti strumentali di
precisione; le caratteristiche di funzionamento sono stabilite dall'Annesso 10 Vol. I Cap.
3.1.
Il complesso delle apparecchiature è in grado di fornire al pilota le seguenti informazioni:
-
allineamento con l'asse della pista strumentale;
allineamento con il sentiero di discesa standard;
distanza dalla soglia pista su due o tre punti.
In funzione dell'accuratezza delle apparecchiature di terra, della protezione del segnale in
aria e dei sistemi di bordo possono essere effettuati avvicinamenti strumentali anche in
condizioni din visibilità, generale o in pista, molto limitate.
L'ICAO ha suddiviso le operazioni di volo di avvicinamento strumentale di precisione
essenzialmente in tre "categorie" (I,II,II): per ciascuna categoria, anche in funzione di
idonee infrastrutture aeroportuali (aiuti visivi, fuochi sulla center line della pista e delle
taxiway) sono previsti specifici valori di visibilità minima richiesta per completare
l'avvicinamento e l'atterraggio.
Il sistema trasmittente ILS è composto dalle seguenti apparecchiature:
-
LLZ, localizzatore e relativi sistemi di monitoraggio e controllo remoto; ha la funzione di
fornire informazione relativa all'allineamento con l'asse della pista strumentale;
GP, guida di planata e relativi sistemi di monitoraggio e controllo remoto; ha la funzione
di fornire l'informazione relativa all'angolo di discesa;
11
-
MARKER, radiobeacon, ad irradiazione verticale e relativi sistemi di monitoraggio e
controllo remoto; hanno la funzione di segnalare, quando sorvolati, lungo il sentiero di
discesa una distanza predeterminata dalla soglia pista strumentale.
LLZ.
Il segnale irradiato dall'antenna del localizzatore, allineata con l'asse della pista ed ad una
certa distanza dalla soglia opposta a quella strumentale, è costituito da una portante a
radiofrequenza VHF, modulata in ampiezza da due toni, uno a 90 Hz e l'altro a 150 Hz:
l'irradiazione è tale che, per un osservatore posto di fronte all'antenna, la profondità di
modulazione sulla portante dovuta al tono a 150 Kz, è predominante sulla sua destra,
mentre quella dovuta al tono a 90 Hz è predominante sulla sua sinistra.
Tutti i punti in cui la profondità di modulazione dei due toni risulta equivalente, identificano
un piano verticale che contiene la mezzeria della pista e si estende fino ai limiti di
copertura dell'LLZ.
Il localizzatore opera nella banda di frequenza fra 108 e 117.975 MHz: l'Annesso 10 Vol. I
Par. 3.1.6 riporta i valori di frequenza dei canali ILS assegnabili
L'emissione del localizzatore é polarizzata orizzontalmente.
All'interno del volume di servizio del LLZ, schematizzato nella fig. 7.2, deve essere
assicurata una intensità di campo del segnale non inferiore a 40 V/m. In particolare,
l'annesso 10 Vol 1, par. 3.1.3.3.2.1, 3.1.3.3.2.2 e 3.1.3.3.2.3 stabiliscono rispettivamente
l'intensità di campo necessaria per poter effettuare operazioni di volo in Cat. I, II, III.
L'Annesso 10 Vol. 1 par.. 3.1.3.4 e 3.1.3.5 stabiliscono inoltre la struttura del segnale LLZ
le caratteristiche di modulazione della portante.
L'identificazione LLZ della stazione ILS, contenuta soltanto nel segnale del localizzatore è
costituita da tre caratteri in codice morse prodotti modulando in ampiezza (A2A) la
portante con un tono a 1020 Hz.
Un sistema automatico di monitoraggio fornisce indicazioni continue sullo stato di
funzionamento delle apparecchiature e sulla struttura del segnale in area in accordo a
quanto stabilito nel par. 3.1.3.11 dell'Annesso 10 Vol. 1.
GP.
Il segnale irradiato dall'antenna del GP, situata a lato della pista, a circa 300 metri dalla
soglia strumentale è costituito da una portante a radiofrequenza UHF modulata in
ampiezza, analogamente al localizzatore, da due toni, uno a 90 Hz e l'altro a 150 Hz:
l'irradiazione è tale da individuare un piano orizzontale inclinato identificato dalla
equivalenza della profondità di modulazione dei due toni, presenti altrimenti in maniera
predominante al di sopra (90 Hz) e al di sotto (150 HZ) di tale piano.
Le apparecchiature del GP consentono della calibrazioni tali da aggiustare l'angolo, del
piano inclinato tra i due e i quattro gradi;
L'intersezione fra il piano verticale dell'LLZ ed il piano inclinato del GP generalmente a 3°
forma una linea ipotetica denominata “sentiero di discesa”.
Il GP opera nella banda di frequenze compresa fra 328.6 e 335.4 MHz: i canali assegnabili
con quelli del localizzatore sono specificati al par. 3.1.6 dell'Annesso 10 Vol. 1.
Anche l'emissione del GP è polarizzata orizzontalmente.
All'interno del volume dei servizi del GP, deve essere assicurata una intensità di campo di
400 V/m: il par. 3.1.5.3.2 stabilisce l'intensità di campo di 400 V/m: il par. 3.1.5.3.2
stabilisce l'intensità di campo necessaria per effettuare avvicinamenti in I, II, III Categoria.
12
L'Annesso 10 Vol. 1 par. 3.1.5.4 e 3.1.5.5 stabiliscono la struttura del segnale GP irradiato
e le caratteristiche di modulazione della portante.
IL funzionamento delle apparecchiature e la struttura del segnale in area sono
continuamente tenute sotto controllo da un sistema di monitoraggio automatico;
MARKER.
Lungo il sentiero di avvicinamento, a distanze predeterminate e pubblicate per ogni
impianto ILS, sono generalmente istallati due o tre marker che irradiano verticalmente con
un lobo molto stretto, denominati "marker esterno" (OM), "marker medio" (MM) e "marker
interno" (IM).
I marker operano tutti sulla frequenza 75 MHz e sono identificabili sia dal tono di
modulazione della portante che dalla sua manipolazione (A2A):
-
OM: tono 400 Hz
MM: tono 1300 HZ
IM: tono 300 HZ
manipolazione: 2 linee al secondo
manipolazione: serie alternata di linee e punti
manipolazione: 6 punti al secondo
L'area di servizio dei Marker all'interno del quale deve essere assicurata una intensità di
campo di 1,5m V/m, e la dislocazione raccomandata lungo il prolungamento dell'asse
pista, è la seguente:
-
OM:
MM:
IM:
2000ft (600mt)
1000ft (300mt)
500ft (150mt)
7.2Km dalla THR
1050mt dalla THR
tra 75 e 450 metri dalla THR
Un sistema automatico
di monitoraggio deve fornire informazioni sulla corretta
manipolazione della portante e su eventuali riduzioni della potenza irradiata.
Microwave landing system (MLS)
La configurazione del sistema MLS di terra comprende i seguenti componenti principali:
-
AZ, sottosistema azimuth
EL, sottosistema elevazione
P/DME, dme di precisione
Alla stregua dell'ILS, l'MLS fornisce informazioni di azimuth ed elevazione agli aeromobili
in avvicinamento.
Il sottosistema AZ é funzionalmente analogo ad un localizzatore ILS, ma ha una copertura
settoriale per la guida proporzionale estesa fino ad un massimo di +/- 60 gradi.
Per tali ragioni é possibile, qualora richiesto, fornire con un solo AZ "approach guidance"
piste diverse o eliporti presenti su uno stesso sito aeroportuale.
Il sottosistema EL é funzionalmente analogo all'unità GP dell'ILS, ma, diversamente da
questo, esso permette una ampia selezione di angoli di discesa, compresi entro una
elevazione di 20 gradi; la copertura del segnale EL si estende su tutto il settore azimutale.
Il P/DME fornisce una informazione continua di distanza, in sostituzioni delle attuali
indicazioni discrete fornite dai markers utilizzati per il sistema ILS.
13
Il sistema MLS può operare su ognuno dei 200 canali possibili all'interno della banda
5031-5091 MHz.
Le informazioni angolari fornite dai sottosistemi AZ ed EL sono contenute su un unica
portante modulata con tecniche TDM (time division multiplex).
Oltre ai segnali di guida angolare AZ ed EL, i sistemi MLS trasmettono anche le seguenti
informazioni (basic data):
-
nominativo di identificazione della stazione;
distanza dalla soglia pista nella copertura settoriale;
ampiezza dei fasci AZ ed EL;
stato di funzionamento della stazione;
distanza dal P/DME e numero di canale;
altezza del sottosistema EL, distanza dall'asse pista e distanza dalla soglia pista.
La maggior parte di queste informazioni, trasmesse sulla stessa portante del segnale di
navigazione; possono essere utilizzate dal computer di navigazione di bordo per eseguire i
calcoli per l'atterraggio di precisione.
AZ azimuth MLS
L'antenna di azimuth genera un fascio sul piano verticale che effettua una scansione
ripetitiva di andata (TO), e ritorno (FRO), in tutto il settore di copertura azimutale.
Prima dell'inizio di un ciclo di scansione viene trasmesso un impulso di sincronismo
(START).
Alla fine della scansione del settore prima dell'inizio della spazzata di ritorno viene
introdotta una pausa.
Al termine di un intero ciclo viene trasmesso un nuovo impulso di sincronismo (STOP).
Durante il tempo di un ciclo, al ricevitore di bordo giungono due impulsi corrispondenti alle
due scansioni di andata e di ritorno: il tempo tra questi due impulsi viene misurato
dall'elaboratore di bordo per generare il segnale di g uida AZ.
EL elevation MLS
L'antenna di elevazione genera un fascio sul piano orizzontale al quale viene fatto
effettuare una scansione ripetitiva su tutto il settore di copertura verticale ampio 20°.
Anche in questo caso il calcolatore di bordo misura il tempo tra la ricezione dei due impulsi
corrispondenti alla spazzata TO e FRO , determinando l'esatto angolo di elevazione del
velivolo.
P/DME distance indicator MLS
L'apparecchiatura DME trasmette segnali su una frequenza associata in banda L (9601220 MHz).
Le capacità operative offerte dal sistema MLS dipendono essenzialmente dal sistema
impiegato a bordo; la disponibilità di un computer di navigazione (RNAV) consente al
pilota di fissare precisi punti di riferimento entro l'area di copertura dell'MLS e permette di
effettuare avvicinamenti segmentati senza dover ricorrere a vettoramenti radar o alla
presenza di numerose radioassistenze nella zona terminale.
14