Cap.7 LE SEPARAZIONI. 7.1 Separazioni e controllo: generalità

Transcript

1 Cap.7 LE SEPARAZIONI 7.1 Separazioni e controllo: generalità Il distanziamento dei velivoli in ogni fase del volo (dal volo in rotta alle fasi di avvicinamento, al circuito di traffico etc.) è l insieme delle azioni che gli Enti del CTA compiono allo scopo di attuare la norma di carattere generale dello Annesso 2 per la quale" ogni aeromobile non deve volare così vicino ad altro aeromobile da creare pericolo di collisione"; la peculiarità del volo, caratterizzato da tre gradi di libertà, determina inoltre la necessità che tale distanziamento sia attuato sia verticalmente che orizzontalmente e in quest'ultimo caso sia longitudinalmente che lateralmente. La possibilità che due aeromobili possano collidere è insita nella tipologia stessa delle traiettorie che essi devono percorrere e nella modalità della loro determinazione. Innanzitutto bisogna tenere presente che gli aeromobili decollano per immettersi in rotta o lasciano questa per dirigersi all'atterraggio utilizzando gli stessi spazi aerei e talvolta le stesse direttrici; inoltre sia per il volo in rotta che per il volo in spazi terminali le traiettorie lungo le quali avviene lo spostamento non sono sempre definibili "a vista", come ad esempio su una strada, ma per lo più per mezzo di procedure con la quali, attraverso l'uso degli strumenti di navigazione e di tecniche operative adeguate alla particolare fase del volo, si definisce la direzione dello spostamento pianificato rispetto ad un sistema di riferimento terrestre; e poiché ogni procedura è caratterizzata da errori, sistematici e casuali, dovuti sia all uomo che agli strumenti utilizzati, ne deriva che gli aeromobili possono venire a trovarsi in posizioni spaziali e temporali coincidenti e perciò a collidere. Una misura di tale possibilità è rappresentata dal cosiddetto "collision risk", dalla probabilità cioè che si possa verificare una collisione fra due aeromobili che si trovino ad operare in un determinato spazio aereo; tale 97

2 probabilità è funzione di numerose variabili, sia di carattere deterministico che casuale, e l' obiettivo della Programmazione e della Gestione della Circolazione Aerea è proprio quello di rendere tale probabilità la più piccola possibile e comunque compatibile con la condizione prioritaria della sicurezza del volo. Vediamo brevemente quali sono i parametri dai quali dipende principalmente la probabilità di collisione. Certamente la densità del traffico è intuitivamente una delle variabili più importanti in quanto funzione di due parametri, il numero di aeromobili N v e il volume dello spazio interessato V, il primo dei quali determina di per sé la possibilità stessa di collisione; la densità di traffico è un parametro che cresce per diventare molto grande nei punti i cui si accumula il traffico e cioè nei punti nodali, e principalmente in quelli terminali, nei punti cioè in cui convergono le rotte degli aeromobili: nodi intersezione delle rotte ATS, delle aerovie, le Aree Terminali, le CTR e le zone di traffico aeroportuale ATZ: Un altro importante parametro da cui dipende la probabilità di collisione è la quantità di tipologie diverse di attività di volo F i che si svolgono contemporaneamente e che si differenziano per il tipo di regole seguite, VFR o IFR, per il fatto che si tratti di volo commerciale, militare, di Stato, d addestramento, etc; ogni aeromobile infatti, a seconda delle ragioni che hanno determinato la domanda di spostamento, vola secondo procedure di volo talvolta in contrasto fra loro; per fare un esempio, il volo di degli aeromobili commerciali segue in generale le regole del volo strumentale ed è caratterizzato da variazioni dei parametri caratteristici del volo quali velocità, gradiente di salita,direzione, molto contenute; opposte sono invece le necessità operative di un aviogetto militare caratterizzate da frequenti e veloci variazioni dei parametri suddetti: La tipologia del volo inoltre determina anche il tipo di aeromobile impiegato; un aeromobile impiegato per addestramento è caratterizzato da buone caratteristiche evolutive e basse velocità di sostentamento rispetto ai grossi aeromobili da trasporto che necessitano di ampi spazi per manovrare.tutto ciò comporta l impossibilità di utilizzare una stessa tecnica di distanziamento, che invece sarebbe possibile se le prestazioni e le necessità degli aeromobili fossero 98

3 omogenee, ma di differenziare gli interventi di gestione e controllo del traffico in funzione delle esigenze di ogni singolo velivolo in un quadro di compatibilità generale con la sicurezza e l efficienza del sistema. Gli errori strumentali E i, sia sistematici che casuali, sono un altra componente importante nella determinazione della probabilità di collisione; l impossibilità di determinarli con certezza ma con criteri di tipo statistico determina un ampio assortimento nelle prestazioni di ogni aeromobile nel determinare la propria posizione spaziale di cui si deve tenere conto nel definire di volta in volta le distanze di sicurezza ; la possibilità di disporre di una certa varietà di sistemi di navigazione S nav, di controllo S ATC (procedurale, Radar ) sono invece variabili che tendono a ridurre l influenza degli errori e quindi a ridurre anche il rischio di collisione: Tutte le considerazioni fatte in precedenza possono essere raccolte in una relazione funzionale esprimente in quale rapporto stanno i suddetti parametro con la probabilità di collisione P c e pertanto scriveremo N, Σ F i, E i P c ( ) V, S ATC, S NAV Separazione è il termine che indica lo strumento operativo utilizzato dal Controllo del Traffico Aereo per mantenere tutti gli aeromobili che operano in una data porzione di spazio aereo ad una distanza reciproca tale da minimizzare il rischio di collisione fra loro. Come è stato sottolineato in precedenza la separazione deve essere ottenuta sia longitudinalmente che lateralmente; in entrambi i casi essa è espressa in termini di minima, ad esempio come distanza fra due aeromobile che non deve scendere al di sotto di un determinato valore. Le minime di separazione possono essere specificate sia in termini di valori di distanza, (orizzontale in miglia nautiche o in gradi dell'angolo compreso fra due rotte, verticale in feet o metri) oppure come intervallo temporale fra il momento in cui un aeromobile passa su un punto determinato e quello in cui è autorizzato a passare l aeromobile successivo. 99

4 Il tipo di separazione e la tecnica stessa con la quale tali separazioni sono applicate dipendono in primo luogo dal sistema di controllo utilizzato; allo stato attuale due sono le tecniche di controllo che vengono utilizzate: il controllo procedurale ed il controllo radar. Essi si differenziano principalmente nelle modalità di acquisizione delle informazioni relative alla posizione del l aeromobile e ai dati principali della sua navigazione:rotta, velocità, quota; Il controllo procedurale si basa esclusivamente sulle informazioni ricevute via radio dal pilota mentre il controllo radar su quelle ricavate dal display radar; il Radar fornisce con continuità la posizione dell'aeromobile sulla base di un fenomeno di tipo fisico ed inoltre la separazione verticale può essere applicata servendosi del Modo C in quelle aree dove è disponibile un servizio Radar secondario. Esiste una significativa differenza fra i valori di minima separazione utilizzati nel controllo procedurale e quelli relativi al controllo radar; tale differenza è dovuta alla tecnologia usata sia in termini di strumentazione che di tecnica vera e propria di controllo. Il controllo procedurale si basa sulle informazioni di posizione ricevute via radio dal pilota dell'aeromobile; tali informazioni sono utilizzate dal CTA per creare una rappresentazione della situazione del traffico su specifici punti e/o in un determinato istante; sulla base di tale rappresentazione ci si assicura che gli aeromobili sotto controllo siano separati e che gli stimati forniti dai piloti indichino che la separazione continuerà ad esistere fino al momento in cui sarà fatta una nuova rappresentazione della situazione del traffico; è evidente che le minime di separazione usate con tale metodo di controllo debbano prevedere valori di distanziamento elevati; ciò, non solo perché il CTA non ha una informazione della situazione del traffico diretta ma mediata attraverso ciò che viene comunicato da ciascun pilota ma anche, e soprattutto, perché si deve tenere conto che la minima di separazione deve garantire anche nel caso più sfavorevole e cioè nell intervallo di tempo fra due successive rappresentazioni, che possa essere mantenuta oppure riacquisita nel caso fosse stata persa; è chiaro quindi che rimane intatta la responsabilità del 100

5 CTA di monitorare continuamente la situazione anche in tale intervallo di tempo. Nel caso del controllo radar invece il Controllore ha una visione diretta attraverso il display radar della situazione del traffico nello spazio di sua competenza; anzi tale situazione è aggiornata con continuità nel tempo con una frequenza di aggiornamenti pari al numero di giri al minuto della antenna; è possibile pertanto stabilire minime di separazioni molto più piccole, dell ordine di 1/10 di quelle procedurali; tuttavia devono essere tenuti in considerazione nello stabilire la separazione minima più idonea i tempi di inizio e di esecuzione delle azioni correttive in caso di conflitto, che dipendono anche dalla velocità del velivolo, ed inoltre non si deve dimenticare possibili ritardi nello stabilire le comunicazioni t/b/t e la possibilità di un improvvisa avaria del radar stesso. E da notare invece che il metodo di separazione utilizzato dalle Torri di controllo presenta aspetti comuni sia al metodo procedurale che a quello radar; infatti negli aerodromi controllati e durante le ore diurne il CTA applica delle separazioni sulla base delle osservazioni visive degli aeromobili sotto controllo con una tecnica simile a quella radar mentre la tecnica procedurale viene utilizzata quando le condizioni di visibilità non sono tali da permettere la visione di tutto il traffico interessato (ad esempio nel VFR speciale). Da quanto detto sopra appare chiaro che la determinazione della separazione più idonea è un processo molto complesso che necessita dell apporto di numerosi fattori molti dei quali esulano dalle competenze e dagli scopi del CTA e pertanto è compito del controllore determinare quella che secondo il suo giudizio sia la migliore minima da applicare in quel momento tenuto conto della situazione del traffico della sua evoluzione della situazione meteorologica, della affidabilità della strumentazione disponibile etc.; tuttavia una volta che la competente autorità abbia stabilito una determinata minima è un preciso obbligo applicarla. 101

6 7.3 Le minime di separazione Fin dalla nascita dell ICAO è apparsa chiara la necessità di una standardizzazione delle minime di separazione; si pensi a quelli che potrebbero essere i problemi per i flussi di traffico nel passare attraverso nazioni o anche solo Regioni di volo che applicassero differenti minime di separazione; ciò sarebbe causa di confusione e quindi di irregolarità se non addirittura di insicurezza nelle operazioni di volo; per tale motivo l ICAO ha perseguito in tutti questi anni l obiettivo della standardizzazione delle minime di separazione e della necessità di accordi internazionale per gli eventuali cambiamenti dettati dal progresso della tecnologia di controllo. Recentemente la ricerca sulle minime di separazione fra gli aeromobili si è giovata del metodo statistico; con tale metodologia sono stati trattati i dati derivanti dalle osservazioni del traffico unitamente a quelle che vengono definite prestazioni degli aeromobili; in base a ciò sono stati sviluppati dei modelli matematici che potrebbero dare un valido aiuto nello stabilire il grado di sicurezza derivante dalle minime proposte anche se, deve essere sottolineato ancora una volta, tali metodi possono essere dei validi ausili ma mai potranno sostituire completamente quello che è il discernimento diligente e responsabile del controllore. Esamineremo nel seguito quelli che sono i fattori da prendere in considerazione nella determinazione delle minime di separazione orizzontale, longitudinale o laterale; prima però è necessario fare alcune puntualizzazioni su alcuni concetti di base dell' attività di controllo del traffico aereo. Il sistema di CTA si bassa sul principio che la responsabilità della navigazione è assegnata al pilota comandante eccetto che in alcuni casi caratterizzati dal fatto che il sistema ATC è in condizioni migliori di quelle del velivolo nell'acquisizione delle informazioni riguardanti la posizione dello stesso; con lo sviluppo dell' uso del radar nelle operazioni di controllo sono via via aumentate le occasioni nelle quali è assegnato al sistema ATC il compito di guidare attraverso istruzioni inerenti la navigazione (fornendo ad 102

7 esempio vettori secondo i quali guidare l'aereo) conferendo quindi al controllore la responsabilità della navigazione Separazione orizzontale La determinazione della minima separazione longitudinale si basa sul grado si accuratezza delle informazioni disponibili dall'atc; per quello che riguarda la separazione laterale invece ci si basa sull'accuratezza con la quale un aeromobile può seguire una determinata rotta. Grande importanza nello stabilire la minima di separazione longitudinale hanno inoltre i tempi necessari per decidere, coordinare e trasmettere le istruzioni relativa; è normale prassi da parte del controllori del T.A. lavorare in base a quelle che saranno le relazioni future fra gli aeromobili sotto il loro controllo e pertanto non attendono mai che si determini il minimo distanziamento fra gli aeromobili per intervenire con azioni correttive; trattasi perciò di un'azione normalmente preventiva volta al mantenimento costante del distanziamento di sicurezza. Possiamo ora analizzare quelli che sono i fattori che concorrono a determinare le minime di separazione longitudinale utilizzate nel controllo di tipo procedurale allo scopo di assicurare il flusso di traffico più spedito nelle condizioni ottimali di sicurezza; si tratta di molteplici fattori: fattori di posizione riguardanti l'accuratezza nella determinazione della posizione, fattori ATC riguardanti il grado di efficienza del sistema ATC, fattori umani riguardanti sia i piloti che i controllori; buffer di protezione. Fattori di posizione: riguardano sia l'accuratezza della indicazione di posizione dell'aeromobile sia quella che riguarda lo sviluppo del volo; questa dipende da: - Errori delle apparecchiature radioelettriche, o grado di accuratezza del sistema di navigazione, che comprendono: - Errore delle apparecchiature di terra - Errore delle apparecchiature di bordo 103

8 - Errore della strumentazione - Errori di stima che ricorrono quando si pratica la navigazione stimata e non si dispone di indicazioni aggiornate con continuità sulla posizione dell'aeromobile; tale tipo di errori riguardano anche la determinazione della minima separazione laterale che si basa sulla capacità di seguire una rotta determinata prescindendo dal metodo di navigazione utilizzato; Tolleranze riguardanti quelle deviazioni dal piano di volo in vigore che non necessitano di essere notificate all'ente ATC come ad esempio la deviazione dallo stimato inferiore ai tre minuti (v. Annex 2, Rules of the Air) - Fattori ATC: si tratta di fattori inerenti la globalità del sistema ATC e comprendono: - Ritardi nelle comunicazioni relativi agli intervalli di tempo che intercorrono fra il momento in cui si determina un evento e il momento in cui ne è fatta comunicazione a chi deve esserne informato e ciò è dovuto: - a congestione nelle comunicazioni a causa di intensi carichi di traffico - relativamente ai piloti, a mansioni di cabina prioritarie incluso il tempo necessario per il calcolo degli stimati - relativamente ai controllori, ad azioni di controllo prioritarie o al tempo necessario per stabilire le azioni da intraprendere, coordinarle e comunicarle; - al tempo necessario per il trasferimento dei dati, sia a voce che tramite idonee apparecchiature, da un controllore all'altro; - Fattori umani: si tratta di fattori che riguardano sia il pilota che il controllore e generalmente comprendono: - i rispettivi livelli di esperienza con lo scenario in cui operano - l'attitudine mentale del personale coinvolto - i tempi di reazione specialmente nel caso di eventi imprevisti - Buffer di protezione: riguarda una minima distanza di protezione che tiene conto di variazioni della posizione del velivolo dovute a movimenti dell'atmosfera, alle sue dimensioni e di una ulteriore distanza supplementare. 104

9 7.3.2 Separazione verticale La separazione verticale è la distanza verticale minima che deve esistere fra i piani che contengono le rotte di due aeromobili quando non sia possibile acquisire una separazione minima orizzontale; attualmente la separazione minima è di 300 m.(1000 ft) fino a FL 290 compreso, 600 m (2000 ft) al di sopra di FL 290, come vedremo più avanti. Tali valori sono stati riconosciuti adeguati per il rispetto dei requisiti di sicurezza in condizioni normali di volo; nei casi invece di turbolenza atmosferica e in spazi aerei al di sopra di terreno montagnoso, situazione nelle quali l'aeromobile può essere esposto ad improvvisi ed imprevisti spostamenti verticali possono essere impiegati valori più alti. 7.4 Minime di separazione nel controllo di Regione (Area Control Service) Vediamo ora quali sono le minime delle separazioni utilizzate nel controllo di Regione, cioè negli ACC, distinguendo fra separazioni verticali ed orizzontali e fra queste ultime fra longitudinali e laterali: Minime di separazione verticale La separazione verticale è ottenuta richiedendo agli aeromobili che usano lo stesso regolaggio altimetrico (v. cap.8 livelli di crociera ) di operare a quote differenti espresse in termini di livelli di volo o altitudini come previsto. La minima separazione verticale è di 300 m (1000 ft) fino a livello 290, al di sopra, allo scopo di tenere in considerazione la minore affidabilità dell'altimetro la minima è raddoppiata a 600 m (2000 ft). Attualmente in considerazione dell'incremento di precisione nella determinazione della quota è possibile, sulla base di accordi interregionali, adottare anche per livelli fino a FL 410 in determinate regioni di spazio aereo, la minima di 300 m. E' evidente la necessità imprescindibile di 105

10 accordi, fra regioni di volo confinanti, per l'adozione di tale minima ristretta; in caso contrario si avrebbero delle brusche variazioni nella capacità dello spazio aereo controllato e quindi si verificherebbero congestioni nel passaggio fra uno spazio aereo con capacità superiore a quello confinante Minime di separazione laterale La necessità di stabilire una separazione laterale nasce allorquando la separazione verticale, che rappresenta la separazione più sicura a meno di errori grossolani degli strumenti, viene meno; ciò può accadere sia in rotta per mantenere la massima capacità degli spazi aerei, sia nelle aree terminale ove necessariamente durante le fasi di salita dopo il decollo e di discesa per l'atterraggio gli aeromobili si trovano in porzioni delle loro traiettorie alla stessa quota o a quote la cui differenza è inferiore alle minime di separazione verticale. E' pertanto necessario stabilire criteri di separazione laterale che saranno applicati facendo in modo che la distanza fra quelle porzioni di rotta per le quali gli aeromobili dovranno essere lateralmente separati per l'impossibilità di separarli verticalmente non sia mai inferiore alle minima stabilita; tale minima deve tenere conto degli errori di navigazione e di una specifica area di rispetto (buffer area).; praticamente la separazione si ottiene richiedendo agli aeromobili di volare o su determinate località geografiche, determinabili a vista o mediante l'uso di radioassistenze e ultimamente anche mediante equipaggiamenti di navigazione d'area o di volare su rotte differenti; quest' ultimo tipo di separazione prevede che i due aeromobili sorvolino entrambi lo stesso punto significativo ( definito da una radioassistenza o per mezzo di essa) e si allontanino su rotte che differiscono di un determinato valore angolare variabile col tipo di radioassistenza stabilendo la minima di separazione ad una data distanza dal punto cospicuo; sia la differenza angolare che la distanza dipendono dalle prestazioni in termini di accuratezza della radioassistenza utilizzata. 106

11 Le modalità di applicazione della separazione laterale sono i seguenti: a) Separazione di tipo geografico La separazione è ottenuta quando gli aeromobili che volano su rotte distinte si trovano su località geografiche determinabili a vista o con l uso di radioassistenze o con metodi RNAV. NDB Città Fig.7.1 Separazione laterale geografica b) Separazione laterale con l uso della stessa radioassistenza La separazione si ottiene istruendo gli aa/mm a volare su rotte che divergono di uno specifico valore angolare funzione del tipo di radioassistenza o del metodo di navigazione utilizzato; la separazione si stabilisce quando, utilizzando: - un VOR gli aa/mm sono stabilizzati su radiali che divergono di almeno 15 ed uno degli aa/mm si trova ad ameno 15 NM dalla radioassistenza; - un NDB gli aa/mm sono stabilizzati su Rotte che divergono di almeno 30 ed uno degli aa/mm si trova ad ameno 15 NM dalla radioassistenza; - un DR (punto stimato o determinato a vista) gli aa/mm sono stabilizzati su Rotte che divergono di almeno 45 ed uno degli aa/mm si trova ad ameno 15 NM dal DR; - la RNAV- Navigazione d Area gli aa/mm sono stabilizzati su Rotte che divergono di almeno 15 e le cui aree di protezione non si sovrappongono; le dimensioni di tali aree sono desunte dalla differenza angolare delle rotte e dal valore appropriato dello spazio protetto. 107

12 VOR NM Fig. 7.2 Separazione laterale VOR NDB DR NM 15 NM Fig. 7.3 Separazione laterale NDB e DR 74.3 Minime di separazione longitudinale La separazione longitudinale è la separazione che deve essere stabilita fra aeromobili allo stesso livello di crociera che seguono o la stessa rotta, o rotte opposte o infine rotte che si intersecano; tale separazione è applicata in modo tale che la distanza fra le posizioni stimate degli aeromobili da separare non sia mai inferiore ad una minima stabilita; praticamente si stabilisce una separazione longitudinale richiedendo agli aeromobili da separare: 108

13 - di partire ad uno specifico orario - di sorvolare un determinato punto ad uno specifico orario - di attendere su uno specifico punto fino ad un determinato orario La minima di separazione può essere espressa in termini di tempo o di distanza. Le separazioni longitudinali in termini di tempo hanno valori massimi di 15' ( v. Fig.9.3 a) che si riducono a 10' nel caso si disponga, lungo la rotta, di radioaiuti che permettono frequenti verifiche della posizione degli aeromobili (v Fig.9.3 b); ulteriori riduzioni a 5' e 3' sono possibili quando la velocità dell'aeromobile che precede è superiore, rispettivamente di 20 e 40 kts, di quella dell'aeromobile che segue( v. Fig.9.3 c). ( a ) A B 15 ' ( b ) NDB A B NDB 10 ' (c) 5 ' A/D o Punto di se vb > va di 20 Kts o più riporto A B 3 ' se vb > va di 40 Kts o più Fig. 7.4 Separazioni longitudinale sulla stessa rotta 109

14 Le separazioni in distanza sono stabilite mantenendo una distanza fra le posizioni degli aeromobili, definita mediante l'utilizzo di un DME congiuntamente ad altra radioassistenza di rotta, non inferiore ad una determinata minima; il valore di tale distanza varia sia in funzione delle rotte seguite dagli aeromobili (stessa rotta, rotte che si intersecano) sia del fatto che gli aeromobili siano una in salita e l'altro in discesa; si tratta comunque di valori di distanziamento inferiori a quelli delle separazioni in tempo in quanto in questo caso la posizione degli aeromobili può essere stabilita con margine di errore di gran lunga inferiore rispetto a quelle. Praticamente la separazione viene ottenuta chiedendo agli aeromobili conferma di essere on track verso la stazione e chiedendo letture simultanee della distanza ad intervalli frequenti in modo da verificare con continuità che la separazione sia mantenuta; le figure successive mostrano le minime nei vari casi possibili. A B DME a) 30 NM b) A B DME 20 NM se vb > va di 20 Kts o più c) la rotta dell'a/m A non deve essere interna al quadrante semicircolare 110 DME B

15 d) la rotta dell'a/m A non deve essere interna al quadrante semicircolare DME B A 20 NM se vb > va di 20 Kts o più Fig. 7.5 Separazioni longitudinali DME Altre modalità di separazione sono quelle che riguardano aa/mm che in salita o in discesa devono interessare il livello di un altro a/m; la tecnica è quella di far si che al momento in cui il livello dell a/m livellato viene interessato dall a/m in salita o in discesa esista una separazione in termini di: - distanza oppure - tempo ove si utilizzi il DME In figura 9.5 a) è mostrata la separazione nel caso dell a/m A in salita sulla stessa rotta dell a/m B; la separazione è di: - 10 quando le radioassistenze permettono frequenti verifiche di posizione e di velocità; - 5 quando il cambio di livello inizia entro 10 dal momento in cui il secondo a/m abbia riportato un esatto punto di riporto Nel caso b) gli a/m devono aver riportato on track e le letture della distanza DME devono essere simultanee. a) 111

16 B 10 ' A 10 ' 10 ' RADIOFARO b) B 20 NM 20 NM A 20 NM DME Fig 7.5 Separazione longitudinale in salita e discesa 7.5 Minime di separazione nel controllo di Avvicinamento (Approach Control Service) Generalità Nel Servizio di Controllo di Avvicinamento le modalità con cui vengono stabilite le separazioni e le relative minime si basano sugli stessi concetti che stanno alla base delle separazioni utilizzate nel Controllo d Area; ovviamente le caratteristiche del traffico che interessa la CTR e le differenze riguardanti le dimensioni e la stessa struttura dello spazio aereo della CTR richiedono un processo di verifica sulla loro applicabilità, nel senso che deve esistere la materiale possibilità di applicarle sia in termini di 112

17 spazio disponibile che di congruenza con la dinamica delle particolari fasi del volo che vi si svolgono. Soprattutto quest ultima caratteristica è quella che più influisce sulla tipologia e sulle minime di separazione in quanto nella CTR si svolgono due delle fasi più critiche del volo e per giunta dalle caratteristiche talvolta contrastanti: la fase di decollo e di iniziale salita verso il nodo di ingresso nella rete e quella speculare in arrivo e cioè di uscita dalla rete con la discesa verso la fase finale per l atterraggio; ciò comporta l esistenza di un certo numero di punti di conflitto fra il flusso degli aeromobili in arrivo e quello degli aeromobili in partenza in quanto esisterà certamente un istante nel quale due aeromobili, appartenenti ognuno ad uno dei flussi suddetti, saranno alla stessa quota è sarà necessario quindi stabilire la separazione orizzontale più idonea, laterale o longitudinale. Inoltre, considerate le dimensioni delle CTR, soprattutto quelle civili, e i tempi e lo spazio necessario a stabilire tale tipo di separazione, sono soprattutto le separazioni radar quelle più idonee ad essere applicate in quanto le relative minime sono di gran lunga più contenute e permettono la gestione di flussi molto elevati quali quelli che interessano aeroporti medi e grandi; anzi si può affermare con certezza che gli attuali flussi di traffico, in arrivo ed in partenza, di aeroporti già di dimensioni simili a quelle di Bologna, non potrebbero essere nemmeno immaginati senza il supporto di un controllo di avvicinamento che si avvalga della tecnologia radar Minime di separazione Tenendo presente le caratteristiche del traffico di una CTR accennate in precedenza iniziamo col dividere le separazioni in funzione della relazione fra le fasi di volo in cui si trovano i due aeromobili da separare e cioè: aeromobili in partenza aeromobili in arrivo aeromobili in partenza e in arrivo. Il tipo di separazione da applicare, laterale o longitudinale, in ognuno dei casi suddetti dipenderà poi dalla rotta seguita e dalla velocità, come o sarà evidenziato successivamente in alcuni casi esemplificativi, mentre con 113

18 il radar si attuerà una gestione del traffico tale da non far scendere la separazione longitudinale e laterale al di sotto della minima radar che, come sappiamo, é di 5 NM; per una conoscenza più approfondita dell argomento si rimanda al Doc già citato in precedenza Aeromobili in partenza Si possono attuare separazioni che prevedono il decollo in successione a: 1 min di distanza nel caso uno o entrambi gli aeromobili assumano, subito dopo il decollo, rotte la cui differenza angolare risulti di 45 o più, il che stabilisce di fatto una separazione di tipo laterale; ciò è valido chiaramente anche nel caso di decollo da piste il cui orientamento già diverge di 45 o più: 1 minuto 45 Fig.7.6 Separazione aa/mm in partenza rotte divergenti 2 min di distanza quando i due aeromobili seguono dopo il decollo la stessa rotta ed il primo ha una velocità superio di 40 kts o più rispetto al successivo; in questo caso la separazione è necessariamente di tipo longitudinale: A 2 minuti se vb > va di 40 Kts o più B Fig.7.7 Separazione aa/mm in partenza stessa rotta 114

19 5 min di distanza al momento in cui un a/m in partenza attraversa il livello di un altro decollato in precedenza che segue la stessa rotta: 5 minuti Fig.7.8 Separazione in attraversamento di livello di crociera Aeromobili in arrivo La gestione degli arrivi è più complessa di quella delle partenze in quanto, mentre gli aeromobili in partenza si trovano ad operare in volumi spaziali via via crescenti e quindi con un aumento delle possibilità evolutive ed una obiettiva diminuzione del rischio di collisione, gli aeromobili in arrivo si trovano in condizioni esattamente opposte con spazi disponibili via via decrescenti con l avvicinarsi alla pista che rappresenta per ognuno di essi un potenziale punto di conflitto. Ogni aeromobile in arrivo generalmente effettua una procedura strumentale che è un insieme di manovre predeterminate,con una specifica protezione dagli ostacoli, da uno IAF (Initial Approach Fix) o da un punto della rotta di arrivo, fino ad un punto dal quale può essere completato un atterraggio oppure, se l atterraggio non si conclude, fino ad una posizione ove possono applicarsi criteri di separazione dagli ostacoli per l attesa o il volo in rotta 42 ; essa si compone perciò di un insieme di segmenti (i cui limiti sono definiti da Fix, rappresentati da radioassistenze o determinabili per mezzo di queste) così denominati: 42 Definizione tratta dal Doc

20 segmento di arrivo, dal nodo dio egresso dalla rete all IAF segmento di avvicinamento iniziale, dall IAF al IF, Intermediate Fix segmento di avvicinamento intermedio, dall IF al FAF, Final Approach Fix segmento di avvicinamento finale, dal FAF al MAP t, Missed Approach Point mancato avvicinamento. \ Fig. 7.9 Procedura strumentale reversal e Direct Approach Se la posizione della pista e dell IAF sono tali da consentire all aeromobile di intercettare il segmento finale con angoli di virata inferiori a 120 allora il primo aereo della sequenza potrà effettuare un avvicinamento diretto, altrimenti sull IAF dovrà effettuare una serie di traiettorie dette Reversal e Racetrack Procedure che lo portino in condizione idonee per il finale sul FAF. Detto questo vediamo come procede una sequenza di arrivi, esaminiamo cioè la sequenza delle azioni con cui essi vengono gestiti in modo tale da stabilire la separazione idonea a mantenere le prescritte condizioni di sicurezza. L ACC che ha in carico il traffico al di fuori della CTR comunica con un c.d. Inbound Warning (avviso di arrivo) l APP interessato l orario stimato di arrivo 116

21 di un determinato aeromobile e di quelli successivi sull IAF; l APP prende nota sulla strip di arrivo del volo interessato compilata in precedenza su input dell ARO; Orario stimata di arrivo sul FIX FL A/D di provenienza Tipo a/m A/D di destinazione FIX di provenienza Orario FIX limite Orario sul FIX Orario rilascio FIX Codice SSR Velocità in Kts Nominativo a/m E.A.T. Condimeteo e QNH Fig Strip di arrivo IFR successivamente comunica con un ulteriore avviso, detto Inbound Release, il FL cui il primo aeromobile è stato autorizzato a raggiungere tale punto (in genere il MEL, minimo livello di volo utilizzabile) e del FL cui saranno autorizzati i successivi e che dovranno rispettare la minima separazione verticale di ft; con l Inbound Release inoltre saranno comunicati i termini del passaggio di responsabilità fra ACC ed APP rappresentati in generale da un orario o da un FIX, talvolta anche da un FL in discesa una volta che l a/m è stato trasferito alla responsabilità dell APP quest ultimo lo autorizza ad effettuare la procedura di avvicinamento strumentale idonea per l atterraggio; nel caso gli aeromobili in arrivo fossero più di uno, ad ognuno di essi sarà assegnato un EAT, Expected Approach Time, orario stimato per l inizio dell avvicinamento che tiene conto del tempo necessario per l effettuazione dell avvicinamento strumentale e di quello necessario a liberare la pista dopo l atterraggio da parte dell a/m precedentemente atterrato; la somma di tali tempi determina il c.d. Landing Rate, cioè l intervallo minimo fra due successive procedure di avvicinamento e che quindi rappresenta la minima separazione fra due aeromobili in arrivo, posto che le norme prescrivono che un aeromobile potrà essere autorizzato all avvicinamento quando quello precedentemente autorizzato: 117

22 a. ha comunicato di essere in grado di completare l avvicinamento senza incontrare condizioni di volo strumentali, ha cioè in vista la pista b. e in contatto radio ed è visto dalla Torre ed esiste la ragionevole certezza che potrà essere completato un normale atterraggio. se al MAP t non è nelle condizioni di completare l avvicinamento con l atterraggio interrompe il finale riprendendo quota per effettuare la Procedura di Mancato Avvicinamento che lo riporterà sull IAF alla quota prevista per iniziare una nuova procedura di avvicinamento; è indispensabile pertanto che tale quota sia lasciata libera, quindi l a/m successivo non dovrà essere autorizzato ad occuparla, per iniziare successivamente la procedura, fino a quando col precedente non ci si trovi in una delle due condizioni a) o b) Separazione fra aeromobili in attesa e fra questi e quelli in rotta Fra gli aeromobili in attesa su Holding patterns differenti dovrà essere applicata una separazione verticale eccetto quando esista già una separazione laterale in quanto così stabilito dalla competente autorità Fra un a/m in attesa ed uno in partenza, in arrivo o in rotta, dovrà esistere una separazione verticale fino a quando quest ultimo si trovi ad una distanza di 5 di volo eccetto quando non sia stabilita una separazione laterale FIX 5 minuti 5 minuti Fig.7.11 Separazione fra Holding e rotta 118

23 Separazione fra aeromobili in partenza e quelli in arrivo Nel determinare le modalità di separazione si fa una distinzione sul tipo di avvicinamento effettuato dall aeromobile in arrivo; se questo effettua un avvicinamento strumentale completo (non un avvicinamento diretto) l aeromobile in partenza potrà decollare in qualsiasi direzione fino al momento in cui l aeromobile in procedura inizia la virata di procedura o la virata base; se invece tale virata è stata iniziata allora il decollo è permesso in una direzione che differisca almeno di 45 dal reciproco della rotta di avvicinemnto finale e a condizione che il decollo avvenga almeno 3 minuti prima del sorvolo della soglia pista da parte dell aeromobile in finale. Nel caso di avvicinamento diretto il decollo sarà possibile: in ogni direzione fino a 5 min prima che l aeromobile in finale arrivi sulla pista; in una direzione che differisca almeno di 45 dal reciproco della rotta di avvicinamento, prima che l aeromobile in procedura attraversi un punto designato sulla rotta di avvicinamento oppure fino a 3 min prima del sorvolo della soglia pista da parte dell a/m in finale. Fig Separazione fra a/m in decollo ed uno in arrivo 119

24 Aeromobili in partenza La partenza degli aeromobili prevede che da parte del Controllo, oltre all applicazione dei criteri di separazione con altro traffico sia in arrivo che in partenza come visto in precedenza, sia attuato un insieme di funzioni volte a garantire oltree alla sicurezza anche la regolarità del volo fino a destinazione.tali funzioni si concretizzano in azioni che vanno dall informazione su aspetti rilevanti dell attività operativa al coordinamento con altri Enti del CTA via via interessati dal particolare volo, dai contatti con gli altri Enti aeroportuali a quelli, quando necessari, con le Compagnie di volo etc. e possono essere, sinteticamente e sequenzialmente, così illustrati: Le informazioni desunte dal Piano di Volo sono comunicate dall ARO all TWR e all APP che compilano le strisce di volo, le Strips, ove sono riportati i dati salienti del Piano di volo e cioè: Nominativo e tipo dell aeromobile Aerodromo di partenza Aerodromo di destinazione Orario stimato di partenza TAS Livello di volo richiesto Fig Strip di partenza IFR 120

25 In tempo per poter decollare all orario previsto l a/m chiede l autorizzazione alla messa in moto (Clearance to start-up) alla TWR cche transita la richiesta all APP che a sua volta la comunica all ACC; L ACC, effettuati i coordinamenti con gli Enti interessati, emette l autorizzazione garantendo cosi che in breve potrà essere emessa anche l autorizzazione di rotta; Ricevuta l autorizzazione dalle TWR l a/m mette in moto i motori e una volta pronto chiede di rullare per la pista in uso; Nello stesso tempo la TWR attraverso l APP chiede la autorizzazione di rotta, la c.d. Clearance; L ACC in relazione ai coordinamenti effettuati ed alla richiesta fatta dall a/m sul piano di volo emette la clearance che descrive per punti della rete successivi l itinerario che l a/m dovrà compiere per giungere a destinazione; La clearance viene comunicata dalla TWR all a/m integrandola con le eventuali ulteriori istruzioni di pertinenza dell APP ed in definitiva conterrà i seguenti elementi: - Nominativo dell aeromobile - Limite dell autorizzazione, normalmente l a/d di destinazione - La procedura di partenza, SID - Standard Instrumental Departure, - Livello finale e, se necessario, quello iniziale - Eventuali altre istruzioni ed informazioni necessarie A questo punto quando il traffico lo consente l a/m sarà autorizzato all allineamento ed al decollo e sarà trasferito sulla frequenza radio dell APP che lo controllerà fino al momento in cui lo passerà sotto il controllo dell ACC 7.6 Separazioni di aerodromo La TWR è l Ente del Controllo che costituisce l elemento primario di connessione fra l a/m e la rete aerea; come già abbiamo avuto modo di accennare, sovrintende le operazioni di terminale e controlla le fasi di 121

26 accesso alla rete degli aa/mm in decollo e quelle di egresso dalla rete fino al piazzale parcheggio per gli aeromobili in arrivo; oltre a queste funzioni ricadano sotto la responsabilità della TWR le funzioni relative alla sicurezza e regolarità delle operazioni aeroportuali sull area di manovra con l obiettivo di prevenire le collisioni fra: Aeromobili che volano all interno dello spazio aereo di giurisdizione della TWR inclusi i circuiti di traffico aeroportuale Aeromobili che operano sull area di manovra Aeromobili in decollo e in atterraggio Aeromobili e veicoli sull area di manovra Aeromobili e ostacoli sull area di manovra A tale scopo i Controllori di TWR dovranno mantenere continuamente in vista le operazioni sull aerodromo e nelle sue vicinanze comprese quelle di veicoli e persone sull area di manovra servendosi, nelle situazioni di Low Visibility 43 e quando disponibile, del Radar per il controllo dei movimenti al suolo. Oltre alle funzioni suddette sono di pertinenza della TWR la determinazione della Pista in uso e la sospensione delle operazioni in VFR Determinazione della Pista in uso Il termine Pista-in-uso è usato per indicare la pista ( o le piste quando più di una) che a giudizio della TWR è in un determinato momento la più idonea per il decollo o l atterraggio degli aeromobili che utilizzeranno l aerodromo. Premesso che normalmente l atterraggio ed il decollo degli aeromobili avviene contro-vento a meno che considerazioni relative alla sicurezza, alle condizioni meteorologiche, alla disponibilità di procedure strumentali ed alle caratteristiche del traffico non indichino preferibile una diversa direzione,nello stabilire la pista in uso la TWR dovrà tenere in considerazione: Direzione ed intensità del vento Tipologia del circuito aeroportuale 43 Operazioni in condizioni di bassa visibilità 122

27 Lunghezza e caratteristiche della pista Disponibilità di ausili per l avvicinamento e l atterraggio E comunque nella facoltà dell equipaggio richiedere di utilizzare un altra pista se quella stabilita non è considerata idonea; la TWR emetterà la relativa autorizzazione quando le condizioni del traffico lo consentono Sospensione delle operazioni in VFR Eccetto i casi in cui sono l APP o l ACC a disporre la sospensione delle operazioni a vista è responsabilità della TWR sospendere le operazioni in VFR ogniqualvolta la sicurezza delle operazioni lo renda necessario; in tale eventualità la TWR dovrà: Fermare tutte le partenze VFR Richiamare tutti i voli locali operanti in VFR oppure ottenere l autorizzazione a volare in Special VFR Notificare all APP (o all ACC se previsto) la sospensione Notificare a tutti gli operatori, quando richiesto, le ragioni della sospensione Controllo e criteri di separazione del traffico di A/D Il controllo del traffico d aerodromo ed i criteri di separazione utilizzati dal controllore di TWR si basano, a differenza di quanto avviene per l APP e l ACC, sulla visione diretta della posizione spaziale delle unità di traffico che operano negli spazi di giurisdizione, al suolo ed in aria, del Controllo di Aerodromo, eccetto il caso in cui si operi in condizioni di Low Visibilty. La visione attenta dell evoluzione del traffico soprattutto nelle posizioni elencate successivamente da parte del controllore e le istruzioni alla sua osservazione date all equipaggio degli aeromobili sotto controllo con una fraseologia concisa, chiara ed esatta sono gli elementi basilari per un corretto sicuro ed efficiente fluire della circolazione. 123

28 a) Posizioni significative nel circuito di traffico e sull area di manovra Le seguenti posizioni significative sono posizioni sulle quali il traffico riceve determinate informazioni e autorizzazioni che se possibile devono essere emesse senza aspettare che sia l aeromobile a richiederle: Fig Circuito aeroportuale e posizioni significative Posizione 1: l aeromobile chiama per il rullaggio; gli vengono fornite le informazioni sulla pista in uso e viene emessa l autorizzazione al rullaggio; Posizione 2: è la posizione dove l aeromobile attende l autorizzazione all allineamento e al decollo se non è possibile averla subito per motivi di traffico ; in questa posizione vengono inoltre effettuate le prove motori prima del decollo: Posizione 3: in questa posizione viene ricevuta la autorizzazione al decollo se non è stato possibile averla alla posizione 2; Posizione 4: quando possibile viene emessa l autorizzazione all atterraggio Posizione 5: viene emessa l autorizzazione al rullaggio per il parcheggio Posizione 6: vengono fornite se necessario le istruzioni per il parcheggio. 124

29 b) Controllo del traffico sull area di manovra Agli aeromobili in rullaggio devono essere date le informazioni atte ad individuare l esatto percorso onde evitare collisioni con altri aeromobili o altri ostacoli; se necessario per la speditezza delle operazioni e se ciò non compromette la sicurezza si può autorizzare il rullaggio in pista. Fig.7.15 Posizione attesa Inoltre nessun aeromobile potrà essere autorizzato ad attendere più vicino alla pista rispetto alla posizione attesa; la successiva autorizzazione ad allinearsi e ad attendere non potrà essere emessa prima che l aeromobile in atterraggio o che riattacca abbia superato la posizione attesa. L ubicazione della posizione attesa è quella indicata in fig.9.16; in assenza della indicazione segnaletica la norma prescrive: - 30 m dal bordo pista per piste lunghe meno di m dal bordo pista per piste lunghe 900 m o più Ogni movimento di veicoli e di persone sull area di manovra deve essere autorizzato dalla TWR; a tale scopo essi devono essere equipaggiati con apparato radio rice-trasmittente col quale devono essere collegati alla TWR per tutto il tempo in cui permarranno nell areala posizione attesa per i veicoli è la stessa degli aeromobili. 125

30 c) Controllo degli aeromobili nel circuito di traffico Il circuito di traffico, i cui elementi costituenti sono raffigurati in fig.7.14, è il percorso prestabilito che gli aeromobili devono seguire quando volano nelle vicinanze di un aeroporto ; il circuito di traffico standard è quello in cui tutte le virate sono effettuate sulla sinistra; quando ragioni attinenti la sicurezza ( orografia del suolo, sorvolo di aree abitate o che è bene non sorvolare, etc) impongono circuiti con virate a destra ciò dovrà essere opportunamente segnalato. Quando nel circuito di traffico vi sono più aeromobili essi devono essere opportunamente distanziati in maniera da: - non ostacolarsi nelle manovre - permettere all a/m di liberare la pista prima che il successivo sia in procinto di atterrare; a tale scopo ad ognuno di essi viene comunicato il numero d ordine in circuito così da poter collaborare nel distanziamento osservando il traffico che precede. L autorizzazione all atterraggio potrà essere emessa quando : - l aeromobile precedentemente atterrato ha liberato la pista inserendosi in una via di rullaggio - l aeromobile precedentemente decollato non abbia superato la fine pista o abbia effettuato una virata - siano rispettate le separazioni previste per la turbolenza di scia (v. paragrafo 9.7) identici sono i criteri per la autorizzazione al decollo. 7.7 Separazione per turbolenza di scia fra aeromobili in partenza e in arrivo Ai fini della turbolenza di scia gli aeromobili sono classificati in tre categorie: a. PESANTE HEAVY H : aeromobili di peso uguale o superiore a 136 t 126

31 b. MEDIA MEDIUM M: aeromobili con peso inferiore a 136 t ma superiore a 7 t c. LEGGERA LIGHT L : aeromobili di peso uguale o inferiore a 7 t. Le separazioni fra aa/mm di categoria di turbolenza di scia diversa devono essere applicate quando l a/m che segue, in atterraggio o in decollo, ha una categoria inferiore a quello che precede; in particolare sarà assicurata una separazione: In atterraggio: - 2 minuti a/m MEDIUM dietro a/m HEAVY - 3 minuti a/m LIGHT dietro a/m HEAVY In decollo dalla stessa pista - 2 minuti a/m MEDIUM o LIGHT dietro a/m HEAVY - 2 minuti a/m LIGHT dietro a/m MEDIUM altre particolari separazioni sono adottate in casi diversi dai precedenti ( Piste parallele, operazioni di decollo da posizioni intermedie della pista etc.) per le quali si rimanda al Doc Air Traffic Management. 7.8 Separazione RADAR La minima separazione orizzontale radar usando il Radar primario è di 5 NM. L utilizzo del radar secondario per ottenere la separazione è ammesso secondo le minime stabilite dalla competente autorità ATS. 127