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La CAA del Regno Unito ha rilasciato il CAP670 che delinea quali apparecchiature di sorveglianza possono essere utilizzate per assistere nella fornitura di un servizio di informazioni di volo (FIS). Questo documento illustra per cosa può essere utilizzata la stazione di terra PilotAware ATOM e l'idoneità del display VRS utilizzato.
Nel gennaio 2022 c'erano più di 240 stazioni PilotAware ATOM installate nel Regno Unito, crescendo al ritmo di 2 alla settimana. Circa 120 di queste sono su piste d'atterraggio, campi d'aviazione e siti di volo a vela. Una stazione ATOM utilizza una tecnologia a bassissimo costo, innovativa, cooperativa e dirompente.
Utilizzando il sistema VRS open sourced, PilotAware ATOM GRID visualizza più tipi di EC degli aerei di qualsiasi altro sistema. Questi includono;
- ADSB approvato dall'ICAO dai transponder (DF17),
- Transponder Mode-S (utilizzando la Multilaterazione),
- dispositivi elettronici di visibilità CE non certificati CAP1391 (DF18)
- Fonti CE nella banda 860MHz non protetta dall'aviazione
o Flarm,
o PilotAware,
o Fanet+.
o inseguitori OGN
Le regole della CAA sull'uso di sistemi non approvati come le stazioni PilotAware ATOM sono state chiarite nel rilascio del CAP 670.
Emendamento supplementare CAP 670. Numero: 2021/02 Emesso: 15 dicembre 2021 Versione: 1 In vigore: 15 dicembre 2021.
Lo scopo della modifica supplementare ai requisiti di sicurezza dei servizi del traffico aereo (CAP 670) è
(i) la fornitura della specifica tecnica minima per un sistema di sorveglianza cooperativa ad uso di un fornitore di servizi di navigazione aerea (ANSP) a sostegno della fornitura di servizi di informazione di volo (FIS);
(ii) una descrizione delle funzionalità di un Flight Information Display (FID) che può essere utilizzato come parte di un sistema di sorveglianza cooperativa a sostegno del FIS.
È quindi possibile utilizzare un sistema PilotAware ATOM GRID per fornire un servizio di informazioni di volo sulla vostra pista o campo di volo?
Un servizio di informazioni di volo (FIS) è un servizio di traffico aereo (ATS) fornito:
- a tutti i voli con un servizio di controllo del traffico aereo nello spazio aereo controllato;
- ai voli VFR partecipanti nello spazio aereo di classe E;
- per partecipare ai voli IFR e VFR nello spazio aereo non controllato di classe G
- dai controllori del traffico aereo (ATCO) o dai funzionari del servizio informazioni di volo (FISO).
La conclusione in CAP 670 è che un servizio di informazioni di volo NON può essere fornito utilizzando il sistema PilotAware ATOM GRID, tuttavia può essere utilizzato per migliorare la consapevolezza situazionale.
Le parole esatte sono "Nota: le fonti CE in una banda non protetta dall'aviazione possono essere utilizzate per integrare le fonti di cui sopra solo per la consapevolezza della situazione e non devono essere utilizzate per integrare la fornitura di servizi di informazione di volo" .
CAP670 classifica gli attuali sistemi di visibilità elettronica come
(i) Approvato, compreso l'ADSB approvato dall'ICAO da un transponder 1090 (DF17) e le trasmissioni Mode-S identificate tramite SSR e MLAT.
(ii) Dispositivi elettronici di visibilità (CE) non certificati. CAP670 li definisce come conformi a "Glistandard industriali per questi dispositivi CE sono stati pubblicati in CAP1391, Electronic Conspicuity Devices". Gli unici dispositivi attuali nel Regno Unito sono quindi SkyEcho 1 o 2.
(iii) fonti CE in una banda non protetta dall'aviazione. Questo è quello che l'EASA chiama la banda 860 e comprende Flarm, PilotAware, Fanet+ OGN Trackers
Da questo l'implicazione è che tutto il traffico visualizzato dal sistema PilotAware ATOM GRID può essere utilizzato per la consapevolezza situazionale di tutto il traffico ricevuto dalla stazione ATOM . Ma al momento queste informazioni non devono essere usate per i servizi di informazione di volo né dai controllori del traffico aereo (ATCOs) né dai flight information service officers (FISOs).
Questa è anche la posizione presa da PilotAware nel rilascio del software ATOM GRID che è attualmente fornito solo per la consapevolezza della situazione e non deve essere utilizzato per integrare la fornitura di servizi di informazione di volo.
Il CAP 670 fornisce informazioni su come devono essere utilizzati i sistemi di sorveglianza. Questo è molto utile anche quando il ATOM GRID è usato solo per la consapevolezza della situazione. Pertanto, alcune delle informazioni sono riprodotte di seguito per mostrare ciò che è ritenuto essere la migliore pratica dalla CAA. Questo include informazioni su display, mappe, test, MLAT, potenza ecc. Si spera che questo possa essere utile per ottenere il meglio dal sistema ATOM GRID nel tuo sito.
Il software PilotAware ATOM usa il VRS open sourced, che è anche usato dalle prove avviate dalla CAA a Goodwood e Barton. Il VRS è un display eccellente e i commenti che seguono sono relativi all'uso del VRS solo per la consapevolezza della situazione.
Per una migliore pratica, lo schermo dovrebbe essere posizionato in modo tale da essere leggibile in tutte le condizioni di luce ambientale su una gamma di angoli di visualizzazione, sia verticalmente che orizzontalmente.
I seguenti punti sono in risposta ai requisiti del CAP 670.
- Le informazioni sull'altitudine da MLAT sono basate sulla pressione barometrica.
- I dati di sorveglianza da più fonti di sorveglianza sono disponibili per la presentazione sul VRS. Le singole fonti sono selezionabili.
- I messaggi per tutti i tipi di dispositivi CE mostrano i dati di posizione più recenti.
- Più rapporti di obiettivi di un singolo aereo da diverse fonti CE sono concatenati insieme con il codice ICAO unico e viene utilizzato il rapporto più recente.
- Le informazioni sull'identificazione del volo, la posizione e l'altezza sono regolarmente aggiornate sul VRS.
- Le posizioni degli aerei non sono essere corretto (o estrapolato) per consentire il movimento tra il momento della ricezione o applicabilità dei dati e il momento della visualizzazione.
- I dati di previsione non vengono visualizzati.
- Il VRS ha le seguenti funzioni operatore,
- Le etichette sono utilizzate per fornire, in forma alfanumerica Identità dell'aeromobile (per esempio, identificazione del volo, codice SSR e registrazione dell'aeromobile).
- Una linea solida è fornita per illustrare la posizione passata di un aereo selezionato.
- I target di posizione degli aerei vengono rimossi dopo un periodo di assenza di dati ricevuti.
- Se necessario, il VRS sposterà automaticamente le etichette per evitare la sovrapposizione delle etichette e fornisce linee guida.
Le mappe di visualizzazione su VRS sono basate su mappe generali di caratteristiche del terreno, mappe dello spazio aereo basate su fonti controllate o non controllate, e mappe o caratteristiche di mappa personalizzate.
CAP 670 raccomanda che il fornitore di servizi di informazione di volo controlli le prestazioni delle apparecchiature che sta utilizzando. Questo è anche raccomandato da PilotAware quando il sistema ATOM GRID viene utilizzato per la consapevolezza della situazione, in quanto le prestazioni del sistema variano da sito a sito a causa della topologia del sito.
Il CAP 670 afferma
I requisiti di prestazione per l'accuratezza e la latenza target dell'ADS-B sono al di fuori del controllo dell'ANSP, e la CAA commissionerà test continui per dimostrare la continua conformità dei dispositivi CAP1391 al requisito nazionale. Tuttavia, l'ANSP deve effettuare i propri test per garantire che il sistema di visualizzazione possa soddisfare tutti i parametri di prestazione richiesti".
- Il CAP 1391 e altri dispositivi portatili presentano un significativo blocco della cellula quando sono posizionati in modo errato, in particolare quando non è possibile utilizzare antenne remote per alleviare il problema. Questo si manifesterà nel rilevamento e nella presentazione spasmodica dei bersagli sul VRS. Il ATOM GRID minimizza il problema unendo le rilevazioni di più stazioni di terra e condividendo le informazioni con le stazioni vicine ATOM . Tuttavia, se le informazioni sono raccolte solo da una singola stazione di terra, la traccia sarà scarsa e apparirà solo occasionalmente. Tenete presente che questo è un difetto della trasmissione del dispositivo di trasporto e non della ricezione da parte di ATOM GRID.
- È una buona idea controllare l'accuratezza posizionale e la latenza per ogni tipo di bersaglio aereo (ad esempio, ADS-B, Flarm PilotAware Mode-S/3D o MLAT) tramite controlli sulla posizione del circuito/pista dell'aereo o controllando i rapporti di posizione del pilota rispetto ai marcatori del punto di riferimento visivo (VRP) anche se questi ultimi rapporti di posizione del pilota possono essere notoriamente imprecisi.
- Per i bersagli trasmittenti Mode-S rilevati utilizzando MLAT, ogni posizione avrà un'altezza alla quale l'aereo non sarà interrogato dagli interrogatori terrestri ANSP. La conseguenza di ciò è che il bersaglio scomparirà dal VRS ad una certa altezza. Questa può essere bassa come 200 piedi in alcuni campi d'aviazione. Cercate di sapere qual è questo valore nella vostra località. Si noti che gli aerei commerciali ad alta quota che utilizzano il TCAS forniranno l'interrogazione, quindi è possibile multilaterare fino al livello del suolo se ci sono abbastanza ricevitori a portata, ma non si può garantire che ci siano abbastanza ricevitori nella vostra zona.
- Sarà utile conoscere qualsiasi zona locale in cui la consapevolezza della situazione è difficile o non viene raggiunta. Conoscerete la vostra zona e se l'esperienza mostra che la multilaterazione non è così buona in una certa zona, questo può essere superato con l'installazione di un ricevitore 360 RADAR 1090MHz per superare la carenza.
- Lo stesso esercizio vale per i diversi tipi di aerei e il tipo di EC. Fai sapere ai tuoi collegi se il loro EC è spasmodico. Usate PilotAware VECTOR per convincerli a migliorare il loro EC.
- La multilaterazione (MLAT) è una forma di sorveglianza cooperativa indipendente. I sistemi MLAT utilizzano la differenza di tempo di arrivo (TDOA) delle trasmissioni 1090 MHz degli aerei, tra diversi ricevitori di terra per determinare la posizione dell'aereo.
- PilotAware utilizza i dati di oltre 1300 posizioni RADAR a 360 nel Regno Unito. Questi dati sono raccolti da transponder Mode-S che sono stati interrogati solo da interrogatori di terze parti. Né 360 RADAR né PilotAware impiegano interrogatori, quindi questo è un servizio best effort.
- Il sistema PilotAware utilizza oltre 1300 ricevitori a 1090MHz situati in tutto il Regno Unito per fornire dati MLAT accurati. Tutti i siti ATOM contribuiscono e sono integrati da tutti i 360 siti RADAR. Questi siti non sono stati posizionati per ottenere prestazioni ottimali in ogni luogo, tuttavia le prestazioni fornite sono buone a causa della quantità di siti disponibili. Le prestazioni saranno ottimizzate in ogni singolo sito con l'aggiunta di ricevitori 360 RADAR a basso costo posizionati strategicamente.
- La quantità disponibile di ricevitori nella rete PilotAware e nelle reti 360 RADAR è tale che la perdita di dati da qualsiasi singolo ricevitore o interrogatore non causa una perdita di copertura.
- La rete nazionale di dati a banda larga viene utilizzata per collegare gli oltre 1300 sensori e i server centrali dei sistemi PilotAware e 360 RADAR. C'è una ridondanza incorporata dovuta alla dimensione della rete e i collegamenti alle stazioni ATOM sono criptati. Questo è eminentemente adatto per una soluzione di consapevolezza della situazione e sarà testato per vedere se è adatto per futuri servizi avanzati.
Il sistema PilotAware attenua la perdita di sensori individuali sottoscrivendo la quantità di sensori necessari in tutto il Regno Unito. Tuttavia la fedeltà dell'MLAT potrebbe essere migliorata con l'installazione di più sensori in luoghi specifici. Se si nota che l'MLAT è meno affidabile in una certa area intorno al tuo sito, allora l'installazione di un ricevitore RADAR 360 aggiuntivo può aiutare.
CAP 670 raccomanda,
La struttura su cui sono montati i ricevitori/trasmettitori e le antenne deve essere sufficientemente stabile da resistere a tutte le condizioni atmosferiche previste nell'ambiente operativo, soprattutto per quanto riguarda la velocità massima del vento e la formazione di ghiaccio. Ove possibile, si dovrebbero identificare le condizioni massime di velocità del vento, temperatura e umidità previste nell'ambiente operativo".
Questo è un ottimo consiglio quando si deve fare un lavoro corretto installando le antenne ATOM .
Stati CAP 670
La stabilità dell'alimentazione del sistema deve essere coerente con i requisiti di disponibilità e continuità del servizio".
Questo è vero per l'installazione delle stazioni PilotAware ATOM come per l'installazione dei sistemi EC in volo. Power over Ethernet ha dimostrato di essere molto affidabile.
Stati CAP 670
La copertura e la probabilità di rilevamento ai bassi livelli di altitudine devono soddisfare i requisiti di prestazione necessari per l'applicazione prevista ai livelli inferiori dell'area di interesse. Nota: La copertura del sistema MLAT e la probabilità di rilevamento possono variare significativamente tra i livelli verticali.'
Questo è un principio molto importante non solo per i bersagli derivati da MLAT, ma per qualsiasi EC, compresi ADSB, PilotAware Flarm e CAP1391, che sono tutti rilevati attraverso segnali UHF in linea di vista. La linea di vista per qualsiasi obiettivo CE, da una stazione di terra a livelli molto bassi è molto problematica ed è proporzionale al numero di stazioni di terra disponibili in qualsiasi luogo. Questo è esacerbato nelle aree montuose a causa dell'oscuramento topografico.
Con il sistema PilotAware questo è minimizzato attraverso l'uso di PilotAware SkyGRID che utilizza i sensori di dati PilotAware Rosetta in volo per guardare giù, raccogliere e trasmettere le informazioni alle stazioni vicine e quindi ai server nazionali. Questo aumenta la probabilità che un singolo bersaglio non venga perso a causa dell'oscuramento topografico o della cellula Questa ultima tecnologia non è disponibile per i sistemi centralizzati ANSP che sono costretti a utilizzare le frequenze dell'aviazione.
CAP 670 è un documento benvenuto che riconosce che la tecnologia e l'innovazione si muovono più velocemente della regolamentazione, non più che nello sviluppo della visibilità elettronica. Riconosce che molti (più di 120) campi d'aviazione hanno installato una tecnologia ad alta funzionalità ma estremamente a basso costo che, probabilmente, fornisce la consapevolezza situazionale di più aerei rispetto ai tradizionali sistemi centralizzati in uso dai loro vicini commerciali più grandi.
Il documento conclude che sistemi come PilotAware ATOM GRID e SkyGRID hanno merito ma non sono completamente accettabili per la fornitura di servizi di informazione di volo (FIS). Al contrario, hanno una maturità sufficiente per consentire loro di essere utilizzati per aumentare la consapevolezza della situazione locale per migliorare la sicurezza aerea, come hanno fatto in molte occasioni documentate.
Tuttavia, la nuova tecnologia utilizzata non è stata ancora sottoposta al rigore dei test intensivi che i sistemi esistenti hanno intrapreso negli ultimi 80 anni. Da questo punto di vista, nemmeno internet lo era quando è stato introdotto all'inizio degli anni '90, ma la sua tecnologia dirompente si è rivelata indispensabile.
Di conseguenza, aziende come PilotAware continueranno a svilupparsi, senza il vincolo di svilupparsi in un ambiente regolamentato o monopolistico, per promuovere l'arte del possibile utilizzando tutte le tecnologie disponibili.
Il tempo sarà l'arbitro delle migliori pratiche nello sviluppo della cospicuità elettronica interoperabile.