Gestione del traffico aereo: problematiche e sviluppi futuri

ATFCM

L’ATFCM è un servizio complementare a quello

ATCS (Air Traffic Control Service), ed ha il

compito di gestire il flusso del traffico aereo

degli Stati membri di Eurocontroll.

Compito dell’ATFCM

L’ ATFCM deve coordinare tutto il traffico IFR

affinché tale flusso non ecceda le capacità di

traffico dichiarate da un ente di controllo, e favorire

uno svolgimento sicuro, ordinato e regolare di tutti i

voli riducendo al minimo i dannosi ritardi.

apacità di Traffico dello Spazio Aereo

Per capacità dello spazio aereo si intende il numero massimo di

Per capacità dello spazio aereo si intende il numero massimo di

aa/mm in un’ora che l’ente ATC relativo può gestire in

aa/mm in un’ora che l’ente ATC relativo può gestire in

sicurezza.

sicurezza.

Quando la domanda di traffico supera la capacità dichiarata

Quando la domanda di traffico supera la capacità dichiarata

Rerouting Slot

dall’ente ATC, l’ATFCM seguirà le procedure di o

Rerouting Slot

dall’ente ATC, l’ATFCM seguirà le procedure di o

Allocation

Allocation Capacità

Domand

a

Obiettivi ATFCM

preservare settori di spazio ed aeroporti dal

Organizzazione ATFCM

L’ATFCM prevede la seguente organizzazione:

 (Central Executive Units)

2 CEUs dove vengono accentrati tutti i

piani di volo di tutti gli aa/mm di ogni stato

 (Flow Management Position)

Varie FMPs presso ogni singola

ACC di tutti gli Stati. ACCs

Responsabilità CFMU

CFMU(Central Flow Management Unit

Il ) gestisce la CEU/West

European Civil

di Bruxelles che si occupa della zona ECAC (

Aviation Conference) ed ha le seguenti responsabilità:

Struttura CFMU

Il CFMU si avvale principalmente di 2 sistemi informatizzati:

 IFPS (Integrated Initial Flight Plane Processing System) che raccoglie e

cura l’accettazione dei piani di volo provenienti dai vari Stati

 TACT (Tactical System) fornisce i dati per la previsione dei flussi,

gestisce in tempo reale la situazione del traffico precedentemente

programmata ed assegna, revisiona e cancella gli Slots attraverso

(Computer Assisted Slot Allocation

il CASA )

Presentazione FPL

È molto importante che il

FPL sia compilato

correttamente con

particolare riguardo alla

casella 15

rotta della ,

altrimenti il sistema

potrebbe rigettarlo in caso

siano presenti errori od

omissioni.

Altri aspetti importanti

sono le modalitàe i

tempi di presentazione

Modalità di Presentazione

FPL  Presentazione diretta:

l’utente trasmette direttamente il messaggio

tramite la rete SITA e in questo caso essendo

l’utente l’originatore del messaggio riceverà

tutti i messaggi di risposta

 Presentazione tramite gli ARO:

l’utente presenterà il FPL all’ARO il quale

diventa l’originatore del messaggio e riceverà

anche i messaggi operativi di risposta MOR.

Tempi di Presentazione

Un FPL IFR o misto (Y o Z) deve essere presentato

all’IFPS, almeno:

3h MOR

I messaggi operativi di risposta inviati

all’ARO o agli utenti possono essere di

3 tipi:

Fasi per la Gestione dei

Flussi

La gestione dei flussi avviene tramite tre fasi principali:

1° Fase Strategica

si valutano le soluzioni possibili

Il risultato

finale di

questa fase è

Route Allocation Plan

Un programma di capacità che permette al CFMU di preparare uno

schema di rotte, ed equilibrare i flussi per ottimizzare l’utilizzo dello

spazio aereo e ridurre al minimo i ritardi

Fase Pre-tattica

Gestione pre-tattica dei flussi: ha luogo durante i sei giorni precedenti del giorno

considerato e consiste nel pianificare e coordinare le attività. Durante questa

fase:

1. si decide qual è la maniera migliore per gestire e controllare le risorse

disponibili

2. si originano le misure di flusso. ADP

(ATFCM Daily Plan) (ATFCM Notification

reso noto con l’ANM

Message) Fase Tattica

Gestione tattica dei flussi ha luogo il giorno

operativo stesso e prende in considerazione il

traffico e la capacità attuale aggiornando l’ADP

della fase precedente. La gestione del traffico

avviene tramite:

 l’assegnazione degli Slot ;

 Rerouting

È importante sottolineare che un a/m può essere soggetto a restrizioni

ATFCM anche se inizialmente non lo era, ad esempio perché era

previsto che lo spazio aereo che avrebbe interessato non sarebbe stato

soggetto a restrizioni di flusso, che un fenomeno meteorologico può

aver invece originato (ad esempio nebbia improvvisa nell’aeroporto di

destinazione).

Rerouting Processes

Tale processo dà la possibilità di seguire una rotta diversa

da quella pianificata nel FPL presentato, e scegliere un

percorso che consente di aggirare le aree congestionate e

arrivare a destinazione senza ritardi alla partenza.

Percorso alternativo

Area

congestiona

Aeroporto ta Aeroporto di

di Rotta pianificata destinazione

partenza

Slot Allocation Processes

Questa procedura si applica a tutti i voli:

in partenza da aeroporti soggetti a misure

A. ATFCM

partono da un’area non soggetta a misure

B. ATFCM e in ingresso in un’area soggetta a

restrizioni ATFCM

Si concretizza tramite l’assegnazione di un CTOT

che assegnerà un ritardo a terra e non in volo

evitando costosi ritardi durante le fasi di volo

Slot

Lo SLOT e l’arco di tempo,compreso tra i 5 minuti precedenti

il CTOT e i 10 minuti successivi al CTOT all’interno del quale

l’a/m deve decollare. Qualora il pilota non possa decollare in

tale Slot, dovrà comunicarlo al TACT/CASA.

Gli enti di controllo TWRs ed APPs dovranno considerare in

precedenza gli aa/mm che devono decollare entro lo Slot

agevolandone le operazioni al suolo.

CTOT

Nel caso in cui un volo abbia presentato il proprio FPL 3 ore prima

dell’EOBT e sia soggetto a misure ATFCM, riceverà dal TACT/CASA

(Calculated Take Off Time)

un CTOT almeno due ore prima del

EOBT. Negli altri casi il CTOT sarà comunicato il prima possibile.

CASA

Il sistema informatico utilizzato per l’assegnazione

degli Slot è il CASA che assegna gli slot in base ai

seguenti dati: EOBT 16 00

h m

Slot Allocation TAXI TIME

10 m

ETOT 16 10

h m

3°

2° 4°

1° 5°

30 a/m per

ora

16 10 16 20 16 30 16 40 16 50

h h h h h

m m m m m

SAL e CTOT

Nel caso in cui l’ETO per un settore è già

occupato, in base alla Slot Allocation List si

assegna l’orario disponibile meno penalizzante.

 Settore 2

16 20 16 22 16 24 16 26 16 28 16 30

h h h h h h

m m m m m m

6 min NUOVI

ETO

 Settore 4 16 44 16 50

16 40 16 42 16 48

h h

16 46

h h h

h

m m

m m m

m

SLOT Allocation

3°

2° 4°

1° 5°

ETOT 16 16 16 26 16 36 16 46 16 56

h h h h h

+6 m m m m m

minuti

Principali Cause di Delays

Condizioni

Meteorologiche fenomeni meteo

DELAYS dovuti a

THUNDERSTOR 53%

M

WEATHER NON 14%

DEFINED

FOG/LOW 13%

VISIBILITY

WIN 13%

D

CEILING 4%

HEAVY 4%

RAIN 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

FATTORE METEOROLOGICO NELLA

GESTIONE DEL TRAFFICO AEREO

I fenomeni meteorologici sono una delle cause principali di ritardi

per gli a/m soprattutto se si sviluppano nelle vicinanze degli

aeroporti. I principali fenomeni meteorologici causa di ritardi sono:

TEMPORALI

Il temporale è una perturbazione locale, di breve durata,

accompagnata da lampi e tuoni, forti raffiche di vento, rovesci

di pioggia o di neve e spesso grandine.

E' uno dei fenomeni più pericoloso per il volo perché ad esso

sono associati formazioni di ghiaccio, forte turbolenza, fulmini,

variazione di pressione ecc.

1 TEMPORALI FRONTALI

I temporali frontali sono generati dal sollevamento di

masse d'aria lungo le superfici frontali o, più in generale,

sono legati alla presenza di una superficie di discontinuità.

FRONTE FRONTE

FRONTE FRONTE PREFRONTALI

PREFRONTALI

CALDO FREDDO

CALDO FREDDO

TEMPORALI DI MASSA D’ARIA

I temporali di massa d'aria si originano all'interno di masse

d'aria omogenee in presenza di condizioni di instabilità

atmosferica, sono generalmente associati a singoli cumulonembi

ben visibili anche da lontano.

TERMO AVVEZIONE

OROGRAFICI

CONVETTIVI CONVERGENTE

CONDIZIONI PER LA

FORMAZIONE DI UN TEMPORALE

FASI DEL TEMPORALE

Il temporale è costituito da un insieme di cellule temporalesche il

cui diametro non supera i 10 Km ciascuna delle quali ha un

proprio ciclo di vita le cui fasi possono essere così riassunte:

FASE DI CUMOLO

Per la presenza di forti correnti

ascensionali (10-15 m/sec) un

cumulo si trasforma in

cumulonembo che assume la

caratteristica forma "a

cavolfiore". Le intense correnti

ascensionali mantengono in

sospensione, all'interno della

nube, le gocce di acqua ed i

cristalli di ghiaccio che si sono

formati. In questa fase sono

presenti solo moti ascensionali

che in circa 10-15 minuti fanno

raggiungere alla sommità della

nube la quota di 7-9 Km

FASE DI PIOGGIA

Le goccioline di acqua cadendo danno

luogo a correnti discensionali fredde

che colpiscono il suolo e divergono.

Le precipitazioni relative sono a

carattere di rovescio accompagnate

da lampi, tuoni e a volte grandine se

il temporale è particolarmente

intenso. Nella parte iniziale di

questa fase sia le precipitazioni che

le correnti discensionali interessano

la parte bassa e centrale della nube e

gradualmente si estendono a tutta la

nube eliminando i moti ascensionali.

Le correnti ascendenti raggiungono

valori dell'ordine di 30 m/sec. La

durata di questa fase è mediamente

di 30 minuti e la nube raggiunge fino

a 12 Km di altezza.

FASE DI DISSOLVIMENTO

In questa fase sono presenti solo

moti discendenti. La nube, non più

alimentata dai moti ascendenti che

trasportavano aria calda e umida

verso la nube stessa, si dissolve a

cominciare dalla parte superiore

che tende a mescolarsi con l'aria

circostante facendole assumere la

classica forma ad "incudine" dai

contorni sfilacciati. Le

precipitazioni perdono il carattere

di rovescio e la temperatura della

nube tende ad assumere lo stesso

valore dell'aria circostante. NEBBIA

nebbia

Per si intende la sospensione dì piccolissime goccioline di acqua

negli strati di aria a contatto con la superficie terrestre a causa delle

quali la visibilità orizzontale al suolo si riduce ad un valore minore di 1

Km. La nebbia si forma a seguito della condensazione del vapore d’acqua

.

presente nell’atmosfera per raffreddamento o per umidificazione

WIND SHEAR

Wind shear is a difference in wind speed and direction. We

cross-

can consider wind shear divided in three components:

wind component, head/tail wind component vertical

and

component.

Cross-wind component

 Head/tail wind component

 Vertical components



PROBLEMATICA DELLA CONGESTIONE

DELLE FREQUENZE

Dato il crescente numero di voli, di spazi e

settori aerei, la quantità delle

frequenze disponibili era diventata

inferiore a quelle che occorrevano. Per

questo motivo in Europa è stata introdotta

al dì sopra di FL 195 la canalizzazione a

8,33kHz anziché 25 kHz per triplicare il

numero di frequenze utilizzabili

STORIA DELLE COMUNICAZIONI

NEL SETTORE AERONAUTICO

ANNO CANALIZZAZIONE BANDA CANALI

DISPONIBILI

1947 200kHz 118-132 MHz 70

1950 100khZ 118-132 MHz 140

1959 100kHz 118-137 MHz 180

60’ 50kHz 118-137 MHz 360

1972 25kHz 118-137 MHz 760

UE USA

CANALIZZAZIONE VHF DATA LINK 3

a 8.33 kHz a 25 kHz

CANALIZZAZIONE A 8.33 KHZ

La canalizzazione a 8.33 kHz permette di triplicare il numero delle

frequenze teoricamente utilizzabili nel settore delle TLC

aeronautiche risolvendo la problematica della congestione delle

frequenze dovuta all’aumento del traffico aereo europeo.

128.000 (25

kHz)

127.99 128.00

2 8

128.00

Should Should

0

er er

freque centrat freque

ncy o ncy

8.33 8.33

kHz kHz

Metodi per Migliorare la

Gestione del Traffico Aereo

Nel prossimo futuro la domanda di traffico

continuerà ad aumentare, e per rispondere a

questa esigenza, è necessario aumentare la

capacità degli spazi aerei.

Navigazione Satellitare

Le leggi di

Generalità sui satelliti:

Keplero

a = semiasse maggiore

b = semiasse minore

c = semiasse focale

e = eccentricità

b c

a 1° 3°

2°

n=

Tipi di satelliti Low Earh Orbit

Hanno orbite pressoché circolari

e raggiungono una quota

massima di 2000Km (Trasit,

Intermedie Tsikada, satelliti spia). T ≤ 105

Earth Orbit minuti

Hanno quote Sono visibili per 15 minuti per

comprese tra ogni passaggio

High Elliptical Orbit

5000 e 20000 forniscono una buona

Km, sono i copertura delle regioni

satelliti utilizzati Heo polari e delle zone alle

dal GPS elevate latitudini nel

Leo periodo intorno

all’apogeo (per una

Meo-Ico durata pari a 7/8 del

periodo orbitale).

Geo

Geostationary Orbit

Hanno un orbita equatoriale a

3600km . Il loro periodo orbitale è