ROTTE STRUMENTALI A BASSA QUOTA PER ELICOTTERI
I recenti sviluppi tecnologici nel campo dell’avionica di bordo e le innovative
applicazioni nel campo dell’air traffic management, porteranno, in un
imminente futuro ad una rivoluzione della navigazione aerea basata su
ausili di tipo satellitare.
Tali progressi tecnologici, unitamente a nuovi concetti operativi,
consentiranno ad aeromobili ad ala rotante di usufruire di rotte dedicate
e di operare in ogni condizione metereologica da vertiporti urbani o
di utilizzare scali aeroportuali simultaneamente agli aeromobili ad ala
fissa.
decollo verticale ed aeroplani può effettivamente offrire una nuova
opzione di mobilità.
La rotta è stata studiata sulla base di considerazioni che tengono conto
della geometria dello spazio aereo, dell’orografia e degli ostacoli con
l’obiettivo di mantenere quote accettabili alle operazioni con elicotteri.
La rotta è stata tracciata tenendo conto della necessità di avere la
copertura radar, radio e quella delle radioassistenze tradizionali (VOR/
DME presenti nella Pianura Padana) come risorse di “backup” ai sensori
di tipo satellitare.
Con l’obiettivo di sviluppare una rete di rotte strumentali a bassa quota
adatte alle operazioni di aeromobili ad ala rotante, ENAC (Ente Nazionale
per l’Aviazione Civile), ENAV S.p.A (ENAV S.p.A. è la società che fornisce
il servizio del Controllo del Traffico Aereo, nonché gli altri servizi essenziali
per la navigazione, nei cieli italiani e negli aeroporti civili nazionali) con
il contributo di AgustaWestland hanno pianificato e condotto un’attività
di sperimentazione di una rotta strumentale a bassa quota sulla pianura
padana.
La rotta è stata elaborata da ENAV S.p.A, utilizzando i criteri pubblicati
nei documenti ICAO (International Civil Aviation Organization) ed è di
tipo RNAV (Area Navigation): RNAV 2 o RNP 2 (Required Navigation
Performance 2) come prima fase e RNAV1 o RNP1 successivamente
(Required Navigation Performance 1 o BGNSS Basic Global Navigation
Satellite System), ipotizzando la possibilità di estenderla successivamente
a collegamenti con gli aeroporti e le città in prossimità della rotta
stessa.
La rotta IFR a bassa quota per elicotteri, definita ad un’altitudine di
3000 piedi (1000 m circa), è stata pensata per l’attraversamento della
pianura padana sulla tratta TORINO-CHIOGGIA in considerazione che
corrisponde ad un asse di traffico primario per il Paese, particolarmente
congestionato, dove la separazione fra i movimenti di aeromobili a
Gli elementi innovativi (requisiti RNAV 1 o RNP1, requisiti di BGNSS),
la complessità e la densità dello spazio aereo interessato hanno reso
necessaria un’attività di sperimentazione in volo, effettutata a fine
luglio 2009, con un elicottero AW139 dotato di avionica standard e
opportunamente equipaggiato per le registrazioni dei dati di volo.
Durante la fase di sperimentazione in volo l’elicottero
AW139 utilizzato ha mantenuto, senza soluzione di
continuità, codice trasponder, quota e traiettoria
per tutta la rotta prevista e contatto radio e radar
con gli enti ATS (Air Traffic Services) coordinati da
ENAV e Aeronautica Militare.
La rotta Torino-Chioggia (lunghezza circa 210 nm, pari a 385 km) con gli spazi aerei interessati: Torino,
Milano, Piacenza, area del Garda, Padova e Venezia.
Durante il volo, utilizzando il ricevitore GPS come
sensore di navigazione principale, dalla osservazione radar si è potuto appurare il mantenimento della
traiettoria nominale con elevata accuratezza mantenendo la “center line” della rotta senza apprezzabile
scostamento, con errore di navigazione dell’ordine
del decimo di miglio per l’intero percorso.
Rotte RNAV
Sono rotte su cui si utilizza un metodo di
navigazione che consente le operazioni su
qualsivoglia traiettoria all’interno dell’aerea
di copertura degli aiuti di navigazione consentendo la navigazione senza la necessità
di volare direttamente sopra i radioaiuti a
terra.
I requisiti RNAV (Area Navigation) furono introdotti nel 1998. Con la B-RNAV (Basic Area
Navigation) si richiede una precisone di navigazione in rotta di +/-5nm per almeno il
95% del tempo di volo utilizzando gli input
delle radioassistenze tradizionali (VOR/DME,
DME/DME). L’evoluzione tecnologica sta
portando verso la navigazione di precisione
(Precision-RNAV) che richiede una precisione di navigazione di +/- 1nm (RNP1) per
almeno il 95% del tempo di volo utilizzando
come sensore di navigazione sensori di tipo
satellitari GNSS o il DME/DME. Il dato identificativo della navigazione RNAV è l’RNP (Required Navigation Performance) che indica
la precisione delle prestazioni di navigazione
necessarie e richieste per operare all’interno
di uno spazio aereo.
In sintesi l’RNP definisce l’errore totale del
sistema di navigazione (TSE) riferito agli scostamenti longitudinali, laterali e, in alcuni
casi verticali. L’errore è calcolato considerando la somma degli errori di navigazione
dei singoli sistemi utilizzati, gli errori tecnici
e gli errori di calcolo. Il TSE non deve eccedere il valore specificato di RNP per il 95%
del volo.
La figura rappresenta la rotta (linea centrale) con ai
lati le relative aree di protezione dagli ostacoli (Rotta
Basic GNSS: protezione ostacoli +/- 8nm). La rotta è
divisa in 5 segmenti (Torino-Voghera, Voghera-Codogno, Codogno-Gazzoldo, Gazzoldo-Check WPt, Check
WPt-Chioggia) passanti sui punti di riferimento strumentali WPt (waypoint) seguenti: HL401 - HL402 HL403 - HL404 - HL405 - HL406, con MEA orografica
3000ft, circa 1000 metri (Minimum Enroute Altitude
ossia la quota minima alla quale è concesso volare
in IFR lungo una rotta).
AVIONICA ELICOTTERO AW139
L’elicottero AW139 è equipaggiato con un’avionica modulare, di ultima
generazione, denominata Primus Epic, che include:
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4 display a colori.
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2 MAU (Modular Avionic Units) che sovrintendono al monitoraggio
degli impianti di bordo.
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2 MRC (Modular Radio Cabinet) che integrano le radio di bordo.
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Mappa Digitale la cui immagine viene mostrata su un display video
montato al centro del cockpit.
L’architettura avionica supporta l’utilizzo di un FMS (Flight Management
System) duale che consente di effettuare una navigazione d’area (RNAV)
usando diversi sensori: GPS (ricevitore Global Positioning System),
DME/DME (Distance Measurement Equipment), VOR/DME (VHF
Omnidirectional Radio Range), AHRS/ADS (Attitude Heading Reference
System/Air Data System)
L’FMS (Flight Management System) o sistema di gestione del volo,
combina i dati di navigazione con i dati aerodinamici e di prestazione,
guidando l’elicottero lungo un profilo di volo ottimizzato per soddisfare
qualunque parametro operativo predeterminato (autonomia, velocità,
ecc.)
L’FMS calcola in maniera continua l’EPU (Estimated Position Uncertainty)
di ogni singola sorgente di navigazione e seleziona in automatico quella
che sta fornendo il valore migliore ai fini della navigazione.