Radiocomunicazione aeronautiche

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1 Radiocomunicazione aeronautiche

2 Onde elettromagnetiche I Ipotizzate nel 1867 da James Clerk Maxwell Evidenziate nel 1887 da Heinrich Hertz Oscillazioni simultanee di un campo elettrico E ed un campo magnetico B perpendicolare Propagazione nel vuoto a m/s (c0 ) Soluzione più semplice delle equazioni di Maxwell : E (e quindi B) segue una legge sinusoidale nel tempo e nello spazio

3 Onde elettromagnetiche II

4 Onde elettromagnetiche III Segnale sinusoidale caratterizzato da Ampiezza : valore massimo (in V/m) di E Frequenza (f in Hz) o periodo (T in s) Lunghezza d'onda : distanza (λ in m) tra picchi di E (Fase in radian) (Polarizzazione) Relazioni tra f, T e λ T = 1 / f λ = c T = c / f

5 Onda sinusoidale ad un instante

6 Onde sinusoidale ad un punto fisso

7 Frequenze Unità SI: Hertz (Hz) Multipli del'unità SI: 1 Hz = 1 ciclo / secondo 1 chilohertz (khz) = 1000 Hz = 10 3 cicli / s 1 megahertz (MHz) = 1000 khz = 10 6 cicli / s 1 gigahertz (GHz) = 1000 MHz = 10 9 cicli / s 1 terahertz (THz) = 1000 GHz = cicli / s ITU divide le frequenze in bande e assegna loro uso

8 Bande di frequenze Banda Sigla Frequenze Lunghezze d'onda Very Low Frequency VLF 3 30 khz km lunghissime Low Frequency LF khz 10 1 km lunghe Medium Frequency MF 0,3 3 MHz 1 0,1 km medie High Frequency HF 3 30 MHz m corte Very High Frequency VHF MHz 10 1 m cortissime Ultra High Frequency UHF 0,3 3 GHz 1 0,1 m ultra corte Super High Frequency SHF 3 30 GHz 10 1 cm super corte Extra High Frequency EHF GHz 1 0,1 cm extra corte

9 Alterazione delle onde EM Attenuazione di spazio libero (1/r²) Assorbimento nel mezzo (aria,...) Diffrazione su un ostacolo Rifrazione a l'interfaccia tra due mezzi Riflessione su un conduttore (ionosfere,...) Interferenze (somma di più onde)

10 Diffrazione

11 Rifrazione

12 Onde terrestri (o superficiali) Propagazione LF e VLF (100 km < λ < 1 km) Segue la superficie terrestre (per diffrazione) Onde riflesse (sulla ionosfera e sulla Terra) MF e HF (1 km < λ < 10 m) Zone di silenzio Onde dirette (portata ottica) UHF e VHF (10 m < λ < 10 cm)

13 Modulazione Portante = segnale alta frequenza ( A sin(2π.f.t) ) Modulante = segnale bassa frequenza (audio...) Modulante modifica la portante Ampiezza (AM) : M(t) A sin(2π.f.t) Frequenza (FM) : A sin(2π.[f + M(t)].t) Fase (PM) : A sin(2π.f.t + M(t))

14 Modulazioni AM e FM

15 Modulazioni A ITU codifica i tipi di modulazione con codice di 3 lettere e cifre. A = Modulazione d'ampiezza _ 0 _ = Non modulato _ 1 _ = Modulato con segnale digitale _ 2 _ = Modulato con segnale digitale (sottoportante) _ 3 _ = Modulazione con segnale analogo A = Morse audio E = Voce B = Morse elettronico

16 Modulazioni A1 e A2 A2A A1B

17 Modulazione A3E

18 Squelch

19 Radiotelefonia VHF 118, ,975 MHz 760 canali spaziati di 25 khz Frequenze radio aeronautiche 2280 canali spaziati di 8,33 khz (Jan 2018 VFR) Emergenza = 121,50 MHz (SAR : 243,00 MHz) Radiotelefonia HF Emergency Location Transmitter (ELT) 121,500 MHz analogico 406 MHz satellitare digitale

20 Emergency Locator Transmitter

21 Emergency Locator Transmitter

22 Altre frequenze aeronautiche Radioassistenze NDB : khz VOR & ILS : 108, ,950 MHz DME : MHz Radar primario : 1030 MHz Transponder (SSR) : 1030 e 1090 MHz GPS : L1 = 1575,42 MHz, L2 = 1227,60 MHz

23 VDF = VHF Direction Finder Goniometria La stazione al suolo misura la direzione di provenienza del segnale radio. Classe di precisione VDF : Classe A : errore entro ± 2 Classe B : errore entro ± 5 Classe C : errore entro ± 10 Classe D : errore oltre ± 10

24 Servizi radio automatici ATIS : Automatic Terminal Information Service Info meteo e operative per un aeroporto Per alcuni aeroporti, disponibile anche via telefono Malpensa ATIS 120,025 MHz VOLMET : info meteo per aeromobili in volo Info di più aeroporti della zona (tipo METAR) Milano VOLMET 126,600 MHz

25 Orari di operatività HJ : diurno (dal'alba al tramonto) HN : notturno (dal tramonto a l'alba) H24 : 24 ore al giorno HS : secondo gli orari dei voli regolari HO : secondo necessità operativa HX : altri casi

26 Transponder Il transponder (XPDR) viene interrogato dal radar secondario (SSR) e risponde con 12 bits di informazioni (modo A e C): Codice squawk (4 cifre da 0 a 7) : modo A Livello di volo : modo C o ALT 13 bit per ident (evidenzia l'aeromobile sullo schermo radar) Modo S (selettivo) : risponde 56 o 112 bits (ID dell'aeromobile, altitudine, etc...)

27 Squawk standard 7000 = VFR Europe (1200 VFR USA) 7500 = Azioni illegali a bordo (hijack) 7600 = avaria radio 7700 = emergenza a bordo

28 Servizio di Allarme Servizio attivo quando contattate un ente ATS e fino alla chiusura delle comunicazioni. Allarme scatta anche in base al silenzio radio......quindi notificare che si lascia la frequenza!

29 Servizio di ricerca e soccorso I Servizio : Search And Rescue (SAR) Ente : Rescue Coordination Center (RCC) Zona : Search and Rescue Region (SRR) Fase 1 : INCERFA (dubbi sull'aeromobile) 30 mn di silenzio dopo il prossimo stimato 30 mn di ritardo sullo stimato d'atterraggio

30 Servizio di ricerca e soccorso II Fase 2 : ALERFA (probabile emergenza) nessuna notizia dell'aeromobile non ancora atterrato 5 mn dopo l'autorizzazione squawk 7500 Efficienza degradata senza richiedere un atterraggio forzato

31 Servizio di ricerca e soccorso III Fase 3 : DETRESFA (aeromobile in pericolo) carburante esaurito (o insufficiente per raggiungere la salvezza) Efficienza compromessa al punto che l'atterraggio forzato sia probabile. Notizia o alta probabilità di un atterraggio forzato

32 Alfabeto fonetico internazionale Alpha Hotel Oscar Bravo India Papa Charlie Juliet Quebec Victor Delta Kilo Romeo Wiskey Echo Lima Sierra X-ray Foxtrot Mike Tango Yankee Golf November Uniform Zulu

33 Scala intelligibilità 1 = incomprensibile 2 = comprensibile a tratti 3 = comprensibile con difficoltà 4 = comprensibile 5 = perfettamente comprensibile

34 Codice Q Abbreviazione per la radiotelegrafia morse Assegnato dall'itu Codici aeronautici da QAA a QNZ, ormai di uso assai limitato : QNH / QFE / QNE QDM / QDR = rilevamento magnetico per / da QUJ / QTE = rilevamento vero per / da QFU = pista in uso