Il controllo della superficie aeroportuale e la prevenzione degli incidenti M.Leonardi, Università Tor Vergata Introduzione e Storia Sommario Definizione e Funzioni dell A-SMGCS Esempi RADAR Multilaterazione, Dipendenti Sistemi Aspetti operativi
Controllo del traffico aeroportuale Il volume di traffico aereo è quasi raddoppiato nei soli anni 90, questo ha portato ad una condizione di congestione il sistema di controllo del traffico aereo di superficie Il sistema è stato fino agli anni più recenti di tipo manuale e si basa sulla capacità del controllore di vedere effettivamente i traffico che si muove sulle piste (taxi-run ways e raccordi) In condizioni di scarsa visibilità questo comporta notevoli rischi; le norme impongono la mobilità sulle taxi di un solo aereo per volta. L SMGCS è definito come Il sistema di aiuti, tecnologie, procedure e regole concepito per soddisfare i requisiti di guida, controllo e regolamentazione del traffico di superficie in accordo con le necessita operative dell aeroporto L SMGCS è basato sul see and be seen, mentre l ATC è diventato sempre più complesso: Crescita dei livelli di traffico Complessità degli aeroporti Alti livelli di servizio Tutto questo ha portato allo sviluppo dell A-SMGCS Introduzione
Introduzione L A-SMGCS è definito come: Un sistema modulare formato da diverse funzioni per il supporto alla sicurezza e alla speditezza dei movimenti degli aerei e dei veicoli sulla superficie dell aeroporto in ogni circostanza di densità di traffico, complessità dell aeroporto e condizione di visibilità Introduzione: from SMGCS to A-SMGCSA In accordo con quanto definito dall ICAO (SMGCS Manual, Doc. 9476), il Surface Movements Guidance and Control System deve: Assicurare sicurezza nei movimenti a terra Assicurare un efficiente gestione nella pianificazione del traffico con qualunque condizione di visibilità Le sue funzioni principali sono allora: Guida e Controllo Sorveglianza e instradamento Le maggiori differenze rispetto ai tradizionali sistemi ATC/ATM sono dovute al fatto che l SMGCS basato su operazioni manuali, cioè basato sulla capacita del pilota e del controllore di terra di: Vedere la situazione sulla superficie aeroportuale con I propri occhi Risolvere possibili problemi Definire i singoli movimenti sulla superficie
A-SMGCS Funzioni e Architettura A-SMGCS Funzioni e Architettura
A-SMGCS Funzioni Sorveglianza e identificazione La funzione principale di un sistema A-SMGCS è quella di sorveglianza della superficie dell aeroporto e del traffico che si svolge su di essa. L obbiettivo è quello di fornire sia l identità che la posizione di tutti gli oggetti presenti sulla superficie aeroportuale, con un adeguato tempo di aggiornamento per garantire un flusso aggiornato dei dati di traffico. L elemento di sorveglianza può includere diversi sensori. Le informazioni provenienti da questi sensori sono combinate mediante un processo di data-fusion. Controllo A-SMGCS Funzioni Vengono gestiti gli spostamenti di superficie degli aeromobili e dei mezzi di servizio nell interesse della sicurezza e dell efficienza, garantendo la giusta separazione dei mezzi ed evitando accessi non autorizzati nelle taxiways, runways e nelle aree di rischio. Inoltre questa funzione deve fornire la possibilità di prevedere e risolvere le situazione di rischio (in genere definite conflitto ).
A-SMGCS Funzioni Guida Funzione necessaria per fornire ai piloti le informazioni necessarie per muoversi sul percorso che è stato loro assegnato. Con l automazione viene migliorata questa funzione in quanto viene consentito di operare in qualunque condizione di visibilità Ad esempio con delle luci poste nel centro delle taxiways che accendendosi in modo automatico forniscono costantemente al pilota la direzione da seguire. A-SMGCS Funzioni Instradamento/Pianificazione. Consente di pianificare il percorso migliore da assegnare ad un veicolo. In questo modo è possibile ottimizzare l efficienza dell aeroporto, poiché i parametri che intervengono in una corretta pianificazione sono molti. La pianificazione può essere suddivisa in due categorie : strategica e tattica. La prima può essere fatta in anticipo senza riferimenti alla situazione del traffico in tempo reale. La seconda deve reagire in tempo reale alle dinamiche del traffico provvedendo a delle correzioni alla pianificazione strategica per mantenere il flusso del traffico anche in condizione di eventi non previsti. L automazione di queste funzioni sta evolvendo, con I sistemi più avanzati sarà possibile provvedere in modo totalmente automatico sia alla pianificazione strategica che a quella tattica ottimizzando l uso delle piste e delle taxiway
ASMGCS Funzioni CONFRONTO TRA SMGCS E A-SMGCS Funzione SMGCS A-SMGCS Sorveglianza mediante osservazione visuale (assistenza radar in condizioni di bassa visibilità) Localizzazione e identificazione dei mobili e degli ostacoli; sensori e fusione dati Controllo Guida Routing/Plannig Manuale/semiautomatico, gestito dal controllore Mediante sistemi di terra fissi e aiuti visivi Manuale, delegata all'intelligenza del controllore Automatico, con monitor di conformità, analisi dei conflitti e loro risoluzione (soprattutto contro le incursioni in Runway) Automatico, usando aiuti visivi (luci mobili) e (nel futuro) possibilità di visualizzazione sul cockpit di bordo Automatica, con la definizione e l'assegnazione ottima dei tempi di push-back e start-up, della sequenze di partenza, dei percorsi di taxi A-SMGCS Architettura Miniradar No. 1 Radar signal Local control console (Radar 1) Miniradar No. 2 Radar signal Local control console (Radar 2) Miniradar No. 3 Radar signal Local control console (Radar 3) Approach (TMA) Radar (ASR) A/D converter, acquisition, threshold (CFAR) A/D converter, acquisition, threshold (CFAR) A/D converter, acquisition, threshold (CFAR) Gateway Labeling Radar video processing Extractor unit unit TWS Radar video processing Extractor unit TWS Radar video processing Extractor Extractor unit unit TWS Monitoring and and Control Console (radar No. No. 1,2,3) Recording & Playback System video plots tracks video plots tracks video plots tracks squitter replies GPS Antenna VHF/UHF Antenna System Tracks Alarms REDUNDANT LAN Local Station (passive and active) D-GPS data data processing station D-GPS & MDS Tracker Unit Unit Data Fusion Processing Unit Unit Conflict Alert Processing Unit Unit Central Station Multilateration Subsystem MDS (vehicles equipped with SSR Modo S) Monitoring and Control Console D-GPS Subsystem (equipped vehicles) Monitoring and Control Console = redundant element System Monitoring and Control Console Operative consoles CWP (Controller Working Position )
Esempio di Display Surface Movement Radar Il Surface Movement Radar (SMR), o una re te di SMR ad alta risoluzione, è da considerare il sensore principale per il controllo della superficie aeroportuale in quanto consente: la detezione e la localizzazione di oggetti anche non cooperanti (targets, intruders, obstacles) ha capacità di alta risoluzione permettendo di riconoscere la forma degli oggetti (forma e dimensione degli aerei) permette l estrazione di alcuni parametri e la classificazione dei bersagli
Surface Movement Radar Boeing 737 Corner reflectors ATR 42 Controller Working Position Raw video Snapshot Different vision of the same situation. a Boeing 737 and an ATR 42 waiting at the stop-bars. Two corners reflectors are also visible. Multilaterazione Modo S
Multilaterazione Modo S Si basa sul principio della trilaterazione, un oggetto può essere localizzato pienamente se visto da tre punti noti Prevede l istallazione a bordo di un transponder che emetta un segnale, sistema cooperante Restituisce l identificativo dell oggetto Ads- B like System Ogni oggetto utilizza un ricevitore GPS per ricavare la propria posizione Attraverso un canale di comunicazione invia questa informazione insieme al suo identificativo al centro di controllo Il canale di comunicazione ha solitamente una capacità limitata, sistema cooperante
Aspetti operativi e HMI Gli operatori/controllori vorrebbero: una immagine dettagliata del traffico nella loro regione di competenza e una immagine della situazione globale dell aeroporto; Vedere il video grezzo insieme alle tracce provenienti dai sistemi di sorveglianza per poter a loro modo interpretare le informazioni provenienti dal radar Thanks for your attention