Come il sistema di potenziamento satellitare migliora sicurezza e precisione

Che cos’è EGNOS

EGNOS è il sistema di potenziamento satellitare regionale europeo.
Migliora le prestazioni dei Sistemi Globali di Navigazione Satellitare (GNSS) in Europa e in alcune regioni limitrofe, offrendo vantaggi agli utenti in molti settori: dai capitani a bordo delle navi, agli agricoltori che utilizzano i loro trattori, ai piloti che atterrano con i loro aerei.

In parole povere, EGNOS è un sistema che migliora la precisione e, soprattutto, l’integrità dei dati di navigazione GPS.
Al momento, EGNOS funziona solo con i segnali GPS, ma la prossima versione (EGNOS v3) includerà anche il supporto a Galileo.

Come funziona EGNOS

Normalmente, la posizione di una persona può essere determinata utilizzando i segnali GPS provenienti da quattro degli oltre 30 satelliti GPS attualmente in orbita attorno alla Terra.
Tuttavia, i ricevitori GPS, come quelli presenti negli smartphone, hanno in genere una precisione di circa cinque metri in aree aperte.
EGNOS migliora questa precisione, consentendo ai ricevitori di individuare la posizione con una precisione di uno o due metri.

EGNOS raggiunge questa maggiore precisione grazie all’ausilio di oltre 40 stazioni terrestri in tutta Europa che ricevono i segnali GPS e li inoltrano ai centri di controllo.
Questi centri analizzano i dati per rilevare errori nei segnali GPS, come errori di clock satellitari, effemeridi e ritardi ionosferici, e generano informazioni di correzione e integrità.

Queste informazioni vengono poi inviate alle stazioni di uplink, che le trasmettono ai satelliti geostazionari che trasportano i payload EGNOS.
Questi satelliti ritrasmettono quindi i segnali corretti ai ricevitori GPS abilitati per EGNOS sulla Terra, combinando i segnali GPS corretti con i messaggi di integrità per fornire agli utenti non solo posizioni più precise, ma anche una garanzia fondamentale sull’affidabilità di tali segnali.

EGNOS fornisce inoltre un riferimento temporale altamente accurato, a ulteriore supporto delle applicazioni critiche.

I servizi EGNOS

Attraverso una serie di servizi, EGNOS fornisce correzioni dei dati a diverse tipologie di utenti:

• l’Open Service (OS) per le applicazioni pubbliche,
• l’EGNOS Data Access Service (EDAS) per l’accesso professionale e commerciale,
• e il servizio EGNOS Safety of Life (SoL) per le operazioni critiche per la sicurezza.

EDAS e OS supportano attività quotidiane come la navigazione personale, il rilevamento, il tracciamento delle merci e l’agricoltura di precisione.
Inoltre, l’EGNOS Safety of Life Assisted Service for Maritime Users (ESMAS) offre supporto personalizzato per la navigazione marittima, mentre il servizio SoL rimane fondamentale per l’aviazione civile, supportando procedure di atterraggio come l’LPV-200 per avvicinamenti aerei di precisione, ed è destinato anche a future applicazioni nel trasporto marittimo, ferroviario e stradale.

EGNOS e il servizio LPV-200

In particolare, il servizio LPV-200 ha rappresentato una svolta per l’aviazione, consentendo atterraggi equivalenti alle procedure del sistema di atterraggio strumentale di categoria I (CAT I ILS), che permettono ai piloti di atterrare con visibilità limitata fino a un’altezza di decisione di 200 piedi (circa 60 metri), ma senza le costose infrastrutture di terra.
Quando un aereo si avvicina a un aeroporto e inizia la discesa verso terra, i piloti devono conoscere la sua posizione esatta rispetto alla pista.

Il sistema ILS e il confronto con EGNOS

Il sistema di atterraggio strumentale (ILS) è un sistema di radionavigazione terrestre tradizionale che guida i piloti durante l’avvicinamento finale all’atterraggio, fornendo una guida laterale e verticale accurata.
Funziona attraverso una combinazione di trasmettitori localizzatori e di sentiero di discesa situati intorno all’aeroporto.
Il localizzatore allinea l’aereo alla linea centrale della pista, mentre il sentiero di discesa garantisce l’allineamento con il corretto percorso di discesa.

Gli avvicinamenti ILS sono classificati (Categoria I, II e III) in base alla visibilità minima e all’altezza di decisione richieste per l’atterraggio.
Un avvicinamento ILS di Categoria I richiede in genere un’altezza di decisione di 200 piedi (circa 60 metri) sopra la pista, punto in cui il pilota deve decidere se atterrare o eseguire un avvicinamento mancato.

Sebbene l’ILS sia ampiamente utilizzato e noto per la sua precisione, richiede un’infrastruttura di terra significativa, tra cui antenne e manutenzione regolare.
Tutto ciò è costoso da installare, soprattutto negli aeroporti più piccoli o remoti.
È qui che entra in gioco EGNOS.

EGNOS LPV-200: tecnologia satellitare al servizio della sicurezza

EGNOS LPV-200, acronimo di “Localizer Performance with Vertical Guidance”, è una procedura che fornisce ai piloti una guida laterale e verticale simile all’ILS.
Tuttavia, invece di affidarsi ai segnali radio terrestri, LPV-200 utilizza i segnali satellitari EGNOS.

Poiché EGNOS migliora la precisione e l’affidabilità del GPS, consente agli aeromobili di seguire una rotta precisa, paragonabile a quella fornita dall’ILS.
Con un’altezza di decisione di 200 piedi (61 metri), LPV-200 consente avvicinamenti equivalenti alle procedure ILS di Categoria I.

Uno dei principali vantaggi del servizio LPV-200 è che si basa sulla tecnologia satellitare anziché su infrastrutture aeroportuali specifiche.
Questo rende le procedure LPV-200 più flessibili ed economiche, soprattutto per gli aeroporti che potrebbero non disporre delle risorse necessarie per installare e mantenere un ILS.

L’adozione di EGNOS in Europa

Dalla sua certificazione per l’uso nell’aviazione civile nel 2011, EGNOS è diventato un importante strumento operativo per l’aviazione europea.
Oggi, EGNOS è utilizzato in oltre 500 aeroporti per migliorare la sicurezza e l’accessibilità.

Questi approcci LPV basati su EGNOS non sono solo più sicuri, ma anche più sostenibili.
La disponibilità di LPV in tutti gli aeroporti offre una maggiore scelta di siti di atterraggio alternativi, con conseguente riduzione delle distanze di volo, del consumo di carburante e delle emissioni.

Grazie alle basse altezze di decisione, i piloti possono valutare con maggiore precisione le condizioni di atterraggio, eliminando spesso la necessità di effettuare virate o deviazioni.
Ridurre al minimo le deviazioni e gli atterraggi interrotti riduce significativamente il consumo di carburante, a vantaggio sia della compagnia aerea che dell’ambiente.

EGNOS per le operazioni di soccorso

Sebbene EGNOS sia di grande beneficio per i voli commerciali, il sistema fornisce anche un supporto cruciale alle operazioni di soccorso con altri tipi di aeromobili, in particolare gli elicotteri.
Gli elicotteri svolgono un ruolo importante nelle operazioni di soccorso e Medevac (evacuazione medica) in tutta Europa.

Secondo l’Agenzia dell’Unione Europea per la Sicurezza Aerea (EASA), centinaia di elicotteri dedicati ai servizi medici di emergenza operano in tutto lo Spazio Economico Europeo (SEE), rafforzando significativamente le attività di trasporto e di terapia intensiva rapida.

Sebbene i dati esatti della flotta siano soggetti a fluttuazioni, la revisione annuale della sicurezza dell’EASA evidenzia la costante importanza di questi velivoli ad ala rotante nei servizi di soccorso aereo europei.

Gli elicotteri hanno svolto operazioni di soccorso fin dalla loro entrata in servizio negli anni ’50, ma le cattive condizioni meteorologiche o la scarsa visibilità potevano rendere pericoloso o impossibile raggiungere siti remoti.
EGNOS consente di creare rotte guidate via satellite per gli elicotteri verso ospedali, valli montane o piattaforme offshore.

Queste rotte forniscono una guida accurata ai piloti, aiutando le squadre di soccorso e di evacuazione medica a raggiungere le persone in difficoltà in modo più sicuro, anche in condizioni difficili.

EGNOS v3 e il futuro della navigazione satellitare europea

EGNOS ha cambiato radicalmente il modo in cui navighiamo nei cieli, migliorando la sicurezza, l’accessibilità e l’efficienza dell’aviazione in tutta Europa.
Guardando al futuro, EGNOS v3 migliorerà le prestazioni dei segnali GPS e Galileo per fornire una navigazione ancora più precisa e affidabile ed estenderne la copertura oltre l’Europa, a vantaggio di un numero ancora maggiore di utenti.

Fonte: Direzione generale per l’industria della difesa e lo spazio