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Ultima modifica: Venerdì, 17 Maggio 2024 10:39

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La trasmissione di sorveglianza automatica dipendente ( ADS-B ) è un sistema di sorveglianza cooperativo per il controllo del traffico aereo e altre applicazioni correlate.

Un aereo dotato di ADS-B determina la sua posizione utilizzando un sistema di posizionamento satellitare ( GNSS ) e invia periodicamente questa posizione e altre informazioni alle stazioni di terra e ad altri aerei dotati di ADS-B che operano nell'area.

Principio dell'ADS-B e confronto con l'ADS-C

L'ADS-B è innanzitutto un mezzo di sorveglianza, vale a dire un mezzo che consente al controllo del traffico aereo di conoscere la posizione degli aeromobili.
È nato dall'osservazione che gli aerei moderni, grazie ai sistemi di posizionamento satellitare (come GPS , GLONASS e Galileo ), conoscono la loro posizione in modo molto più preciso rispetto al controllo da terra, perché i radar hanno una precisione limitata. L'idea è quindi che l'aereo calcoli la propria posizione e la invii regolarmente via radio.
Si tratta del principio della sorveglianza dipendente, così chiamata perché dipende dai mezzi installati sugli aerei.

Esistono due tipi di monitoraggio dipendente:

ADS-C ( contratto di sorveglianza dipendente automaticamente );
ADS-B ( trasmissione di sorveglianza dipendente automaticamente ).

ADS-C funziona in modalità connessa: è necessario innanzitutto stabilire una connessione tra l'aereo e la stazione interessata alle informazioni che invierà (tipicamente una stazione di controllo aereo a terra). Quindi, secondo il “contratto” negoziato automaticamente, l'aereo invierà la sua posizione una volta o periodicamente.
ADS-C viene tipicamente utilizzato nelle aree oceaniche, utilizzando collegamenti satellitari.
Dato che questi collegamenti sono costosi, la velocità di trasmissione delle informazioni è generalmente bassa, ad esempio ogni minuto o ogni dieci minuti.

L'ADS-B funziona invece in modalità broadcast: non è prevista alcuna realizzazione della connessione.
L'aereo invia regolarmente la sua posizione e altre informazioni tramite la cosiddetta trasmissione radio ADS-B a tutti gli utenti interessati, tipicamente al controllo di terra, ma anche ad altri aerei se sono dotati di un ricevitore ADS-B .
La velocità di trasmissione della posizione dipende dalla fase del volo, ad esempio ogni dieci secondi in rotta e ogni secondo in avvicinamento.

L'ADS-B è quindi più di un mezzo di sorveglianza, poiché consente a un aereo dotato di ADS-B di conoscere la posizione di altri aerei attorno a lui, almeno quelli dotati anch'essi di ADS-B, con una precisione molto maggiore rispetto all'ADS-B il sistema di allerta traffico e di prevenzione delle collisioni (TCAS).
Inoltre, i messaggi ADS-B non contengono solo la posizione (3D), ma anche altre informazioni (che dipendono dall'implementazione) come la sua identificazione, la sua velocità, la sua direzione e le sue intenzioni (elenchi dei prossimi punti del percorso previsto ).

Uno dei vantaggi dell'ADS-B è che, poiché gli aerei trasmettono regolarmente la loro posizione in modo omnidirezionale, non c'è più bisogno del radar: un'antenna radio a terra può ricevere questi messaggi (stazione Mode S), molto meno costosa del radar. Per questo motivo l’impiego dell’ADS-B rappresenta un’alternativa molto interessante nelle regioni non dotate di radar. In questo caso ovviamente, affinché il controllo di terra possa conoscere tutti gli aeromobili, deve esserci l'obbligo di trasportare apparecchiature ADS-B in spazi controllati.
Sistemi ADS-B
Una semplice antenna fatta in casa consente, con poche risorse, di captare i segnali ADS-B

Sono disponibili tre collegamenti ADS-B:

il 1090ES ( “ Squitter esteso 1090 MHz ” );
UAT ( “ Transponder ad accesso universale ” , su 978 MHz );
Modalità VDL 4 ( “ Modalità collegamento dati VHF 4 ” ).

Il 1090ES è un'espansione dei transponder radar Mode S, che trasmettono a 1090 MHz . Sugli aerei dotati di Mode S e TCAS, questi transponder consentono già di inviare e ricevere messaggi a 56 bit, utilizzati dal TCAS. La modifica consente loro di inviare messaggi a 112 bit, sufficienti per ADS-B “out”, e facoltativamente di riceverli (ADS-B “in”) . A terra, le informazioni ADS-B possono essere ricevute sia da un radar Mode S che da una semplice antenna omnidirezionale, molto meno costosa. Poiché quasi tutti gli aerei commerciali sono già dotati di TCAS, il 1090ES rappresenta una soluzione relativamente economica per questi aerei. Non è lo stesso per altri velivoli, in particolare piccoli aerei privati, per i quali installare l’ADS-B nel 1090ES “da zero” è molto costoso.

L’UAT mira a superare questi svantaggi. Si tratta di un transponder specificatamente progettato per ADS-B, sia in entrata che in uscita , e funzionante a 978 MHz . L'UAT è un sistema specificamente americano. I creatori dell'UAT sperano che il costo di questa attrezzatura diventi presto sufficientemente basso da consentirne l'installazione su tutti gli aerei privati. Inoltre, e questa è un'esigenza che sembra specificatamente americana, l'UAT consente l'implementazione del servizio TIS-B

La modalità VDL 4 è ​​sia un mezzo di sorveglianza che di comunicazione, operante nella banda VHF aeronautica per apparecchiature di navigazione (108-118 MHz). Per la sorveglianza, il VDL-4 fornisce i servizi di ADS-B e TIS-B. Per quanto riguarda la comunicazione, VDL-4, come VDL-2, consente di fornire il servizio CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communication) per la comunicazione controller-pilota tramite collegamento dati e non più tramite voce. Come l'UAT, il VDL modalità 4 è più conveniente del 1090ES per l'aviazione generale.
Implementazione

Gli Stati Uniti hanno fatto dell’ADS-B la base del loro sistema di trasporto aereo di nuova generazione . La politica della Federal Aviation Administration (FAA) prevede di utilizzare il 1090ES per i voli commerciali e l'UAT per altri velivoli.
L'Europa non ha ancora scelto un supporto fisico, ma gli esperimenti in corso ( Eurocontrol , Francia , Germania , Belgio ...) utilizzano principalmente i 1090ES, in effetti una semplice modifica software dei radar Mode S esistenti consente loro di fungere da una stazione ricevente per ADS-B.
La modalità VDL 4 è ​​preferita dalla Svezia e da alcune compagnie aeree [. In ogni caso, poiché l’Europa è ben coperta dai radar, l’attuazione dell’ADS-B è considerata meno urgente che negli Stati Uniti. Un altro esperimento chiamato “crystal med” mira a installare la copertura ADS-B nel centro del Mediterraneo.
La Cina è in procinto di implementare un sistema ADS-B che copra il centro del paese e utilizzi l’UAT.
L'Australia è in procinto [Quando?] di implementare l'ADS-B nel 1090ES, a partire dalle aree costiere (18 stazioni operative a dicembre 2008).
L'ICAO ha standardizzato 1090ES, UAT e VDL modalità 4.

Applicazioni

Molti siti e applicazioni hanno reso popolare ADS-B: Flightradar24 , ADSB Exchange , Flightaware , RadarBox , Opensky Network . Questi siti e applicazioni mettono i propri dati a disposizione anche degli sviluppatori che monitorano determinati aerei. X account seguiti da migliaia di follower hanno reso popolare questo utilizzo: l'ElonJet di Jack Sweeeney che segue Elon Musk , Cotamfleet che segue in particolare la flotta governativa francese, l'aereo di Bernard che segue l'aereo di Bernard Arnault e ne denuncia le emissioni di CO2.

La prima applicazione è la sorveglianza: i dati ADS-B sono infatti molto più precisi di quelli dei radar, poiché la loro precisione è quella del GNSS . Tuttavia, sorgono dubbi sulla loro integrità. Infatti non basta avere una posizione precisa, occorre anche sapere quando questa posizione diventa errata (a causa di interferenze, problemi con la ricezione GPS degli aerei, ecc. ).
Determinare uno standard di separazione per il controllo del traffico aereo ADS-B è quindi un problema complicato. Inoltre, la convivenza, almeno durante una fase di transizione, delle tracce radar e ADS-B sugli schermi dei controller, ciascuno con la sua precisione e integrità, è delicata. Infine, nelle aree coperte dall’ADS-B ma non coperte dal radar, solo gli aerei ADS-B saranno visibili al controllo.

Una seconda applicazione dell'ADS-B, utilizzando il collegamento "in", è l'ATSAW (airbone traffic status awareness), che consente ai piloti di avere un'immagine precisa (molto più che con il TCAS ) del traffico aereo che li circonda. Gli Stati Uniti sono i principali promotori di questa applicazione che teoricamente consentirebbe un passo avanti verso il volo libero (en) . In Europa, l’ATSAW è considerato un caso speciale dell’ASAS (“Airborne Separation Assurance System”), un concetto inventato in Francia da DSNA ma ripreso da Eurocontrol e ICAO, che va oltre la semplice visualizzazione del traffico da parte dei piloti considerando, ad esempio, , richieste di delega di separazione da parte dei controllori ai piloti. Si tratta attualmente di concetti teorici che sono oggetto di sperimentazione nell'ambito del progetto europeo SESAR .

Un problema con l’ADS-B “in” è che solo gli aerei dotati di ADS-B saranno visibili ai piloti. Per questo motivo la FAA ha sviluppato un servizio chiamato TIS-B che consente di inviare a terra a bordo degli aerei la posizione dei velivoli non dotati di ADS-B ma rilevata dai radar terrestri. È un po' come se i piloti avessero a bordo un'immagine radar. Solo gli Stati Uniti sembrano promuovere attivamente questo servizio, sostituendo il vecchio TIS che è in fase di smantellamento ma che è stato apprezzato dai piloti.

Allo stesso tempo, gli Stati Uniti stanno anche sviluppando l’applicazione FIS-B (servizio di informazioni di volo che utilizza ADS-B) che consentirà di trasmettere informazioni meteorologiche e aeronautiche ai piloti.

Poiché trasmette informazioni più precise rispetto al TCAS, l'ADS-B potrebbe essere utilizzato anche per migliorare quest'ultimo e persino per progettare un nuovo sistema di prevenzione delle collisioni a bordo.

Infine, poiché l'ADS-B non è crittografato, chiunque potrà seguire il traffico aereo con un semplice ricevitore ADS-B, il che può comportare problemi di sicurezza. Lo stesso vale a bordo, per cui un aereo dirottato che conosce il traffico circostante potrebbe essere indirizzato verso un altro aereo in volo. Questo nuovo rischio è oggetto di dibattito negli Stati Uniti.

Ricevitore ADS-B Homemade. Costo circa 150 €

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