ANS-TRAINING
SETTEMBRE 2011
EQUIPAGGIAMENTI E SISTEMI
EQUIPAGGIAMENTI E SISTEMI
SETTEMBRE 2011
INDICE
CAPITOLO 1
INTRODUZIONE
1.1
1.2
Cenni storici
Finalità delle Telecomunicazioni Aeronautiche
CAPITOLO 2
TEORIA DELL’INFORMAZIONE
2.1
2.2
Trasmissione dei messaggi
Mezzi di trasmissione
CAPITOLO 3
LE COMUNICAZIONI VERBALI
3.1
3.2
3.3
3.4
Trasduzione dei messaggi
Onde acustiche
Periodo e frequenza
Banda di frequenze
CAPITOLO 4
LE COMUNICAZIONI ELETTRICHE
4.1
4.2
4.3
4.4
Generalità
Segnali
Periodo e frequenza
Banda di frequenze
CAPITOLO 5
LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
E LE COMUNICAZIONI RADIOELETTRICHE
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
Generalità
Cariche elettriche
Onde elettromagnetiche
Produzione
Parametri delle Onde
Modulazione
Irradiazione
Ricezione
Classificazione
Propagazione elettromagnetica
Propagazione
PAG. 9
PAG. 9
PAG.13
PAG.15
PAG.15
PAG.17
PAG.19
PAG.19
PAG.19
PAG.21
PAG.22
PAG.23
PAG.23
PAG.23
PAG.25
PAG.28
PAG.29
PAG.29
PAG.29
PAG.30
PAG.30
PAG.31
PAG.32
PAG.38
PAG.40
PAG.42
PAG.42
PAG.44
INDICE
5.12
Vantaggi e svantaggi delle bande di frequenze
CAPITOLO 6
SISTEMI PER TELECOMUNICAZIONI
6.1
6.2
6.3
Generalità
Ponti radio
Satelliti per telecomunicazioni
CAPITOLO 7
SERVIZIO DI TELECOMUNICAZIONI AERONAUTICHE
7.1
7.2
Generalità
Suddivisioni
CAPITOLO 8
SERVIZIO FISSO AERONAUTICO
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
Generalità
Articolazione sistemi standard ICAO
Sistemi non standard ICAO. L’OLDI e l’AOIS
L’ATN – Aeronautical Telecommunication Network.
Indicatori di località
Ordine di Priorità
Categorie dei messaggi ammessi sulla AFTN e CIDIN
CAPITOLO 9
SERVIZIO MOBILE AERONAUTICO
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
Definizione
Generalità
Frequenze
CPDLC
Copertura operativa VHF/UHF in Italia
Frequenze di emergenza
Messaggi ammessi
CAPITOLO 10
SERVIZIO DI RADIONAVIGAZIONE AERONAUTICO
10.1
10.2
Generalità
Sistemi per l’avvicinamento finale e l’atterraggio: ILS
PAG.47
PAG.49
PAG.49
PAG.49
PAG.52
PAG.57
PAG.57
PAG.57
PAG.59
PAG.59
PAG.59
PAG.62
PAG.67
PAG.68
PAG.71
PAG.71
PAG.73
PAG.73
PAG.73
PAG.73
PAG.74
PAG.74
PAG.75
PAG.76
PAG.79
PAG.79
PAG.80
INDICE
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
10.8
10.9
10.10
10.11
Sistemi per l’avvicinamento finale e l’atterraggio: MLS
Aiuti per la navigazione a breve distanza: VOR
Aiuti per la navigazione a breve distanza: DME
Radiofari: NDB
Sistema di navigazione militare-TACAN
VORTAC
VDF ed UDF
NAVIGAZIONE SATELLITARE – GNSS
Sistemi per la sicurezza
CAPITOLO 11
SERVIZIO DI RADIODIFFUSIONE AERONAUTICO
11.1 Generalità
CAPITOLO 12
SEPARAZIONE CANALI DI COMUNICAZIONE
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
Generalità
Fattori
Caratteristiche trasmettitori e ricevitori
Spaziatura
Spaziatura Servizio Mobile
Modulazione con spaziatura a 8.33 KHz
Procedure operative
CAPITOLO 13
SEPARAZIONI GEOGRAFICHE DELLE FREQUENZE
13.1
13.2
13.3
Generalità
Frequenze inferiori a 30 MHZ
Frequenze superiori a 30 MHZ
CAPITOLO 14
INTERFERENZE E DISTURBI NOCIVI
14.1
14.2
14.3
14.4
14.5
14.6
Generalità
Sorgenti
Cause
Effetti
Provvedimenti
Interferenze da altre stazioni aeronautiche
PAG.89
PAG.93
PAG.95
PAG.96
PAG.98
PAG.99
PAG.100
PAG.102
PAG.107
PAG.113
PAG.113
PAG.115
PAG.115
PAG.117
PAG.117
PAG.118
PAG.118
PAG.119
PAG.119
PAG.121
PAG.121
PAG.121
PAG.122
PAG.123
PAG.123
PAG.123
PAG.124
PAG.124
PAG.124
PAG.125
INDICE
CAPITOLO 15
CONTROLLI IN VOLO
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.6
15.7
15.8
Generalità
Il Servizio Radiomisure in Italia
Scelta del sito
Controllo per omologazione
Controllo periodico
Controllo straordinario
Controllo post incidente
Coordinamenti
CAPITOLO 16
IL RADAR
16.1
16.2
16.3
16.4
16.5
16.6
16.7
16.8
16.9
16.10
Generalità
Radar Primario
Clutter e disturbi sul radar
Caratteristiche del radar primario
Limitazioni radar primario
Radar Secondario
Mappe Video
ADS-B
Sommario PSR/SSR
Tipi di Sorveglianza
CAPITOLO 17
INFORMATICA
PAG.127
PAG.127
PAG.127
PAG.128
PAG.128
PAG.128
PAG.129
PAG.129
PAG.129
PAG.131
PAG.131
PAG.134
PAG.138
PAG.141
PAG.142
PAG.143
PAG.147
PAG.147
PAG.149
PAG.149
PAG.151
ANS Training
Equipaggiamenti e sistemi
1 INTRODUZIONE
1.1 CENNI STORICI
1.1.1 Nell’antichità la parola ed il gesto costituirono gli unici mezzi per comunicare.
Infatti per l’uomo non vi fu alcuna pratica possibilità di comunicare a distanza, fuori della
portata della vista e dell’udito, fino a quando si è incominciato ad utilizzare la scrittura, periodo che segna il passaggio dalla preistoria alla storia. Un insieme di simboli, detto codice,
adatto a supporti fisici come l’argilla, il papiro o la cera, costituì il primo mezzo non solo
per tramandare l’informazione nel tempo, ma anche per trasportarla nello spazio, cioè per
comunicare a distanza.
Dal punto di vista delle comunicazioni, il principale vantaggio dell’uso della scrittura risulta quindi la possibilità di trasmettere informazioni nel tempo e nello spazio. Lo svantaggio
è che il trasporto fisico della parola scritta a distanza introduce immancabilmente dei ritardi
nell’interscambio di informazioni costituiti dai tempi necessari per il trasporto delle informazioni stesse.
Quali esempi di sistemi escogitati nel passato per superare la lentezza di propagazione
dell’informazione insita nel suo trasporto fisico, è classico citare diversi tipi di comunicazione ottica per mezzo di fuochi e fumate aventi significati simbolici. Già nel 459 a.C.
Eschilo nel primo atto dell’ “Agamennone”, per annunciare la vittoria dei Greci contro
i Troiani dopo l’assedio della città che si era concluso intorno al 1150 a.C. fa recitare a
Clitennestra: “Efesto, inviando dall’Ida bagliori di fiamma e roghi fin qui succedendosi a
roghi. Il fuoco è il corriere...” (Figura 1).
Figura 1 – Annuncio di Clitennestra
9
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Equipaggiamenti e sistemi
1.1.2 Un sistema di dimensioni imponenti fu quello della rete imperiale romana, con torri
di segnalazione disposte ad intervalli regolari in un’unica linea lunga migliaia di chilometri, disposta tutt’intorno al bacino del Mediterraneo. Queste torri sono rappresentate in un
bassorilievo della colonna Traiana edificata a Roma nel 112 d.C.
Figura 2 – Torre di Segnalazione Romana
Con tali sistemi, che possono essere considerati dei telegrafi ottici, il tempo di trasporto
dell’informazione viene ridotto alla somma dei tempi di ripetizione dei segnali nelle stazioni intermedie. La velocità di trasmissione tra trasmettitore e ricevitore intermedi, cioè il
tempo impiegato per trasmettere un’informazione da una torre alla successiva, era pari alla
velocità della luce, visto che la comunicazione era visiva (Figura 2).
10
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Equipaggiamenti e sistemi
Si evidenzia, a fronte della aumentata velocità rispetto al trasporto fisico, sia la laboriosità
della trasmissione delle informazioni, sia la scarsa capacità del mezzo trasmissivo. Il sistema era infatti in grado di trasportare con una certa velocità i segnali elementari, ma non
poteva trasmettere più di un segnale elementare per volta. Nonostante tali limitazioni oltre
al fatto che il funzionamento era garantito soltanto con il bel tempo, il telegrafo ottico costituì fino al secolo corso il mezzo di telecomunicazione più efficiente.
Via via infatti furono utilizzati fari, lanterne, bandiere e si attribuì ai singoli segnali elementari il significato di frasi prestabilite, scelte fra le più comuni, operando così una considerevole classificazione di messaggi prestabiliti.
1.1.3 Il telegrafo ottico fu sostituito non appena divenne disponibile quello elettrico
(Figura 3), le cui prime linee comparvero sia in Europa che in America intorno al 1840.
La telegrafia elettrica si sviluppò inizialmente in prossimità delle strade ferrate, da cui le
analogie: stazione ferroviaria e stazione telegrafica / linea ferroviaria e linea telegrafica.
Figura 3 - Telegrafo
Questo nuovo mezzo di comunicazione, oltre alla trasmissione dei dispacci di servizio, consentì anche la possibilità di inviare messaggi privati e resoconti di avvenimenti importanti
a quotidiani ed agenzie giornalistiche. Alcuni giornali gli dedicarono anche la loro testata:
The Daily Telegraph di Londra (1855), Il Telegrafo di Livorno, De Telegraf di Amsterdam,
ecc. Molti cronisti divennero anche ottimi telegrafisti e la parola telegrafo fu sinonimo di
rapidità nella diffusione delle informazioni che giungevano alle redazioni più importanti in
tempo reale.
Fra i vari telegrafi, quello che si diffuse maggiormente fu l’apparato di Samuel Morse sia
per la semplicità di funzionamento, sia per il suo codice fatto di punti e linee, tanto che
venne utilizzato anche con vari sistemi di trasmissione acustici ed ottici. La prima linea
telegrafica Washington-Baltimora fu inaugurata il 1 Gennaio 1844. L’anno successivo fu
prolungata fino a Philadelphia e New York.
11
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Equipaggiamenti e sistemi
1.1.4 Nella seconda metà dell’800 si ebbe, oltre ad un consistente sviluppo delle reti telegrafiche, anche la nascita del telefono. La caratteristica fondamentale che distingue il
telefono dal telegrafo è quella di consentire una diretta ed immediata comunicazione fra
due persone, senza codifica e decodifica dell’informazione vocale in linee e punti effettuata
dagli operatori telegrafici. La prima metà del XX secolo è segnata dallo sviluppo della radio
quale mezzo di comunicazione a grande distanza ed in tempo reale.
A differenza però del telegrafo e del telefono, attraverso la radio era (ed è) possibile comunicare o meglio ancora diffondere le informazioni contemporaneamente ad una moltitudine
di destinatari in località anche molto distanti fra loro. Un’ulteriore evoluzione è costituita
dalla realizzazione dei circuiti integrati che, con l’aumento delle velocità di commutazione
e la riduzione delle dimensioni e delle potenze in gioco, ha permesso da un lato lo sviluppo
delle trasmissioni satellitari, dall’altro l’enorme diffusione dei moderni elaboratori.
Figura 4 - Computer
È con l’avvento dei moderni computers, (Figura 4) la cui capacità si evolve in modo inversamente proporzionale agli ingombri, che il concetto di telecomunicazione subisce una
ulteriore estensione.
1.1.5 Raggiunto ormai l’obiettivo della diffusione di ogni tipo di informazione in tempi
reali, l’attenzione è ora rivolta all’integrazione dei vari sistemi di telecomunicazione.
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Equipaggiamenti e sistemi
L’avvento dei computer rende infatti possibile l’immagazzinamento e l’elaborazione di un
enorme quantità di informazioni complesse; la futura generazione di terminali di telecomunicazione, avvalendosi di un’unica estesa rete integrata, renderà possibile la trasmissione e
la ricezione di ogni tipo di informazione, sia essa visiva che auditiva.
1.2 FINALITÀ DELLE TELECOMUNICAZIONI AERONAUTICHE
1.2.1 Agli albori del volo, quando il traffico aereo era limitato sia per lo scarso numero
di macchine sia per la tipologia dei voli, l’interdipendenza operativa era così ridotta da
far ritenere il volo quasi un fenomeno di natura individuale: i rari problemi che potevano
insorgere, quali ad esempio l’arrivo simultaneo di più aeromobili su un medesimo aerodromo, venivano risolti con il concorso e la responsabilità dei piloti. Con l’intensificarsi della
frequenza dei voli e con la sviluppata tecnologia, che portava a macchine sempre più veloci
e con maggior autonomia, l’interdipendenza operativa andò via via aumentando: da singoli
voli si era passati ad un vero e proprio Traffico Aereo.
1.2.2 In conseguenza di ciò, la sicurezza e la regolarità dei voli non poteva più essere
demandata soltanto ai piloti ed al criterio di “vedere ed esser visti”, ma richiedeva un’organizzazione a terra per l’assistenza al volo. Inizialmente si utilizzarono segnali luminosi
e razzi per regolare l’atterraggio ed il decollo sugli aerodromi. Con il miglioramento dei
sistemi di comunicazione e di navigazione divenne presto possibile un vero e proprio controllo del traffico aereo.
1.2.3 Le telecomunicazioni aeronautiche, nelle componenti relative alle reti fisse ed ai sistemi di comunicazione e navigazione, costituiscono il supporto fondamentale per garantire
sicurezza, regolarità ed economicità di ogni operazione di volo e del traffico aereo in generale. Requisiti fondamentali di ogni sistema di telecomunicazione nel campo aeronautico
sono l’estremo grado di affidabilità richiesto (disponibilità e continuità dei collegamenti) e
la velocità di propagazione delle informazioni adeguata all’impiego del vettore aereo.
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Equipaggiamenti e sistemi
CAPITOLO 2
TEORIA DELL’INFORMAZIONE
2.1 TRASMISSIONE DEI MESSAGGI
2.1.1 Con il termine generico di comunicazione possiamo intendere l’insieme dei fenomeni
che, interessando i nostri sensi, ci permettono di interagire con il mondo esterno inviando o
ricevendo informazioni, cioè concetti rappresentati mediante simboli. Due persone che parlano fra loro realizzano la più elementare forma di collegamento: ciò permette alternativamente ai due interlocutori, sorgente (persona che sta parlando) e destinatario (persona che
sta ascoltando), lo scambio delle rispettive informazioni attraverso un mezzo trasmissivo
(per es. l’aria) che consente il trasporto delle informazioni tra i due.
Esaminiamo ora in modo più preciso la successione delle fasi attraverso le quali l’informazione originata dalla sorgente perviene al destinatario. Si ha in questo caso lo schema o
l’architettura funzionale a blocchi di un sistema di comunicazione (Figura 5).
Figura 5 – Architettura Sistema di Telecomunicazioni
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Equipaggiamenti e sistemi
I concetti, trasformati in una successione di SIMBOLI (es. lettere dell’alfabeto), opportunamente ordinati secondo un codice noto anche al destinatario (CODIFICA), costituiscono
il MESSAGGIO contenente l’INFORMAZIONE da trasmettere. L’informazione si può definire come il contenuto concettuale del messaggio. Gli stessi concetti possono essere codificati in modi diversi, secondo i linguaggi noti ai due interlocutori (sorgente e destinatario).
Il MESSAGGIO può essere di diversa natura: un testo scritto, una conversazione, una fotografia, una scena in movimento, musica, ecc. Per rendere possibile la trasmissione, occorre
sottoporlo ad una operazione detta di TRASDUZIONE.
Tale operazione differisce secondo la natura del messaggio e del mezzo trasmissivo usato e consiste nel trasformare il messaggio stesso in una grandezza fisica (SEGNALE),
variabile secondo la stessa legge di variazione del mezzo trasmissivo (variazione della
pressione dell’aria, variazione della corrente elettrica lungo la linea, variazione del campo
elettromagnetico lungo una guida d’onda). Ad ogni messaggio corrisponderà quindi un
particolare segnale.
Nel caso di una conversazione orale si parlerà di SEGNALE ACUSTICO. Il segnale ottenuto dalla trasduzione si propagherà lungo il mezzo trasmissivo (spazio libero, cavo elettrico,
guida d’onda).
Per poter essere ricevuto dal destinatario il segnale trasmesso dovrà necessariamente essere
sottoposto ad una ulteriore operazione di trasduzione, inversa alla stessa effettuata in trasmissione, e ad una successiva DECODIFICAZIONE (interpretazione del codice usato in
trasmissione) al fine di ottenere in ricezione la stessa informazione presente alla sorgente.
2.1.2 In ogni sistema di comunicazioni vi sono fattori che influenzano la trasmissione in
maniera tale che il messaggio ricevuto non sarà mai perfettamente fedele a quello trasmesso; tra questi il rumore, l’attenuazione e la distorsione.
Il rumore è rappresentato da un qualunque segnale prodotto da una fonte esterna al sistema
che, sovrapponendosi al segnale utile che contiene l’informazione, lo disturba.
L’attenuazione riduce l’ampiezza del segnale utile ed è strettamente legata alle caratteristiche
del mezzo trasmissivo ed alla sua lunghezza (la distanza che separa sorgente e destinatario).
La distorsione, introdotta dai sistemi di trasmissione e ricezione in relazione alle loro caratteristiche di linearità, influenza il segnale utile trasformandone la forma, e quindi il contenuto dell’informazione.
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Equipaggiamenti e sistemi
2.2 MEZZI DI TRASMISSIONE
2.2.1 Si intende per mezzo trasmissivo l’insieme degli elementi che, interposti tra la sorgente (trasmettitore) ed il destinatario (ricevitore), consentono il transito dei flussi di informazione; ad esempio, l’aria che si frappone tra due interlocutori, che permette la propagazione (sonora) delle vibrazioni emesse dalle corde vocali.
I mezzi, o supporti di trasmissione utilizzati oggi nelle telecomunicazioni possono convenzionalmente essere suddivisi in due categorie:
1. supporti fisici:
sistemi che congiungono “fisicamente” il trasmettitore al ricevitore; es.: cavi coassiali,
fibre ottiche ecc.
2. supporti radioelettrici:
onde radio.
Ogni mezzo trasmissivo possiede specifiche caratteristiche intrinseche che ne determinano
il campo di applicazione; è intuitivo, ad esempio, che sia impossibile utilizzare supporti
fisici (cavi) per i collegamenti con i mezzi mobili. Altre caratteristiche salienti per l’applicazione dei supporti trasmissivi sono la capacità (numero dei collegamenti possibili), la
velocità di propagazione e la sensibilità ai disturbi (rumore, distorsione, attenuazione).
Nel configurare una rete di telecomunicazione occorre porre particolare attenzione nella
scelta dei mezzi di trasmissione, analizzando una molteplicità di fattori, alcuni di natura
fisica (distanze, orografia) altri di carattere operativo (affidabilità, capacità trasmissiva) e,
non ultimi, i costi di realizzazione ed esercizio.
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CAPITOLO 3
LE COMUNICAZIONI VERBALI
3.1 TRASDUZIONE DEI MESSAGGI
3.1.1 La comunicazione verbale o fonica è il primo e più importante sistema per lo scambio
di messaggi tra esseri viventi. Come abbiamo visto prima, il messaggio, cioè il concetto
codificato, per poter giungere al destinatario deve essere sottoposto ad una trasduzione e
cioè alla operazione di trasformazione del messaggio stesso in una grandezza fisica, ovvero
in un segnale che dovrà essere variabile con la stessa legge del mezzo trasmissivo.
Nel caso del messaggio verbale, l’operazione di trasduzione viene effettuata dalle corde
vocali che, vibrando, provocano sull’aria una serie di pressioni e decompressioni che si
propagano intorno alla persona.
3.2 ONDE ACUSTICHE
3.2.1 Le corde vocali in pratica non sono altro che generatori di onde acustiche, che hanno
caratteristiche variabili come lo sono i messaggi da trasmettere. Per meglio comprendere
il concetto generale di onda o oscillazione, si pensi di essere in prossimità di uno stagno in
assenza di vento.
La superficie dello stagno sarà perfettamente liscia. Se però si lancia un sasso al centro dello
specchio d’acqua, si producono una serie di ondulazioni che, a partire dal punto dov’è caduto il sasso, si allontanano concentricamente. Si sono cioè generate delle onde (nel nostro
caso si tratta di onde d’acqua) (Figura 6).
Figura 6 – Onde sull’acqua
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Equipaggiamenti e sistemi
Se si ripetesse l’operazione con un sasso più piccolo, si noterebbero delle ondulazioni più
vicine tra loro. (Figura 7)
Figura 7 – Onde sull’acqua (sasso piccolo)
3.2.2 Prendiamo ora una limetta per unghie o una qualsiasi asta rigida e fissiamola su una
superficie anch’essa rigida: non si noterà alcun fenomeno finché l’asta sarà in posizione di
quiete. Se la forzassimo sull’estremità libera rilasciandola repentinamente, udiremmo un
suono tendente ad affievolirsi gradualmente: l’asta ha cioè generato delle onde acustiche
che non vediamo, ma che vengono percepite dal nostro orecchio.
Possiamo inoltre sperimentare che, analogamente ai sassi di diverse dimensioni lanciati
nello stagno, variando il punto di fissaggio dell’asta sulla superficie rigida e cioè, variando
la lunghezza della parte libera di oscillare, varierà anche la qualità del suono percepito.
Sia nel primo che nel secondo caso, abbiamo fatto in modo che l’asta, per ritornare nella
sua posizione di quiete, comprimesse l’aria circostante in un senso e la decomprimesse
nell’altro. L’elasticità del materiale di cui è costituita l’asta ha fatto sì che, prima di fermarsi
definitivamente, la stessa oscillasse per un certo numero di volte (Figura 8).
Figura 8 – Asticella che oscilla
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La variazione della lunghezza dell’asta ha prodotto oscillazioni od onde più o meno ravvicinate tra loro a seconda che la lunghezza sia stata diminuita o aumentata.
3.2.3 È da evidenziare come nei due tipi di oscillazioni prese in esame (quella visiva e
quella acustica), riscontriamo la caratteristica di potersi sviluppare e propagare attraverso
mezzi diversi tra loro.
Nel primo caso l’oscillazione è capace di propagarsi facilmente in un liquido, nel secondo
caso attraverso l’aria. Nel vuoto infatti non è possibile la propagazione dei suoni.
3.3 PERIODO E FREQUENZA
3.3.1 Sia il tempo impiegato per il completamento dell’onda sull’acqua dello stagno sia il
tempo impiegato dall’asta per produrre un’oscillazione completa, si chiama periodo o ciclo
che si indica con T e si misura in secondi (sec) o sottomultipli.
Il numero di onde o oscillazioni prodotte nell’unità di tempo (1 secondo) si chiama
frequenza, che si indica con f e si misura in Hertz (Hz) o multipli. Da quanto detto scaturisce che:
f=
1
T
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3.4 BANDA DI FREQUENZE
3.4.1 Per quanto riguarda le onde acustiche c’è da notare che esse si possono sommare o
combinare, dando origine a suoni percepiti dal nostro orecchio con caratteristiche diverse.
Le nostre corde vocali ad esempio generano onde acustiche complesse aventi diverse frequenze, come peraltro sono complesse le informazioni che noi vogliamo far arrivare a
destinazione.
La differenza tra la frequenza massima e la frequenza minima delle onde prodotte viene
definita AMPIEZZA di BANDA e si misura in Hertz. L’intervallo di frequenze compreso
tra una frequenza più bassa a una frequenza più alta è detto BANDA di frequenze.
Nel caso della voce umana, la variazione di pressione esercitata dalle corde vocali sull’atmosfera produce onde acustiche che vanno da un minimo di 100 Hz ad un massimo di 10.000
Hz, distribuite in maniera diversa a seconda dell’individuo. In questo caso la banda di frequenze è l’intervallo 100 Hz : 10000 Hz, l’ampiezza di banda è 10000 − 100 = 9900 Hz.
Le corde vocali di una donna, ad esempio, in genere producono una prevalenza di onde acustiche a frequenza più elevata rispetto all’uomo e vengono percepite dall’orecchio umano
come un suono più acuto, squillante.
Invece, la banda di frequenze del timpano umano occupa l’intervallo da 16 Hz a 16000 Hz.
Ovviamente, come per il caso della voce, può esserci una variazione da persona a persona,
ma in questo caso non c’è variazione tra uomo e donna.
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CAPITOLO 4
LE COMUNICAZIONI ELETTRICHE
4.1 GENERALITÀ
4.1.1 Le comunicazioni elettriche permettono di realizzare sistemi di comunicazione affidando il messaggio (con l’informazione da trasmettere), di qualunque natura originaria
esso sia (testo scritto, musica, ecc.), ad un segnale di natura elettrica che ha la proprietà di
trasferirsi da un punto ad un altro su un supporto fisico (cavo).
4.2 SEGNALI
4.2.1 I segnali elettrici (correnti o tensioni) che interessano i circuiti di un sistema di comunicazioni elettriche possono assumere forme e caratteristiche diverse. In generale possono
essere:
1. segnali costanti: segnali che rimangono costanti nel tempo (esempio: una corrente ad
intensità costante, una tensione continua);
2. segnali variabili: segnali i cui valori variano nel tempo (esempio: corrente ad intensità
variabile; tensione variabile). I due segnali si possono rappresentare su un piano cartesiano
riportando sulle ascisse il tempo t e sulle ordinate i valori dell’ampiezza I.
Le rappresentazioni grafiche di una corrente continua (cioè costante) e di una corrente variabile sono, per esempio, quelle riportate in Figura 9 e Figura 10.
Figura 9 – Segnale costante
Figura 10 – Segnale variabile
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4.2.2 SEGNALI PERIODICI
Nelle comunicazioni elettriche notevole importanza rivestono i segnali elettrici variabili e
tra questi, un particolare tipo di segnale chiamato periodico.
Sono periodici i segnali che si ripetono uguali a sé stessi dopo un intervallo di tempo T
detto periodo per un numero infinito di volte (Figura 11).
Figura 11 – Segnali periodici
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4.3 PERIODO E FREQUENZA
4.3.1 Come si può vedere i segnali assumono gli stessi valori ad intervalli regolari di tempo.
Anche per i segnali di natura elettrica l’intervallo di tempo T si chiama periodo e si misura in secondi o sottomultipli, mentre il numero di periodi compresi nell’unità di tempo
(1 secondo) prende il nome di frequenza f e si misura in Hertz.
Vale anche qui la relazione tra T ed f. Posto infatti T la durata di un ciclo, sarà:
f=
1
T
4.3.2 Poiché le grandezze elettriche che interessano le comunicazioni hanno un T molto
basso, per la misura delle frequenze si usano i multipli:
KiloHertz (KHz) = 1.000 Hz = 103 Hz
MegaHertz (MHz) = 1.000.000 Hz = 106 Hz
GigaHertz (GHz) = 1.000.000.000 Hz = 109 Hz
TeraHertz (GHz) = 1.000.000.000.000 Hz = 1012 Hz
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4.3.3 Un particolare tipo di grandezza periodica è la grandezza sinusoidale.
Essa si può ottenere dalla rotazione a velocità angolare costante del raggio di una circonferenza, riportando su un sistema cartesiano in ascissa i tempi e sull’asse verticale la proiezione del raggio in ogni istante.
In Figura 12 sono rappresentati i valori di una grandezza sinusoidale in tre istanti successivi
(t1, t2, t3 ):
Figura 12 – Generazione di una sinusoide
In Figura 13 è invece la rappresentazione di tre periodi di una forma d’onda sinusoidale:
Figura 13 – Onda sinusoidale
26
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4.3.4 I parametri di una grandezza sinusoidale oltre al periodo T e frequenza f sono:
1. Ampiezza massima (Amax) e cioè il valore massimo della sinusoide
2. Fase e cioè il valore dell’argomento di una qualsiasi grandezza periodica in un certo
istante. Il concetto di fase si comprende più facilmente paragonando due grandezze sinusoidali aventi la stessa frequenza e la stessa Amax (Figura 14).
Figura 14 – Sfasamento tra due sinusoidi
La differenza tra le due sinusoidi nella figura precedente consiste nel fatto che all’istante di
partenza (t = 0), i due raggi risultano sfasati di un angolo di 90° per cui mentre la proiezione
del raggio è nulla nella prima sinusoide, nella seconda assume già il valore massimo.
La differenza di ampiezza all’istante di partenza è quindi dovuta alla diversa fase delle due
sinusoidi per cui si può affermare che le due sinusoidi hanno una differenza di fase di 90°.
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4.4 BANDA DI FREQUENZE
4.4.1 Analogamente alle comunicazioni verbali anche nel campo delle comunicazioni elettriche le frequenze utilizzate per trasmettere un dato segnale talvolta assumono diversi valori. In tal caso di dice che un dato segnale occupa una determinata Banda di frequenze.
Ad esempio nelle ordinarie comunicazioni tra telefoni fissi le variazioni di pressione esercitate sul microfono dalla voce umana hanno componenti armoniche (cioè frequenze) da
circa 100 Hz ad un massimo di 10 Khz.
Le frequenze delle onde acustiche vengono trasformate (operazione di trasduzione) dal microfono (Figura 15) in corrispondenti variazioni/oscillazioni di correnti contenenti lo stesso
valore di frequenze delle onde acustiche.
Figura 15 – Microfono e Altoparlante
Sarà l’auricolare della persona che riceve a trasformare tali oscillazioni di natura elettrica
in oscillazioni acustiche (operazione di traduzione).
Pertanto si può affermare che la banda di frequenze utilizzata in una comunicazione telefonica va da 100 Hz a 10 Khz. In realtà per riprodurre con buona fedeltà la voce umana è
sufficiente la traduzione delle armoniche da 300 a 3400 Hz.
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CAPITOLO 5
LE ONDE ELETTROMAGNETICHE
E LE COMUNICAZIONI RADIOELETTRICHE
5.1 GENERALITÀ
5.1.1 Fin qui abbiamo visto diverse specie di onde od oscillazioni le quali, a seconda delle loro peculiari caratteristiche, hanno la capacità di diffondersi attraverso diversi mezzi
trasmissivi.
È stato evidenziato come le onde nello stagno si diffondevano attraverso un mezzo liquido
come l’acqua, le onde acustiche attraverso l’atmosfera, i segnali od oscillazioni elettriche
attraverso un conduttore di energia elettrica (cavo).
Esiste un altro tipo di oscillazione che ha la capacità di propagarsi nello spazio anche in
assenza di atmosfera. Parliamo delle oscillazioni od onde elettromagnetiche.
5.2 CARICHE ELETTRICHE
5.2.1 Per avere un’idea circa la loro generazione ci si può rifare all’esperienza quotidiana che ci porta spesso ad imbatterci in fenomeni che comunemente classifichiamo come
elettrici (corrente nei fili conduttori, fulmini atmosferici, accensione degli autoveicoli) e magnetici (attrazione di pezzi di ferro tramite calamite, orientamento dell’ago di una bussola).
Supponiamo di avere una carica elettrica positiva (o negativa) posta in un punto P dello
spazio. Essa crea intorno a sé una forza elettrica che diminuisce all’aumentare della distanza e viceversa ed ha la caratteristica di attrarre cariche elettriche di segno opposto mentre
respinge quelle di segno uguale.
Se spostiamo la carica in un altro punto P1, si crea un nuovo campo elettrico che risulta più
forte vicino a tale punto. In altre parole il campo di forze elettriche varia nello spazio per
la nuova situazione creatasi.
Lo spostamento della carica elettrica ha creato una perturbazione elettrica che si è propagata nello spazio.
Analogamente si può dire che un magnete spostato da un punto ad un altro crea una
perturbazione magnetica che si propaga nello spazio.
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Un’importante proprietà dei campi elettrici e magnetici variabili è quella per cui ogni
campo elettrico variabile genera un campo magnetico variabile ed ogni campo magnetico
variabile genera un campo elettrico variabile.
Vi è cioè un continuo processo di trasformazione di energia elettrica in magnetica e viceversa. Si parlerà allora di perturbazioni elettromagnetiche che viaggiano nello spazio,
intendendo con questo variazioni dello stato elettrico e magnetico di ogni punto interessato
dalla perturbazione.
5.3 ONDE ELETTROMAGNETICHE
5.3.1 Si definisce Onda Elettromagnetica una perturbazione elettrica e magnetica che si
propaga nello spazio alla velocità della luce pari a 299.792 Km./sec. (valore che viene comunemente arrotondato a 300.000 Km./sec.)
5.4 PRODUZIONE
5.4.1 In natura una fonte di produzione di onde elettromagnetiche è rappresentata dalle
scariche atmosferiche.
Queste infatti non sono altro che delle variazioni dello stato di equilibrio elettrico tra le
cariche presenti alla base delle nubi e sulla superficie della Terra.
Tale variazione, come abbiamo visto, provoca un campo magnetico anch’esso variabile il
quale, a sua volta, provoca un campo elettrico variabile e così via fino a quando non viene
raggiunto uno stato di quiete.
5.4.2 A prescindere dalla produzione naturale, le onde elettromagnetiche, dette anche onde
radio, possono essere generate per mezzo di appositi circuiti elettronici che prendono il
nome di oscillatori RF (Radio Frequenza). In un classico oscillatore RF, oltre al sistema
di alimentazione ed a vari circuiti elettronici, troviamo due importanti componenti: una
bobina (L), ovvero un conduttore avvolto in spire (capace di generare un campo magnetico
quando viene attraversato da una corrente elettrica) ed un condensatore costituito da due
piastre metalliche (Figura 16).
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Figura 16 – Generatore onde elettromagnetiche
Il valore della frequenza delle oscillazioni prodotte è determinato dai valori di L e C. Più
basso è il valore dei due componenti più alto sarà il valore della frequenza generata.
Le oscillazioni RF prodotte sono onde di tipo sinusoidale come quelle già viste nelle comunicazioni elettriche, essendo tuttavia presenti in questo caso due onde sinusoidali concatenate tra loro che rappresentano una le variazioni del campo elettrico e l’altra le variazioni
del campo magnetico (Figura 17).
Figura 17 – Onda elettromagnetica
5.5 PARAMETRI DELLE ONDE
5.5.1 I parametri relativi alle onde elettromagnetiche sono uguali a quelli elettrici e quindi
dato T (Periodo) sarà f = 1 / T.
Un altro parametro da tenere in considerazione è la lunghezza d’onda indicata con λ (lambda) e che viene definita come la distanza percorsa dall’onda nell’intervallo di tempo T
di un periodo o ciclo.
Poiché la velocità di propagazione dell’onda elettromagnetica è di 300.000.000 metri al
secondo, si avrà:
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λ = 300.000.000 × T = 300.000.000 ×
1
[metri]
f
A titolo esemplificativo un’onda elettromagnetica di 100 KHz (100.000Hz) avrà una
lunghezza d’onda pari a:
1
λ = 300.000.000 ×
= 3.000 [metri]
100.000
5.6 MODULAZIONE
5.6.1 Una caratteristica delle onde elettromagnetiche prodotte da un oscillatore RF su una
prefissata frequenza, è quella di non contenere di per sé un’ informazione compiuta. Essa
si può assimilare cioè ad un circuito elettrico nel quale viene fatta passare una corrente
ad intensità costante. In altri termini le onde elettromagnetiche costituiscono il supporto
radioelettrico su cui fare viaggiare le informazioni analogamente al cavo che costituisce il
supporto per le comunicazioni elettriche.
Per utilizzare le onde elettromagnetiche con lo scopo di trasmettere a distanza informazioni
di natura diversa, è quindi necessario “caricare” le onde stesse con segnali intelligenti che
apportino modificazioni conformi alle informazioni da trasmettere.
5.6.2 A ciò provvede un apparato o circuito detto MODULATORE che ha il compito di
modificare uno o più parametri dell’oscillazione RF in modo che l’onda elettromagnetica,
a questo punto detta portante, faccia pervenire l’informazione desiderata a destinazione.
L’operazione di modifica o di modulazione dell’onda portante può consistere nella:
• variazione dei suoi valori di ampiezza (modulazione di ampiezza)
• variazione dei suoi valori di frequenza (modulazione di frequenza)
• variazione della fase (modulazione di fase)
• variazione della continuità della portante (modulazione ad impulsi).
5.6.3 La modulazione di ampiezza (A.M. – Amplitude Modulation) viene ottenuta facendo
variare l’ampiezza dell’onda elettromagnetica portante
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In altri termini il segnale da trasmettere, proveniente da un apparato generatore di segnali
elettrici periodici (oscillatore di bassafrequenza – BF) o un segnale ottenuto per mezzo di
un microfono dalla trasformazione delle onde acustiche in segnale elettrico, fa variare l’ampiezza dell’onda elettromagnetica.
5.6.4 Se si fa variare l’ampiezza della portante interrompendola per tempi più o meno
brevi come nella Figura 18 avremo un particolare tipo di modulazione di ampiezza detta
ad interruzione di portante che chiameremo A1A, e corrispondente in sostanza al sistema
telegrafico di una comunicazione elettrica. Tale sistema infatti viene comunemente indicato
con “radiotelegrafia”. La variazione dell’ampiezza può essere anche ottenuta miscelando
un segnale elettrico detto BF (Bassa Frequenza) con l’onda elettromagnetica portante.
Figura 18 – Modulazione A1A
5.6.5 Se si fa infatti variare l’ampiezza della portante per mezzo di un segnale elettrico BF
sinusoidale, l’onda elettromagnetica modulata risulterà come in Figura 19.
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Figura 19 – Modulazione A2A
Tale modulazione verrà indicata come A2A, ed impiegata anch’essa in radiotelegrafia modulando la portante per tempi più o meno lunghi (linee e punti).
Variando infine l’ampiezza della portante per mezzo di un segnale modulante elettrico proveniente da un microfono, a seguito della trasformazione delle onde acustiche e che ha una
rappresentazione grafica come in Figura 20.
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Figura 20 – Segnale da microfono
l’onda elettromagnetica modulata risulterà così come nella Figura 21.
Figura 21 – Modulazione A3E
La modulazione risultante verrà indicata come A3E, corrispondente in sostanza al sistema
telefonico di una comunicazione elettrica. Tale sistema, infatti, viene comunemente detto
“radiotelefonia”.
5.6.6 La modulazione di frequenza (F.M. – Frequency Modulation) viene invece ottenuta
variando la frequenza dell’onda portante in accordo al segnale modulante.
In Figura 22 viene evidenziata la portante, la modulante e la modulata.
Questo tipo di modulazione offre il vantaggio di ridurre al minimo i disturbi dovuti alle scariche atmosferiche (che influiscono principalmente sull’ampiezza dell’onda, più che sulla
frequenza) e di una migliore fedeltà nella riproduzione a destinazione delle informazioni
originarie.
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Figura 22 – Modulazione di frequenza
5.6.7 La modulazione di fase: In questo caso la modulante va a modificare la fase della portante lasciandone invariata l’ampiezza. È molto simile alla modulazione di frequenza tant’è
che ambedue vengono chiamate modulazioni angolari.
5.6.8 La modulazione ad impulsi. ( P Ø N ): Modulazione in cui la portante non è continua
ma costituita da una serie di impulsi (Figura 23).
Figura 23 – Portante impulsiva
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L’informazione relativa al messaggio può essere associata all’ampiezza, alla durata o
all’istante di partenza degli impulsi (Figura 24, Figura 25, Figura 26).
Figura 24 - Modulazione di AMPIEZZA degli impulsi
(PAM-Pulse Amplitude Modulation)
Figura 25 - Modulazione di DURATA degli impulsi
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Figura 26 – Modulazione di POSIZIONE di partenza degli impulsi
(PPM-Pulse Position Modulation)
5.7 IRRADIAZIONE
5.7.1 Per far si che le onde elettromagnetiche prodotte da un oscillatore e modulate da un
modulatore si propaghino nello spazio occorre inviarle, tramite un conduttore, ad un dispositivo idoneo allo scopo e cioè ad un sistema irradiante o antenna. Costruttivamente, le antenne hanno diverse forme e dimensioni a seconda dei parametri dell’onda elettromagnetica
nonché delle esigenze da soddisfare.
L’antenna più semplice è la cosiddetta antenna marconiana costituita da un’asta metallica
verticale. Con questo tipo di antenna la propagazione avviene a 360 gradi sul piano orizzontale, ma con un “cono d’ombra”, ovvero una zona con minor irradiazione sul piano
verticale, lungo l’asse maggiore dello stilo.
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Figura 27 – Antenna direttiva
Quando è necessaria o desiderabile una diffusione più uniforme possibile in tutto lo spazio circostante vengono impiegate particolari antenne marconiane con due tratti verticali
ad angolo. Altri tipi di antenne, dette direttive vengono impiegate quando è desiderabile
convogliare verso una particolare direzione la maggior parte dell’ energia RF disponibile.
È questo per esempio il caso che ricorre nell’impiego dei ponti radio. (Figura 27).
5.7.2 Un’importante caratteristica delle antenne è la dimensione fisica del sistema irradiante e cioè dell’elemento al quale perviene il segnale RF per essere irradiato nello spazio.
La lunghezza di tale elemento infatti dovrebbe essere uguale a quella della lunghezza
dell’onda del segnale RF in uso. È possibile, per ovvi motivi d’ingombro, utilizzare antenne
le cui dimensioni siano dei sottomultipli pari della lunghezza d’onda λ/2 o λ/4 ma occorre
tenere presente che più ci si allontana dalla lunghezza d’onda intera, maggiore è la quantità
di energia che va perduta nell’irradiazione.
Lo stesso discorso si applica alla ricezione, in quanto ogni antenna riceve su una determinata frequenza (e quindi determinata lunghezza d’onda) con la stessa efficienza con la quale
irradia nello spazio l’energia RF.
Talora la lunghezza di una antenna calcolata secondo λ/2 o λ/4 risulta eccessiva in quanto
scomoda da montare ad esempio su di un autoveicolo. In tal caso è possibile accorciarla ulteriormente ma bisogna “adattarla” mediante l’inserimento di una induttanza (quelle specie
di molle che si vedono alla base delle antenne sulle auto).
Tuttavia con tale procedimento l’antenna non viene utilizzata con il massimo delle prestazioni né in trasmissione né in ricezione perciò questa modifica va effettuata solo in caso di
effettiva necessità
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Ne consegue che per la maggior efficienza possibile le antenne trasmittenti e quelle riceventi dovrebbero avere una dimensione corrispondente esattamente alla lunghezza d’onda.
5.8 RICEZIONE
5.8.1 Il segnale RF generato dall’oscillatore, modulato dal modulatore ed irradiato dall’antenna viaggia così nello spazio. Per poter far pervenire l’informazione desiderata al destinatario, serve solo un apposito ed idoneo sistema di ricezione.
Il sistema è costituito da un’antenna ricevente che ha la capacità di captare tutti i segnali RF,
aventi diverse frequenze, che la investono. Tali segnali vengono quindi inviati ad un apparato ricevitore il quale, attraverso un apposito circuito, seleziona il segnale RF desiderato.
In altri termini, questo circuito del ricevitore chiamato sintonizzatore lascia passare solo i
segnali RF che hanno la frequenza che si desidera ricevere. La selezione della frequenza da
ricevere viene effettuata, come per l’oscillatore RF, da una bobina ed un condensatore i quali hanno, entro certi limiti, gli stessi valori di quelli presenti nell’oscillatore RF. È possibile
variare la frequenza di ricezione infatti, variando il valore di uno o di entrambi i componenti
(di L e C). In genere viene variato il valore di C.
5.8.2 Effettuata questa selezione, il ricevitore amplifica il segnale RF e lo invia al demodulatore che svolge una funzione inversa rispetto a quella del modulatore.
L’informazione originaria così riottenuta viene inviata all’utilizzatore che può essere un
altoparlante, uno strumento di bordo etc.
In Figura 28 viene evidenziata la costituzione schematica di un ricetrasmettitore radio.
Figura 28 – Trasmettitore e Ricevitore
Nelle Figura 29 e Figura 30 sono indicati gli schemi dettagliati del lato Trasmettitore e di
quello Ricevitore, rispettivamente.
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Microfono + Trasmettitore + Antenna
Figura 29 – Sezione del Trasmettitore
Antenna + Ricevitore + Altoparlante
Figura 30 – Sezione del Ricevitore
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5.9 CLASSIFICAZIONE
5.9.1 Le onde elettromagnetiche vengono classificate in base alla loro frequenza secondo
lo schema seguente:
Tabella 1 – Bande di Frequenze
Spettro/banda
Sigla
Gamma di frequenza
Gamma di lunghezza d’0nda
Very Low Frequency
VLF
(Frequenze bassissime)
meno di 30 KHz
Lunghissime
più di 10 Km
Low Frequency
(Frequenze basse)
LF
da 30 a 300 KHz
Lunghe
da 10 a 1 Km
Medium Frequency
(Frequenze medie)
MF
da 300 a 3.000 KHz
Medie
da 1 Km a 100 m
High Frequency
(Frequenze alte)
HF
da 3 a 30 MHz
Corte
da 100 a 10 m
Very High Frequency
(Frequenze altissime)
VHF da 30 a 300 MHz
Cortissime
da 10 a 1 m
Ultra High Frequency
(Frequenze ultra alte)
UHF da 300 a 3000 MHz
Ultra corte
da 1 m a 10 cm
Super High Frequency
(Frequenze super alte)
SHF
Super corte
da 10 a 1 cm
Extra High Frequency
(Frequenze extra alte)
EHF da 30 a 300 GHz
Extra corte
da 1 cm a 1 mm
RADIO
da 3 a 30 GHz
5.10 PROPAGAZIONE ELETTROMAGNETICA
5.10.1 Quando viaggiano nel vuoto, le onde elettromagnetiche si propagano in linea retta
alla velocità della luce e cioè circa 300.000 Km/s. Quando, invece, viaggiano nell’interno
di un mezzo, quale ad esempio l’atmosfera terrestre o in prossimità di corpi solidi, esse, a
seconda della loro frequenza, possono essere soggette ad alcuni fenomeni:
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DIFFRAZIONE: è un fenomeno fisico in base al quale l’onda può propagarsi al di là di
un ostacolo delle dimensioni della propria lunghezza d’onda.
In altri termini un’onda ignora un ostacolo molto più piccolo della propria lunghezza d’onda, scavalca un ostacolo della stessa dimensione dell’onda mentre viene bloccata da un
ostacolo molto più grande. È forse uno dei fenomeni più misteriosi della propagazione
elettromagnetica, ma certamente molto importante.
È caratteristico di tutti i movimenti ondulatori (anche delle onde che si creano nell’acqua)
Su un isola, ad esempio, le onde del mare si infrangono su un solo lato dell’isola stessa a
meno che non si sia in presenza di onde lunghe (la cosiddetta “risacca”) nel qual caso le
stesse si presentano anche sul lato opposto, anche se con minore intensità, perché hanno
avuto la capacità di aggirare entro certi limiti l’isola. Questo fenomeno, quindi, diviene
sempre più significativo, all’aumentare della lunghezza d’onda.
RIFRAZIONE: Variazione della direzione di propagazione quando un’onda elettromagnetica attraversa la superficie di separazione fra due mezzi di densità diversa. L’onda elettromagnetica, di qualunque frequenza essa sia, viaggia più velocemente nel vuoto dello spazio
che nell’aria. Si parla quindi di “indice di rifrazione” del mezzo, in genere direttamente
proporzionale alla sua densità.
Il vuoto ad esempio ha un indice di rifrazione di 1.0, mentre l’aria presenta circa 1.0003.
L’effetto sulle onde elettromagnetiche che si trovino ad attraversare il piano di separazione
tra i mezzi di diversa densità è dato da una leggera deviazione di direzione.
RIFLESSIONE: Variazione della direzione di propagazione di un’onda elettromagnetica
che incontra un corpo non trasparente o uno strato ionizzato.
ATTENUAZIONE: Perdita di energia cui va soggetta un’onda elettromagnetica e dipende
sia dalla distanza che l’onda deve percorrere (l’attenuazione è inversamente proporzionale
al quadrato della distanza) sia quando viene a contatto con corpi o particelle che trattengono
l’energia stessa trasformandola in calore.
Quest’ultimo fenomeno è dovuto infatti all’assorbimento di una parte dell’energia dell’onda elettromagnetica da parte del mezzo in cui essa transita, cioè l’aria che contiene sempre
polvere, molecole d’acqua in sospensione nelle nuvole, atomi ionizzati, ozono.
Gli stessi atomi dell’aria in taluni casi determinano di per sé un’attenuazione, basti pensare
all’effetto schermante, a tutti noto oggi, dell’ozono nell’alta atmosfera, che ci protegge dai
raggi ultravioletti del sole.
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Questi raggi, che sono onde elettromagnetiche come tutte le altre, entrando nell’atmosfera
urtano contro le molecole dell’ozono presenti nell’aria e si attenuano fortemente cedendo
loro quell’ energia che per noi potrebbe essere dannosa.
Questo fenomeno varia molto con la lunghezza d’onda. Possiamo, a tal proposito, notare
che quando il cielo è coperto, la radio e la televisione si ricevono lo stesso in quanto le lunghezze d’onda usate per la radio e per la TV sono indifferenti alquanto all’umidità dell’aria
mentre non lo è per niente la luce visibile composta da onde elettromagnetiche avente lunghezza d’onda molto più piccola.
5.11 PROPAGAZIONE
5.11.1 A seconda della loro frequenza e conseguentemente della loro lunghezza le onde
elettromagnetiche sono quindi soggette ai diversi fenomeni in maniera variabile. Ed è quindi in relazione a tali fenomeni che esse seguono traiettorie diverse per viaggiare dal punto
di emissione al punto di ricezione. Si possono quindi avere per grandi linee i seguenti tre
tipi di propagazione o tipi di onde.
5.11.2 Le onde terrestri seguono l’andamento della superficie del suolo per il fenomeno
della diffrazione. Il loro passaggio induce nella superficie terrestre correnti elettriche generate dal campo magnetico delle onde stesse provocando una attenuazione nonché una
curvatura della loro traiettoria.
Poiché tale attenuazione aumenta in modo proporzionale alla frequenza le trasmissioni via
onda terrestre sono possibili solo in VLF, LF e nel segmento basso delle MF. La propagazione delle onde terrestri viene influenzata dalla natura e conducibilità del terreno. L’onda
terrestre segue quindi la superficie terrestre, scavalcando le colline, superando laghi e fiumi
ed anche mari. Poiché la superficie del mare le attenua poco, vengono usate di preferenza
per le comunicazioni nautiche ed anche con sommergibili.
5.11.3 Le onde celesti o ionosferiche sono onde che ritornano sulla superficie terrestre dopo
essere state rifratte e successivamente riflesse dagli strati ionizzati che si trovano nella parte
superiore dell’atmosfera ad altezze variabili fra i 50 e 500 Km. (Fig. 5.15).
Poiché il numero degli strati ionizzati e la loro altezza varia in funzione della radiazione solare, la propagazione delle onde celesti varia dal giorno alla notte e al variare delle stagioni,
ed è inoltre influenzata dall’attività delle macchie solari.
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I collegamenti radio via onda celeste sono possibili a distanze variabili a seconda della frequenza e delle condizioni di ionizzazione dell’atmosfera e possono essere effettuate solo su
frequenze HF e, in genere solo durante le ore notturne, anche nel segmento alto delle MF.
Le onde elettromagnetiche di frequenza superiore a 30 MHz non vengono riflesse dagli
strati ionizzati (Figura 31).
Figura 31 – Onde celesti
Questo concetto va inteso elasticamente, nel senso che se, in linea di massima, si dice ad
esempio che la propagazione per onde celesti è applicabile solo alle frequenza sopra elencate, vi possono essere rari casi di tale propagazione anche in VHF. Il comportamento delle
onde elettromagnetiche non è infatti rigidamente legato all’appartenenza ad una banda di
frequenza, ma si può dire che il comportamento varia sempre più all’avvicinarsi ad una
nuova banda, cosicché alla frequenza di 25 MHz l’onda avrà un “mix” di comportamenti
tra l’HF e la VHF, con tutto ciò che ne consegue.
5.11.4 Le onde dirette sono quelle che giungono a destinazione seguendo una traiettoria
diretta. La propagazione per onda diretta, detta anche propagazione in linea ottica, è l’unica
teoricamente possibile quando si impiegano le frequenze VHF, UHF, SHF ed EHF.
Impiegando apparati che funzionano su queste frequenze va perciò sempre ricordato che la
ricezione è possibile solo se nessun ostacolo si trova sulla linea retta congiungente la stazione trasmittente e la stazione ricevente. La curvatura terrestre di per sé non è un ostacolo alla
propagazione poiché tali onde non si propagano per via terrestre sfuggono per la tangente
e vanno ad irradiarsi nello spazio, lasciando in “ombra” la zona sotto all’orizzonte ottico
della stazione trasmittente.
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Più ampio (e distante) sarà il nostro orizzonte ottico, maggiore sarà la distanza raggiungibile con la nostra trasmissione. L’unico modo per ampliare il nostro orizzonte è aumentare la
nostra altezza dal suolo, lo si faccia con un palo per l’antenna, arrampicandoci su un monte,
o trasmettendo da un aereo.
A questo punto la quota alla quale si trovano le stazioni riceventi e trasmittenti ha un ruolo
fondamentale per la determinazione della distanza di ricezione. Tale distanza, che possiamo
chiamare portata ottica, si può ricavare dalla formula:
D = K • ( √hT + √hR )
dove D è la portata espressa in miglia nautiche (NM), hT è l’altezza dell’antenna trasmittente, hR è l’altezza dell’antenna ricevente, K un coefficiente uguale a 1,23 se hT e hR sono
espresse in piedi.
Ad esempio nel caso volessimo conoscere fino a che distanza una stazione posta a terra (hT
= 0 piedi) ha la possibilità di mantenere il contatto radio con un a/m su una frequenza VHF
sapendo che l’a/m vola a 10.000 piedi, applicando la formula si avrà:
D = K • ( √hT + √hR ) = 1,23 • ( √10.000 + √0 ) = 1,23 • (100) = 123 NM.
In Figura 32 vengono evidenziati i vari tipi di propagazione.
Figura 32 – Tipi di Propagazione
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5.12 VANTAGGI E SVANTAGGI DELLE BANDE DI FREQUENZE
5.12.1 A causa dei parametri propri nonché dei fenomeni e delle caratteristiche di propagazione ogni banda di frequenze presenta vantaggi e svantaggi.
Come già detto, occorre tenere presente che poiché l’elemento principale (la frequenza)
varia gradualmente altrettanto gradualmente variano i fenomeni cui esse sono soggetti e le
caratteristiche di propagazione. In altri termini non esiste un taglio netto nelle caratteristiche tra una banda di frequenza e quella adiacente.
5.12.2 I vantaggi e gli svantaggi legati all’utilizzo delle varie bande di frequenze possono
così riassumersi:
VLF – LF
• Vantaggi: possibilità di collegamenti a lunga distanza utilizzando la propagazione per
onda terrestre.
• Svantaggi: necessità di grandi potenze in trasmissione. Notevoli dimensioni delle antenne.
Interferenze con altre stazioni soggette a disturbi atmosferici.
MF
• Vantaggi: possibilità di collegamenti a medio raggio utilizzando la propagazione per onda
terrestre.
• Svantaggi: necessità di adeguata potenza di trasmissione. Dimensioni antenne adeguate.
Interferenze con altre stazioni. Soggette a disturbi atmosferici ed al “Fading” (di notte
alcune onde celesti possono essere riflesse cancellando le onde terrestri).
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HF
• Vantaggi: minore potenza di trasmissione. Antenne di dimensioni minori. Possibilità di
collegamenti a lunga distanza grazie alla riflessione delle onde da parte della ionosfera
(onde celesti).
• Svantaggi: la copertura è soggetta alla fluttuazione degli strati ionizzati che variano dal
giorno alla notte e tra stazione e stazione (fading). Soggette a disturbi atmosferici.
VHF – UHF –SHF – EHF
• Vantaggi: Necessità di poca potenza in trasmissione. Antenne piccole (minore lunghezza
d’onda). Esente da disturbi atmosferici.
• Svantaggi: Copertura sempre più in linea ottica all’aumentare della frequenza.
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CAPITOLO 6
SISTEMI PER TELECOMUNICAZIONI
6.1 GENERALITÀ
6.1.1 Nei capitoli precedenti si è visto come il trasferimento di informazioni da un soggetto
ad un altro sia condizionato in modo determinante dal mezzo trasmissivo.
6.1.2 Il cavo (supporto fisico) utilizzato nelle comunicazioni elettriche consente infatti lo
scambio di informazioni solo tra punti fissi ma con una capacità teoricamente infinita.
Il limite di tale mezzo è costituito principalmente dalla rigidità del sistema nonché dai costi
necessari alla gestione del supporto ed alla posa in opera peraltro non sempre tecnicamente
possibile (collegamenti con mezzi mobili) o non convenienti economicamente (pochi utenti
in zone vastissime).
6.1.3 L’utilizzo delle onde elettromagnetiche (supporto radioelettrico) fa superare quasi
tutti i limiti imposti dall’uso del cavo, ma ne introduce altri legati alla peculiarità del mezzo
stesso quali le caratteristiche di propagazione e le quantità di canali di comunicazione disponibili alle varie frequenze.
6.1.4 Un uso integrato (radio + cavo) consente invece il superamento dei limiti propri di
ciascun sistema.
Ciò trova una particolare applicazione nel caso dei ponti radio e dei satelliti per
telecomunicazioni.
6.2 PONTI RADIO
6.2.1 Per ponte radio si intende un collegamento bidirezionale tra punti fissi ottenuto mediante onde elettromagnetiche dirette che consente lo scambio di informazioni telefoniche,
telegrafiche, televisive, dati, etc. (Figura 33). Per applicazioni specifiche esistono anche
ponti radio mobili.
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6.2.2 I punti collegati da un ponte radio sono in genere in condizioni di visibilità ottica in
quanto vengono impiegate frequenze molto elevate ad iniziare dalle VHF (come abbiamo
visto, a queste frequenze la propagazione avviene in linea ottica).
Figura 33 – Ponte radio
6.2.3 L’uso di frequenze molto elevate consente di trasmettere un’elevata quantità di informazioni e di impiegare trasmettitori di bassa potenza in quanto l’energia elettromagnetica
viene concentrata nella direzione desiderata mediante l’impiego di opportuni tipi di antenne
direttive.
Rispetto ai cavi, un collegamento in ponte radio ha il vantaggio di una minore complessità
di posa ed una maggiore flessibilità di impiego, potendosi facilmente modificare la connessione tra le diverse stazioni ed aumentare il numero di comunicazioni.
6.2.4 Quando la distanza da coprire è troppo grande si posizionano dei ripetitori in posizioni intermedie secondo lo schema della Figura 34 ove si evidenzia come sia possibile
l’uso di una o due antenne separate per la trasmissione e la ricezione.
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Equipaggiamenti e sistemi
Figura 34 – Collegamenti nei ponti radio
6.2.5 Le informazioni che pervengono alle stazioni terminali possono quindi essere trasferite su un supporto fisico (cavo) collegato ad una centrale telefonica, rendendo in tal modo
possibile il trasferimento di informazioni in maniera flessibile ed economica (Figura 35).
In sostanza il ponte radio sostituisce un tratto più o meno lungo di un cavo la cui posa sarebbe di difficile esecuzione e/o economicamente non conveniente.
Figura 35 – Sistema di telecomunicazioni integrato
6.2.6 Le bande di frequenza utilizzate dai ponti radio sono rigorosamente stabilite dalla
normativa internazionale e nazionale (Radio Regolamento UIT, PNRF ).
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Naturalmente, poiché i collegamenti sono bidirezionali, per evitare interferenze, le stazioni
devono essere collegate mediante frequenze diverse, ma contenute nella gamma di lavoro
di quel ponte radio. La frequenza di ricezione non può quindi essere la stessa utilizzata per
ritrasmettere verso un’altra stazione.
6.3 SATELLITI PER TELECOMUNICAZIONI
6.3.1 Parlando di propagazione, abbiamo visto come, a partire dalle VHF in su, la possibilità di ricevere una stazione in quota fosse legata abbastanza strettamente alla formula
D = K • √h
Da questa formula, intuitivamente, si ricava che maggiore è la quota dalla quale una stazione sta trasmettendo, maggiore sarà il suo range, ovvero la distanza alla quale quella stazione
sarà ricevibile.
Se quindi applichiamo tale principio, portando il nostro ricetrasmettitore nello spazio, ad
una quota ben maggiore di quelle operative degli aeromobili, tale range diviene evidentemente molto più ampio.
Analogamente ai ponti radio, i satelliti per telecomunicazioni quindi consentono la realizzazione di collegamenti televisivi, telegrafici, telefonici, fac-simile e di trasmissione dati
fungendo da ripetitori ed amplificatori dei segnali provenienti da una o più stazioni trasmittenti e diretti verso una o più stazioni riceventi (Figura 36).
Figura 36 – Collegamento satellitare
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6.3.2 L’eventuale collegamento tra la stazione di terra ed il satellite viene detto tratto in
salita (up link), mentre quello tra il satellite e le stazioni di terra è detta tratto in discesa
(down link).
Per evitare interferenze tra i segnali, così come avviene per i ponti radio, le frequenze di up
link e down link devono essere differenti.
Le frequenze in uso per le comunicazioni via satellite sono regolate da norme internazionali. Attualmente le frequenze maggiormente utilizzate sono comprese nella gamma UHF
ed SHF.
6.3.3 Buona parte dei satelliti attualmente in orbita sono di tipo militare ed hanno lo scopo
di rilevare la presenza di missili strategici avversari o di altre strutture militari disseminate
sul globo (Telerilevamento o satelliti spia).
Altri sono di tipo scientifico e civile, sempre con funzione di telerilevamento, e servono
per il rilievo delle caratteristiche dell’atmosfera, del suolo, del mare, dell’ozono, o di tipo
astronomico come il telescopio orbitante Hubble o la Stazione Spaziale Internazionale.
Altri ancora sono utilizzati per comunicazioni satellitari vere e proprie (telefoniche, televisive etc) o per la navigazione marittima e aerea
6.3.4 Oltre che dai dati costruttivi propri di ciascun satellite le diverse funzioni che essi
possono svolgere sono dipendenti dal tipo di orbita percorsa e dall’altezza dell’orbita.
I satelliti inoltre possono essere utilizzati singolarmente o possono lavorare in “rete” fornendo informazioni congiuntamente ad altri satelliti coi quali, in tal caso, formano una
“costellazione”.
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6.3.5 I tipi di orbite possono essere polari quando il percorso dei satelliti va da un polo
all’altro, equatoriali quando il percorso segue la linea dell’equatore ed inclinate quando i
percorsi sono intermedi tra quelli polari ed equatoriali.
6.3.6 L’altezza dell’orbita di un satellite rispetto alla superficie terrestre è una caratteristica
molto importante nel determinarne l’utilizzazione.
Infatti al diminuire dell’altezza deve aumentare la velocità di rotazione rispetto alla terra
affinché il satellite resti in orbita, e diminuisce, conseguentemente, il tempo in cui una stazione a terra può restare collegata col satellite (detto tempo di acquisizione).
D’altronde però un satellite a bassa quota consente una migliore discriminazione nel rilevamento della superficie terrestre.
In relazione alla loro altezza le orbite satellitari sono classificate in:
a) Orbite a basse quote. (LEO – Low Earth Orbit): I satelliti LEO orbitano attorno alla
terra ad una altezza compresa tra i 140 e 1.500 Km. ed hanno un periodo di rotazione variabile dai 90 minuti alle 2 ore.
Il tempo di acquisizione da parte di una stazione terrestre varia sia in funzione dell’altezza
del satellite e dall’elevazione del satellite sopra l’orizzonte durante il passaggio con un
massimo di 30 minuti per le orbite a 1500 Km.
Questi tipi di satelliti sono ampiamente usati con orbite polari per scopi militari, soprattutto
a quote molto basse, nonché per il telerilevamento per scopi civili e meteorologici.
Nel campo delle telecomunicazioni vengono impiegate con orbite inclinate ed in costellazione per comunicazioni telefoniche e trasmissione dati (IRIDIUM, Globalstar etc.).
b) Orbite a medie quote. (MEO – Medium Earth Orbit): Sono orbite poste ad altezze
tra i 5.000 ed i 20.000 Km. Il periodo di rotazione è compreso a secondo dell’altezza tra le
3 ore e 30 minuti e le 12 ore, ed il tempo di acquisizione va dalle 2 alle 4 ore. Esse vengono
ampiamente impiegate, con orbite inclinate ed in costellazioni, nel campo delle telecomunicazioni e per i sistemi GPS/NAVSTAR, GLONASS e
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SARSAT, ed in futuro dal nuovo sistema di navigazione satellitare GALILEO. In Fig. 37 è
riportata la costellazione del sistema GPS composta da 24 satelliti posti in 6 orbite inclinate
che costituisce uno degli elementi per il sistema di navigazione GNSS.
Fig. 37 – Costellazione GPS
c) Orbite geostazionarie (GEO – Geostationery Earth Orbit): Sono orbite poste sopra
l’equatore ad una altezza di circa 36.000 Km. Il periodo di rotazione del satellite è di 24 ore.
Poiché il satellite viaggia nella stessa direzione e con la stessa velocità angolare della terra,
esso appare come un punto fisso nel cielo, visto dalle stazioni terrestri. Inoltre, considerato
che, un satellite in orbita geostazionaria può coprire il 42.4% della superficie terrestre, sono
sufficienti tre di essi per coprire l’intera superficie ad eccezione delle zone polari al di sopra
di 70° Lat. I satelliti geostazionari vengono diffusamente impiegati nelle telecomunicazioni (Emittenti TV, Meteosat, Comunicazioni telefoniche quale ad esempio la costellazione
INMARSAT ecc.).
6.3.7 Come abbiamo visto i satelliti sono particolarmente adatti per creare quindi vaste reti
intercontinentali di telecomunicazioni in virtù della copertura offerta; tuttavia essi rappresentano anche un efficiente mezzo di comunicazione all’interno di Paesi il cui territorio è
vasto o con profilo irregolare.
Per tale motivo, mentre nel primo caso sono state create organizzazioni internazionali per
la gestione di tali sistemi (INTELSAT), alcuni Paesi, quali gli Stati Uniti ed il Giappone,
dispongono di propri sistemi ed organizzazioni nazionali.
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CAPITOLO 7
SERVIZIO DI TELECOMUNICAZIONI AERONAUTICHE
7.1 GENERALITÀ
7.1.1 Per servizio di telecomunicazioni Aeronautiche si intende un servizio di telecomunicazioni fornito per qualsiasi scopo aeronautico. Il suo fine è quello di assicurare le telecomunicazioni e gli aiuti radioelettrici alla navigazione aerea per garantirne sicurezza,
regolarità ed efficienza.
Il servizio di TLC aeronautiche costituisce quindi il supporto fondamentale per l’espletamento dei servizi ATS.
7.2 SUDDIVISIONI
7.2.1 Il servizio delle TLC aeronautiche è suddiviso in quattro parti:
1. Servizio Fisso Aeronautico;
2. Servizio Mobile Aeronautico;
3. Servizio di Radionavigazione Aeronautico;
4. Servizio di Radiodiffusione Aeronautico.
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CAPITOLO 8
SERVIZIO FISSO AERONAUTICO
8.1 GENERALITÀ
8.1.1 Definizione: Servizio di telecomunicazione tra specifici punti fissi fornito principalmente per la sicurezza della navigazione aerea e per la regolare, efficiente ed economica
operazione dei servizi aerei.
Il Servizio Fisso Aeronautico provvede allo scambio di comunicazioni e messaggi tra organizzazioni aeronautiche quali Enti ATS, Uffici Meteo, Amministrazione Aviazione Civile,
Compagnie aeree etc.
Il vertiginoso sviluppo tecnologico degli ultimi anni nel campo delle telecomunicazioni ha
avuto un fortissimo impatto anche nel Servizio delle Telecomunicazioni Aeronautiche ed
in particolare nel Servizio Fisso. L’ICAO, nel tempo, ha stabilito i sistemi ed applicazioni
standard. Alcuni di questi sono già da tempo universalmente utilizzati mentre altri sono stati
solo definiti.
Verso questi ultimi dovranno confluire gli attuali sistemi standard nonché quelli comunque
utilizzati dagli Stati. Infatti la necessità di scambiare informazioni e dati in numero sempre
più crescente e sempre più velocemente ha portato molti Paesi ad introdurre, sia in campo
nazionale che in coordinamento con gruppi di Paesi, sistemi ed applicazioni, anche eterogenee, non previsti dall’ICAO in grado di soddisfare le esigenze che si andavano via via
prospettando.
8.2 ARTICOLAZIONE SISTEMI STANDARD ICAO
8.2.1 Allo stato attuale i sistemi ed applicazioni standard approvati dall’ICAO per l’utilizzazione nel Servizio Fisso Aeronautico sono i seguenti.
8.2.2 Reti e circuiti telefonici per lo scambio diretto di informazioni tra Enti ATS. Si tratta
di una serie di collegamenti diretti, sia internazionali che nazionali, impiegati tra Enti ATC
e/o tra posizioni operative di Enti ATC nonché tra questi ed altri Enti operativi non ATC
(Enti militari, Enti di Soccorso etc.) per lo scambio dei dati di volo, autorizzazioni, informazioni, trasferimento di controllo, ecc.
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8.2.3 Reti, circuiti e sistemi per le diffusioni operative meteorologiche. Si tratta di reti,
sia internazionali che nazionali che, con diverse denominazioni, collegano stazioni meteo,
ARO (ATS Reporting Office) ed altri utenti operativi e vengono impiegate per la diffusione
delle informazioni meteorologiche.
Fino a qualche anno fa venivano utilizzate procedure di trasmissione di tipo analogico e
terminali costituiti da telescriventi. Attualmente in Italia vengono utilizzati sistemi di trasmissione digitale e terminali costituiti da computers. Le procedure per la diffusione dei
messaggi operativi meteo su queste reti sono compatibili con quelle dell’AFTN in modo
che le informazioni scambiate su una rete possano essere scambiate sull’altra e viceversa.
8.2.4 La rete fissa di telecomunicazioni aeronautiche (AFTN-Aeronuatical Fixed Telecommunication Network). Si tratta di una rete impiegata principalmente per lo scambio di messaggi dei Servizi del Traffico Aereo (quali ad esempio i piani di volo). Anche su questa rete
fino a qualche anno fa venivano utilizzate procedure di trasmissione di tipo analogico e
terminali costituiti da telescriventi (Figura 38).
Attualmente nei Paesi a più alta tecnologia invece vengono utilizzati sistemi di trasmissione
digitale e terminali costituiti da computers che oltre ad una maggiore velocità consentono
la memorizzazione dei messaggi ricevuti o da trasmettere rendendoli disponibili per la gestione da parte degli operatori. L’AFTN è una rete internazionale capillare che collega tutti
i principali aeroporti ed organizzazioni aeronautiche quali Enti ATS, Uffici Meteo, Compagnie aeree, Enti aeronautici attraverso la quale si è in grado di far pervenire messaggi ad
una qualsiasi stazione fissa, ovunque ubicata, facente parte della rete stessa.
Figura 38 - Telescrivente
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Per lo scambio dei messaggi tra le varie stazioni della rete AFTN si fa uso della tecnica del
“rilancio”. All’interno di uno Stato, Paese o Territorio, esistono uno o più Centri Comunicazioni ognuno dei quali è collegato con tutte le stazioni terminali della propria area di responsabilità. Inoltre, ogni Centro Comunicazioni è collegato ad un Centro Comunicazioni
Internazionale (International Communication Center, ICC), unico per quel Paese. Quest’ultimo è in collegamento generalmente con gli ICC degli Stati o Paesi adiacenti.
In tal modo i messaggi originati dagli aeroporti o da altri Enti sono inviati al proprio Centro
Comunicazioni e da questo, automaticamente, e quindi senza intervento manuale, ritrasmessi all’aeroporto o altro Ente di destinazione se con esso collegato, o “rilanciato” ad un
Centro Comunicazioni adiacente per il successivo inoltro a destinazione.
In Italia, per la gestione dei messaggi da e per gli Enti dislocati su tutto il territorio nazionale, la rete AFTN è articolata in un Centro Comunicazioni Internazionale (ICC) di Roma
ubicato a Ciampino, detto “capo maglia” e di Centri Comunicazioni, “sottocentri” civili e
militari, e di terminali ubicati in varie località.
8.2.5 La rete ICAO per lo scambio dati CIDIN (Common ICAO Data Interchange
Network).
Lo sviluppo dei servizi fissi aeronautici, caratterizzati da un crescente ricorso a mezzi informatici per lo scambio dei dati ha indotto l’ICAO alla formulazione di questa nuova rete
basata sulle tecniche di commutazione a pacchetto e sulla interconnessione mediante circuiti virtuali permanenti ed utilizzo di computer come terminali.
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Essa permette, rispetto all’AFTN, una maggiore velocità nello scambio dei messaggi, un
più efficiente utilizzo dei circuiti nonché un miglior controllo sulla qualità dei dati trasmessi. Essa non è altro quindi che un’implementazione qualitativa della rete AFTN.
In Europa quasi tutti i Centri Com si sono dotati di sistemi per lo scambio dati a mezzo
CIDIN, e non più via AFTN. L’ICC di Roma si è adeguato ai nuovi protocolli, divenendo
uno dei 6 “main centre” di Eurocontrol. Grazie alla sua posizione geografica inoltre, esso
costituisce il “gate” d’ingresso e di uscita per i messaggi scambiati in CIDIN e AFTN tra
l’Europa e l’Africa, il Medio Oriente e addirittura l’Asia.
Ovviamente, considerata la necessità di una graduale sostituzione dell’AFTN utilizzata dai
vari Centri Com o stazioni periferiche, la rete CIDIN è stata opportunamente interfacciata
con i vecchi sistemi. Tale interfacciamento è necessario per consentire il trasferimento di un
messaggio originato da un Ente facente parte solo della rete AFTN sulla rete CIDIN e viceversa. Quando tutti gli utenti della rete AFTN saranno dotati delle idonee apparecchiature,
tale rete potrà essere dimessa, per l’utilizzo esclusivo della rete CIDIN.
8.2.6 I servizi di trattazione dei messaggi ATS (ATSMHS-Air Traffic Services Message
Handling Services). L’ATSMHS è una applicazione che provvederà allo scambio e la distribuzione dei messaggi relativi al traffico tra Enti dei Servizi del Traffico Aereo. Essa in
futuro sostituirà l’AFTN e la CIDIN e fornirà inoltre nuovi servizi di messaggi incluso la
posta elettronica e lo scambio dati elettronici. L’ATSMHS identificata talvolta anche come
AMHS sarà uno degli elementi della futura ATN (Aeronautical Telecommunication Network).
8.2.7 Le comunicazioni tra Enti.
La prima e finora unica applicazione definita e specificata per la comunicazione tra Enti dei
Servizi del Traffico Aereo è l’ATS Interfacility Data Interchange (AIDC) che verrà usata
dagli Enti ATS per lo scambio di dati per i voli attivi relativamente a notifica e coordinamento, trasferimento di controllo, dati di sorveglianza e dati di testo libero. L’ applicazione
AIDC consentirà di sostituire in futuro le comunicazioni telefoniche e sarà anch’essa un
elemento dell’ATN.
8.3 SISTEMI NON STANDARD ICAO. L’OLDI E L’AOIS
8.3.1 Tra i sistemi non previsti dall’ICAO come standard ma comunque utilizzati a livello
nazionale o di Regione ICAO possono essere menzionati:
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8.3.2 L’OLDI (On-Line Data Interchange).
Si tratta di una applicazione, valida tra gli Stati membri di Eurocontrol che consente lo
scambio automatico dei dati di coordinamento tra i sistemi computerizzati ATC usando dati
di trasferimento elettronici al posto dei sistemi telefonici. Questa applicazione sostanzialmente già soddisfa i requisiti dell’ICAO per quanto concerne l’applicazione AIDC.
8.3.3 L’AOIS (Aeronautical Operation Information System).
Oltre alla normale rete AFTN e CIDIN, riconosciuta dall’ICAO, cui come abbiamo visto
sono collegati tutti gli Enti aeronautici per la trattazione di tutta la messaggistica, a livello
nazionale l’Italia, come altri paesi, ha adottato un suo proprio sistema per la gestione di
alcune funzioni, tra le quali l’importantissima trattazione dei piani di volo e la messaggistica correlata. Tale sistema, ideato e realizzato dall’ENAV, utilizzando elaboratori di grande
capacità, consente non solo la ricezione e trasmissione dei messaggi ad altissima velocità,
impensabile con l’uso dell’AFTN, ma anche la gestione e trattazione delle informazioni aeronautiche necessarie ai servizi del traffico aereo ed ai piloti per la pianificazione del volo.
8.3.4 Tale sistema, chiamato AOIS (Aeronautical Operation Information System) si
compone di due elaboratori (uno di produzione ed uno di sviluppo software di back up
al primo) installati presso il CED di Roma Ciampino e di una serie di terminali periferici
(aeroporti la cui gestione ATS è dell’ENAV, alcuni aeroporti militari, Enti ed Uffici centrali
etc.) collegati all’unità centrale attraverso linee satellitari (collegamento primario) e/o rete
ISDN della Telecom (collegamento secondario) (Figura 39).
Figura 39 - AOIS
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8.3.5 L’AOIS si compone di 4 sottosistemi (Figura 40)
1. FDMAS (Flight Data Management Automated System) per la gestione dei piani di volo
FPL/RPL.
2. AISAS (Aeronautical Information Service Automated System) per la gestione dei Notam.
3. ATMAS (Air traffic Management Automated System) per la gestione della messaggistica
ATFM da e per il sistema TACT/CASA di Eurocontrol.
4. AMIAS (Aeronautical Meteorological Information Automated System) per l’acquisizione
e la distribuzione dei messaggi meteo.
Ognuno dei suddetti sottosistemi fornisce una serie di servizi che vengono utilizzati dagli
utenti AOIS al fine di ottimizzare le operazioni dei servizi del traffico aereo.
Figura 40 – Sottosistemi AOIS
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Tre linee assicurano il collegamento tra l’ICC di Roma ed il sistema AOIS in quanto tutta la
messaggistica proveniente dall’estero, o comunque da utenti che non hanno a disposizione
il terminale AOIS (Fig. 40) ma collegati alla rete AFTN o CIDIN, e diretta agli Enti dotati
di AOIS pervengono a quest’ultimi attraverso i vari sottosistemi.
Come anche tutti i messaggi originati dai terminali periferici e diretti all’estero o ad Enti
non dotati di terminali AOIS vengono a questi distribuiti attraverso l’ICC sulle reti AFTN o
CIDIN. In particolare all’atto della ricezione di un messaggio l’ICC “chiama” un apposito
programma dell’AOIS che acquisisce il messaggio ed in base all’indirizzo del destinatario lo “classifica” a seconda dell’applicazione di interesse (FDMAS, AISAS, ATMAS ed
AMIAS), lo memorizza nella banca dati dei messaggi in ricezione e lo rende disponibile
alle relative funzioni del o dei destinatari.
Quando invece un utente AOIS spedisce un messaggio utilizzando una funzione dei sottosistemi il messaggio viene inviato all’ICC che ha il compito di distribuirlo agli indirizzi
destinatari indicati. Il messaggio viene contestualmente memorizzato nella banca dati dei
messaggi trasmessi.
FDMAS
Il FDMAS è il sottosistema automatizzato nazionale utilizzato per l’acquisizione e memorizzazione dei piani di volo FPL (Filed-Flight PLan) ed RPL (Repetitive - Flight PLan) che
interessano lo spazio aereo nazionale. Esso contiene tre banche dati. La prima è costituita
dai dati RPL e cioè dai piani di volo ripetitivi che due volte l’anno le compagnie di navigazione aerea notificano da Eurocontrol e, per i voli che interessano lo spazio aereo italiano,
da questo ritrasmessi all’AOIS e memorizzati appunto nella banca dati FDMAS; la seconda
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banca dati è costituita dai dati della geografia ATS e contiene diversi elementi quali radioassistenze, segmenti di rotta, i settori degli ACC, gli aeroporti etc.; la terza banca dati è
chiamata “dinamica” in quanto contiene i dati correnti.
In quest’ultima, infatti, sono contenuti i voli RPL/FPL relativi a 4 giorni (giorno precedente,
giorno corrente più i due giorni successivi). Gli RPL vengono scaricati giornalmente dalla
banca dati RPL mentre gli FPL vengono immessi automaticamente dopo essere stati validati
dal sistema IFPS di Eurocontrol (se voli IFR o misti) e da questo trasmessi sull’AFTN agli
Enti ATC italiani interessati. I voli VFR, per i quali non è prevista la validazione da parte
dell’IFPS, vengono immessi automaticamente sia prelevandoli dalla rete AFTN sia attraverso i terminali AOIS disponibili presso gli ARO. Qualunque variazione ad un RPL o FPL
verrà immessa nel FDMAS con le stesse procedure.
L’interazione tra le tre banche consente tra l’altro di procedere alla distribuzione dei piani
di volo agli Enti o settori ACC interessati e, ove attivato il relativo sistema, alla stampa automatica delle strips di progresso volo. Un’importante funzione del FDMAS è, tra le altre,
quella della generazione e ricezione dei messaggi ATS. Da qualunque terminale abilitato è
possibile infatti trasmettere e ricevere i messaggi FPL, DEP, ARR, CHG, DLA e CNL per i
quali pertanto non si fa uso dell’AFTN.
AISAS
L’AISAS è il sottosistema utilizzato per la gestione delle informazioni aeronautiche. Esso
ha una banca dati contenente la geografia AIS e una banca dati ove sono immessi e memorizzati i NOTAM italiani e stranieri (NOtice To Air Men, attualmente sono 140 i paesi i cui
NOTAM vengono immessi nel sistema). La banca è continuamente aggiornata automaticamente prelevando dalla rete AFTN/CIDIN tutti i messaggi relativi ai NOTAM emessi dai
paesi interessati
Tra le funzioni più importanti del sottosistema AISAS si sottolinea quella della preparazione e stampa dei PIB (Preflight Information Bulletin). Sfruttando infatti le banche dati del
FDMAS qualsiasi ARO è in grado di fornire al pilota di un determinato volo tutte le notizie
contenute nei notams che interessano la rotta da percorrere e/o l’aeroporto di destinazione
e/o l’area in cui opererà.
La flessibilità della funzione è tale che possono non essere presentate, ad esempio, le notizie
la cui origine è antecedente ad una specifica data o di presentare solo quelle relative ad un
desiderato argomento, etc.
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Altre funzioni del sistema AISAS consentono all’operatore la visualizzazione e stampa di
singoli NOTAM, checklist, NOTAM scaduti, di liste contenenti NOTAM in vigore o scaduti emessi fino ad una certa data, per una certa area, aerodromo, FIR, etc.
Sfruttando infine una specifica funzione, l’operatore dell’ARO può, quando se ne presenti la
necessità per l’aeroporto di appartenenza, inoltrare al NOF la richiesta di emissione Notam.
ATMAS
L’ATMAS è il sistema automatizzato utilizzato per la gestione della messaggistica prevista
nello scambio di informazioni ATFM con il sistema TACT di Eurocontrol. Alla ricezione
di un messaggio TACT pervenuto dalla rete AFTN/CIDIN esso decodifica il messaggio e
permette ai vari utenti la visualizzazione delle informazioni per mezzo di idonee funzioni e,
quando necessario, la generazione di messaggi che vengono inoltrati al TACT sulla stessa
rete AFTN/CIDIN.
AMIAS
L’AMIAS si occupa essenzialmente della gestione dei messaggi meteorologici che viaggiano su reti telex. Esso contiene una banca dati ove vengono immessi i messaggi meteo che
pervengono dalla rete AFTN/CIDIN e dalla rete “O” dell’Aeronautica Militare. Attraverso i
terminali periferici è quindi possibile per gli utenti la visualizzazione e stampa dei messaggi
meteo, attivi o scaduti relativi a:
• singole località
• tipi di messaggi (Metar, TAF etc.)
• gruppo data/orario
• elementi di geografia predefinite (aree)
Altra funzione, disponibile per alcuni aeroporti, consente l’immissione diretta nell’AMIAS
dei Metar, Speci e TAF che saranno trasmessi anche sulla AFTN/CIDIN dallo stesso sistema.
8.4 L’ATN – AERONAUTICAL TELECOMUNICATION NETWORK.
L’ATN è una rete mondiale prevista per fornire il collegamento per le comunicazioni dati tra aa/mm, compagnie aeree ed altre organizzazioni che forniscono servizi quali
ad esempio le autorità che forniscono l’ATC o le comunicazioni private dei passeggeri
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degli aa/mm. Questa rete è stata progettata come un insieme eterogeneo di reti di trasmissione e di computer interconnessi che gli consentiranno di operare come una singola rete dati
virtuale. Il traguardo è di fornire pieno e flessibile supporto per le comunicazioni dati tra gli
utenti aeronautici sia fissi che mobili in ogni parte della terra.
L’ATN è basata su standard e linee guida dettati dai vari utilizzatori della rete in armonia con
i protocolli formulati dalla organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO).
In tale contesto l’ICAO ha definito le applicazioni per l’ATSMHS e l’ICC cui debbono
rifarsi tutti gli Stati o consorzi per l’adeguamento delle proprie apparecchiature. La conseguenza finale sarà che tutti gli eterogenei sistemi di comunicazione oggi in uso o in sviluppo, compreso il CIDIN dovranno convergere in quest’unica nuova rete mondiale.
8.5 INDICATORI DI LOCALITÀ
8.5.1 Gli indicatori di località sono gruppi di quattro lettere, formulati secondo il procedimento prescritto dall’ICAO nel DOC 7910 “Location Indicators”, assegnati a tutte le località in cui si trova una stazione fissa aeronautica o una stazione meteorologica.
8.5.2 Gli indicatori vengono usati in tutti i documenti aeronautici, dai piani di volo ai bollettini meteorologici, dai piani di volo ai messaggi di servizio, per fare riferimento ad aeroporti, stazioni o uffici meteorologici e ogni altra località in cui sia ubicata una stazione del
Servizio Fisso aeronautico.
Il criterio adottato dall’ICAO consente di individuare immediatamente l’ubicazione delle
varie località. Infatti ai fini delle telecomunicazioni la Terra è stata suddivisa in 22 regioni
ognuna delle quali è contraddistinta da una lettera dell’alfabeto (Figura 41) che rappresenta
la prima delle quattro lettere dell’indicatore di tutte le località ubicate all’interno di quella
regione (Ad esempio all’Europa Mediterranea è stata assegnata la lettera L).
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Figura 41 – Le 22 regioni ICAO
8.5.3 Ad ogni Paese compreso nelle varie Regioni è stata assegnata una lettera di identificazione che molto spesso coincide con quella iniziale del nome del Paese e che rappresenta la
seconda lettera dell’indicatore delle località di quel Paese. (Ad esempio all’Italia è assegnata la lettera I, a Malta la lettera M, alla Grecia la lettera G). È per tale motivo che ad esempio
tutte le località italiane hanno un indicatore le cui prime due lettere sono LI mentre quelle
spagnole LE, quelle francesi LF.
8.5.4 Ad ogni Centro Comunicazioni di un Paese è stata assegnata una o più lettere di
identificazione che rappresenta la terza lettera dell’indicatore di località. L’assegnazione
della terza come anche della successiva quarta lettera viene fatta dal Paese interessato e
comunicata all’ICAO. In Italia all’ICC di Roma sono state assegnate al momento le lettere
R, E, Q ed I (quest’ultima identifica Centri Nazionali) al centro COM di Brindisi le lettere
B e C ed al Centro COM di Milano le lettere M e P. Anche al centro COM di Padova è stata
assegnata la lettera P.
8.5.5 Ad ogni località o stazione collegata ad uno stesso Centro COM e facenti parte dello
stesso gruppo relativo alla terza lettera infine viene assegnata una lettera differente cercando, per quanto possibile, di farla coincidere con l’iniziale della località cui si riferisce
l’indicatore. Roma Fiumicino ad esempio è identificato con F, Catania con C, Milano Linate
con L, mentre a Milano Malpensa è stata assegnata la lettera C.
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Equipaggiamenti e sistemi
8.5.6 Si riportano qui di seguito alcuni esempi esplicativi relativi ai seguenti indicatori di
località: ESSA, LIRF, LIMJ, LIIB
E – Europa
(Regione)
L – Mediterraneo
(Regione)
S – Svezia
(Paese)
I - Italia
(Paese)
S – Stoccolma
(Centro COM)
R – Roma
(Centro COM ICC)
A – Arlanda
(Località)
F – Fiumicino
(Località)
L – Mediterraneo
(Regione)
L – Mediterraneo
(Regione)
I – Italia
(Paese)
I - Italia
(Paese)
M- Milano
(Centro COM)
I – Roma
(Centro COM)
J - Genova/Sestri
(Località)
B – Centro Nazionale Meteorologia
8.5.7 Gli indicatori di località, come abbiamo visto, consentono di identificare un aeroporto, una stazione meteorologica o una stazione fissa di telecomunicazioni aeronautiche.
Tuttavia, poiché presso una medesima località normalmente operano diverse organizzazioni
aeronautiche, peraltro anch’esse articolate in servizi e/o uffici, l’ICAO ha previsto che nei
messaggi scambiati sulla rete AFTN e CIDIN vengano utilizzati degli indicatori di indirizzo
costituiti dalle quattro lettere dell’indicatore di località che abbiamo già visto, più un designatore composto da 3 lettere che identifica l’Ente, organizzazione, Servizio o Compagnia
aerea (tali designatori di 3 lettere sono assegnati dall’ICAO e pubblicati nel DOC 8585) e da
una ulteriore quarta lettera che identifica l’ufficio all’interno dell’Ente o Compagnia aerea.
Quando quest’ultimo dettaglio non è richiesto o non è conosciuta la lettera identificativa
dell’ufficio l’indirizzo va completato con la lettera X, che funge appunto da riempitivo.
Ad esempio l’indirizzo LICJZTZX corrisponde alla TWR (ZTZ) di Palermo Punta Raisi
(LICJ) essendo la lettera X finale sostanzialmente riempitiva; l’indirizzo LGATKLMN corrisponde all’ufficio (N) della compagnia aerea KLM (KLM) di Atene (LGAT).
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8.6 ORDINE DI PRIORITÀ
8.6.1 Ogni rete di comunicazione deve essere abbastanza flessibile per permettere ai messaggi più importanti di avere la priorità nel recapito a destinazione. Per permettere ciò è
necessario un sistema che consenta di definire il grado di importanza dei messaggi.
Tale sistema, chiamato Ordine di Priorità, è indicato per i messaggi sulla rete AFTN e CIDIN con un gruppo di DUE lettere all’inizio del messaggio secondo il seguente ordine:
SS, DD, FF, GG, KK.
I messaggi aventi lo stesso indicatore di priorità devono essere trasmessi in ordine di presentazione.
8.7 CATEGORIE DEI MESSAGGI AMMESSI SULLA AFTN E CIDIN
8.7.1 La tipologia e la classificazione dei messaggi ammessi sulle reti del servizio fisso
aeronautico è la seguente:
1) Messaggi di pericolo ( Indicatore di priorità SS)
Questa categoria comprende ogni comunicazione relativa a stazioni mobili in condizioni di
grave ed imminente pericolo.
2) Messaggi di urgenza (Indicatore di priorità DD)
Questa categoria comprende messaggi concernenti la sicurezza di mezzi o persone.
3) Messaggi sicurezza volo (Indicatore di priorità FF)
Questa categoria comprende la seguente tipologia di messaggi:
a- messaggi per il controllo del traffico aereo;
b- messaggi operativi di compagnia di immediato interesse per un a/m in volo o in partenza;
c- avvisi meteorologici limitati a SIGMET, Special air-report e previsioni variate.
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4) Messaggi meteorologici (Indicatore di priorità GG)
Questa categoria comprende la seguente tipologia di messaggi:
a- previsioni meteorologiche; (TAF, previsioni di area e di rotta)
b- osservazioni meteorologiche; (METAR, SPECI)
5) Messaggi regolarità volo (Indicatore di priorità GG)
Questa categoria comprende tutti quei messaggi di carattere operativo per la regolarità e
l’efficienza dei voli quali informazioni sul carico, dirottamenti, parti e materiali urgentemente richiesti per l’operatività degli aa/mm, etc.
6) Messaggi dei Servizi di Informazione Aeronautica (Indicatore di priorità GG)
Questa categoria comprende i NOTAMS e gli SNOWTAMS.
7) Messaggi amministrativi aeronautici (Indicatori di priorità KK)
Questa categoria comprende messaggi inerenti lo stato di efficienza dei sistemi e delle infrastrutture per la sicurezza e la regolarità dei voli, dei servizi di telecomunicazione aeronautica nonché messaggi scambiati tra le autorità dell’aviazione civile relativi ai servizi
aeronautici.
8) Messaggi di servizio (Indicatore di priorità appropriato)
Questa categoria comprende i messaggi di servizio scambiati fra stazioni del servizio fisso
aeronautico per ottenere informazioni o verifiche concernenti altri messaggi.
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CAPITOLO 9
SERVIZIO MOBILE AERONAUTICO
9.1 DEFINIZIONE
9.1.1 Servizio di radiocomunicazione tra stazioni aeronautiche e stazioni di aeromobili, o
tra stazioni di aeromobili, al quale possono partecipare imbarcazioni di salvataggio e, su
specifiche frequenze di pericolo ed emergenza, stazioni radiofaro che indicano posizione.
9.2 GENERALITÀ
9.2.1 Il Servizio Mobile Aeronautico è il servizio attraverso il quale avviene lo scambio delle comunicazioni tra Enti ATS ed aeromobili. Esso viene assicurato su prestabilite frequenze in radiotelefonia. Da qualche tempo si stanno sperimentando sistemi di collegamenti in
data-link (CPDLC-Controller Pilot Data Link Communication).
9.3 FREQUENZE
9.3.1 Le frequenze utilizzate nel Servizio Mobile Aeronautico assegnate dall’ITU sono
comprese nelle bande MF, HF, VHF ed UHF.
9.3.2 Nella banda MF e HF vengono utilizzate specifiche frequenze comprese tra i 2.8
MHz e 22 MHz. Per le caratteristiche di propagazione esse sono utilizzate per collegamenti
a lunga distanza su zone oceaniche o desertiche. In Italia il Servizio Mobile Aeronautico
non utilizza frequenze MF e HF.
9.3.3 Nelle bande VHF e UHF viene utilizzato tutto il segmento che va da 118.0 MHz a
136.975 MHz e, per il traffico aereo militare, alcune frequenze comprese nel segmento che
va da 225.00 MHz a 400.00 MHz.
Come è noto sulle gamme VHF e UHF le onde si propagano in linea diretta (raggio ottico),
per cui si possono ottenere collegamenti solo su breve distanza.
Nell’AMSS (Aeronautical Mobile Satellite Service) vengono utilizzate frequenze comprese nel segmento 1545/1555 MHz e 1646.5/1656.5 MHz.
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9.4 CPDLC
9.4.1 Per CPDLC si intende un mezzo di comunicazione tra controllori e piloti che utilizza
il data-link ATC. Più precisamente, il data-link fa comunicare il computer di terra presso la
postazione del controllore e il computer di bordo. L’uso di questo mezzo per le comunicazioni di routine riduce il numero di messaggi vocali. Il sistema è ancora in fase di sperimentazione in varie parti del mondo ma è stato verificato che esso riduce i ritardi rispetto alle
comunicazioni verbali.
Le frequenze utilizzate sono quelle attualmente previste per l’AMSS nonché le HF (HFDL)
e le VHF (VDL-Vhf Data Link). Viene anche utilizzato il radar secondario SSR modo S che
vedremo avanti.
È da notare che le trasmissioni dati a mezzo AMSS, HFDL, VDL o SSR potranno essere
utilizzate non solo per il CPDLC ma, essendo in futuro interfacciate con l’ATN, anche per
la ricezione di altri dati quali Metar e ATIS e per la connessione con altre banche dati ATS.
D’altronde è già attivo ed operante da qualche anno, su frequenze VHF, l’ACARS (Aircraft
Addressing And Report System) per lo scambio di dati tra gli aa/mm e le rispettive Compagnie per le comunicazioni di routine.
9.5 COPERTURA OPERATIVA VHF/UHF IN ITALIA
9.5.1 A causa della lontananza delle sedi dei Centri di Controllo Regionali dai bordi esterni
delle aree di loro responsabilità in Italia quasi tutti i settori dei Centri di Controllo Regionali
utilizzano due o più siti remoti ove sono ubicati i ricevitori ed i trasmettitori di una medesima frequenza VHF ed UHF.
L’utilizzo di più siti variamente distribuiti e la loro installazione in zone elevate consente
un’ampia copertura anche a bassi livelli ed una continuità operativa anche in caso di avaria
di un trasmettitore o ricevitore di terra. In Figura 42 sono riportate le ubicazioni di tali siti
remoti.
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Figura 42 – Centri di Controllo Regionali
9.6 FREQUENZE DI EMERGENZA
9.6.1 Alcune frequenze nelle bande MF, HF, VHF ed UHF sono impiegate a livello internazionale quali frequenze di pericolo, o come radiofari per la localizzazione attraverso sistemi
satellitari (ELT-Emergency Locator Transmiter). Esse sono:
a) 2182 KHz e 4125 KHz in radiotelefonia; tali frequenze sono gestite da Organizzazioni
marittime e consentono comunicazioni tra gli aa/mm in pericolo e il Servizio Mobile Marittimo.
b) 121.5 MHz e, per gli aa/mm militari, 243.0 MHz in radiotelefonia gestite dal Servizio
Mobile Aeronautico e, come ELT, per il rilevamento della posizione attraverso un sistema
satellitare gestito dal COSPAS/SARSAT Tali frequenze sono installate e disponibili presso
tutti i centri ATC.
c) 406 MHz solo come ELT per il rilevamento della posizione attraverso un sistema satellitare gestito dal COSPAS/SARSAT. A differenza degli ELT su 121.5 e
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243.0 MHZ trasmettono un segnale digitale con un codice preventivamente assegnato
che ne identifica il vettore. Quando usati in campo marittimo prendono il nome di EPIRB.
9.7 MESSAGGI AMMESSI
9.7.1 Le categorie di messaggi trattati nel Servizio Mobile Aeronautico e l’ordine di
priorità nello stabilire le comunicazioni e la trasmissione di messaggi sono:
1) Chiamata, messaggi e traffico di pericolo (MAYDAY preferibilmente pronunciato 3
volte). Comprendono tutti i messaggi in radiotelefonia relativi a condizioni di pericolo
intendendo per tale una condizione di minaccia di serio ed imminente pericolo e di richiesta di immediata assistenza.
2) Messaggi di urgenza inclusi i messaggi preceduti dal segnale di trasporto medico (PANPAN o PAN MEDICAL preferibilmente pronunciato 3 volte). Comprendono tutti i messaggi in radiotelefonia relativi a condizioni di urgenza intendendo per tale una condizione concernente la sicurezza di un a/m o altri veicoli, o di persone a bordo o in vista ma
che non richiede immediata assistenza.
3) Comunicazioni relative alla radiogoniometria;
4) Messaggi di sicurezza volo. Comprendono i messaggi:
a – Di movimento e controllo (Autorizzazioni ATC, Informazioni, etc.);
b – Originati da una compagnia aerea o da un a/m di immediato interesse per un a/m in
volo;
c -Avvisi meteorologici di immediato interesse per un a/m in volo o in partenza
d -Altri messaggi concernenti aa/mm in volo o in partenza.
5) Messaggi meteorologici. Comprendono messaggi meteorologici da o per un a/m diversi
da quelli previsti in 4) c.
6) Messaggi di regolarità volo. Comprendono i messaggi riguardanti l’operatività o
manutenzione di sistemi essenziali per la sicurezza o regolarità delle operazioni degli
aa/mm.
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9.7.2 Quest’ultima categoria di messaggi può essere trattata dagli Enti ATS che usano canali di comunicazione diretti pilota-controllore, purché ciò possa essere realizzato senza interferire con il loro primario compito e nessun altro canale di comunicazione sia disponibile.
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