Európai műhold figyelte a repülőket
(Rovat: Biztonságos közlekedés - 2015.05.27 07:15.)

Az ESA Proba-V (egyébként fő feladatként a vegetációt vizsgáló) műholdjának egyesített adatai kirajzolják bolygónk fő légi közlekedési útvonalait.

A műhold a jelenleg fejlesztés alatt álló, a jövőben a repülőgépek szerves részét képező ADS-B rendszer adatait használta. Ahhoz, hogy megértsük az ADS-B jelentőségét, egy kicsit vissza kell lépnünk az időben. A repülőgépek, a légi forgalom követésének nagyjából négy korszakát határolhatjuk le:

• A repülés kezdetén a forgalom természetesen gyér volt. Ezért elég volt, ha a pilóták időről időre jelentették pozíciójukat. Annak érdekében, hogy az irányítók (akik inkább csak felügyelők és koordinátorok voltak) ne őrüljenek meg pozíciók térképen keresgélésével, a személyzet ismert, ún. jelentőpontokat hívott segítségül. Valahogy így: „xyz felett,” vagy „10 mérföldre keletre xyz-től”, vagy „120 fokos irányon, 2 percre xyz-től”.
• A katonai radartechnika – mint következő korszak – már lehetővé tette, hogy az irányító valóban irányító legyen, hisz (legalábbis nagy magasságban) folyamatosan láthatta a repülőgépet. A radarmérésből (a radar – ismert – pozíciójához képest ) lehetett meghatározni a repülőgép irányát, távolságát és magasságát. Persze minél távolabbi visszhangot használt a radar, az így kalkulált pozíció hibája annál inkább nőtt. Másik probléma volt, hogy a forgalom növekedésével a képernyőn egyre több paca és pont jelent meg, a kép egyre értelmezhetetlenebbé vált. (Azt se felejtsük el, hogy azonos távolságon egy óriás utasszállítóról így sokkal több jel jön vissza, mint egy négyüléses kisgépről, ami nem csak zavaró, de veszélyes is lehet.)
• A fenti problémára a megoldást az ún. másodlagos radartechnika (SSR, Secondary Surveillance Radar) jelentette. Ezzel elérkeztünk a harmadik korszakhoz. Itt arról van szó, hogy az irányítóknál forgó (elsődleges, lásd fent) radarra szerelt SSR (másodlagos) radar ún. lekérdező (interrogator) jelet sugároz körbe. Erre a repülőgépen elhelyezett válaszjeladó (transponder) válaszul elküldi a repülőgép egyedi (repülés előtt megkapott), 4 számból álló azonosító kódját (Mode-A Transponder), vagy akár még a magasságát is (Mode-C Transponder). Az irányító ezt az adatot kombinálja az elsődleges radar irány- és távolságinformációjával. Így 3D pozíciós információja van egy adott gépről. Ezek után, ha a képernyőre az elsődleges radar adatait nem küldik ki, meg sem jelenik a zaj, a sok paca! Az irányítók innentől tiszta képernyőt látnak, kis négyzetekkel, melyek egzaktul jeleznek egy repülőgépet, legyen az kicsi vagy nagy. A doboz mellett megjelenhet az emelkedés/süllyedés üteme, és a dobozra kattintva megjelenhet a gép hívójele és típusa is. (Az irányító tehát tudja, kihez szóljon, de például azt is, hogy az adott gép milyen sebességekre képes, vagy mennyire érzékeny egy másik gép által okozott turbulenciára.) Ez a technika ma már nagyon elterjedt, gyakorlatilag még a Ferihegy közelkörzetében (például Margitsziget és Visegrád) élményreptetést végző kisgépek is használják, Ferihegyre leszállni pedig nem is lehet nélküle.
• A fejlődés következő szakasza csak egy kis lépés volt. A közelmúltban jelentek meg az első Mode S transzponderek, melyek már a gépekbe „égetett” egyéb információkat (pl. gép száma), vagy – egyes esetekben – akár berendezések beállításait is kijelezhetik az irányítóknak.

Múlt és jelen: Egy Mode-C transzponder kezelőpanelje. Ha a pilóta az „ON” állást választja, a jeladó csak a beállított azonosító kódot (itt „1200”) sugározza, azaz Mode-A transzponderként üzemel. A forgó kapcsolót „ALT”-ba állítva, már a magasságadat is kisugárzásra kerül, és az eszköz Mode-C válaszjeladóvá válik. A berendezésen egyébként ún. speciális kódokat is lehet sugározni. „7600”-at állítva például jelezhető az irányításnak a rádióberendezés(ek) meghibásodása. (Kép: KING)

Nos a fenti négy lépés után, azokra támaszkodva fejlesztik, és egyes légitársaságoknál (pl. SWISS) már tesztelik is a jövő rendszerét, az ADS-B-t (Automatic Dependent Surveillance Broadcast). Ez a kisugárzott adatokat tekintve nagyon hasonló egy Mode S transzponderhez. Továbblépést jelent viszont, hogy

• a repülőgép pozíciójának meghatározásához radarmérés már nem is szükséges, azt egy saját, fedélzeti GPS-vevő szolgáltatja,
• a kommunikáció az irányítás és a jármű között pedig műholdakon keresztül valósul meg.

Könnyen belátható, hogy a fenti két jellemző óriási jelentőséggel bír, főleg lakatlan területek felett, ahol még ma sincs sem elsődleges, pláne másodlagos radarkapcsolat!

A jövő: Az ADS-B-t használó repülőgépekkel az irányítók távközlési műholdakon keresztül tartják a kapcsolatot, a pozíció meghatározást GPS-holdak biztosítják. Újdonság lesz, hogy a repülőgépek egymással is végezhetnek kódolt kommunikációt.

Az ADS-B másik jellegzetessége a szöveges üzenet továbbítása. Erre nagy szükség van, hisz a jelenleg használt beszédfrekvenciák túlterheltek. Ráadásul ha valaki sokszor visszakérdez, akkor mások szóhoz sem jutnak! Ez a képesség tehát szintén a biztonságot növeli.

Nos, a Proba-V – bizonyítandó az ADS-B-vel felszerelt repülőgépek műholddal történő követhetőségét – körülbelül 25 millió pozíciót gyűjtött be majd két év alatt, közel 15 ezer repülőgépről. Az európai ESA és a német DLR űrügynökségek szakemberei azután ezeket az adatokat kombinálták egyetlen térképre. Ez természetesen remekül kirajzolja a legforgalmasabb légi útvonalakat. Jól látszik az Észak-Amerika és Európa, illetve a Dél-Amerikai és Európa közötti forgalom, vagy az Európán, Észak-Amerikán és Délkelet-Ázsián belüli jelentős forgalom. De azt is észrevehetjük, hogy milyen kevés gépmozgás történik azonos idő alatt például Afrikában, vagy hogy még a „nagy gépek” is igyekeznek elkerülni a Himaláját.

A világ légi forgalma a Proba-V kísérleti műhold adatvevője szerint. (Kép: ESA / DLR / SES)