Jelek a magasból 1.: radarokról, transzponderekről

Aki látja ezt a két rövidítést és amúgy nem véletlenül mondjuk radarokkal foglalkozik, valószínűleg nem jön izgalomba tőlük, és még valószínűbb, hogy ezt az írást sem olvassa tovább. De kérem, ne dobja el a képernyőt senki, mert ebben a csodálatos szakmában minden mögött rejtőzik egy érdekes történet, most ezek egyikét szeretném megosztani.

A történet aktualitását adja az is, hogy a Sólyom Airways eddigi egyetlen repülése során a rajongók egy része csalódottan vette tudomásul, hogy a gép nem látható a FlightRadar24-en. Mikor megírtam, hogy ez szinte biztosan azért történt, mert szegény öreg masinán nem cserélték le az SSR transzpondert a ma kötelező új típusra, és így nem sugározta az ADS-B jeleket, egy (amúgy érdekes módon szakmabeli) kolléga felvilágosított, hogy az ADS-B nem kötelező (ez igaz), és ráadásul a jeleket nem is a Mode S transzponder sugározza. Ez utóbbi egy kis tájékozatlanságot árult el részéről, ami legalábbis meglepő... De a téma nekem nagyon is kedves, már csak azért is, mert a tény, hogy ma a Mode S transzponder az ADS-B eszköze is úgy Európában, mint az USA-ban, nem kis részben az én „érdemem” (vagy hibám, ahogy tetszik).

Kezdjük pár lényeges alapfogalommal (amit a szakmabeliek át is ugorhatnak). A légiforgalmi irányító radarernyőjén megjelenő kép forrása hosszú idő óta a radar, azok a nagy vagy kevésbé nagy drága szörnyetegek, amelyek forgó antennái jeleket sugároznak és ezek a jelek a légijárművekről visszaverődve újra az antennára kerülnek, és ebből a radarrendszer ki tudja számolni a légijármű irányát és az antennához viszonyított távolságát. Az így kapott helyzet irányban pontos, távolságban már kevésbé, hiszen nem a földön mért távolságot mutatja, hanem az antenna és a levegőben mozgó légijárművet összekötő egyenes hosszát, ami ugye nem ugyanaz. Mivel a radart elsősorban a légijárművek elkülönítésére használják, ez a pontatlanság kevésbé probléma, hiszen az egymáshoz közel repülő járművek mindegyikénél közel azonos a hiba, így a gépek egymáshoz viszonyított helyzete (amire végül is szükség van) elég pontos. Ez az úgynevezett elsődleges radar.

A radarokat fejlesztő szakembereknek kézenfekvő volt egy olyan irány, amely a passzív elsődleges radarból egy olyan rendszert hoz létre, amely kooperál a légijárművel, és nem csupán megcirógatja a jeleivel, hanem keményen „rákérdez...” Ki vagy? Milyen magasan? Hogy a légijármű válaszolni is tudjon, szükség volt egy új fedélzeti eszközre, aminek transzponder a neve. Megszületett a másodlagos radar, amely a nem túl szexi SSR névre hallgat.

Tehát a földi berendezés (még mindig egy elég nagy forgó antenna) egy kérdező jelet sugároz, és a légijárműveken lévő transzponder válaszol. Megadja az adott járatnak kiosztott SSR-kódot és a jármű magasságmérő rendszeréből vett magasságot. A légijármű helyzetének megállapítása továbbra is a hagyományos módon történt (bár pontosabban, mint korábban).

Az SSR bevezetése forradalmi javulást hozott a légiforgalmi irányító munkájában, hiszen a korábbi önmagában semmit mondó jeleket kiegészítették a címkék, amelyek segítségével nemcsak egyszerűbbé vált a légijárművek azonosítása és az azonosság fenntartása, hanem láthatóvá vált a jármű magassága és a függőleges mozgás iránya is.

Az SSR-szabvány eredeti kitalálói elég előrelátóak voltak ahhoz, hogy a technológiát továbbfejleszthetőre tervezzék, és ez meg is történt. Az úgynevezett S üzemmódú SSR (Mode S) gyakorlatilag egyfajta adatkapcsolatot képes létesíteni a légijárművel, és a fedélzetről egy sor paramétert tud lekérdezni, ami, legalábbis úgy gondolták, hasznos lehet az irányítónak is. Itt kezdődött aztán a galiba.

Most visszamegyünk a 80-as, 90-es évekbe. A forgalom nő, a késések szintén, és mindenki lázasan keresi a megoldást. A Mode S radar választ ad arra a kérdésre, hogy az alap SSR korlátozott azonosítási képességét hogyan lehet kiváltani. Minden repülőgépnek van egy egyedi száma (ez nem azonos a lajstromjellel, ami a gép oldalára van festve, és nem ugyanaz, mint a járatszám, ami ugye állandóan változik), hasonló ez, mint az autók alvázszáma. A légijármű élete során ez az egyedi szám csak nagyon ritkán változik. Tehát jöhet a válaszjelben az egyedi szám... Nem baj, ha nő a forgalom, nem fogunk kifutni a lehetséges kódokból, mint az félő volt, hogy megtörténik az alap másodlagos radar esetében. A Mode S radar bevezetésének költségeit a légtérhasználók elfogadták, mert ők is érzékelték, hogy ezek az új képességek szükségesek a növekvő forgalom kiszolgálásához a késések csökkentése érdekében.

Amiben már nem volt egyetértés, az a Mode S funkciók további bővítése volt, ezek között olyanokkal, amelyek talán kényelmesebbé tették volna az irányítók munkáját, de semmiképpen nem álltak arányban a járulékos költségekkel. Itt aztán kettészakadt a világ.

Az Eurocontrol, néhány tagállam álláspontját képviselve, minden erővel szorgalmazta a Mode S fejlettebb formájának bevezetését, míg a légitársaságok hallani sem akartak erről. Legalábbis addig nem, amíg egy valóban hihető költség/előny elemzést nem tesznek az asztalra... Az első ilyen nevetséges volt, mert messziről látszott, hogy akik készítették, keményen felülértékelték az előnyöket. A második sem sikerült igazán jobbra, és ezt sem fogadták el azok, akiknek a költségek nagy részét állniuk kellett volna, a légitársaságok.

Közben érdekesen alakultak az európai erőviszonyok is.

Az angolok nagyon akarták a Mode S bevezetését, mert azt állították, a London Közelkörzet várakozási légtereiben tapasztalható rendszeres repülésiszint-tévedéseket el lehetne kerülni, ha az irányító látná, a légijármű vezetője mit állított be a fedélzeten. Ezt az információt a fejlettebb Mode S meg tudja „szerezni”. Tehát ha a beállított érték más, mint ami az engedélyben elhangzott, az irányító be tud avatkozni...

A németek egy egész sor érvet hoztak fel arra, hogy az addig nem megkapott adatok a fedélzetről mennyire megkönnyítik az irányító munkáját. De ezt nem tudták soha hitelt érdemlően bizonyítani, és valahogy a költség-előny elemzés sem támasztotta alá, hogy ebbe a technológiába érdemes beruházni.

A legérdekesebb talán a franciák álláspontja volt. Ők őszintén, bár nem nyilvánosan, bevallották, hogy semmi előnyt nem látnak a fejlettebb Mode S bevezetésében, de ugye nem gondoljuk, hogy a németek vagy az angolok álláspontját fogják vitatni...

Egy sor magas és kevésbé magas szintű értekezlet volt ennek a harcnak a színtere, ahol sikerrel tartottuk fel ezt a fejlesztést, ami azért látszott különösen veszélyesnek, mert ha erre az elavult technikára megy a pénz, a sokkal többet tudó új technológiák óhatatlanul háttérbe szorulnak. A dolog vége az lett, hogy a három nagy, Németország, Egyesült Királyság és Franciaország úgy döntött, a tiltakozás ellenére kötelezővé teszi a Mode S fejlettebb formáját. Tették ezt akkor is, ha nem volt semmi bizonyíték arra, hogy a légtérhasználók által szükséges beruházás akár csak kis mértékben is megtérülne.

De persze itt nem volt vége a dolognak.

Miközben Európa a Mode S vitájával volt elfoglalva, az USA-ban keményen ment a gondolkodás, hogy miképp lehetne a drága és igencsak elavult technológiát képviselő radarokat végre nyugdíjba küldeni. Vagy legalább a dupla radar fedés egyik rétegét valami kevésbé költséges módszerrel kiváltani.

Időközben a légijárművek fedélzeti képességei hatalmasat fejlődtek, és például helyzetmeghatározó képességük nagyságrendekkel pontosabb lett, mint ami bármilyen hagyományos földi radarral elérhető lenne. Kézenfekvő volt hát a felvetés: miért nem sugározzák a légijárművek másodpercenként akár többször is a helyzetüket, a magasságukat és egyéb hasznos adatokat bele a nagyvilágba, amit aztán földi antennák vagy akár másik légijárművek is venni tudnak, és akinek kell, a radarnál sokkal pontosabb „helyzetképet” alkothat a forgalomról. Ez az ADS-B (Automatic dependent surveillance-broadcast).

Az elv egyszerű... A probléma csak az volt, milyen eszközt használva történjen a fent említett adatok sugárzása? A repülőgépre újabb eszközt feltenni, esetleg még annak külön antennát is biztosítani, nem tréfadolog, költséges vállalkozás, amit mindenki igyekszik elkerülni. Arról nem is beszélve, hogy az eszközöknek világméretekben kompatibilisnek kell lenniük, hiszen csillagászati összegekbe kerülne, ha mondjuk Európa és az USA eltérő rendszert alkalmazna az ADS-B céljaira.

Amerikában az ADS-B bevezetése nagyon korán napirenden volt, hiszen ezzel a technológiával ott is meg lehet valósítani a légtér ellenőrzését, ahol amúgy nagy forgó antennák nem jöhetnének szóba, vagy végképp túl drágák lennének – Alaszka vagy a Mexikói-öböl ilyen helyek. Az ADS-B vevőantennái kisméretű rúd alakúak és bárhol felszerelhetők. Még ha több is kell belőlük, hogy a megfelelő fedés megvalósuljon, az ár akkor is a töredéke a hagyományos radar telepítési költségeinek. Az adó/vevő eszközre is megvolt a megoldás, az úgynevezett UAT (Universal Access Tranceiver) nemcsak a fedélzetről tudott adatokat sugározni, de a földről küldött adatokat (például meteorológiai térképek) is tudja venni. Az FAA célja az volt, hogy ezt az UAT-szabványt fogadja el a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet (ICAO) világméretű alkalmazásra.

(Folytatjuk)

* * *

Indóház Online - Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!