Una guida introduttiva a ADS-B

Il sistema ADS-B (Automatic Dependent Surveillance–Broadcast) utilizza vari mezzi e tecnologie per garantire il monitoraggio e la comunicazione degli aerei. Viene comunemente utilizzato dagli aerei come alternativa al radar, e può trasmettere la posizione GPS (latitudine, longitudine), l’altitudine di pressione, il nominativo di chiamata, la traccia e la velocità dal suolo. I messaggi vengono inviati in blocchi di 10 byte alla volta, anche se esistono varianti che trasmettono a 56 e 112 bit.

Esistono due tipi di ADS-B:

  • uno che trasmette a 1090 MHz utilizzando il mode-S extended squitter (formato di downlink 17) del transponder SSR, con una larghezza di banda di circa 2 MHz; (Usato a livello mondiale)
  • uno che trasmette a 978 MHz (UAT, Universal Access Transceiver), utilizzando una larghezza di banda maggiore di circa 1,3 MHz e che trasmette anche dati meteorologici. (Usato solo negli Stati Uniti)

Ecco i principali mezzi che ne possono fare uso.

  1. Aerei:
    • Gli aerei commerciali e privati sono equipaggiati con un transponder ADS-B che determina la loro posizione tramite GPS e trasmette informazioni come posizione, altitudine, velocità e identificazione.
  2. Stazioni a terra:
    • Le stazioni di sorveglianza a terra ricevono i segnali ADS-B trasmessi dagli aerei. Queste stazioni possono essere utilizzate per monitorare il traffico aereo in tempo reale e fornire dati al controllo del traffico aereo.
  3. Satelliti:
    • In aree remote o sopra oceani, i satelliti sono utilizzati per ricevere i segnali ADS-B dagli aerei e inviarli ai centri di controllo a terra. Questo permette la sorveglianza in luoghi dove non ci sono stazioni a terra.
  4. Ricevitori SDR (Software-Defined Radio):
    • Molti hobbisti e operatori di stazioni radio amatoriali utilizzano ricevitori SDR per ricevere segnali ADS-B e contribuire a una rete di sorveglianza globale. Questi segnali possono essere visualizzati su piattaforme come ADSBExchange.
  5. Applicazioni e software:
    • Diverse applicazioni e software sono disponibili per visualizzare i dati ADS-B ricevuti, permettendo agli utenti di monitorare il traffico aereo in tempo reale, sia a livello professionale che amatoriale.

Questi mezzi lavorano insieme per fornire una sorveglianza aerea precisa e in tempo reale, migliorando la sicurezza e l’efficienza del traffico aereo.

Che cos’è la tecnologia ADS-B

In breve

  • Il sistema ADS-B sfrutta i satelliti GPS al fine di identificare la posizione precisa di un aeromobile, quindi in termini di latitudine e longitudine sulla terra.
  • ️ Le informazioni di posizione vengono trasmesse ogni secondo dalla stazione ADS-B fino a terra, tipicamente ad una torre di controllo.
  • La stazione ADS-B a terra riceve il segnale dall’aeromobile e lo ritrasmette mediante una rete terrestre o satellitare.
  • Le informazioni di posizione sono ricevute dai centri di controllo del traffico aereo.
  • Il sistema ADS-B è in grado di migliorare globalmente la sicurezza del volo (e del traffico aereo su larga scala) fornendo informazioni di posizione accurate e in tempo reale.

Per Automatic Dependent Surveillance–Broadcast (ADS-B) si intende una tecnologia di sorveglianza aeronautica e una forma di visibilità elettronica in cui un aeromobile (o altri veicoli aerei come i droni) determina la propria posizione tramite navigazione satellitare o altri sensori e trasmette periodicamente la sua posizione e altri dati correlati, permettendo così il suo tracciamento. Le informazioni possono essere ricevute dai sistemi di controllo del traffico aereo attraverso ricevitori a terra o satellitari, in sostituzione del radar di sorveglianza secondaria (SSR). A differenza dell’SSR, l’ADS-B non richiede un segnale di interrogazione dal suolo o da altri aeromobili per attivare le sue trasmissioni. L’ADS-B può anche essere ricevuto in modo punto-a-punto da altri aeromobili vicini dotati di ADS-B, fornendo consapevolezza della situazione di traffico e supporto per l’auto-separazione.

Significato ADS-B

Ecco cosa significa ADS-B

  • Automatic – Automatico, ovvero nessuna azione richiesta dal pilota e non è coinvolto nessun segnale di richiesta o di sincronizzazione dall’esterno.
  • Dependent – Il sistema dipende in tempo reale da dati di posizione e velocità precisi forniti dal sistema di navigazione dell’aereo (tipicamente, il GPS).
  • Surveillance – Fornisce informazioni come posizione, altitudine e velocità agli enti che ne hanno bisogno per il monitoraggio.
  • Broadcast – Le informazioni vengono continuamente trasmesse e possono essere captate da stazioni a terra o altri aerei equipaggiati.

Funzionamento di ADS-B

L’ADS-B è un sistema in cui l’equipaggiamento elettronico a bordo di un aereo trasmette automaticamente la sua posizione precisa tramite un collegamento dati digitale. Grazie a questa tecnologia, i dati possono essere visualizzati sia dagli altri aeromobili sia dal controllo del traffico aereo, mostrando posizione e altitudine dell’aereo su appositi schermi, senza bisogno di radar.

Il funzionamento è semplice: l’aereo, dotato di ADS-B, determina la sua posizione usando il GPS. Un trasmettitore specifico invia poi queste informazioni a intervalli rapidi, insieme a dati come l’identità dell’aereo, altitudine, velocità e altre informazioni. Stazioni di terra dedicate ricevono queste trasmissioni e inoltrano i dati al controllo del traffico aereo, consentendo un monitoraggio accurato. I dati ADS-B vengono inviati ogni mezzo secondo su una frequenza digitale di 1090 MHz, garantendo una trasmissione continua e accurata.

Dati trasmessi da ADS-B

Le trasmissioni possono includere, tipicamente (fonte):

  • Identificativo locale del volo
  • Indirizzo ICAO a 24-bit che identifica univocamente il volo a livello nazionale
  • Posizione, quindi latitudine e longitudine
  • Integrità e accuratezza della posizione
  • Valori barometrici e altezza a cui si trova il velivolo
  • Tasso di discesa / salita
  • Velocità angolare
    • Track Angle (angolo di rotta) indica la direzione effettiva in cui l’aereo si sta muovendo rispetto al suolo, misurata in gradi rispetto al nord geografico. A differenza dell’heading (rotta magnetica), che è la direzione verso cui punta il muso dell’aereo, il track angle tiene conto anche dell’effetto del vento, quindi mostra la direzione reale di spostamento.
    • Ground Speed (velocità rispetto al suolo) è la velocità effettiva dell’aereo rispetto alla superficie terrestre. Si differenzia dalla airspeed (velocità rispetto all’aria), che misura la velocità dell’aereo nell’aria circostante, perché anche questa è influenzata dal vento. Ad esempio, un forte vento di coda aumenta la ground speed, mentre un vento frontale la riduce.Angolo di rotta e velocità rispetto al suolo, in inglese Track Angle e Ground Speed. Nello specifico:
  • Un eventuale codice per le emergenze
  • SPI, ovvero Special Position Identification, una funzione del transponder di bordo che permette al controllo del traffico aereo di identificare rapidamente un aereo specifico su uno schermo radar o di sorveglianza. Quando il pilota attiva l’opzione IDENT sul transponder, il segnale emesso dall’aereo si “evidenzia” temporaneamente per i controllori a terra, mostrando un’icona o un flash più visibile. Questo è particolarmente utile quando il controllore ha bisogno di distinguere quell’aereo tra molti altri nelle vicinanze. L’IDENT è solitamente attivato solo su richiesta del controllo del traffico aereo e rimane attivo per pochi secondi, giusto il tempo necessario per confermare la posizione dell’aereo.

La capacità di una stazione di terra di ricevere un segnale dipende dall’altitudine, dalla distanza dal sito e dal terreno che può causare ostruzioni. La portata massima di ciascuna stazione di terra può superare le 250 miglia nautiche. Nello spazio aereo immediatamente circostante ogni stazione di terra, la copertura di sorveglianza si estende fino quasi alla superficie.

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