Il Servizio delle Telecomunicazioni Aeronautiche (COM)

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1 Il Servizio delle Telecomunicazioni Aeronautiche (COM) 1

2 Le Telecomunicazioni Aeronautiche (Aeronautical Telecommunications - COM) sono formate dal complesso di servizi che assicura il regolare svolgimento delle trasmissioni a distanza di messaggi, segnali, immagini, per mezzo di sistemi a filo, radio, ottici, concernenti l esercizio della navigazione aerea. I quattro servizi delle telecomunicazioni aeronautiche, trattati nell Annesso 10, sono i seguenti: a. SERVIZIO FISSO (reti terrestri di trasmissione informazioni, quali piani di volo, NOTAMs, ecc ); b. SERVIZIO MOBILE (procedure di trasmissione Terra/Bordo/Terra); c. SERVIZIO DI RADIONAVIGAZIONE (radioassistenze alla navigazione); d. SERVIZIO DI DIFFUSIONE (radiodiffusione di informazioni aeronautiche). Essi costituiscono il supporto tecnico attraverso il quale possono venire espletati i Servizi del Traffico Aereo. Tutti i servizi TLC aeronautici, sia militari che civili, operanti sul territorio nazionale, rientrano nelle citate quattro categorie o ripartizioni. I Servizi TLC Aeronautici sono rispondenti alla regolamentazione generale emanata dall'unione Internazionale delle Telecomunicazioni e vengono regolamentati dall'icao mediante disposizioni di carattere amministrativo ed inerenti le procedure di esecuzione; queste sono riportate nel Volume 2 (Cap. 2 e 3) dell'annesso 10 ICAO. Tale regolamentazione contempla le specifiche responsabilità delle Amministrazioni che, sotto la supervisione dello Stato di appartenenza, forniscono i Servizi delle Telecomunicazioni Aeronautiche, ed in particolare dà disposizioni circa: - continuità del servizio ed orario di funzionamento delle stazioni; - accettazione, emissione e rilancio dei messaggi; - registrazione delle telecomunicazioni; - orario di riferimento; - uso di codici ed abbreviazioni. Il Servizio delle Telecomunicazioni Aeronautiche verrà a breve sostituito da quello delle Comunicazioni, Navigazione e Sorveglianza (Communication, Navigation and Surveillance CNS) che coprirà un più vasto campo d azione. Servizio fisso aeronautico Viene definito come un servizio di telecomunicazioni tra specifici punti fissi fornito principalmente per la sicurezza della navigazione aerea e per una regolare, efficiente ed economica attività di volo. Il servizio fisso delle telecomunicazioni aeronautiche è espletato essenzialmente su collegamenti punto-punto dedicati, articolati in modo da costituire reti, quali la AFTN (Aeronautical fixed Telecommunication Network), una rete internazionale telegrafica di tipo misto, la CIDIN (Common ICAO Data Interchange Network), una rete internazionale a commutazione a pacchetto rispondente ai requisiti ISDN; comprende inoltre le seguenti funzioni, espletate attraverso i singoli collegamenti punto a punto nazionali ed internazionali o da collegamenti punto a punto in configurazione di rete a stella: 2

3 - circuiti telefonici ATS, per lo scambio di messaggi telefonici tra Enti ATS nazionali e/o internazionali; - circuiti radiotelefonici e di dati radar, generalmente per il trasferimento dei segnali di ricetrasmittenti T/B/T oppure tra i Centri di Controllo Regionali ed i Centri remoti radar; - telecomandi e telecontrolli, per il comando ed il controllo remoto delle radioassistenze di navigazione, generalmente situate fuori dai sedimi aeroportuali. In Italia, l'insieme dei collegamenti per il servizio fisso delle telecomunicazioni aeronautiche; è realizzato attraverso l'utilizzo di supporti trasmissivi noleggiati o realizzati autonomamente. La tipologia dei collegamenti fissi telegrafici e telefonici tra Enti ATS della stessa FIR o tra FIR adiacenti è specificata nell'annesso 11 ICAO, par. 6.3; in particolare, il par riporta i collegamenti necessari tra gli Enti ATS ed altri Enti quali quelli Militari, del Servizio Meteorologico e di Soccorso. L'Annesso 10 Vol. II Cap. 4 contiene le procedure generali applicabili al servizio fisso internazionale delle telecomunicazioni aeronautiche. Reti telefoniche Per le necessità della Navigazione Aerea ed in particolare per ciò che concerne il Controllo del Traffico Aereo, tra Centri di Controllo di Regioni confinanti e tra ACC, APP, TWR e Servizio Informazioni Volo, l ICAO. prevede una rete telefonica, i cui requisiti operativi sono stabiliti dal Cap. 6.2 (Aeronautical fixed service) dell'annesso 11 alla Convenzione ICAO. Benché a livello europeo (EUROCONTROL) sia in fase di definizione una rete digitale integrata, sino a oggi i collegamenti telefonici facenti parte del servizio fisso delle telecomunicazioni aeronautiche sono realizzati con collegamenti punto-punto ed esercizio in batteria locale o comune: ciò soprattutto in considerazione delle caratteristiche prettamente operative delle conversazioni telefoniche, finalizzate alla sicurezza delle operazioni di volo. I terminali dei collegamenti fanno capo ai posti operatore, per consentire il collegamento rapido tra i Servizi preposti, per lo scambio di tutte le informazioni e per i coordinamenti concernenti gli aeromobili in volo, in partenza o in arrivo. Tutti i collegamenti telefonici suddetti sono registrati e le registrazioni costituiscono prove ufficiali delle comunicazioni effettuate; le registrazioni devono essere custodite per un periodo minimo di 30 giorni o fino alla ultimazione di eventuali inchieste. Reti telegrafiche Aeronautical Fixed Telecommunication Network (AFTN) È una rete telegrafica internazionale per l'esclusivo scambio della messaggistica operativa aeronautica con una struttura del tipo a traffico unidirezionale differenziato ad instradamento automatizzato; in ogni Stato sono organizzati uno o più centri sub-regionali abilitati ad accentrare e rilasciare i messaggi verso le stazioni periferiche o verso altri centri sub-regionali appartenenti alla stessa Regione ICAO. La tipologia e la classificazione dei messaggi ammessi sulla rete del servizio fisso aeronautico è la seguente: 3

4 - messaggi di pericolo "SS"; - messaggi di urgenza "DD"; - messaggi per la sicurezza del volo "FF"; - messaggi meteorologici "GG"; - messaggi per la regolarità dei voli "GG" - messaggi del Servizio Informazioni Aeronautico "GG" - messaggi amministrativi "KK". - messaggi di servizio. L'ordine di priorità per la trasmissione dei messaggi ed i relativi prefissi di priorità sono i seguenti: 1. SS 2. DD e FF 3 GG e KK I messaggi aventi lo stesso prefisso debbono essere trasmessi in ordine di presentazione. Tutte le comunicazioni debbono essere instradate verso il destinatario sul percorso più breve. L'instradamento al destinatario viene effettuato mediante un Indicatore di località definito da un gruppo di quattro-otto lettere codificate. La normativa internazionale inerente la formattazione dei messaggi è contenuta nell'annesso 10 Vol. II par Common ICAO Data Interchange Network (CIDIN) Lo sviluppo dei servizi fissi aeronautici, caratterizzati da un crescente ricorso a mezzi informatici per lo scambio dei dati, ha condotto alla realizzazione di una rete basata sulla commutazione a pacchetto con protocollo X.25 e sulla interconnessione mediante circuiti virtuali permanenti (PVC). Tale configurazione permette infatti non solo l'interoperabilità con la rete pubblica, ma un più efficiente utilizzo dei circuiti stessi. Servizio Mobile Aeronautico Per Servizio Mobile si intende quello effettuato tra una stazione fissa ed una stazione mobile o tra due stazioni mobili; il mezzo idoneo ad assicurare i collegamenti è la radio. Data la varietà di impiego delle comunicazioni radio del Servizio Mobile e la limitata disponibilità di canali, è necessario provvedere ad una stretta ma efficace separazione e protezione delle frequenze, allo scopo di estendere la possibilità di impiego delle sottobande assegnate. Per le esigenze militari vengono impiegate frequenze da 225 a 400 MHz (banda UHF) e per le esigenze civili quelle da 118 a 136 MHz (banda VHF) con spaziatura tra i singoli canali di 25 KHz; alcuni velivoli militari dispongono di apparati ricetrasmittenti per entrambe le bande, in relazione al loro specifico impiego per trasporto, soccorso, addestramento, ecc.. Le limitazioni imposte dalla propagazione di tipo ottico, caratteristica delle onde elettromagnetiche in VHF-UHF, rendono necessario, specialmente nel caso di 4

5 aree di servizio molto estese o caratterizzare da profili terrestri particolarmente sfavorevoli, il ricorso ad una rete radio costituita da più centri ricetrasmittenti. Le stazioni di terra sono collocate nei centri trasmittenti e riceventi generalmente lontane dai posti operatore; presso di questi sono comunque installati dei telecomandi per il funzionamento degli apparati remoti e dei ricetrasmettitori pluricanali come ulteriore riserva. I requisiti tecnici operativi dei servizi mobile e di radiodiffusione aeronautici sono standardizzati internazionalmente secondo quanto previsto negli Annessi 10 e 11 ICAO; l'impiego dei canali radio UHF e VHF è riportato nelle pubblicazioni di informazione aeronautica militari e civili: P.I.V. e A.I.P.. Attraverso il servizio mobile vengono espletati i servizi del traffico aereo di Aerodromo: - AFIS (Aerodrome Flight Information Service); - ATIS (Automatic Terminal Information Service); - TWR (Aerodrome Control Service); - D (Direction Finding Service); - AS (Aerodrome Surface Communication); - PR (Precision Approch Radar); di Avvicinamento: - APP (Approch Control Service); e di Area: - FIS (Flight Information Service); - ACC (Area Control Service); Le procedure radiotelefoniche di carattere generale sono contenute nell'articolo 51A (WARC Mob-87) del Radio Regolamento ITU-Cap.X; le procedure utilizzate in ambito ICAO sono contenute nell'annesso 10 Vol. II e nel Doc La tipologia e la classificazione dei messaggi ammessi sulla rete radiotelefonica del servizio mobile aeronautico è la seguente: - Messaggi di soccorso; - Messaggi di pericolo; - Comunicazioni su rilevamenti radiogoniometrici; - Messaggi per la sicurezza dei voli; - Messaggi meteorologici; - Messaggi per la regolarità dei voli; Le caratteristiche cui debbono rispondere i sistemi di terra e di bordo della rete radiotelefonica VHF sono contenute nell'annesso 10 Vol. III Parte II Cap. 2; in particolare: Sistemi di terra: - tipo di emissione 6K00 A3E 5

6 - livello delle spurie in accordo App. S3 del R.R. ITU - spaziatura dei canali 100 KHz 50 KHz - 25 KHz 8.33 KHz - polarizzazione verticale Trasmettitori: - frequenza: le oscillazioni della portante debbono essere contenute entro una tolleranza di ± % del valore della portante (± per la spaziatura a 25 KHz, ± per la spaziatura a 8.33 KHz); - potenza: la potenza irradiata deve essere tale da assicurare un valore di campo minimo di 75 µv/m all'interno del volume di servizio; - modulazione: fattore di modulazione non inferiore a Ricevitori: - sensibilità: con un segnale di 20 µv/m modulato in ampiezza con un tasso del 50 %, il rapporto segnale/disturbo all'uscita audio deve essere di almeno 15 db; - banda passante: ± % della frequenza portante (± % per la spaziatura a 8.33 KHz); - reiezione dei canali adiacenti: almeno 60 db. Sistemi di bordo: Trasmettitori: - stabilità in frequenza: le oscillazioni della portante debbono essere contenute entro un valore del ± % del valore della portante (± per la spaziatura a 25 KHz, ± per la spaziatura a 8.33 KHz); - potenza: la potenza irradiata deve assicurare un valore di campo minimo di 20 µv/m all'interno del volume di servizio della stazione aeronautica; - modulazione: fattore di modulazione non inferiore a Ricevitori: - sensibilità: con un segnale di 75 µv/m modulato in ampiezza con tasso del 50 % il rapporto segnale/rumore all'uscita audio deve essere di almeno 15 db; - banda passante: +/0.005% della frequenza portante (± % per la spaziatura a 8.33 KHz); - reiezione canali adiacenti: 50 db a 25 KHz, 40 db a 17 KHz per la spaziatura a 25 KHz (60 db a 8.33 KHz, 40 db a 6.5 KHz per la spaziatura a 8.33 KHz). Sistemi radio aereoportuali A livello aeroportuale i sistemi radio debbono garantire uno o più dei seguenti servizi: - Servizio Informazioni Volo di Aerodromo (AFIS), con copertura operativa di 15 mn fino ad una quota di 3000 piedi; - Servizio di Controllo di Aerodromo (TWR), con una copertura operativa di 25 mn fino ad una quota di 4000 piedi; 6

7 - comunicazioni con gli aeromobili in rullaggio (GND), con una copertura operativa limitata al sedime aeroportuale. Le apparecchiature trasmittenti e riceventi, generalmente ubicate in appositi locali sottotorre e telecomandate dalla posizioni operative, sono ridondanti (primarie e riserva) per assicurare la continuità operativa richiesta ed interfacciati alle posizioni operatore a mezzo di multifoni. I trasmettitori, allo stato solido, hanno una potenza di uscita di 20 W con emissioni in modulazione d'ampiezza, doppia banda laterale e portante parzialmente soppressa. I ricevitori, ove opportunamente cablati con l'unità trasmittente, sono dotati di filtri a cavità accordati su una banda molto ristretta intorno alla portante per evitare interferenze in caso di emissioni contemporanee sulla stessa porzione di spettro; le antenne, costituite da dipoli a mezz'onda sono generalmente installate sulla sommità della torre aeroportuale. Quando l'aeroporto è anche sede di controllo di avvicinamento, i sistemi trasmittenti, di maggiore potenza, ed i relativi sistemi irradianti, sono ubicati in posizioni opportunamente distanziate. Sisitemi radio per l'avvicinamento I sistemi radio utilizzati per l'assistenza al volo nelle zone di avvicinamento (CTR, TMA) debbono garantire i seguenti servizi: - servizio di controllo di avvicinamento (APP): con coperture operative variabili tra le 25 e le 50 mn ed a quote massime comprese fra i e i piedi; ciò in funzione dell'estensione del CTR o TMA; - servizio automatico di diffusione (ATIS); con copertura operativa di 60 mn fino ad una quota di 2000 piedi. Le apparecchiature utilizzate per fornire servizi di controllo di avvicinamento entro un CTR sono ubicate presso un aeroporto e, ad eccezione della potenza di uscita dei trasmettitori, che viene elevata a 100 W da un modulo di amplificazione supplementare, la configurazione dei sistemi è del tutto simile a quella aeroportuale. Nel caso in cui il servizio di controllo di avvicinamento è fornito dentro una TMA, i sistemi sono integrati nella rete dei collegamenti radiotelefonici del Cento di controllo Regionale competente. Sistemi radiotelefonici per i Servizi di area I sistemi costituenti la rete radiotelefonica per i servizi di area debbono soddisfare le seguenti coperture. - servizio informazioni volo di aerea (FIS): - servizio di controllo area (ACC): - diffusione delle informazioni meteorologiche (VOLMET). La copertura di ciascun sistema è compresa entro i limiti orizzontali di ciascuna FIR sino ad una quota di piedi. Qualora lo stesso canale sia ripetuto in più siti per motivi di copertura radioelettrica e per consentire la riconfigurazione dei settori operativi (accorpamento o suddivisione di due o 7

8 più settori per limiti verticali od orizzontali in funzione del carico del traffico previsto), viene applicato l' offset delle portanti irradiate allo scopo di evitare mutue interferenze sul sistema ricevente di ciascun centro remoto: il valore dell'offset, normalizzato in ambito ICAO, è di ± 7 KHz intorno al canale nominale, che può quindi essere ripetuto fino a tre differenti siti (f 0, f 0 +7 KHz, f 0-7 KHz), con 14 db di protezione contro le interferenze. Servizio di Diffusione L'Annesso 10 Vol. V Attachment A. contiene la tipologia e le caratteristiche delle emissioni radio per la diffusione delle informazioni aeronautiche, ed in particolare del VOLMET. Le procedure applicabili ai servizi di radiodiffusione aeronautico sono contenute nell'annesso 10 vol. II par.7.2 e 7.3. I sistemi radio di terra e di bordo debbono rispondere alle caratteristiche specificate per i sistemi utilizzati nel servizio aeronautico. Servizio di Radionavigazione Il servizio di radionavigazione aeronautico comprende tutti gli ausili non visibili per la navigazione aerea, ed in particolare: - Aiuti per l'avvicinamento, l'atterraggio ed il decollo; - Aiuti per la navigazione a breve raggio; - Radiofari; - GNSS. La regolamentazione generale inerente il servizio di radionavigazione è contenuto nell'articolo 35 del Radio Regolamento UIT. In osservanza a tale regolamentazione ed in particolare per assicurare l'accuratezza e la velocità del servizio, l'annesso 10 Vol. I par. 2.7 stabilisce che i sistemi di radionavigazione devono essere periodicamente controllati a terra ed in volo (Attachment C Parte I e DOC 8071) Sistemi per l'avvicinamento, l'atterraggio ed il decollo I radioaiuti prescritti per l'avvicinamento, l'atterraggio ed il decollo sono l Istrumental Landing System (ILS), il Microwave Landing System (MLS) ed il Global Navigation Satellite System (GNSS), in conformità all'annesso 10 Vol. 1 par Aiuti per la navigazione a breve raggio Nelle località e lungo le rotte dove le condizioni iniziali del traffico richiedono un radioaiuto per la navigazione, per il controllo del traffico aereo o per una sicura ed efficiente condotta delle operazioni di volo, lo standard richiesto è il VOR (VHF Omnidirectional Radio Range) operante in conformità all'annesso 10 Vol. 1 par Nelle località dove è richiesta una navigazione più curata, deve essere installato un DME (Destance Measuring Equipment) a complemento del VOR. Radiofari 8

9 Rientrano in questa classificazione i Non Directional Beacon e i Marker VHF di aerovia, in conformità all'annesso 10 Vol. 1 par Global navigation satellite system (GNSS) Il GNSS è considerato un radioaiuto adatto a supportare tutte le fasi del volo: navigazione in aerovia, in aree terminali, in avvicinamento ed atterraggio (avvicinamento di precisione fino alla Categoria I). Il GNSS è un sistema satellitare costituito dalla integrazione dei sistemi GPS - Global Positioning System americano (Segmento spaziale: 24 satelliti operativi disposti su 6 piani orbitali inclinati di 55 sull equatore. Orbite circolari a Km di quota con periodo di circa 12 ore) e GLONASS russo (Segmento spaziale: 24 satelliti operativi (ed alcuni di riserva) disposti su 3 piani orbitali inclinati di 64.8 sull equatore e spaziati di 120 l uno dall altro. Orbite circolari a Km di quota con periodo di circa 15 ore). Le specifiche tecniche sono riportate nell'annesso 10 Vol. 1 Appendix B. Il ricevitore di bordo effettua il calcolo della posizione (nelle tre dimensioni) confrontando i segnali ricevuti dai satelliti al momento in visibilità ottica; la capacità Receiver Autonomous Integrity Monitoring consente di verificare l attendibilità dei dati ricevuti: avendo in vista 5 satelliti, il sistema è in grado di riconosce se uno o più sta emettendo dati incorretti, ma è incapace di identificare quale; avendo in vista 6 o più satelliti si è in grado di identificare quale fornisca dati incorretti di escluderlo. Con 4 o meno satelliti in visibilità non è possibile avere certezze sull attendibilità dei dati posizionali. Al fine di ovviare a fenomeni locali di insufficiente copertura è previsto l impiego di Ground Based Augmentation Systems e Satellite Based Augmentation Systems: i GBAS sono sistemi locali operanti in VHF che effettuano un monitoraggio dei satelliti in visuale e trasmettono ai velivoli, entro un raggio di 20 NM, dati di correzione e di integrità al fine di incrementare la precisione e l affidabilità nella determinazione di posizione. VHF Omnidirectional radio range (VOR) Il VOR é il sistema di navigazione che costituisce lo standard ICAO lungo le rotte terminali e nelle rotte terminali dove la densità del traffico richiede un radioaiuto per il controllo del traffico aereo. Il VOR é in grado di fornire al pilota indicazioni di direzione rispetto al nord (magnetico); esso irradia infatti un segnale contenente due informazioni, una relativa all'azimuth di riferimento, l'altra relativa all'azimuth del punto di osservazione. Per una maggiore comprensione, si supponga un faro munito di due fuochi: uno, direttivo, crea un fascio rotante in senso orario, l'altro, omnidirezionale, che emette un lampo nel momento in cui il fascio rotante attraversa l'azimuth di riferimento (nord magnetico). Un osservatore posto nel suo raggio di azione, é in grado di conoscere, nota la velocità di rotazione del fascio, l'azimuth della sua posizione rispetto al nord misurando l'intervallo di tempo che intercorre fra l'accensione della luce di riferimento ed il momento in cui é colpito dal fascio rotante. L'emissione del VOR é in effetti costituita da una portante modulata da due segnali, la cui fase, per uno di essi, é indipendente dall'azimuth del punto di osservazione, mentre nell'altro differisce istante per istante di un determinato valore angolare dipendente dal punto di osservazione. I sistemi VOR operano nella banda di frequenza VHF compresa fra 108 e MHz, secondo quanto stabilito al para Vol. I dell'annesso 10. 9

10 L'emissione del VOR é in polarizzazione orizzontale e l'accuratezza delle informazioni di radiale deve essere compresa in +/- 2 gradi entro una elevazione di 40 gradi. All'interno del volume di servizio, definito in funzione dello spazio aereo da servire (d.o.c., designated operational coverage), la minima intensità di campo deve essere di almeno 90 µv/m. In funzione della tecnica di modulazione utilizzata vengono distinti due tipi di VOR: convenzionale e doppler. Il par dell'annesso 10 Vol. I descrive la struttura del segnale VOR in aria. Dal punto di vista pratico il funzionamento del VOR doppler, che costituisce una evoluzione rispetto a quello convenzionale, é meno influenzato dalla presenza di ostacoli fisici nelle immediate vicinanze dell'antenna e crea quindi meno problemi di sito. L'identificazione di una stazione VOR é costituita da due o tre caratteri in codice morse che vengono trasmessi almeno tre volte ogni 30 secondi. Sia la trasmissione dell'identificazione che eventuali messaggi in fonia (ATIS) avviene sulla stessa portante utilizzata per il segnale di navigazione. Il funzionamento dell'apparecchiatura é continuamente controllato da un sistema di monitoraggio automatico che rileva in particolare: - la precisione dell'informazione di radiale; - la riduzione del livello dei segnali relativi alle modulanti a 30 Hz e 9960 Hz. In caso di allarme il sistema di monitoraggio provvede automaticamente o alla rimozione del segnale di identificazione o alla rimozione del segnale in aria. Distance Measuring Equipment (DME) Il DME è un sistema che fornisce al pilota informazioni continue sulla distanza che lo separa dalla radioassistenza a terra (slant distance). Il sistema comprende due unità: una a bordo (transponder) e una a terra (risponditore). Essenzialmente l'apparecchiatura di bordo trasmette un segnale di interrogazione costituito da una coppia di impulsi codificati che viene ricevuto a terra e ritrasmesso con un ritardo fisso su una frequenza distante 63 MHz : la risposta viene ricevuta dall'apparato di bordo che trasforma in termini di spazio (distanza in miglia dalla stazione a terra) il tempo intercorso tra la trasmissione e la ricezione della coppia di impulsi. La distanza che il pilota legge sullo strumento è quindi quella congiungente l'aereo con la stazione a terra; l'errore introdotto rispetto alla proiezione al suolo è massimo sulla verticale della stazione, e comunque non eccedente l'1%. Le stazioni di DME vengono coubicate con le stazioni VOR; ciò permette al pilota di conoscere la sua posizione tramite il rilevamento della stazione (riferita al NORD) e la relativa distanza. I DME normalmente associati con ILS e MLS, definiti P/MDE, permettono rilevamenti distanziometrici più accurati con un margine di errore compreso tra i 12 e 15 Metri. I DME operano in una polarizzazione verticale ( nella banda di frequenza compresa tra 960 e 1215 MHz). I canali DME ( tavola A cap. 3 Annesso 10) sono appaiati con i canali VOR, MLS e ILS. Non-directional beacon 10

11 L'NDB è il più semplice ma anche il più diffuso dei radioaiuti per la navigazione aerea: esso fornisce al pilota la sola indicazione, tramite l'adf di bordo, dell'ubicazione della stazione trasmittente. In funzione dell'utilizzo operativo vengono distinte tre classi di radiofari, caratterizzati dalle seguenti coperture operative: - NDB, per la navigazione d'area e copertura operativa definita in funzione dell'utilizzazione dello spazio aereo; - L, per l'avvicinamento con copertura operativa di 25 Mn; - LO, per l'avvicinamento quando associato a coperture ILS con copertura operativa di 25 Mn. All'interno dell'area di servizio la minima intensità di campo prevista dagli standard ICAO deve essere di 70 µ V/m. Le frequenze radio per il funzionamento dell'ndb possono essere selezionate nella porzione di spettro fra 190 e 1700 KHZ. Il segnale di identificazione dei radiofari è trasmesso modulando la portante in ampiezza (A1A o A2A) con un tono a 1020 Hz: generalmente l'identificazione di un radiofaro di navigazione è costituito da tre caratteri, mentre vengono utilizzati due soli caratteri per L e LO. Il funzionamento della radioassistenza è continuamente controllato attraverso un sistema automatico di monitoraggio. Instrumental Landing System L'ILS è il sistema di radioguida oggi più diffuso per eseguire avvicinamenti strumentali di precisione; le caratteristiche di funzionamento sono stabilite dall'annesso 10 Vol. I Cap Il complesso delle apparecchiature è in grado di fornire al pilota le seguenti informazioni: - allineamento con l'asse della pista strumentale; - allineamento con il sentiero di discesa standard; - distanza dalla soglia pista su due o tre punti. In funzione dell'accuratezza delle apparecchiature di terra, della protezione del segnale in aria e dei sistemi di bordo possono essere effettuati avvicinamenti strumentali anche in condizioni din visibilità, generale o in pista, molto limitate. L'ICAO ha suddiviso le operazioni di volo di avvicinamento strumentale di precisione essenzialmente in tre "categorie" (I,II,II): per ciascuna categoria, anche in funzione di idonee infrastrutture aeroportuali (aiuti visivi, fuochi sulla center line della pista e delle taxiway) sono previsti specifici valori di visibilità minima richiesta per completare l'avvicinamento e l'atterraggio. Il sistema trasmittente ILS è composto dalle seguenti apparecchiature: - LLZ, localizzatore e relativi sistemi di monitoraggio e controllo remoto; ha la funzione di fornire informazione relativa all'allineamento con l'asse della pista strumentale; - GP, guida di planata e relativi sistemi di monitoraggio e controllo remoto; ha la funzione di fornire l'informazione relativa all'angolo di discesa; 11

12 - MARKER, radiobeacon, ad irradiazione verticale e relativi sistemi di monitoraggio e controllo remoto; hanno la funzione di segnalare, quando sorvolati, lungo il sentiero di discesa una distanza predeterminata dalla soglia pista strumentale. LLZ. Il segnale irradiato dall'antenna del localizzatore, allineata con l'asse della pista ed ad una certa distanza dalla soglia opposta a quella strumentale, è costituito da una portante a radiofrequenza VHF, modulata in ampiezza da due toni, uno a 90 Hz e l'altro a 150 Hz: l'irradiazione è tale che, per un osservatore posto di fronte all'antenna, la profondità di modulazione sulla portante dovuta al tono a 150 Kz, è predominante sulla sua destra, mentre quella dovuta al tono a 90 Hz è predominante sulla sua sinistra. Tutti i punti in cui la profondità di modulazione dei due toni risulta equivalente, identificano un piano verticale che contiene la mezzeria della pista e si estende fino ai limiti di copertura dell'llz. Il localizzatore opera nella banda di frequenza fra 108 e MHz: l'annesso 10 Vol. I Par riporta i valori di frequenza dei canali ILS assegnabili L'emissione del localizzatore é polarizzata orizzontalmente. All'interno del volume di servizio del LLZ, schematizzato nella fig. 7.2, deve essere assicurata una intensità di campo del segnale non inferiore a 40 V/m. In particolare, l'annesso 10 Vol 1, par , e stabiliscono rispettivamente l'intensità di campo necessaria per poter effettuare operazioni di volo in Cat. I, II, III. L'Annesso 10 Vol. 1 par e stabiliscono inoltre la struttura del segnale LLZ le caratteristiche di modulazione della portante. L'identificazione LLZ della stazione ILS, contenuta soltanto nel segnale del localizzatore è costituita da tre caratteri in codice morse prodotti modulando in ampiezza (A2A) la portante con un tono a 1020 Hz. Un sistema automatico di monitoraggio fornisce indicazioni continue sullo stato di funzionamento delle apparecchiature e sulla struttura del segnale in area in accordo a quanto stabilito nel par dell'annesso 10 Vol. 1. GP. Il segnale irradiato dall'antenna del GP, situata a lato della pista, a circa 300 metri dalla soglia strumentale è costituito da una portante a radiofrequenza UHF modulata in ampiezza, analogamente al localizzatore, da due toni, uno a 90 Hz e l'altro a 150 Hz: l'irradiazione è tale da individuare un piano orizzontale inclinato identificato dalla equivalenza della profondità di modulazione dei due toni, presenti altrimenti in maniera predominante al di sopra (90 Hz) e al di sotto (150 HZ) di tale piano. Le apparecchiature del GP consentono della calibrazioni tali da aggiustare l'angolo, del piano inclinato tra i due e i quattro gradi; L'intersezione fra il piano verticale dell'llz ed il piano inclinato del GP generalmente a 3 forma una linea ipotetica denominata sentiero di discesa. Il GP opera nella banda di frequenze compresa fra e MHz: i canali assegnabili con quelli del localizzatore sono specificati al par dell'annesso 10 Vol. 1. Anche l'emissione del GP è polarizzata orizzontalmente. All'interno del volume dei servizi del GP, deve essere assicurata una intensità di campo di 400 V/m: il par stabilisce l'intensità di campo di 400 V/m: il par stabilisce l'intensità di campo necessaria per effettuare avvicinamenti in I, II, III Categoria. 12

13 L'Annesso 10 Vol. 1 par e stabiliscono la struttura del segnale GP irradiato e le caratteristiche di modulazione della portante. IL funzionamento delle apparecchiature e la struttura del segnale in area sono continuamente tenute sotto controllo da un sistema di monitoraggio automatico; MARKER. Lungo il sentiero di avvicinamento, a distanze predeterminate e pubblicate per ogni impianto ILS, sono generalmente istallati due o tre marker che irradiano verticalmente con un lobo molto stretto, denominati "marker esterno" (OM), "marker medio" (MM) e "marker interno" (IM). I marker operano tutti sulla frequenza 75 MHz e sono identificabili sia dal tono di modulazione della portante che dalla sua manipolazione (A2A): - OM: tono 400 Hz manipolazione: 2 linee al secondo - MM: tono 1300 HZ manipolazione: serie alternata di linee e punti - IM: tono 300 HZ manipolazione: 6 punti al secondo L'area di servizio dei Marker all'interno del quale deve essere assicurata una intensità di campo di 1,5m V/m, e la dislocazione raccomandata lungo il prolungamento dell'asse pista, è la seguente: - OM: 2000ft (600mt) 7.2Km dalla THR - MM: 1000ft (300mt) 1050mt dalla THR - IM: 500ft (150mt) tra 75 e 450 metri dalla THR Un sistema automatico di monitoraggio deve fornire informazioni sulla corretta manipolazione della portante e su eventuali riduzioni della potenza irradiata. Microwave landing system (MLS) La configurazione del sistema MLS di terra comprende i seguenti componenti principali: - AZ, sottosistema azimuth - EL, sottosistema elevazione - P/DME, dme di precisione Alla stregua dell'ils, l'mls fornisce informazioni di azimuth ed elevazione agli aeromobili in avvicinamento. Il sottosistema AZ é funzionalmente analogo ad un localizzatore ILS, ma ha una copertura settoriale per la guida proporzionale estesa fino ad un massimo di +/- 60 gradi. Per tali ragioni é possibile, qualora richiesto, fornire con un solo AZ "approach guidance" piste diverse o eliporti presenti su uno stesso sito aeroportuale. Il sottosistema EL é funzionalmente analogo all'unità GP dell'ils, ma, diversamente da questo, esso permette una ampia selezione di angoli di discesa, compresi entro una elevazione di 20 gradi; la copertura del segnale EL si estende su tutto il settore azimutale. Il P/DME fornisce una informazione continua di distanza, in sostituzioni delle attuali indicazioni discrete fornite dai markers utilizzati per il sistema ILS. 13

14 Il sistema MLS può operare su ognuno dei 200 canali possibili all'interno della banda MHz. Le informazioni angolari fornite dai sottosistemi AZ ed EL sono contenute su un unica portante modulata con tecniche TDM (time division multiplex). Oltre ai segnali di guida angolare AZ ed EL, i sistemi MLS trasmettono anche le seguenti informazioni (basic data): - nominativo di identificazione della stazione; - distanza dalla soglia pista nella copertura settoriale; - ampiezza dei fasci AZ ed EL; - stato di funzionamento della stazione; - distanza dal P/DME e numero di canale; - altezza del sottosistema EL, distanza dall'asse pista e distanza dalla soglia pista. La maggior parte di queste informazioni, trasmesse sulla stessa portante del segnale di navigazione; possono essere utilizzate dal computer di navigazione di bordo per eseguire i calcoli per l'atterraggio di precisione. AZ azimuth MLS L'antenna di azimuth genera un fascio sul piano verticale che effettua una scansione ripetitiva di andata (TO), e ritorno (FRO), in tutto il settore di copertura azimutale. Prima dell'inizio di un ciclo di scansione viene trasmesso un impulso di sincronismo (START). Alla fine della scansione del settore prima dell'inizio della spazzata di ritorno viene introdotta una pausa. Al termine di un intero ciclo viene trasmesso un nuovo impulso di sincronismo (STOP). Durante il tempo di un ciclo, al ricevitore di bordo giungono due impulsi corrispondenti alle due scansioni di andata e di ritorno: il tempo tra questi due impulsi viene misurato dall'elaboratore di bordo per generare il segnale di guida AZ. EL elevation MLS L'antenna di elevazione genera un fascio sul piano orizzontale al quale viene fatto effettuare una scansione ripetitiva su tutto il settore di copertura verticale ampio 20. Anche in questo caso il calcolatore di bordo misura il tempo tra la ricezione dei due impulsi corrispondenti alla spazzata TO e FRO, determinando l'esatto angolo di elevazione del velivolo. P/DME distance indicator MLS L'apparecchiatura DME trasmette segnali su una frequenza associata in banda L ( MHz). Le capacità operative offerte dal sistema MLS dipendono essenzialmente dal sistema impiegato a bordo; la disponibilità di un computer di navigazione (RNAV) consente al pilota di fissare precisi punti di riferimento entro l'area di copertura dell'mls e permette di effettuare avvicinamenti segmentati senza dover ricorrere a vettoramenti radar o alla presenza di numerose radioassistenze nella zona terminale. 14