Uomini radar fai-da-te: ricevitori ADS-B a basso costo

Conscio dell'attenzione che periodicamente questo spazio sin troppo eclettico dedica al monitoraggio delle comunicazioni dati finalizzate al controllo del traffico aereo, l'amico lettore Giorgio C. torna sull'argomento ADS-B (Automatic Dependent Surveillance Broadcast), trattato qui altre volte, segnalandomi di aver acquistato un ricevitore-decodificatore per questo sistema di tracciamento montato a bordo dei velivoli civili. L'ADS-B opera su frequenze convenzionali, per esempio i 1090 MHz, comunicando alle torri di controllo, a intervalli regolari e frequenti, la posizione geografica e altri parametri di volo. Pur essendo un sistema assolutamente professionale, l'ADS-B ha il suo bravo pubblico di fedeli hobbysti che sorvegliano le sue frequenze con opportuni dispositivi e software, per divertirsi a mappare il traffico aereo che attraversa i cieli sopra la loro testa. Per il monitoraggio amatoriale dell'ADS-B esistono in commercio apparecchi commerciale abbastanza economici (si va dalle 200 sterline della soluzione RadarGadgets alle 500 circa di SBS-3 della Kinetic Avionic). Da bravo segugio Giorgio ha seguito le tracce delle diverse sperimentazioni hardware e software open source e si è procurato, con una spesa ancora più modesta (circa 75 euro), un microricevitore ADS-B realizzato da un radioamatore bulgaro, Miro LZ2RR, attraverso il sito Web del costruttore. Anche questo dispositivo occupa le dimensioni di una chiavetta USB e secondo Giorgio funziona molto bene. Inoltre microADSB-USB è compatibile con i vari software di decodifica e visualizzazione su mappe disponibili in genere per piattaforma Windows, come PlanePlotter e ADSBScope. Per il disegno di microADSB-USB Miro sembra essersi ispirato a progetti come miniADSB, un clone delle piattaforme commerciali retroingegnerizzato da radioamatori tedeschi.

Come ho scritto prima, gran parte del software utilizzato per la decodifica e la visualizzazione su mappe lavora sotto sistema Windows, ma Giorgio - anche lui cultore del Mac - afferma che è possibile aggirare in parte il problema procurandosi un altro software Windows molto interessante, Virtual Radar Server. Quest'ultima è una applicazione Microsoft .Net sviluppata da un gruppo britannico, che trasforma il pc collegato a un ricevitore ADS-B in un server di un interessante mashup radaristico basato su Google Maps e accessibile con qualsiasi browser, su Mac e persino iPad. Una pagina test di Virtual Radar Server è operativa da una postazione che sorveglia il traffico aereo sopra l'affollato aeroporto londinese di Heathrow. In tempo reale vengono visualizzati su una mappa Gmaps tutti i voli in transito, partenza o arrivo, con le informazioni sugli operativi e le quote.

Banda aeronautica VHF, OFCOM riposiziona il pricing

C'è una porzione relativamente piccola dello spettro delle radiofrequenze, appena una ventina di megaHertz compresi tra i 117 e i 138 MHz nella banda delle VHF, che svolge però una funzione vitale per un pezzo altrettanto importante della nostra realtà. E' qui, su queste frequenze, che i piloti civili comunicano con le torri di controllo degli aeroporti e i centri radar che coordinano il traffico dei nostri cieli. Sono comunicazioni a raggio medio-corto, che si svolgono in un vero e proprio network di singoli punti di contatto che si "passano la palla" di ogni singolo volo, commerciale o privato, dal parcheggio dell'aerodromo di partenza fino all'aggancio al finger di quello di arrivo. Su queste stesse frequenze hanno luogo infatti molte comunicazioni terra-terra dei servizi aeroportuali. Senza queti venti megaHertz di banda non esisterebbe il volo civile ed è abbastanza indicativo il fatto che il grosso di queste trasmissioni avviene ancora in fonia, addirittura in modulazione di ampiezza.
Qualche giorno fa l'OFCOM britannico ha reso nota la seconda parte di una consultazione che prepara la strada alla ristrutturazione delle tariffe che gli utenti devono sborsare per utilizzare tali frequenze. La lettura della documentazione allegata è quanto mai istruttiva perché rivela i mecccanismi complessi ma equilibrati attraverso i quali il regolatore nel Regno Unito stabilisce il valore monetario della radio per usi professionali e commerciali. OFCOM propone anche un modo diverso di amministrare le tariffe. Al posto del solito contributo annuale fisso, senza differenziare tra i vari servizi, OFCOM caldeggia l'adozione di un sistema tariffario "incentivante" dove le frequenze più ambite per i servizi più importanti costano di più. Nella documentazione fornita, oltre ai pareri raccolti nel corso di una precedente consultazione in materia, vengono anche chiaramente spiegati i meccanismi del calcolo del valore generato per la connettività. OFCOM applica una varietà di criteri che comprendono la densità demografica nelle diverse aree del paese, il traffico negli aeroporti, la distanza tra un aeroporto e l'altro e le loro caratteristiche, la necessità di evitare interferenze. Il criterio di fondo è che un sistema di tariffe più elevate ma modulate in base alla priorità dei servizi da erogare e alle possibilità di intereferenza reciproca, non solo riesce a generare un valore più consistente (anche per le casse dell'erario) ma finisce per introdurre maggiore equità. OFCOM ritiene infatti che la tariffa troppo bassa induce i player più grandi ad accaparrarsi le risorse a scapito dei più piccoli.
Vi suggerisco la lettura dei documenti scaricabili da questo indirizzo per studiare un esempio di strategia di pricing e gestione dello spettro non broadcast che come sempre mi pare esemplare.

AF447, cronache di una tragedia in volo

Un incidente aereo come quello verificatosi sui cieli dell'Atlantico è un fatto sconvolgente, non solo per i parenti e gli amici dei passeggeri coinvolti. Anche chi non ha particolare paura di volare ed è come me, appassionato degli aspetti tecnici dei servizi di telecomunicazione e controllo, le fasi della trasvolata tra un versante oceanico e l'altro sono percorse da un costante senso di inquietudine. E pur non avendo io molte esperienze di volo sull'Atlantico del Sud, vi posso assicurare che le peggiori turbolenze (a parte uno sfortunato decollo da Linate in pieno temporale estivo) le ho sperimentate proprio dopo aver lasciato le coste dell'America del Sud.
Sto leggendo le cronache sulla scomparsa "dai radar" del volo AF447 da Rio e non mi sento di poter dire che siano tecnicamente ineccepibili. Per esempio in questo estratto dall'articolo di Repubblica.it, che ha intervistato il pilota Pietro Pallini, non capisco perché l'estensore debba interpretare come "onde medie", la correttissima sigla HF utilizzata dall'esperto. Le HF, High Frequency, non sono medie, ma corte.

"Durante questo intervallo - ha aggiunto Pallini - le comunicazioni radio avvengono solo in Hf, in onde medie, spesso suscettibili di interferenze e comunque complicate da possibili condizioni meteo avverse".
Una prima ipotesi, dunque, potrebbe essere quella che il comandante dell'A330, pur essendosi reso conto di una qualsiasi difficoltà, indotta da condizioni meteo o di tipo tecnico, non ha avuto modo di segnalare nulla o dare allarmi. Tra l'altro, nel punto dove si presume possa essere evvenuto l'incidente, il fronte intertropicale potrebbe aver reso particolarmente difficoltose le comunicazioni radio, già tutt'altro che semplici quando si attraversa l'oceano. "Dalle carte meteo però il fronte non sembra di quelli proibitivi. Tuttavia, solo i piloti del volo Air France si possono esser resi conto delle difficoltà che si sono trovati di fronte".

In pieno oceano, in effetti, non ci può essere contatto radar e quanto dice Pallini sull'affidabilità delle comunicazioni HF con la rete delle postazioni MWARA (Major World Air Routes Areas - quelle coinvolte, come da piantina, sono la SAT 1 e 2, la NAT A e la AFI 1, dopodiché si entra nello spazio aereo europeo coperto solo in VHF) non è certo sbagliato. In HF le comunicazioni sono un po' più complicate, che in VHF e comunque i collegamenti avvengono su distanze più significative. Ma le comunicazioni con le torri di controllo MWARA non sono prive di ridondanza e in genere riescono ad assicurare intervalli di risposta abbastanza tempestivi e affidabili. Una avaria può essere segnalata in breve tempo e un eventuale mayday può essere ricevuto e trasferito da altri aerei in volo.
Meno convincente risulta l'affermazione dell'autorevolissima BBC che parla di ultime segnalazioni automatiche ricevute in un dato momento da una posizione "non conosciuta". A supporto delle trasvolate prive di copertura radar esistono in effetti anche diversi servizi di trasmissione dati sia terrestri (sempre in HF), sia satellitari. Uno di questi servizi è per esempio HF Datalink, noto anche come Aircraft Communication Addressing and Reporting System e successive evoluzioni, attive in HF/VHF e Satcom e offerto da provider infrastrutturali come ARINC e SITA. Sono sistemi che assicurano un flusso di informazioni terra-velivolo che prevedono anche il reporting automatico della posizione e sostituiscono lo "squawking" dei transponder a frequenze radar. Esistono diversi software, anche di portata amatoriale, che consentono di analizzare e visualizzare le informazioni codificate con questi sistemi e chiunque abbia un po' di dimestichezza con questo traffico sa che le coordinate geografiche sono un dato inviato di default. Al di là delle estreme difficoltà che ci potranno essere nel recupero dei resti del volo AF447 e delle sue scatole nere, le informazioni sulla sua posizione nelle immediatezze del disastro dovrebbero, di norma, essere più precise.
Ho anche letto affermazioni un po' contraddittorie sul rischio legato a fulmini e scariche temporalesche che possono colpire un aereo in volo. E' vero che le cariche di un eventuale lampo si distribuirebbero sulla superficie dell'involucro in alluminio senza provocare guai ai passeggeri, ma il danno sui sistemi avionici di controllo ci possono essere e a quanto leggo in almeno un caso, nel 1967, un fulmine ha provocato l'esplosione del serbatoio. Ecco comunque un paio di link interessanti sulla problematica dei fulmini in volo e su come è stata studiata.
[Oggi, 2 giugno, Repubblica si riscatta subito con un pezzo dell'amico Ettore Livini, uno dei pochi a menzionare la presenza dei segnalatori d'emergenza ELT, Emergency Locator Transmitter, apparati che possono attivarsi automaticamente in caso di incidente grazie agli accelerometri incorporati e che si accende anche in caso di contatto con l'acqua. Ho parlato di questi dispositivi perché proprio recentemente sono cambiati i regolamenti internazionali sulle frequenze impiegate. Il primo febbraio di quest'anno è stata infatti decommissionata la frequenza dei 121,5 MHz e oggi gli ELT vengono monitorati, anche dai satelliti, su 406 MHz. Un ELT è sistemato in modo da poter resistere a un crash ed essere rimosso dalla carlinga dell'aereo ed è impermeabile. Ma se il dispositivo non è anche galleggiante un segnale radio a 406 MHz dal fondo dell'oceano non può essere captato in superficie.]