Συστήματα Αναγνώρισης Αεροσκαφών (IFF/SSR): Πολιτικές Εφαρμογές και Συμβολή στην Ασφάλεια των Πτήσεων
Στo Μέρος Α’ και Μέρος Β’ παρουσιάστηκαν οι αρχές λειτουργίας, οι τεχνολογίες, καθώς και οι στρατιωτικές εφαρμογές των συστημάτων IFF/SSR. Έχει το IFF μη-στρατιωτικές εφαρμογές; Η δυνατότητα της αναγνώρισης των αεροσκαφών δεν θα εξυπηρετούσε και τον έλεγχο εναερίου κυκλοφορίας από τις Αρχές Πολιτικής Αεροπορίας; Όντως, παρά τις στρατιωτικές τους καταβολές ήδη από τη δεκαετία του ’50 οι Αρχές Πολιτικής Αεροπορίας διέγνωσαν ότι οι συσκευές IFF θα μπορούσαν να αποτελέσουν πολύτιμο βοήθημα για τον έλεγχο της εναερίου κυκλοφορίας και έσπευσαν να τις υιοθετήσουν υποχρεώνοντας όλα τα πολιτικά αεροσκάφη να εξοπλιστούν με συσκευές Transponders. Προφανώς, στην Πολιτική χρήση δεν χρησιμοποιείται η ορολογία IFF: Identification Friend or Foe, καθώς στην Πολιτική Αεροπορία δεν υπάρχουν εχθροί, αλλά απλά την ορολογία Δευτερεύον Radar Επιτήρησης (SSR – Secondary Surveillance Radar). Στην πολιτική χρήση χρησιμοποιήθηκαν μόνο δύο από τα αρχικά Modes του στρατιωτικού προτύπου IFF Mark X: το Mode 3/A και το Mode C. O τετραψήφιος κωδικός Mode 3/A χρησιμοποιήθηκε για την αναγνώριση των πτήσεων, ενώ το Mode C έδινε το βαρομετρικό ύψος της πτήσης (Flight Level) όπως ακριβώς και στην στρατιωτική χρήση. Όμως, ήδη από την δεκαετία του ’90 οι Αρχές Πολιτικής Αεροπορίας διαπίστωσαν ότι σε περιοχές με πολύ υψηλή κυκλοφορία αεροσκαφών (όπως π.χ. στην Κεντρική Ευρώπη και σε ορισμένες περιοχές της Ανατολικής και Δυτικής ακτής των ΗΠΑ, οι 4096 διαθέσιμοι διακριτοί κωδικοί του Mode 3/A δεν επαρκούσαν για το πλήθος των αεροσκαφών εν πτήση και επιπλέον η συχνότητα 1090 MHz στην οποία απαντούσαν όλοι οι Transponders των πολιτικών αεροσκαφών έφτανε σε κορεσμό λόγω των πολλαπλών ταυτόχρονων απαντήσεων. Για τον σκοπό αυτό ο Παγκόσμιος Οργανισμός Πολιτικής Αεροπορίας (ICAO) εισήγαγε ένα νέο Mode ειδικά για πολιτική χρήση: Το Mode-S. Το συγκεκριμένο Mode είναι πολυλειτουργικό και επιτρέπει την επιλεκτική ανταλλαγή πληθώρας πληροφοριών μεταξύ του Interrogator και του Transponder συγκεκριμένου αεροσκάφους. Σημειώνεται ότι για την Πολιτική Αεροπορία το SSR με Mode-S αποτελεί το κύριο τεχνικό μέσο ελέγχου/ρύθμισης της εναερίου κυκλοφορίας για την εξασφάλιση της ασφάλειας των πτήσεων, ενώ το κλασικό Πρωτεύον Radar περνάει σε δεύτερη μοίρα ως βοηθητικό μέσο, ακριβώς το αντίθετο με ότι συμβαίνει στην στρατιωτική χρήση. Για τον σκοπό αυτό οι προδιαγραφές του ICAO για την απαιτούμενη ακρίβεια εντοπισμού για τα SSR είναι πολύ αυστηρότερες σε σχέση με αυτές των στρατιωτικών IFF/SSR. Για τον λόγο αυτό, τα πολιτικά SSR δύνανται να χρησιμοποιούνται και αυτόνομα (χωρίς συνεγκατεσημένα Πρωτεύοντα Radar) για τον έλεγχο της εναερίου κυκλοφορίας. Επίσης, για τον ίδιο λόγο οι κεραίες των πολιτικών SSR είναι αποκλειστικά τύπου LVA μεγάλου μήκους (8m) ώστε να μπορεί να εξασφαλιστεί η απαιτούμενη ακρίβεια και διακριτική ικανότητα. Επιπλέον, οι κεραίες και οι Interrogator των πολιτικών SSR υποστηρίζουν την Μονοπαλμική λειτουργία (Monopulse), η οποία αυξάνει περαιτέρω την ακρίβεια και την διακριτική ικανότητα των Πολιτικών SSR, τα οποία γι’ αυτό τον λόγο συχνά αποκαλούνται MSSR: Monopulse Secondary Surveillance Radar (Εικόνα 1). Τι είναι οι Κώδικες Εκτάκτου Ανάγκης (EMERGENCY) του SSR; Υπάρχουν τρείς συγκεκριμένοι κώδικες του Mode 3/A του SSR, οι οποίοι δεν χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση πτήσεων, δηλ. δεν καθορίζονται προς χρήση σε κανένα αεροσκάφος. Οι κώδικες αυτοί του Mode 3/A εισάγονται στην κονσόλα ελέγχου του Transponder με πρωτοβουλία του Κυβερνήτη για να ενημερώσουν το σύστημα εναερίου κυκλοφορίας ότι το συγκεκριμένο αεροσκάφος αντιμετωπίζει επικίνδυνη κατάσταση (EMERGENCY). Οι κώδικες αυτοί είναι: 7500: Αεροπειρατεία σε εξέλιξη 7600: Βλάβη του συστήματος επικοινωνιών (COMMS FAILURE) 7700: Κατάσταση εκτάκτου ανάγκης. Συνήθως ενεργοποιείται μετά την ανακοίνωση: MAYDAY, MAYDAY, MAYDAY! Μόλις ο Interrogator αποκωδικοποιήσει κάποιον από τους κωδικούς EMERGENCY συνεγείρει τους ελεγκτές εναερίου κυκλοφορίας με ηχητικό σήμα, ενώ το σύμβολο του συγκεκριμένου αεροσκάφους αρχίζει να αναβοσβήνει στην οθόνη για να τραβήξει την προσοχή τους, καθώς απαιτούνται άμεσες ενέργειες για την διαχείριση του συμβάντος. Σημειώνεται ότι οι κωδικοί 7600 και 7700 δύνανται να χρησιμοποιηθούν και από τους χειριστές στρατιωτικών αεροσκαφών στην περίπτωση που αντιμετωπίσουν αντίστοιχη κατάσταση EMERGENCY. Υπάρχει η δυνατότητα τα πολιτικά αεροσκάφη να αναγνωρίζουν το ένα το άλλο με σκοπό την ασφάλεια των πτήσεων – αποφυγή συγκρούσεων; Το πρότυπο Mode-S προβλέπει ότι τα Transponders των πολιτικών αεροσκαφών δύνανται να επικοινωνούν μεταξύ τους ώστε να υπολογίζουν αυτόματα την μεταξύ τους απόσταση. Η λειτουργία αυτή έχει σαν σκοπό την αποφυγή εναέριων συγκρούσεων και ονομάζεται TCAS (Traffic alert and Collision Avoidance System). Αν οι Transponders δύο αεροσκαφών διαπιστώσουν ότι η μεταξύ τους απόσταση μειώνεται ραγδαία τότε προβαίνουν σε φωνητικές εντολές προς τους χειριστές ώστε να αποφευχθεί η σύγκρουση, π.χ. o Transponder του ενός αεροσκάφους δίνει την οδηγία: CLIMB, CLIMB! ενώ ο έτερος DESCENT, DESCENT! Οι εντολές TCAS εκδίδονται αν επίκειται σύγκρουση εντός 30 δευτερολέπτων στην περίπτωση που τα δύο αεροσκάφη διατηρήσουν την ισχύουσα πορεία και ύψος. Τι είναι το ADS–B και ποια η σχέση του με το Mode–S του SSR; To ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) είναι άλλη μία λειτουργία του προτύπου Mode-S, κατά την οποία οι Transponder των Πολιτικών αεροσκαφών εκπέμπουν περιοδικά (π.χ. κάθε ένα sec) τα στοιχεία της πτήσεως (π.χ. την θέση του αεροσκάφους από το GPS) στην συχνότητα 1090 MHz χωρίς όμως να δεχτούν σχετική ερώτηση από κάποιο επίγειο ΜSSR Interrogator . Αυτή η λειτουργία διευκολύνει τον έλεγχο της εναερίου κυκλοφορίας καθώς για τον υπολογισμό της θέσης του αεροσκάφους και την λήψη των στοιχείων της πτήσεως δεν απαιτείται πλέον η ογκώδης (και υψηλού κόστους) κεραία MSSR (ΒΛ Εικόνα 1), αλλά ένας απλός δέκτης χαμηλού κόστους (εκατοντάδων ή λίγων χιλιάδων ευρώ) με μία απλή πανκατευθυντική κεραία (Εικόνα 2). Όμως, το ADS-B δεν μπορεί να αντικαταστήσει πλήρως το κλασικό MSSR Mode-S καθώς αντιμετωπίζει προβλήματα αξιοπιστίας που το περιορίζουν σε βοηθητικό ρόλο. Με σκοπό την αποσυμφόρηση της συχνότητας των 1090 MHz, η Αρχή Πολιτικής Αεροπορίας των ΗΠΑ (FAA: Federal Aviation Administration) , έχει παραχωρήσει επιπλέον την συχνότητα των 978 MHz για την εκπομπή των στοιχείων πτήσεως από ελαφρά αεροσκάφη (General Aviation) και ελικόπτερα που πετάνε σε ύψη κάτω από τα 18.000 πόδια. Η υπηρεσία αυτή ονομάζεται UAT: Universal Access Transceiver, και όπως αναφέρθηκε ισχύει μόνο στις ΗΠΑ. Τι είναι τα συστήματα MLAT και SMR που χρησιμοποιούνται σε κάποια αεροδρόμια; Στα αεροδρόμια με πολύ υψηλή κίνηση αεροσκαφών, η Ασφάλεια των Πτήσεων απαιτεί την αυστηρή παρακολούθηση της κίνησης τους στο έδαφος στους χώρους του αεροδρομίου καθώς και στο γύρω χώρο (απόσταση ~ 10