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Comunicazioni Satellitari per applicazioni aeronautiche

1) ATC :

Air Traffic Control, fornisce servizi per :

  • Prevenire collisioni
  • Spedizioni e mantenimento del traffico aereo

2) ATS :

Air Traffic Services, include ATC e servizi di informazione e aiuto al traffico aereo.

 

3) AOC :

Aeronautical Operation Communication, gestisce la sicurezza e regolarità del volo, quindi le comunicazioni tra il velivolo e la compagnia di appartenenza.

 

4) AOC :

Airline Operational Control, gestisce le comunicazioni per inizio, mantenimento e conclusione del volo nell'interesse della sicurezza e della regolarità del volo stesso.

 

5) ATM :

Air Traffic Management, ha come scopo l'ottimizzazione dei risultati per le compagnie aeree nel rispetto dei livelli di sicurezza, il tutto promuovendo e sviluppando nuove tecnologie.

 

6) ATN :

Aeronautical Telecommunication Network, rappresenta le infrastrutture tra le reti di comunicazioni avioniche.

 

7) Air Traffic Service Aerospace :

Sono spazi fisici nei quali possono operare tipi specifici di voli e con regole operative ben specificate.

 

8) ACARS :

Aicraft Communication Addressing and Reporting System, utilizza un protocollo terra-aereo basato su carattere finalizzato alle comunicazioni su partenza e arrivo , in particolare si hanno canali da 25kHz sui quali il data rate è di 2,4kbit/s, la modulazione è MSK e l'accesso al canale è CSMA.

 

9) TMA :

Terminal Manoeuvring Area, è una area di controllo situata alla confluenza di rotte che servono più aeroporti.

 

10) Comunicazione Strategic :

E' una comunicazione di routine e non critica.

 

11) Comunicazione Tactical :

E' una comunicazione con importanti vincoli temporali.

 

12) Categorie di comunicazioni Terra-Aria :

  • Collegate alla sicurezza
    • ATS , Air Traffic Services
    • AOC ,  Airline Operational Communications
  • Non collegate alla sicurezza
    • AAC , Airline Administrative Communication
    • APC , Air Passenger Communication

 

13) Sistemi di comunicazioni Terra-Aria :

  • HF terrestre con coperture globali su bande dedicate tra 2,85MHz e 22MHz
    • Supporta comunicazioni voce ATS in regioni remote ed AOC
    • Supporta comunicazioni dati AOC a 2,4kbit/s
  • VHF Terrestre DSB-AM utilizzata per ATS ed AOC
    • VDL1 VHF Digital Link Mode 1 , basato su ACARS
    • VDL2 VHF Digital Link Mode 2 , utilizza D8PSK con data rate fino a 31,5kbit/s ,  non supporta la priorità dei messaggi e non ne garantisce il tempo di trasferimento
    • VDL3 VHF Digital Link Mode 3 , inteso per rimpiazzare DSB-AM , ha lo stesso strato fisico del VDL2 ma utilizza TDMA
    • VDL4 VHF Digital Link Mode 4 , supporta la navigazione ed il controllo, si basa su STDMA e utilizza 19,2kbit/s GFSK
  • UHF Terrestre
    • SSR Service Surveillance Radar Mode S Extended Squitter, lavora a 1030MHz e 1090MHz inviando una serie di messaggi contenenti informazioni sul velivolo
    • UAT Universal Access Transceiver, lavora a 978MHz per supportare ADS-B , TIS e FIS
  • AMSS Aeronautical Mobile Satellite Services
    • Fonia digitale e servizi dati tramite GEO a 1600MHz, supporta ATN, ACARS

 

14) Futuri requisiti di capacità per comunicazioni sicure :

  • La riduzione degli spazi aerei comporterà un aumento degli scambi TACTICAL
  • La banda VHF aeronautica è prossima alla saturazione
  • I servizi dati aumenteranno la richiesta di banda

15) NGSS :

New Generation Satellite System, dovrà fornire :

  • Copertura globale
  • Continuità di servizio ben oltre la vita dell'aeromobile
  • Voce e dati a velocità elevata e disponibilità
  • Costi ragionevoli

16) Missione di NexSAT :

  • Fornire comunicazioni minime ovunque ed in ogni tempo
  • Capacità di incrementare la capacità in aree specifiche
  • CDMA
  • Supporto di comunicazioni ATS ed AOC sia voce che dati

17) Richieste delle comunicazioni ATS :

  • Zone omogenee, sono una sezione dell'AIRSPACE nel quale le richieste ATM sono simili.

18) Richieste delle comunicazioni ATS per i servizi di fonia :

  • Nessuna nuova richiesta tranne quella di non essere più il mezzo principale di comunicazione
  • E' il mezzo base per comunicazioni TACTICAL ed EMERGENCY
  • Si prospetta un aumento delle comunicazioni TACTICAL ed una diminuzione delle comunicazioni STRATEGIC effettuate in voce.

19) Classi di servizio delle comunicazioni ATS per i servizi dati :

  • Dialogo pilota - controllore
  • Dialogo pilota - pilota
  • Scambio di informazioni di volo
  • Scambi ATM
  • Informazioni broadcast in downlink
  • Sorveglianza aria-aria

20) Tempo di trasferimento :

Si intende il tempo intercorrente tra l'istante in cui il processo genera l'evento e l'istante in cui la segnalazione raggiunge la destinazione ed è pertanto pronta alla elaborazione.

 

21) Scala delle priorità :

  • DISTRESS , pericolo grave ed imminente
  • URGENT, concerne la sicurezza dell'aeromezzo, dei suoi occupanti e limitrofi
  • FLIGHT SAFETY , concerne movimenti e messaggi di controllo e meteorologici verso un aeromobile prossimo alla partenza
  • ROUTINE SOURVEILLANCE or NAVIGATION
  • ROUTINE Operational Message
  • NOTAM Class I
  • Messaggi meteorologici

22) Richieste delle comunicazioni ATS per i servizi dati :

  • Classi di servizio
  • Tempi di trasferimento
  • Priorità delle comunicazioni
  • Copertura ossia la zona geografica dove il servizio dovrebbe essere disponibile
  • Controllo d'accesso al messaggio, le classi sono C, M, A, D
  • Integrità del dato, può essere Maximum, Medium e MINIMUM
  • RER , Residual Error Rate è il rapporto tra i messaggi persi, duplicati o corrotti rispetto al totale dei messaggi
  • MTBF, Mean Time Between Failure
  • MTTR, Mean Time To Repair
  • Disponibilità
  • Capacità
  • Throughput di picco
  • Throughput qualitativo

23) Richieste delle comunicazioni AOC attuali :

  • Testo libero
  • Status del volo
  • Status del carburante
  • Piani di volo
  • Reports sulle performance del motore

24) Richieste delle comunicazioni AOC future :

  • Informazioni Real-Time per la manutenzione
  • Informazioni grafiche sul tempo
  • Report Real Time
  • Telemedicina

25) Tecnologie candidate per soddisfare le richieste ATS ed AOC :

  • INMARSAT
    • AERO H, un solo beam per comunicazioni dati da 600bps a 10500bps e 21k per la voce
    • AERO H+, beam globale e Spot per comunicazioni dati da 600bps a 10500bps e 8,4k per la voce
    • AERO I, beam globale per comunicazioni dati da 600bps a 4800bps e spot beam per voce a 8,4k
    • AERO L, beam globale con antenna a basso guadagno per comunicazioni dati da 600bps a 1200bps
    • Swift64
      • ISDN, commutazione di circuito
      • MPD, commutazione di pacchetto
      • BGAN
  • BOEING
    • CONNEXION, in banda Ku fornisce internet ad utenti ad elevata mobilità, non è orientato a comunicazioni per la sicurezza
  • IRIDIUM
    • Utilizzato per applicazioni AAC e APC
  • GLOBALSTAR

26) SDLS :

Satellite Data Link System, prevede una soluzione per comunicazioni sicure mediante orbita GEO sincrona, servizi voce e dati oltre che accesso al satellite decentralizzato e diversità di satellite.

 

27) SPARVIERO :

Servizio che consente ad autorità della Pubblica Amministrazione di controllare il territorio tramite riprese video da mezzi mobili le quali vengono inviate a satelliti Globalstar da un modem che occupa 8 canali ciascuno da 9,6kbps.