Controllo del Traffico Aereo. Dott. Lucio ROBLEGG

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1 Controllo del Traffico Aereo

2 17 dicembre Il "Flyer 1" dei fratelli Wright Nel 1919 Conferenza di Parigi sovranità di ciascuno Stato per la sovranità illimitata dello spazio aereo sovrastante il proprio territorio e le proprie acque territoriali Aumento dei voli, necessità di fornire ai piloti altre informazioni ed istruzioni da terra al fine di rendere il flusso del traffico aereo più sicuro ed ordinato. Servizio di Controllo: garantire separazioni fra aeromobili (in particolare IFR) Prevenire collisioni Servizio informazioni: fornire consigli ed informazioni utili per una sicura condotta dei voli Servizio allarme: notificare la presenza di aeromobili che necessitano del servizio di ricerca e soccorso alle organizzazioni preposte

3 1. REGOLE DEL VOLO VFR (volo a vista) Vale il principio del vedere ed essere visti il pilota ha l'obbligo di: 1. Navigare costantemente in condizioni meteorologiche VMC (visual meteorologic Conditions); 2.Separarsi da tutto l'altro traffico che opera nelle sue immediate vicinanze; 3.Separarsi dagli ostacoli sulla superficie.

4 2. REGOLE DEL VOLO IFR (volo strumentale) 1. Navigazione effettuata strumentazione di bordo; con il solo ausilio della 2. La separazione dagli altri aeromobili è affidata ad un ente ATC se il volo è condotto in spazi aerei classe A-B-C-D-E 3. Resta a carico del pilota la separazione dagli ostacoli sulla superficie, a meno che l'aeromobile non sia sotto vettoramento radar.

5 3. SPAZI AEREI ATZ (zona di traffico aeroportuale) Definizione: spazio aereo di definite dimensioni istituito intorno ad un aerodromo a protezione del traffico di aerodromo Dimensioni Limite inferiore: Ground (GND) Limite superiore: specificato

6 4. SPAZI AEREI CTR (Zona di Controllo) Definizione: spazio aereo controllato che si estende verso l'alto a partire dalla superfice del suolo, sino ad un limite superiore specificato. CTR IFR VFR Dimensioni ATZ Limite inferiore: Ground (GND) Limite superiore: specificato

7 5. SPAZI AEREI TMA (Regione Terminale di Controllo) Definizione: istituita normalmente alla confluenza delle rotte ATS, nelle vicinanze di uno o più aeroporti importanti in Italia ci sono: TMA MILANO TMA PADOVA TMA ROMA TMA BRINDISI racchiude i CTRs dei maggiori aeroporti commerciali.

8 6. SPAZI AEREI AWY (Aerovia) Definizione: area controllata o porzione di essa a forma di corridoio Dimensioni: Corridoio di 10 NM (5NM per direttrice)

9 7. STAR LIPX SID LIPX Procedure LIPX

10 8. UIR FIR FL195 Terminal Control Area TMA AWY CTR ATZ CTR ATZ

11 9. SPAZI AEREI FIR (Regione Informazione Volo) UIR (Regione Informazione Volo Superiore) FIR Spazio Aereo non controllato all'interno del quale vengono forniti il: Servizio Informazioni Volo (FIS) Servizio Allarme (ALS) UIR Spazio Aereo posto sopra alle FIR (da FL 195) Solo per IFR Da FL195 a FL460 ATCS Da FL460 ad UNL FIS

12 10. SPAZI AEREI RICAPITOLANDO... CONTROLLATI NON CONTROLLATI Viene fornito il Servizio di Controllo del Traffico Aereo (ATCS) Vengono forniti: CTR TMA AWY ATZ # Servizio Informazioni Volo (in FIR); Servizio Consultivo (ADS). FIR ADR ATZ # SE SEDE DI AERODROMO CONTROLLATO

13 11. CLASSIFICAZIONE DEGLI SPAZI AEREI

14 12. SPAZI AEREI SUDDIVISIONE VERTICALE DELLO SPAZIO AEREO

15 13. STORIA DI UN VOLO (IFR) Piano di Volo Contiene tutte le informazioni relative ad un volo che devono essere comunicate agli enti ATS quando si intende usufruire dei servizi del traffico aereo o quando richiesto dalla competente autorità. I rappresentanti delle compagnie aeree più importanti, detti Flight Dispatchers, oppure i piloti in prima persona, prima di poter partire con un aeroplano si devono recare presso l'ufficio di riporto aeroportuale (A.R.O., Air Traffic Services Reporting Office) per presentare un Piano di Volo, con il quale il pilota comandante comunica formalmente agli enti del controllo del traffico aereo i parametri del volo (quota massima, rotta, durata del volo, autonomia, numero delle persone a bordo, equipaggiamenti ed altro ancora), in modo che questi possano fornirgli un assistenza adeguata.

16 14.

17 15. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo e l'uscita dall'area dell'aeroporto di partenza; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. A questo punto, terminate le operazioni pre-volo, i piloti al parcheggio sono pronti a partire e comunicano l'intenzione alla TWR di mettere in moto i motori. Se il volo è condotto a vista (V.F.R., Visual Flight Rules), come ad esempio gli aeromobili turistici non commerciali, la messa in moto è autonoma, mentre è soggetta all approvazione della TWR se il volo è "strumentale" (condotto cioè, seguendo gli strumenti di navigazione di bordo I.F.R.). Questo per evitare attese agli aeromobili con i motori accesi.

18 15. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo e l'uscita dall'area dell'aeroporto di partenza; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. La richiesta di messa in moto, quando previsto, non avviene sulla frequenza radio della TWR, ma su un altra frequenza specifica, in contatto con il cosiddetto Controllore Ground, che coadiuva il Controllore TWR gestendo la movimentazione degli aeromobili a terra e dei mezzi. Questa procedura consente ad un pilota di non dover mantenere i motori accesi inutilmente, quando si ritiene che il ritardo previsto sia superiore a 15 minuti. Esiste infatti un complesso sistema di elaborazione di flusso del traffico aereo per tutte le rotte che calcola il momento idoneo per il decollo di un volo, tenendo conto di prestazioni del velivolo, livello di volo, rotta, ecc.. Non è possibile infatti immaginare ingorghi per gli aerei

19 16. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo e l'uscita dall'area dell'aeroporto di partenza; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Se l'autorizzazione viene concessa, il controllore istruisce il pilota a muoversi lungo vie di rullaggio predefinite, verso la pista in uso. La direzione di decollo e di atterraggio sulla pista viene scelta dalla TWR, in modo che gli aeromobili decollino e atterrino sempre controvento, cioè nel modo più sicuro. Altri fattori intervengono nella scelta della direzione della pista: la lunghezza della stessa, la possibilità di evitare rotte di avvicinamento o partenza di altri aeromobili, il sorvolo d'aree residenziali per contenere l'inquinamento acustico, la conformazione geografica del suolo. Il fine è sempre lo stesso: mantenere un sicuro spedito e ordinato flusso di traffico.

20 17. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo e l'uscita dall'area dell'aeroporto di partenza; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Mentre procede verso il punto attesa, in prossimità della pista, l aeromobile richiede ed ottiene dalla Ground l' autorizzazione di rotta, che stabilisce il percorso che dovrà seguire in volo, l aeromobile fino a destinazione. Tale percorso è, in pratica, quello del FPL, opportunamente vagliato dagli Enti del controllo del Traffico Aereo interessati dalla rotta dell aeromobile, in base alle condizioni di traffico previste.

21 17. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo e l'uscita dall'area dell'aeroporto di partenza; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Essa può avere varie forme e tipicamente contiene: un percorso standard già progettato e definito sicuro in partenza chiamato SID (Standard Instrumental Departure); la quota massima da raggiungere, espressa in piedi o livelli di volo; le porzioni di spazio aereo in termini di punti (fix), rotte aeree o radioassistenze da impegnare; restrizioni o istruzioni da ottemperare per la validità dell autorizzazione; il valore di quota finale (livello di crociera) che sarà assegnato nelle fasi successive del volo.

22 17. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo e l'uscita dall'area dell'aeroporto di partenza; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. L autorizzazione di rotta è fondamentale nel caso che il pilota, dopo il decollo, subisca una avaria al proprio apparato radio di bordo (radio failure) e non riesca a comunicare con gli enti a terra: l autorizzazione, infatti, garantisce al pilota un percorso sicuro da seguire, ed agli enti di controllo cosa aspettarsi dall'aeromobile in radio avaria. Quando ottenuta l autorizzazione di rotta e giunti prossimi alla pista, i piloti sono istruiti dal controllore Ground a cambiare frequenza radio per contattare la TWR e ricevere l'autorizzazione ad impegnare la pista e partire, oppure successive istruzioni alternative.

23 18. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Alla chiamata del pilota posizionato al punto d'attesa, prossimo alla pista, la TWR risponde obbligandolo ad attendere in quella posizione, se la pista è occupata (da altri aerei in decollo o in fase di atterraggio, da mezzi che ostruiscono la pista, dalla presenza di uccelli, ecc.), oppure autorizzandolo ad entrare in pista per attendere l'ulteriore autorizzazione al decollo; oppure ad allinearsi in pista e decollare immediatamente se la pista è completamente libera. In entrambi i casi lo scambio di comunicazioni si avvale dell'utilizzo di una fraseologia standard (chiara, concisa e univoca) al fine di ridurre le incomprensioni, che potrebbero causare un rischio grave.

24 18. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Una volta in volo, l'aeromobile è assistito dalla TWR sino a quando è trasferito all Ente di Controllo d'avvicinamento, che provvederà a separarlo dall'altro traffico in decollo ed in avvicinamento sull aeroporto o da/per aeroporti molto vicini, e farlo salire ad una quota dalla quale possa intraprendere la navigazione in rotta, in contatto con il Centro di Controllo d Area.

25 19. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Una volta decollato, il velivolo, sempre in contatto con la Torre di Controllo, passa attraverso la fase di Controllo di Avvicinamento che ne garantisce un sicuro instradamento verso la fase di rotta per l'inserimento nell'aerovia che gli è stata assegnata. Una volta inserito nell'aerovia, l'aeromobile viene preso in consegna dal Centro di Controllo d'area (ACC) che ne gestirà il Controllo di Rotta. Al velivolo viene assegnato un livello di volo e indicata la traiettoria da seguire, in modo che rimanga sempre alla distanza di sicurezza (detta "separazione"), sia verticale che orizzontale, dagli altri velivoli.

26 20. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Una volta in prossimità dell'aeroporto di destinazione, il velivolo viene inserito nella fase di Avvicinamento, che stabilisce la corretta sequenza degli aeromobili quando lasciano le aerovie, per guidarlo nella discesa fino all'allineamento con la pista. Dal momento che può atterrare un solo aereo alla volta, devono essere istruiti a lasciare le radioassistenze da dove partono le procedure standard e portarli all atterraggio in momenti diversi. Si calcola quindi il tempo che normalmente un aereo impiega per percorrere la procedura, vi si aggiunge un margine per coprire eventuali ritardi e si giunge a quello che si chiama Landing Rate, ossia l intervallo medio tra successivi avvicinamenti.

27 21. Esempio di procedura strumentale di arrivo

28 22. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Mentre sta effettuando un avvicinamento guidato da apposite radioassistenze, come ad esempio l I.L.S. (Instrumental Landing System) e quando è ben separato da ogni altro aeromobile in arrivo od in partenza, il Controllore di Avvicinamento lo istruisce a contattare la TWR per ricevere da questa l'autorizzazione all'atterraggio, se la pista è libera, o in caso contrario, eventuali istruzioni alternative,come ad esempio una riattaccata per guadagnare quota nuovamente e portarsi poi ad un nuovo atterraggio.

29 23. STORIA DI UN VOLO (IFR) autorizzazione a mettere in moto i motori; rullaggio dal parcheggio alla posizione di attesa della pista in uso; autorizzazione di rotta; il decollo; il volo in rotta; l'avvicinamento; L'atterraggio; il rullaggio al parcheggio. Una volta al suolo l'aeromobile è istruito dalla TWR ad uscire dalla pista e, laddove esiste, a contattare il controllore Ground, il quale lo autorizzerà ad impegnare i raccordi di rullaggio. Quando l aeromobile giunge al parcheggio può spegnere i motori.

30 24. Separazione minima tra due velivoli Separazione verticale Separazione orizzontale RADAR separaz. minima 1000 ft 5 NM PROCEDURALE minimo 20 NM Separazione orizzontale variabile

31 25. Metodo di controllo Il controllore del traffico aereo per poter svolgere i suoi compiti deve, in ogni istante, poter prontamente stabilire la posizione tridimensionale presente di ogni aeromobile posto sotto la sua responsabilità e proiettarne il movimento nel futuro. A VISTA: è possibile soltanto nell ambito aeroportuale e nei limiti di visibilità che la situazioe meteorologica consente PROCEDURALE : si basa sui riporti di posizione trasmessi dai piloti. Le informazioni sono assunte dal controllore attraverso strisce cartacee rettangolari di progresso volo (strips) che contengono in modo sintetico i dati del volo di ciascun aereo (posizione, quota, velocità), così come si vanno evolvendo durante il volo. La collocazione delle strisce su apposite rastrelliere e secondo un criterio di punti comuni a più aerei, consente di ricreare la visualizzazione mentale e continua degli aeromobili in volo. Il controllo procedurale si basa sulle continue comunicazioni fatte dai piloti circa la loro posizione attuale e futura e da calcoli e previsioni effettuate contemporaneamente dai controllori nel medesimo sistema geometrico di riferimento: il controllore, in un certo senso, immagina le posizioni relative degli aeromobili nello spazio aereo di giurisdizione pur basandosi su dati attendibili. RADAR : il controllore basa le sue operazioni sulle informazioni di posizione e di progresso dei singoli voli direttamente desunte dall osservazione di uno schermo radar. Lo scopo fondamentale del controllo radar è quello di aumentare la sicurezza e di accelerare il flusso del traffico aereo: con il radar, infatti, si ha la possibilità di ottenere informazioni più immediate e precise sulla posizione degli aeromobili e di conseguenza si possono ridurre sensibilmente le minime separazioni applicate nel controllo procedurale. Mentre nel controllo a vista il controllore ha la responsabilità di mantenere una separazione minima tra gli aeromobili atta a garantire un adeguato livello di sicurezza soltanto in risposta al principio della ragionevole certezza che quella separazione sia sufficiente, nel controllo procedurale e nel controllo radar il controllore ha la responsabilità di mantenere un ordinato flusso del traffico aereo basato su precise e prescritte minime di separazione codificate per tutte le fasi di un volo dalle quali non si può transigere se non in pochissime eccezioni particolari.

32 26. Strisce Progresso Volo Le strisce progresso volo vengono utilizzate dai controllori (TWR, APP e ACC) per ogni volo e sono essenziali per avere costantemente la situazione dei voli sotto controllo. Nelle STRIP vengono inseriti i dati principali di un volo (da FPL), le informazioni fornite ai piloti dal controllore e tutti gli orari stimati e effettivi dei punti di riporto, compreso l orario di decollo e di atterraggio, in modo da costruire anche a posteriori tutta la dinamica del volo da quando è entrato di pertinenza del controllore (o dall apertura del piano di volo) a quando ha cambiato ente (o fino alla chiusura del piano di volo). Le strip sono di tre tipi: ROSA: vengono utilizzate per i voli locali. FL AD PART EOBT o Ft. ATD N / TIPO NOMINATIVO CODICE RMK AD DEST BIANCHE: vengono utilizzate per i voli in partenza AD PART AD DEST EOBT ATD N / TIPO FL o Ft. RMK NOMINATIVO CODICE GIALLE: vengono utilizzate per i voli in arrivo ETO ATO FL o Ft. AD PART N / TIPO NOMINATIVO CODICE AD DEST RMK

33 27. Il Radar nel Controllo del Traffico Aereo RADAR PRIMARIO Il funzionamento del radar si basa sul principio della propagazione delle onde elettromagnetiche (gli studi iniziarono alla fine del 1800 fino alla definitiva messa a punto verso la fine della II G.M.) Il principio di funzionamento è il seguente: Un segnale elettromagnetico ( onde ad altissima frequenza GHz) è trasmesso ed opportunamente modulato tramite un'antenna direttiva per un certo periodo di tempo (impulso), per poi passare ad ascoltare l'eco che questo segnale genera quando viene riflesso. La rilevazione e l'acquisizione dei parametri del bersaglio sul piano azimuthale in modo semplice e preciso. La distanza viene calcolata sulla base della velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche (circa km/s andata e ritorno diviso 2) L'angolo viene acquisito rilevando la posizione angolare del baricentro di antenna che illumina il bersaglio rispetto al Nord magnetico. Diverse migliorie negli anni (MTI, mappe, ecc) RADAR - RAdio Detection And Ranging

34 28. Il Radar nel Controllo del Traffico Aereo RADAR SECONDARIO Nato anch'esso alla fine della II G.M. per riconoscere e discriminare i velivoli amici da quelli nemici (IFF Identification Friend or Foe) si è sviluppato in tempo di pace con funzioni di radar di sorveglianza. Il principio di funzionamento è il seguente: A bordo del velivolo si trova un apparato detto transponder (risponditore automatico); Quando interrogato dalle onde e.m. del radar primario, genera un segnale che viene associato al treno di onde riflesse dal target; Uno dei segnali trasmessi è un numero a 4 cifre assegnato dal controllo che costituisce l'identificativo del volo; A questo codice possono essere associate altre informazioni su una label (etichetta), tra le quali: nominativo, quota, velocità, ecc. Radar Modo/S in via di sperimentazione, ogni aereo avrà un suo codice univoco che lo caratterizzerà per tutta la vita operativa.

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