Verificare i segnali GBAS con elevata affidabilità

Gli analizzatori di segnali aeronautici R&S®EVSG1000 e R&S®EVSF1000 sono strumenti capaci di misurare la qualità e il livello dei segnali dei sistemi GBAS in modo molto affidabile durante le ispezioni a terra e in volo quando vengono utilizzati con l’opzione R&S®EVSG-K4.

Verificare i segnali GBAS con elevata affidabilità

Attività da eseguire

Il sistema di potenziamento locale da terra del segnale satellitare (GBAS = Ground Based Augmentation System) fornisce in tempo reale all'aeromobile i dati di correzione differenziale del segnale GNSS per consentire l’avvicinamento di precisione e l’atterraggio. La stazione di terra GBAS (centro di controllo) utilizza i dati provenienti da due-quattro ricevitori GNSS di riferimento situati intorno all'aeroporto per creare un messaggio di correzione. I dati di correzione vengono trasmessi tramite un segnale diffuso in banda VHF (VDB, da 108,025 MHz a 117,95 MHz) al ricevitore del velivolo in avvicinamento per correggere il suo segnale GNSS ricevuto a bordo. I dati VDB con modulazione D8PSK vengono inviati in burst, ciascuno con otto timeslot. Ogni slot trasporta dati applicativi che possono appartenere a uno o più tipi di messaggio (MT, Message Type).

Componenti del sistema GBAS e relativi segnali (schema semplificato)
Componenti del sistema GBAS e relativi segnali (schema semplificato)
Ingrandisci immagine

Il sistema GBAS deve soddisfare i requisiti di sicurezza più severi. Per garantire un funzionamento preciso e la compatibilità su scala mondiale, l'Organizzazione Internazionale dell’Aviazione Civile (ICAO) ha standardizzato i parametri critici del sistema GBAS. I fornitori di servizi e le organizzazioni di controllo del volo monitorano, controllano, calibrano e certificano regolarmente i sistemi di navigazione GBAS al fine di garantire la conformità alle specifiche: un punto essenziale per garantire la sicurezza pubblica. Queste attività richiedono apparecchiature di prova robuste e affidabili che soddisfino tutti i requisiti attinenti, a partire dalla calibrazione fino all'installazione e alla manutenzione in laboratorio e sul campo.

Struttura temporale dei dati del segnale VDB
Struttura temporale dei dati del segnale VDB

Soluzione Rohde & Schwarz

Gli analizzatori di segnali aeronautici R&S®EVSG1000 e R&S®EVSF1000 sono progettati specificamente per facilitare le attività di messa in esercizio e manutenzione di sistemi ILS, GBAS, VOR, stazioni di terra, radiofari e per analizzare segnali di comunicazione per il controllo del traffico aereo (ATC COM). Lo strumento R&S®EVSG1000 è un dispositivo portatile, alimentato a batteria, progettato per l’ispezione al suolo e l’installazione in veicoli di misura. La progettazione meccanica ed elettrica e l’elevata sensibilità dello strumento R&S®EVSF1000 lo rendono ideale per l’ispezione dei sistemi di assistenza al volo più avanzati.

L’opzione R&S®EVSG-K4 aggiunge la funzionalità di test GBAS a entrambi i dispositivi per verificare e analizzare, in modo affidabile, il collegamento dati VHF (VDL) attraverso il quale le stazioni GBAS a terra trasmettono i messaggi di correzione differenziale. È possibile sincronizzare facilmente i frame di un burst del messaggio GBAS collegando l'uscita PPS di un ricevitore GNSS esterno all'ingresso di trigger/PPS presente negli analizzatori R&S®EVSG1000/R&S®EVSF1000. Gli analizzatori catturano gli otto timeslot GBAS e ne decodificano il contenuto.

Analisi nel dominio del tempo di un frame GBAS
Analisi nel dominio del tempo di un frame GBAS

Per ciascun timeslot (da A a H), gli strumenti analizzano tutti i parametri GBAS importanti. Le diverse visualizzazioni disponibili consentono di:

  • Visualizzare la sequenza di messaggi GBAS nel corso del tempo
  • Analizzare un frame GBAS completo (panoramica del dominio del tempo più risultati della misura per ciascun timeslot)
  • Misurare dettagliatamente nel dominio del tempo i segnali di un singolo burst
  • Analizzare il segnale modulato attraverso un diagramma a costellazione
  • Visualizzare il contenuto dei dati nella vista del messaggio
Vista del burst
Vista del burst
Ingrandisci immagine

L'opzione R&S®EVS-K9 permette di visualizzare i timeslot decodificati di un segnale GBAS da vari punti di vista. La visualizzazione principale GBAS fornisce una panoramica degli otto timeslot di un messaggio VDB, elencando per ogni slot i parametri più importanti, quali il livello e la frequenza di offset. Ciò consente agli operatori e ai tecnici di verificare la funzionalità del GBAS a colpo d'occhio.

Analisi tramite diagramma a costellazione
Analisi tramite diagramma a costellazione
Ingrandisci immagine

Per assicurare condizioni stabili per ulteriori analisi, la sequenza di messaggi può essere sospesa ed è possibile selezionare singoli frame o burst. L’analisi può quindi essere eseguita offline senza interruzione, ad esempio tramite una registrazione continua dei dati o le memorizzazione via streaming in background. Per essere pronti per eventuali modifiche alle specifiche del tipo di messaggio in futuro, tutti le tipologie di messaggio (MT) sono definite da file di descrizione XML. I file XML standard per MT1 (contiene dati di correzione GPS: informazioni satellitari e correzioni di pseudorange), MT2, MT4 (contiene il blocco di dati dei segmenti di avvicinamento finali (FASDB)) e MT11 sono già inclusi negli strumenti. L’utente può modificare i file di descrizione MT esistenti o creare nuovi file di descrizione MT se necessario. Tutti i valori misurati e i contenuti di dati possono essere diffusi in streaming, registrati, salvati ed esportati tramite chiavette USB utilizzando il registratore dati dello strumento.

Contenuto di dati del tipo di messaggio 1 (MT1)
Contenuto di dati del tipo di messaggio 1 (MT1)
Ingrandisci immagine

L’opzione R&S®EVSG-K5 fornisce una funzionalità simile per i segnali SCAT-1 in base agli standard RTCA DO-217.

Riassunto

Equipaggiato con la funzionalità GBAS, l'analizzatore di segnali aeronautici R&S®EVSG1000 è lo strumento ideale per analizzare i sistemi GBAS. Le stesse misure possono essere eseguite tramite ispezione in volo o con un drone e lo strumento R&S®EVSF1000. Entrambi gli strumenti supportano tutti i sistemi di navigazione aerea secondo i relativi standard internazionali, il che li rende gli strumenti perfetti per le organizzazioni ATC, gli ispettori del volo e i tecnici dell’assistenza.