Odpovídač sekundárního radaru
Technologie
Lidově řečeno, odpovídač používáme proto, aby nás m.j. řídící a ostatní letadla „viděla“. Ano, můžeme namítnout, že k tomu přeci slouží primární radar. Ten má však svá významná omezení, jak co se do výkonnosti týče (k dobrým výsledkům potřebuje velký kovový povrch, problému mu způsobuje počasí, terénní nerovnosti apod.,) tak i co do schopností - přenášet je schopen zejména informaci o poloze objektu, směru pohybu – ten je už počítaný - a někdy i jeho výšku. Proto chytří lidé vymysleli jeho doplněk – sekundární radar (SSR – Secondary Surveillance Radar). Ten se už nespoléhá na to, co se mu odrazí od překážky, jako je tomu u primáru, ale jeho vyslaný impulz dává příkaz odpovídači na palubě letadla, aby mu poskytl všechny informace, které poskytnout umí.. To je většinou na zařízení indikováno probliknutím světelné diody, rozsvícením písmene R na displeji apod.. To nám oznamuje – přijal jsem signál ze SSR a vysílám odpověď.
A co ta odpověď vlastně obsahuje? V první řadě je to tzv. squawk kód (někdy také označován jako alfa kód). Tedy skupina 4 číslic, které jsme nastavili na displeji odpovídače na základě pokynu řídícího nebo podle předpisů. Toto je vlastně i historicky nejstarší funkcionalita odpovídače opomenuli jeho ´plně první verze z druhé světové války, kdy se začal používat k rozlišení přátelských a nepřátelských sil. Je také nazývána „Mode A“. Jak šel čas a vývoj, byl připojen k odpovídači snímač statického tlaku vzduchu, s jehož pomocí začal odpovídač vysílat kromě squawk kódu i tlakovou výšku. A máme zde to, čemu se říká „Mode C“. Jenže letadel přibývalo a nutnost jejich přesné identifikace společně s „hladem“ po dalších informacích přibývalo. Proto byl zaveden tzv. „Mode S“.
Odpovídače v „Mode S“ dál dělíme na ty základní (splňující podmínky ELS – Elementary Surveillance) a rozšířené (splňující podmínky EHS – Enhanced Surveillance).
Malého létání se až na nějaké výjimky týkají ELS odpovídače . Ty, kromě již výše zmíněných údajů přenášejí hlavně jednu ze zásadních funkcionalit Skových odpovídačů – jednoznačnou identifikaci letadla (pro technické šťourali – 24bitovou letadlovou adresu ICAO). Díky struktuře kódu je k dispozici celkem 17 milionů jednoznačných identifikací (porovnejte s maximálně 4096 kódy „Mode A“) a to by už nějaký čas mohlo vydržet ... Řídící navíc nemusí ani přidělit žádný squawk. Letíte si pohodlně na 7000, tropíte hlouposti a najednou se do sluchátek ozve: „OKXYZ11, Praha Info, co to vyvádíš lumpe?!?“. A to je právě proto, že váš Skový odpovídač prozradil, kdo přesně jste. Dalšími přenášenými údaji jsou technické možnosti vašeho odpovídače, výška v rozlišení 25ft (to závisí na zapojeném vstupu z přístrojového vybavení letadla), status letu („jsem na zemi“, „letím“) a schopnost pracovat s tzv. Surveillace Identifier kódem.
Když už jsem prohlásil „jednu ze základních funkcionalit“, bylo by slušné asi zmínit ještě alespoň jednu. A tou je způsob, jak a kdy odpovídače reagují na podnět z SSR – S-kové odpovídače totiž dokáží být adresovány a tím v určitém režimu tak odpovídají jen na dotaz určený přímo jim a ne, že se překřikují jeden přes druhý. Výrazně tak dochází ke zkvalitnění příjmu a zpracování předávaných informací.
EHS odpovídače dále tyto přenášené informace rozšiřují o další údaje popisující pohyb letadla, ale povinnost mít je na palubě se až na výjimky týká velkých IFR letadel, takže je nebudu dále rozebírat. Více informací lze najít např. na stránkách Eurocontrolu – viz odkazy níže.
Jak potom může takový radarový obrázek vypadat, ukazuje tento snímek z Eurocontrolu:
Tím ale ovšem možnosti „Mode S“ odpovídačů nekončí. Určitě zajímavou funkcí je přenos dat zpět do letadla. Mluvím teď o tzv. TIS (Traffic Information Service). Díky tomu může patřičně vybavený radar poslat zpět letadlu informace o okolních letounech a ty jsou pak promítnuty do zobrazujícího zařízení na palubě, typicky GPSky s mapou nebo MFDčkem (Multi Function Display – lidově řečeno „televize“).
Další využití zde nacházejí různé CASy (Collision Avoidance System – protisrážkové systémy) a zároveň i spojení s informace ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-broadcast – automatický přenos polohy z GPS a dalších údajů). Tyto technologie jsou však mimo rozsah tohoto článku.
Trh
Zatím nejčastěji jsem se setkával s produkty firmy Garmin. Rád bych zmínil 3 modely:Garmin GTX327
Jedná se o standardní A/C odpovídač. Dnes už spíše výběhový typ, který je nahrazován S-kovými odpovídači (samozřejmě ne všude). Cena se pohybuje někde okolo $1.700 (29.600,- CZK).
Garmin GTX328
A můžeme začít hrát hru na téma „najdeš 10 rozdílů“? Jde v podstatě o totéž, co jest GTX327, ale tentokráte v S modu. Mody A/C jsou samozřejmostí. Cena je okolo $2.700 (46.980,-).
Garmin GTX330
A naše hra na „najdeš 10 rozdílů“ pokračuje ... . Tento model je, stejně jako GTX-328 S-kovým odpovídačem. Navíc však poskytuje služby EHS, TIS, ADS-BCena je okolo $3.650 (63.510,-).
Microair T2000SFL
Svou váhou 600g a velikostí patří určitě mezi zajímavé volby do UL pokud hledáte A/C odpovídač. Cena je okolo $2.100 (36.540,-).
Mezi dalšími by určitě bylo zajímavé zmínit odpovídače Bendix/King nebo Becker. Další přehled publikovala v květnu 2005 i LAA (http://www.laacr.cz/pdf/bulletiny/bulletin_laa_05_2009.pdf).
Užitečné odkazy
Wikipedia - http://en.wikipedia.org/wiki/Transponder_(aviation)
Eurocontrol -http://www.eurocontrol.int/msa/public/standard_page/nv_modes_homepage.html
Přehled odpovídačů sestavený LAA (strana 4) - http://www.laacr.cz/pdf/bulletiny/bulletin_laa_05_2009.pdf
PCAS
Určitě se každému z nás už někdy stalo, že se „najednou“ blízko nás objevilo letadlo, aniž bychom měli tušení, kde se vzalo. Nebo naopak slyšíme ve vysílačce, jak věž komunikuje s jiným letadlem, které je zcela zjevně někde okolo nás a my naprosto netušíme kde. Takovým dobrým příkladem obdobné situace je přílet na nějakou leteckou výstavu či akci, jako je například Friedrichshafen. Jednoho dne jsme koukal na video párku nadšenců letících v UL z Evropy do Kanady. Během letu se na pozadí zvukové stopy občas ozývalo hlasem dozajista pohledné ženy: „Traffic warning“. V UL bych zrovna TCAS nečekal, tak jsem začal pátrat po Internetu až jsem vygooglil zařízení jménem PCAS.
Technologie
Jak to vlastně funguje? Na rozdíl od TCASu, je PCAS pasivním zařízením. Protoje také výrazně levnější. K tomu, aby vůbec fungoval, potřebuje tedy nějaké aktivní zařízení. A tím jsou SSR a odpovídače. SSR (popřípadě TCAS jiného letadla) vyšle svůj dotazový signál, který zachytí odpovídač nějakého letadla a ten odpoví (na obrázku v sekci odpovídač je to souslednost „Halóóó, kdo tam?“ – „Tady „já““). Odpověď „Tady „já““ je sice určena tazateli, ale zachytí ji i náš PCAS, pokud je v příslušném dosahu (cca 6-13NM). Dle amplitudy přijatého signálu dekóduje vzdálenost odpovídače (tedy vlastně letadla, ve kterém je) a z přenášeného „Mode C“ i výšku letadla. Některé modely PCASu dokáží dokonce určit i směr, ve kterém se odpovídač nachází.
Pak už zbývá jen tuto informaci předat pilotovi. Základním zobrazením je většinou LCD displej PCASu, kde jsou uvedené údaji k dispozici v číselné či symbolické podobě. Jsou však i modely, které umožňují výstup dat v digitální podobě. Takové zařízení pak lze připojit k nějaké GPSce či MFD, která datům rozumí a dokáže pozici „cizího“ letadla zakreslit na displeji do mapy.
Trh
Když jsem pátral na trhu a hledal vhodný přístroj do svého letadla, skončil mé hledání na 2 modelech, mezi kterými jsem ve finále volil a které uvádím dále. Důležité je dát si pozor zejména na kvalitu příjmu signálu – tady pomohou internetové diskuse, kde si lidé vyměňují své zkušenosti -, požadovanou polohu umístění – zda lze zabudovat někam do palubky nebo zda je striktně vyžadována pozice na palubce –, a zda je možno připojit externí anténu - z vlastní zkušenosti mohu říci, že se mi kvalita příjmu instalací externí antény zlepšila. Nezanedbatelným ukazatelem je i teplotní stabilita – tady opět pomohou diskusní fóra. Pro přístroje umísťované striktně na palubce je třeba vzít v potaz i překážky „ve výhledu“. Ukázalo se, že i takový sloupek kabiny dokáže cizí letadlo zneviditelnit.
Zaon XRX
Tento model patřil k mým favoritům, ale nakonec jsem jej zavrhl. Jeho předností je, že dokáže určit i směr, ve kterém se příslušné letadlo nachází. Bohužel, má z mého pohledu 2 nectnosti, které rozhodly:
1) Striktně vyžaduje umístění nahoře na palubce s „výhledem“ okolo. To je pro mne problém, protože tam nemám moc místa a při odstavení na víkend na chorvatském sluníčku bych musel přístroj demontovat.
2) Dle zkušeností uživatelů měl horší kvalitu příjmu než mnou nakonec zvolený model.
Cena je u výrobce $1.495 (26.013,- CZK).
Proxalert R5
Tento model u mne nakonec zvítězil. Důvody byly tyto:
1) Možnost zabudování do palubní desky
2) Možnost připojení externí antény
3) 3 řádkový displej – ukazuje až 3 letadla najednou
Bohužel, nemá výstup pro mapu a neumí určit směr letadla. Na displeji je vidět squawk, výška, vzdálenost a výškový trend cílového letadla. Praxe ukázala, že bez směru se dá docela rozumně žít – sleduji vzdálenost a pokud se letadlo okolo mne „motá“ dlouho nebo se hodně blíží na blízké hladině a já jej stále nevidím, požádám řídícího o určení polohy podle squawku.
Cena je u výrobce $795 (13.833,- CZK).
Užitečné odkazy
Wikipedia - http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_Collision_Avoidance_System
ELT
S výrazem „nouzový maják“ se můžeme setkat zejména u 3 zařízení: EPIRB (používán na lodích), ELT (používán v letadlech, v ICAO dokumentech nazýván ELBA) a PLB (osobní použití kdekoliv). Jedná se o zařízení, které v případě nárazu (pokud jde o takzvaný automatický maják), namočení vodou (u EPIRBů) nebo stisku nouzového tlačítka začne vysílat signál přivolající pomoc díky záchrannému systému Cospas-Sarsat (veškeré obrázky v této sekci jsem převzal z jejich webové prezentace).
Technologie
Jak to vlastně funguje? Podle druhu signálu rozeznáváme analogová a digitální zařízení. Jak už název sám o sobě napovídá, analogová zařízení jsou staršího data, novější, nyní používaná zařízení již disponují digitální technologií. Analogová zařízení mohou vysílat na frekvenci 121.5MHz a 243 MHz. Digitální využívají frekvenci 406MHz. V dnešní době je zcela běžné, že majáky vysílají alespoň na frekvencích 121.5MHz a 406MHz. Některé modely využívají všechny 3 frekvence. Každopádně od 1.2.2009 není frekvence 121.5MHz monitorována systémem Cospas-Sarsat!!
Co se tedy stane, když je spuštěn poplach? Okolo země obíhají 4 satelity po nízké polární orbitě zvané též LEOSAR. Jakmile přijmou tísňový signál na frekvenci 406MHz, předají tento okamžitě pozemním stanicím (tzv. LEOLUT), pokud mají tyto v „dohledu“. Pokud ne, uloží údaje do paměti a signál odešlou pozemní stanici v okamžiku, kdy se dostanou do jejího dosahu. Pokrytí pozemními stanicemi můžete vidět na tomto obrázku (modrá = nepokryto):
Rozložení satelitů je zvoleno tak, že na střední rovnoběžce je čekací doba na zachycení signálu typicky menší než 1 hodina. Pozice vysílacího majáku je počítána pomocí tzv. Dopplerovského zpracování a předávána následně pozemní stanici.
Satelity LEOSAR jsou doplněny sítí GEOSAR. Jedná se o soustavu opakovačů signálu na frekvenci 406MHz umístěných na několika geostacionárních satelitech. Signál z nouzového majáku je předáván opakovači tak dlouho, dokud není v dosahu nějaké pozemní stanice (GEOLUT), která signál dále zpracuje. Výhodou sítě GEOSAR je, že je schopna pracovat i s daty o poloze zakódované v nouzovém signálu z GPSky v majáku nebo na palubě. Pokud maják GPS pozici nevysílá, musí systém počkat na určení pozice z LEOSARu. Pokrytí satelity GEOSAR vidíte na tomto obrázku:
Jakmile je signál přijat některou z pozemních stanic LEOLUT nebo GEOLUT, je okamžitě předáván na záchranné řídící středisko (MCC – Mission Control Centre) jednak podle místa detekce signálu a jednak podle místa příslušnosti detekovaného majáku. Každý maják totiž obsahuje jednoznačné identifikační číslo, které vysílá v nouzovém signálu. Každý majitel má povinnost po koupi majáku tento registrovat na příslušném MCC – pro nás je to SAR Ruzyně. Registrace je zdarma, příslušný formulář je ke stažení na Internetu. Stačí jej zafaxovat nebo zaslat mailem. Kontakty jsou v AIPu. Výsledný obrázek záchranné akce pak může vypadat takto:
Každá zařízení musí být pravidelně testováno dle pokynů výrobce. Test zařízení je však dovoleno provádět pouze v prvních pěti minutách kterékoliv UTC hodiny. Test by neměl být delší než 5s. Jakýkoliv nouzový signál na frekvenci 406MHz delší než 50s bude vyhodnocen jako stav nouze!
Trh
Trh s nouzovými majáky je velmi rozsáhlý, seznam výrobců naleznete třeba na stránkách Cospas-Sarsat včetně soupisu schválených modelů. Proto zde uvedu jen 2 zástupce, které jsem si sám vybral a které používám. S koupí je spojena jedna důležitá věc – maják MUSÍ mít kód země, ze které pocházíte. Pokud jej koupíte přes Internet, může se vám stát, že jej budete muset odeslat výrobci k přeprogramování. Je to běžná procedura, ale je dobré o tom vědět. Já se pokusil registrovat PLB s kódem Velké Británie a po pár měsících komunikace na všechny strany jsem stejně své PLB musel do McMurdo odeslat.
McMurdo FastFind Max-G
Nejedná se o ELT, ale o PLB. Jeho výhodou je kromě velikosti i integrovaná GPS. Díky praktickému obalu lze přidělat za pásek nebo na batoh. Mám jej už 2 roky, od té doby se vývoj u společnosti McMurdo pohnul zase o kousek dál a nabízejí nyní lehčí a menší variantu pod názvem FastFind 210. Cena se pohybuje okolo $650 (12.000,- CZK).
Kannad 460AF Compact
Situace okolo leteckých předpisů mne donutila pořídit i ELT. Šel jsem cestou poměru výkon/cena s vědomím, že mám vždy s sebou i PLB. Proto jsem nehledal zařízení s GPS, ale něco malého, lehkého a spolehlivého, co vyhoví předpisům kterékoliv EU země. Cena se i s naprogramováním pohybuje okolo 20.000 CZK. Pro instalaci musíte počítat s tím, že na letadlo přijde anténa. Tato musí být minimálně metr od jiných antén a musí směřovat nahoru.
Užitečné odkazy
Cospas – Sarsat - http://www.cospas-sarsat.org/
Wikipedia - http://en.wikipedia.org/wiki/Emergency_Locator_Transmitter
Záznam signálu - http://en.wikipedia.org/wiki/File:Radio_beacon_of_distress_on_121,5_MHz.ogg
Rozsáhlý článek o ELT - http://www.pilotweb.aero/content/articles/view_article.aspx?id=3064
McMurdo FastFind PLBíčka - http://www.fastfindplb.com/index.php
