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La CAA britannique a publié le Supplementary Amendment CAP670 Air Traffic Services Safety Requirements Effective 15th December 2021, qui précise quels équipements de surveillance peuvent être utilisés pour aider à la fourniture d'un service d'information de vol (FIS).
Cet article de PilotAware décrit les utilisations possibles de la station au sol ATOM et l'adéquation de l'affichage VRS utilisé.
En janvier 2022, plus de 240 stations PilotAware ATOM étaient installées au Royaume-Uni, au rythme de 2 par semaine. Environ 120 d'entre elles se trouvent sur des pistes d'atterrissage, des aérodromes et des sites de vol à voile. Une station ATOM utilise une technologie très peu coûteuse, innovante, coopérative et perturbatrice utilisant des équipements COTS.
En utilisant le système VRS libre, PilotAware ATOM GRID affiche plus de types d'EC d'avions que tout autre système. Il s'agit notamment de
- L'OACI a approuvé l'ADSB à partir des transpondeurs (DF17),
- Transpondeurs Mode-S (utilisant la multilatération),
- aucun dispositif électronique à conspicuité CE certifié CAP1391 (DF18)
- Sources communautaires dans la bande 860 MHz non destinée à l'aviation
o Flarm,
o PilotAware,
o Fanet+.
o Traceurs OGN
Les règles de la CAA sur l'utilisation de systèmes non approuvés tels que les stations PilotAware ATOM ont été clarifiées par la publication de l'amendement supplémentaire CAP 670.
Amendement supplémentaire CAP 670. Numéro : 2021/02 Délivré : 15 décembre 2021 Version : 1 En vigueur : 15 décembre 2021.
L'amendement supplémentaire aux exigences de sécurité des services de la circulation aérienne (CAP 670) a pour objet de
(i) la fourniture des spécifications techniques minimales d'un système de surveillance en coopération destiné à être utilisé par un fournisseur de services de navigation aérienne (ANSP) pour soutenir la fourniture du service d'information de vol (FIS) ;
(ii) une description des fonctionnalités d'un écran d'information de vol (FID) qui peut être utilisé dans le cadre d'un système de surveillance en coopération à l'appui du FIS.
Est-il donc possible d'utiliser un système PilotAware ATOM GRID pour fournir un service d'information de vol sur votre piste d'atterrissage ou votre aérodrome ?
Un service d'information de vol (FIS) est un service de trafic aérien (ATS) fourni :
- à tous les vols avec un service de contrôle du trafic aérien dans l'espace aérien contrôlé ;
- pour participer à des vols VFR dans l'espace aérien de classe E ;
- de participer à des vols IFR et VFR dans l'espace aérien non contrôlé de classe G
- par les contrôleurs aériens (ATCO) ou les officiers du service d'information de vol (FISO).
Le texte exact est le suivant : "Note : Les sources de la CE dans une bande protégée non destinée à l'aviation peuvent être utilisées pour compléter les sources susmentionnées pour la prise de conscience de la situation uniquement et ne doivent pas être utilisées pour compléter la fourniture de services d'information de vol".
L'amendement supplémentaire CAP670 classe les systèmes à conspicuité électronique actuels dans les catégories suivantes
(i) Approuvé, y compris l'ADSB approuvé par l'OACI à partir d'un transpondeur 1090 (DF17) et les transmissions en mode S identifiées par SSR et MLAT.
(ii) Dispositifs à conspicuité électronique (EC) non certifiés . Le CAP670 les définit comme étant conformes aux "normes industrielles pour ces dispositifs EC ont été publiées dans le CAP1391, Electronic Conspicuity Devices". Les seuls dispositifs CAP1391 actuellement utilisés au Royaume-Uni sont donc SkyEcho 1 ou 2.
(iii) les sources CE dans une bande non protégée par l'aviation. C 'est ce que l'AESA appelle la bande 860 et qui comprend Flarm, PilotAware, Fanet+ OGN Trackers.
Il en résulte que tout le trafic affiché par le système PilotAware ATOM GRID peut être utilisé pour la connaissance de la situation de l'ensemble du trafic reçu par la station ATOM . Mais pour l'instant, ces informations ne doivent pas être utilisées pour les services d'information de vol par les contrôleurs aériens (ATCO) ou les officiers du service d'information de vol (FISO).
L'amendement supplémentaire CAP 670 fournit des informations sur la manière dont les systèmes de surveillance doivent être utilisés. Ces informations sont très utiles, même lorsque le GRID ATOM n'est utilisé que pour la connaissance de la situation. C'est pourquoi certaines de ces informations sont reproduites ci-dessous pour montrer ce que la CAA considère comme la meilleure pratique. Il s'agit notamment d'informations sur les affichages, les cartes, les essais, la MLAT, l'alimentation électrique, etc. Nous espérons que ces informations vous aideront à tirer le meilleur parti du système ATOM GRID sur votre site.
Le logiciel PilotAware ATOM utilise le VRS en libre accès, qui est également utilisé dans les essais initiés par la CAA à Goodwood et Barton. Le VRS est un excellent affichage et les commentaires ci-dessous concernent uniquement l'utilisation du VRS pour la connaissance de la situation. Le VRS n'est PAS un écran d'information de vol (FID) approuvé.
Pour une meilleure pratique, l'écran d'affichage doit être placé de telle sorte qu'il soit lisible dans toutes les conditions de lumière ambiante, sous différents angles de vue, à la fois verticalement et horizontalement.
Les points suivants répondent aux exigences de l'amendement supplémentaire CAP 670.
- Les informations sur l'altitude fournies par le MLAT sont basées sur la pression barométrique.
Les données de surveillance provenant de plusieurs sources de surveillance peuvent être présentées dans le VRS. Les différentes sources peuvent être sélectionnées.
- Les messages pour tous les types de dispositifs EC affichent les données de position les plus récentes.
- Les rapports de cibles multiples d'un même aéronef provenant de différentes sources communautaires sont concaténés ensemble par rapport au code OACI unique et le rapport le plus récent est utilisé.
- Les informations relatives à l'identification, à la position et à l'altitude des vols sont régulièrement mises à jour sur le VRS.
- Les positions des aéronefs ne sont pas à être corrigées (ou extrapolées) pour tenir compte des mouvements entre le moment de la réception ou de l'applicabilité des données et le moment de l'affichage.
- Les données de prédiction ne sont pas affichées.
- Le SRV a les fonctions suivantes,
- Les étiquettes sont utilisées pour fournir, sous forme alphanumérique l'identité de l'aéronef (par exemple, l'identification du vol, le code SSR et l'immatriculation de l'aéronef).
- Une ligne continue illustre la position passée d'un avion sélectionné.
- Les cibles de position de l'aéronef sont supprimées après une période d'absence de données.
- Si nécessaire, le VRS déplacera automatiquement les étiquettes pour éviter qu'elles ne se chevauchent et fournira des lignes de repère.
Les cartes affichées sur VRS sont basées sur des cartes générales des caractéristiques du sol, des cartes de l'espace aérien basées sur des sources contrôlées ou non contrôlées, et des cartes ou des caractéristiques cartographiques personnalisées.
L'amendement supplémentaire CAP 670 recommande que le fournisseur de services d'information de vol vérifie les performances de l'équipement qu'il utilise. PilotAware le recommande également lorsque le système ATOM GRID est utilisé pour la connaissance de la situation, car les performances du système varient d'un site à l'autre en raison de la topologie du site.
L'amendement supplémentaire CAP 670 stipule
Les exigences de performance pour la précision et la latence cible de l'ADS-B échappent au contrôle de l'ANSP, et la CAA commandera des essais continus pour démontrer la conformité continue des dispositifs CAP1391 avec l'exigence nationale. Toutefois, l'ANSP doit effectuer ses propres essais pour s'assurer que le système d'affichage peut satisfaire à tous les paramètres de performance requis".
- Le CAP 1391 et d'autres dispositifs de transport présentent un blocage important de la cellule lorsqu'ils sont mal positionnés, en particulier lorsque les antennes distantes ne peuvent pas être utilisées pour atténuer le problème. Cela se manifeste par une détection et une présentation spasmodiques des cibles sur le VRS. Le ATOM GRID minimise le problème en regroupant les détections de plusieurs stations terrestres et en partageant les informations avec les stations ATOM voisines. Toutefois, si l'information n'est captée que par une seule station au sol, la trace sera médiocre et n'apparaîtra qu'occasionnellement. Il faut savoir que ce problème est dû à la transmission de l'appareil portable et non à la réception par ATOM GRID.
- Il est conseillé de vérifier la précision de la position et la latence pour chaque type de cible aérienne (par exemple ADS-B, Flarm PilotAware Mode-S/3D ou MLAT) en contrôlant la position de l'avion sur le circuit/la piste ou en vérifiant les rapports de position du pilote par rapport aux marqueurs de point de référence visuel (VRP), bien que ces derniers rapports de position du pilote puissent être notoirement imprécis.
- Pour les cibles émettrices en mode S détectées à l'aide de la MLAT, chaque emplacement aura une hauteur à laquelle l'aéronef ne sera pas interrogé par les interrogateurs terrestres de l'ANSP. La conséquence est que la cible disparaît du VRS à une certaine hauteur. Cette hauteur peut descendre jusqu'à 300 pieds sur certains aérodromes. Renseignez-vous sur cette hauteur dans votre région. Notez que les avions commerciaux volant à haute altitude et utilisant le TCAS fourniront une interrogation. Il est donc possible d'effectuer une multilatération jusqu'au niveau du sol s'il y a suffisamment de récepteurs à portée, mais il n'est pas possible de garantir qu'il y ait suffisamment de récepteurs dans votre région.
- Il sera utile de connaître les zones locales où la connaissance de la situation est difficile ou impossible. Vous apprendrez à connaître votre zone et si l'expérience montre que la multilatération n'est pas aussi bonne dans une certaine zone, il est possible d'y remédier en installant un récepteur 360 RADAR 1090MHz pour combler cette lacune.
- Le même exercice s'applique aux différents types d'avions et de CE. Faites savoir à vos collèges si leur EC est spasmodique. Utilisez PilotAware VECTOR pour les inciter à améliorer leur signature EC.
- La multilatération (MLAT) est une forme de surveillance coopérative indépendante. Les systèmes MLAT utilisent la différence de temps d'arrivée (TDOA) des transmissions 1090 MHz des avions entre plusieurs récepteurs au sol pour déterminer la position de l'avion.
- PilotAware utilise les données de plus de 1300 RADAR 360 au Royaume-Uni. Ces données sont collectées à partir de transpondeurs Mode-S qui ont été interrogés par des interrogateurs tiers uniquement. Ni 360 RADAR ni PilotAware n'emploient d'interrogateurs, il s'agit donc d'un service de meilleure qualité.
- Le système PilotAware utilise plus de 1300 récepteurs 1090MHz situés dans tout le Royaume-Uni pour fournir des données MLAT précises. Tous les sites ATOM contribuent et sont complétés par tous les sites RADAR 360. Ces sites n'ont pas été positionnés de manière à obtenir des performances optimales à n'importe quel endroit, mais les performances fournies sont bonnes en raison du grand nombre de sites disponibles. Les performances seront optimisées sur chaque site par l'ajout de récepteurs 360 RADAR peu coûteux et stratégiquement placés.
- Le nombre de récepteurs disponibles dans le réseau PilotAware et les réseaux 360 RADAR est tel que la perte de données d'un seul récepteur ou interrogateur n'entraîne pas de perte de couverture.
- Le réseau national de données à large bande est utilisé pour connecter les plus de 1300 capteurs et les serveurs centraux des systèmes PilotAware et 360 RADAR. En raison de la taille du réseau, la redondance est intégrée et les liaisons avec les stations ATOM sont cryptées. Ce système est parfaitement adapté à une solution de connaissance de la situation et sera testé pour déterminer s'il convient à de futurs services améliorés.
Le système PilotAware atténue la perte de capteurs individuels en surdimensionnant le nombre de capteurs nécessaires dans tout le Royaume-Uni. Cependant, la fidélité de la MLAT pourrait être améliorée par l'installation d'un plus grand nombre de capteurs à des endroits spécifiques. Si vous remarquez que le MLAT est moins fiable dans une certaine zone autour de votre site, l'installation d'un récepteur RADAR 360 supplémentaire peut vous aider.
L'amendement supplémentaire CAP 670 recommande,
La structure sur laquelle sont montés les récepteurs/émetteurs et les antennes doit être suffisamment stable pour résister à toutes les conditions météorologiques prévues dans l'environnement opérationnel, notamment en ce qui concerne la vitesse maximale du vent et le givrage. Dans la mesure du possible, il convient d'identifier la vitesse maximale du vent et les conditions de température et d'humidité prévues dans l'environnement opérationnel.
C'est un très bon conseil lorsqu'il s'agit d'installer correctement les antennes ATOM .
Amendement complémentaire CAP 670 États
La stabilité de l'alimentation électrique du système doit être compatible avec les exigences de disponibilité et de continuité du service.
Cela vaut pour l'installation des stations PilotAware ATOM comme pour l'installation des systèmes EC en vol. L'alimentation par Ethernet s'est avérée très fiable.
Amendement complémentaire CAP 670 États
La couverture et la probabilité de détection dans les niveaux inférieurs d'altitude doivent satisfaire aux exigences de performance nécessaires pour l'application prévue dans les niveaux inférieurs de la zone d'intérêt. Remarque : La couverture et la probabilité de détection des systèmes MLAT peuvent varier considérablement d'un niveau vertical à l'autre.
Il s'agit d'un principe très important, non seulement pour les cibles dérivées du MLAT, mais aussi pour toutes les cibles européennes, y compris ADSB, PilotAware Flarm et CAP1391, qui sont toutes détectées par des signaux UHF en visibilité directe. La visibilité directe d'une cible EC, à partir d'une station au sol à très basse altitude, est très problématique et est proportionnelle au nombre de stations au sol disponibles en un lieu donné. Ce problème est exacerbé dans les zones montagneuses en raison de l'obscurcissement topographique.
Avec le système PilotAware, ce problème est minimisé par l'utilisation de PilotAware SkyGRID qui utilise les capteurs de données PilotAware Rosetta en vol pour regarder vers le bas, collecter et relayer les informations aux stations voisines à portée et donc aux serveurs nationaux. Cette technologie de pointe n'est pas disponible pour les systèmes centralisés des ANSP qui sont contraints d'utiliser les fréquences de l'aviation.
L'amendement supplémentaire CAP 670 est un document bienvenu qui reconnaît que la technologie et l'innovation évoluent plus rapidement que la réglementation, notamment en ce qui concerne le développement de la visibilité électronique. Il reconnaît que de nombreux aérodromes (plus de 120) ont installé une technologie à haute fonctionnalité et pourtant extrêmement peu coûteuse qui, on peut l'affirmer, permet de connaître la situation d'un plus grand nombre d'aéronefs que les systèmes centralisés traditionnels utilisés par leurs voisins commerciaux plus importants.
Le document conclut que des systèmes tels que PilotAware ATOM GRID et SkyGRID ont du mérite mais ne sont pas totalement acceptables pour la fourniture de services d'information de vol (FIS). En revanche, ils ont une maturité suffisante pour être utilisés afin d'accroître la connaissance de la situation locale et d'améliorer la sécurité aérienne, comme ils l'ont fait à de nombreuses occasions documentées.
Toutefois, la nouvelle technologie utilisée n'a pas encore été soumise à la rigueur des tests intensifs auxquels les systèmes existants ont été soumis au cours des 80 dernières années. À cet égard, l'internet n'avait pas non plus été testé lorsqu'il a été introduit au début des années 1990, mais sa technologie de rupture s'est avérée indispensable.
Par conséquent, des entreprises telles que PilotAware continueront à se développer, sans la contrainte de se développer dans un environnement réglementé ou monopolistique, pour faire avancer l'art du possible en utilisant toutes les technologies disponibles.
Le temps sera l'arbitre des meilleures pratiques dans le développement de la visibilité électronique interopérable.