Il Sistema A-SMGCS: Sensori e Fusione dei Dati
Autore
Roberto Dell'ariccia - Università degli Studi di Roma La Sapienza - [2003-04]
Documenti
Abstract
La crescente domanda di traffico che negli ultimi anni ha investito gli aeroporti, ed in generale tutti gli enti di gestione del traffico aereo, e gli incidenti avvenuti negli ultimi anni hanno evidenziato la necessità di migliorare i sistemi di sorveglianza aerea, ed in particolare quelli preposti a garantire la sicurezza della superficie aeroportuale.
L’attuale sistema di controllo del traffico aereo di superficie, denominato SMGCS (Surface Movement Guidance and Control System) è sostanzialmente manuale e si basa sulla capacità del controllore di torre di monitorare il traffico aereo relativo alle piste di rullaggio (taxiways),a quelle di decollo/atterraggio (runways) e ai punti di raccordo tra taxiways e runways:dunque è evidente come questo sistema divenga inadeguato in condizioni di scarsa visibilità quali presenza di pioggia o nebbia,o in generale nelle ore notturne. Inoltre le normative ICAO (International Civil Aviation Organization) impongono, in casi di rischio con visibilità inferiore ai 200 m la mobilità sulle taxiways ad un solo aereo per volta causando in questo modo non solo notevoli ritardi per entrambe le fasi di atterraggio e decollo ma anche un ingente costo per le compagnie aeree, peraltro non ammortizzabile.
Da queste considerazioni discende l’esigenza di adottare un nuovo sistema per il monitoraggio della superficie aeroportuale, denominato A-SMGCS (Advanced Surface Movement Guidance and Control System). Uno dei principali obiettivi di tale sistema è il mantenimento e la valorizzazione della sicurezza e dell’efficienza dei movimenti a terra attraverso l’automazione di semplici funzioni.
Gli attuali metodi di implementazione delle funzioni del sistema A-SMGCS prevedono l’uso di tipologie di sensori eterogenei,al fine di poter individuare e identificare tutte le possibili categorie di target che si presentano nell’ambiente operativo in esame. Una fondamentale discriminazione è quella tra target cooperanti e target non cooperanti, per la cui individuazione sono necessari due tipi di sensori differenti: a questo scopo verranno introdotti il Surface Movement Radar (SMR) e la multilaterazione.
Si capisce dunque la necessità di avere nell’architettura del sistema una parte dedicata all’elaborazione dei segnali provenienti da sensori differenti per realizzare la cosiddetta Multisensor Data Fusion, in modo da estrarre un'informazione sull’ambiente aeroportuale sufficientemente completa per garantire il rispetto delle funzioni dell'A-SMGCS.
Inoltre l’A-SMGCS si propone di ridurre al minimo il carico di lavoro mentale dei controllori di torre,aspetto non secondario dato che lo stress e il conseguente errore umano rappresentano una possibile fonte di rischio per la sicurezza; a questo proposito è necessaria l’introduzione di una adeguata Human Machine Interface (HMI), che sia in grado di presentare al controllore la situazione del traffico in modo non ambiguo e prevenire possibili conflitti.
Infine, è necessario premettere e specificare che il sistema A-SMGCS rappresenta una novità in continua evoluzione nell’ambito delle ricerche che riguardano la sicurezza della superficie aeroportuale e che ancora non esiste una normativa standard; infatti ICAO e EUROCAE (European Organization for Civil Aviation Equipment) presentano diversi tipi di funzioni che dovrà implementare l’A-SMGCS, anche se le caratteristiche principali del sistema risultano le stesse per entrambi gli enti. Pertanto, in questo documento si farà esplicito riferimento alle normative e alle definizioni proposte dall’ICAO.
L’attuale sistema di controllo del traffico aereo di superficie, denominato SMGCS (Surface Movement Guidance and Control System) è sostanzialmente manuale e si basa sulla capacità del controllore di torre di monitorare il traffico aereo relativo alle piste di rullaggio (taxiways),a quelle di decollo/atterraggio (runways) e ai punti di raccordo tra taxiways e runways:dunque è evidente come questo sistema divenga inadeguato in condizioni di scarsa visibilità quali presenza di pioggia o nebbia,o in generale nelle ore notturne. Inoltre le normative ICAO (International Civil Aviation Organization) impongono, in casi di rischio con visibilità inferiore ai 200 m la mobilità sulle taxiways ad un solo aereo per volta causando in questo modo non solo notevoli ritardi per entrambe le fasi di atterraggio e decollo ma anche un ingente costo per le compagnie aeree, peraltro non ammortizzabile.
Da queste considerazioni discende l’esigenza di adottare un nuovo sistema per il monitoraggio della superficie aeroportuale, denominato A-SMGCS (Advanced Surface Movement Guidance and Control System). Uno dei principali obiettivi di tale sistema è il mantenimento e la valorizzazione della sicurezza e dell’efficienza dei movimenti a terra attraverso l’automazione di semplici funzioni.
Gli attuali metodi di implementazione delle funzioni del sistema A-SMGCS prevedono l’uso di tipologie di sensori eterogenei,al fine di poter individuare e identificare tutte le possibili categorie di target che si presentano nell’ambiente operativo in esame. Una fondamentale discriminazione è quella tra target cooperanti e target non cooperanti, per la cui individuazione sono necessari due tipi di sensori differenti: a questo scopo verranno introdotti il Surface Movement Radar (SMR) e la multilaterazione.
Si capisce dunque la necessità di avere nell’architettura del sistema una parte dedicata all’elaborazione dei segnali provenienti da sensori differenti per realizzare la cosiddetta Multisensor Data Fusion, in modo da estrarre un'informazione sull’ambiente aeroportuale sufficientemente completa per garantire il rispetto delle funzioni dell'A-SMGCS.
Inoltre l’A-SMGCS si propone di ridurre al minimo il carico di lavoro mentale dei controllori di torre,aspetto non secondario dato che lo stress e il conseguente errore umano rappresentano una possibile fonte di rischio per la sicurezza; a questo proposito è necessaria l’introduzione di una adeguata Human Machine Interface (HMI), che sia in grado di presentare al controllore la situazione del traffico in modo non ambiguo e prevenire possibili conflitti.
Infine, è necessario premettere e specificare che il sistema A-SMGCS rappresenta una novità in continua evoluzione nell’ambito delle ricerche che riguardano la sicurezza della superficie aeroportuale e che ancora non esiste una normativa standard; infatti ICAO e EUROCAE (European Organization for Civil Aviation Equipment) presentano diversi tipi di funzioni che dovrà implementare l’A-SMGCS, anche se le caratteristiche principali del sistema risultano le stesse per entrambi gli enti. Pertanto, in questo documento si farà esplicito riferimento alle normative e alle definizioni proposte dall’ICAO.
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