Hoofdmenu openen

Wijzigingen

11.237 bytes toegevoegd ,  2 jaar geleden
→‎Luchtvaart: Beschrijvingen Mode A + C + S + meteorologische toepassing toegevoegd
==Toepassing==
===Luchtvaart===
De transponder aan boord van een [[vliegtuig]] maakt deel uit van de [[Vliegtuigelektronica| avionica]] en is een belangrijk hulpmiddel voor de [[luchtverkeersleiding]]. Een [[Radar#Secundaire_radars|secundair radarsysteem]] ondervraagt(SSR) bevraagt op een [[Radiofrequentie#Radiofrequentiespectrum|frequentie]] van 1030 [[MHz]] de transponders van alle vliegtuigen die binnen bereik van het radarstation zijn,. en deDe transponders antwoorden op 1090 MHz met een identificatiecode (Mode A) enof de [[vlieghoogte]] (Mode C). Deze informatie is zichtbaar op de [[Radar#Radarschermen|radarschermen]] van de [[luchtverkeersleiding]]. Moderne transponders beschikken tevens over Mode Selective (Mode S), die, selectieve bevraginggebruikmakend van ééndezelfde specifiekfrequenties vliegtuig mogelijk maakt.als Mode S-transponders zenden autonoom één keer per secondeA/C, zonderselectieve datondervraging hiervan bevragingéén door secundaire radar voor nodig is, ''squitters'' uit, met de identificatiegegevens van hetspecifiek vliegtuig enmogelijk iets minder frequent ook de [[gps]]-positie en vlieghoogte. Het botsingspreventiesysteem [[TCAS]] is voor zijn functioneren afhankelijk van transpondersmaakt.
 
In militaire toepassingen worden transponders vaak gebruikt voor IFF-doeleinden ([[identification friend or foe|''identification friend or foe'']]). Ieder vliegtuig dat als antwoord op een bevragingondervraging niet een bepaalde code terugstuurt, wordt dan als potentieel vijandelijk beschouwd.
 
====Mode A====
Bij ondervraging door SSR Mode A (Engels luchtvaartjargon: ''Mode Alpha'') antwoordt de transponder met identificatie van het vliegtuig. Dit gebeurt in de vorm van een [[:en:Transponder_(aeronautics)#Code_assignments|viercijferige code]], die gewoonlijk voor vertrek op aanwijzing van de luchtverkeersleiding door de piloot handmatig is ingesteld in de transponder. Tijdens de vlucht wordt deze transpondercode soms gewijzigd op verzoek van de luchtverkeersleiding. Er zijn 4096 viercijferige codes beschikbaar, waarvan enkele speciaal gereserveerd voor noodsituaties, bijv. code 7600 in geval van defecte [[Vliegtuigelektronica#Communicatie|radio's]]. De [[Identification_friend_or_foe#Moderne IFF-systemen|militaire Mode 3]] is dezelfde als Mode A en daarom wordt ook wel gesproken van Mode 3/A. Mode A verschaft geen informatie over de [[vlieghoogte]]. Het antwoord van een vliegtuigtransponder op SSR Mode A-ondervraging wordt ook wel ''squawk'' genoemd.
 
====Mode C====
De transponder van het vliegtuig antwoordt bij ondervraging door SSR Mode C (Engels luchtvaartjargon: ''Mode Charlie'') met de vlieghoogte, uitgedrukt in het [[vliegniveau]] (''Flight Level'').<ref>[https://ext.eurocontrol.int/lexicon/index.php/SSR_Mode_C Eurocontrol ATM Lexicon]</ref> De vlieghoogte wordt automatisch verkregen van de [[Hoogtemeter_(meetinstrument)|barometrische hoogtemeter]] of de [[radiohoogtemeter]]. Gebruikelijk is dat civiele SSR in snelle opeenvolging zowel ondervragingspulsen in Mode A als C uitzendt.<ref>[http://www.radartutorial.eu/13.ssr/sr06.en.html Radartutorial.eu - Uplink Formats]</ref>
 
====Mode S====
Medio jaren 1990 naderde het Europese luchtruimbeveiligingssysteem zijn maximale capaciteit.<ref>[https://www.nbaa.org/ops/cns/mode-s/ National Business Aviation Association] ''Mode S Transponders''</ref> Om verdere groei mogelijk te maken, lanceerde men SSR Mode S (Engels luchtvaartjargon: ''Mode Sierra'') als vervanging van Mode A en C. In 2009 werd Mode S volledig operationeel. Net als bij Mode A/C worden alle vliegtuigen bevraagd die zich binnen bereik van het radarstation bevinden, maar met SSR Mode S (Selective) geschiedt dit na de eerste detectie (acquisitie) op selectieve wijze, gericht op individuele vliegtuigen. Vereiste is dat het vliegtuig is uitgerust met een transponder met Mode S. Aan elk vliegtuig wordt door de nationale luchtvaartautoriteit onder wiens jurisdictie het valt een unieke 24-bits [[ICAO]]-identificatie toegekend. Er zijn bijna 17 miljoen unieke vliegtuig-ID's beschikbaar, die geheel onafhankelijk zijn van de Mode A-transpondercodes. De selectieve ondervraging vindt plaats wanneer de radarbundel gericht is op het geselecteerde vliegtuig. Geen van de transponders van andere vliegtuigen die zich toevallig ook in de radarbundel bevinden zullen antwoorden. Deze selectieve ondervraging verbetert sterk de betrouwbaarheid van de radarinformatie en maakt tweeweg-gegevensuitwisseling ([[datalink]]) mogelijk tussen vliegtuig en luchtverkeersleiding. Een ander voordeel is dat een luchtverkeersleidingscentrum alleen die vliegtuigen kan ondervragen waarvoor het verantwoordelijkheid draagt en alle andere kan negeren. Tevens wordt voorkomen dat een transponder tegelijkertijd wordt bevraagd door meerdere secundaire radars, wat bij Mode A/C vaak gebeurt. Vergeleken met traditionele SSR bezit Mode S een superieur vermogen om vliegtuigen van elkaar te onderscheiden. Daarnaast kan via de Mode S-transponder informatie over de actuele vluchtwaarden en de intenties van het vliegtuig worden verkregen (zie: Mode S EHS). Dit is in het steeds drukker wordende [[luchtruim]] van grote waarde voor de luchtverkeersleiding. Mode S is neerwaarts compatibel met Mode A en C. Dit houdt in dat een transponder met Mode A/C ook antwoordt op SSR Mode S<ref>[http://www.eurocontrol.int/articles/mode-s-technical-overview Eurocontrol - Mode S Technical Overview]</ref> en dat een Mode S-transponder ook Mode A/C-ondervragingen beantwoordt.<ref name="ICAO 174">ICAO Circular 174-AN/110 ''Secondary Surveillance Radar Mode S Advisory Circular''</ref>
 
In Nederland wordt landelijke SSR Mode S-dekking bereikt met secundaire radars op de [[Vliegbasis Leeuwarden]], [[Luchthaven Schiphol]], [[Vliegbasis Soesterberg]], [[Enschede Airport Twente]], [[Vliegbasis Volkel]] en [[Vliegbasis Woensdrecht]].<ref>[http://www.ais-netherlands.nl Integrated Aeronautical Information Package Netherlands] Zie: ''ENR 1.6 ATS SURVEILLANCE SERVICES AND PROCEDURES, par. 2.4 Mode S radar coverage''</ref>
 
In het Europese luchtruim en daarbuiten is/wordt Mode S ingevoerd in de volgende varianten: Mode S ELS, Mode S EHS en Mode S ES.
 
====Mode S ELS====
Mode S ELS (''Elementary Surveillance'' - elementaire bewaking) is vereist voor [[Instrument flight rules|IFR]]-vluchten. In bepaalde luchtverkeersleidingsgebieden is Mode S ELS ook verplicht voor [[Visual flight rules|VFR]]-vluchten.<ref name="Eurocontrol Mode S">[http://www.eurocontrol.int/articles/mode-s-operational-overview Eurocontrol - Mode S Operational Overview]</ref>
 
Bij Mode S ELS wordt o.a. de volgende informatie automatisch aan de [[luchtverkeersleider]] gepresenteerd:
* Identiteit van het vliegtuig
* Vlieghoogte in stappen van 25 [[Voet_(lengtemaat)|voet]]
* Bevindt het vliegtuig zich op de grond of in de lucht
 
====Mode S EHS====
Mode S EHS (''Enhanced Surveillance'' - versterkte bewaking) is verplicht voor vliegtuigen met een [[startgewicht]] van meer dan 5700 kg of met een [[kruissnelheid]] groter dan 250 [[Knoop (snelheid)|knopen]] ([[luchtsnelheid|ware luchtsnelheid]]) die een [[Instrument flight rules|IFR]]-vlucht uitvoeren. In bepaalde luchtverkeersleidingsgebieden is Mode S EHS ook verplicht voor [[Visual flight rules|VFR]]-vluchten.<ref name="Eurocontrol Mode S"/>
 
Mode S EHS verschaft de verkeersleiding alle basisinformatie van ELS (zie hierboven) plus de volgende ''Downlinked Aircraft Parameters'' (DAP's):
* Vlieghoogte die door de piloot is geselecteerd in het [[Flight management system|FMS]]
* Rolhoek (zie: [[Vliegtuigelektronica#Primary_flight_display_.28PFD.29|primary flight display]]), [[Koers_(richting)#Ware_koers_en_grondkoers|ware koers]] en de bochtsnelheid in [[Booggraad|graden]]/sec.
* [[Grondsnelheid|Snelheid over de grond]]
* Ware luchtsnelheid (''TAS'') (wordt getoond indien de bochtsnelheid niet beschikbaar is)
* [[Koers_(richting)#Kompaskoers|Magnetische koers]]
* [[luchtsnelheid|Aangegeven luchtsnelheid]] of [[machgetal]]
* Stijg- of daalsnelheid (zie: [[variometer]])
 
====Meteorologische toepassingen====
* Mode S EHS biedt een nieuwe mogelijkheid om [[meteorologie|meteorologische]] informatie te verkrijgen van vliegtuigen, zonder dat hiervoor aan boord van vliegtuigen extra apparatuur (weersensoren) benodigd is. Dit is gebleken uit onderzoek dat in 2008 in samenwerking met [[Luchtverkeersleiding Nederland|LVNL]] is gestart door het [[KNMI]].<ref>[http://mode-s.knmi.nl/history/ KNMI Mode-S EHS History]</ref> De temperatuur kan worden afgeleid uit het machgetal en de luchtsnelheid, terwijl de windsnelheid en windrichting kunnen worden afgeleid uit het verschil tussen de beweging van het vliegtuig ten opzichte van de grond (grondkoers en snelheid over de grond) en ten opzichte van de lucht (luchtsnelheid en koersrichting).<ref name="EUMETNET ADD">[http://mode-s.knmi.nl/documents/EUMETNET_ADD_Report_FINAL_v1.0_03102015.pdf EUMETNET Aircraft Derived Data Feasibility Study Expert Team]</ref> Deze data m.b.t. snelheid en koers worden via routinematige ondervraging door SSR Mode S EHS verkregen van vliegtuigen (zie de DAP’s hierboven). Na berekening, kwaliteitscontrole en enkele specifieke correcties zijn de afgeleide windwaarnemingen van hoge kwaliteit, vergelijkbaar met die van [[Aircraft_Meteorological_Data_Relay|AMDAR]], maar de afgeleide temperatuurwaarnemingen zijn van lagere kwaliteit. Deze wind- en temperatuurdata kunnen worden gebruikt in [[numerieke weersverwachting]]smodellen, zoals [[Europees Centrum voor Weersverwachtingen op Middellange Termijn|ECMWF]] en [[HIRLAM]]. Met de Mode-S EHS-infrastructuur van [[Eurocontrol]] alleen al zijn per dag 3,5 miljoen waarnemingen van windrichting, windsnelheid en temperatuur beschikbaar, tegen 60.000 waarnemingen in Europa door AMDAR (cijfers uit 2015).<ref name="EUMETNET ADD"/> Experimenteel onderzoek van het KNMI bewijst dat de EHS-data waaruit de weerwaarnemingen kunnen worden afgeleid, ook onafhankelijk van luchtverkeersleidingscentra kunnen worden verkregen. Het KNMI beproeft al enige jaren een opstelling met een commerciële ADSB-B/Mode S-ontvanger, die de antwoorden van vliegtuigtransponders op Mode S EHS-ondervragingen door de luchtverkeersleiding opvangt.<ref>[http://www.knmi.nl/bibliotheek/knmipubTR/TR336.pdf KNMI publication: TR-336, 2013]</ref><ref>[http://mode-s.knmi.nl/status/ KNMI Mode S-statuspagina]</ref>
 
* Bij Mode S MRAR (''Meteorological Routine Air Report'') worden weergegevens van vliegtuigen verkregen door actieve ondervraging met SSR Mode S EHS van een speciaal register met weerdata. MRAR-data bestaan uit kant-en-klare wind– en temperatuurwaarnemingen die door de avionica van het vliegtuig zelf zijn gemeten/berekend.<ref name="EUMETNET ADD"/> Dit in tegenstelling tot de hierboven beschreven variant, waarbij de berekeningen op de grond worden uitgevoerd. De kwaliteit van MRAR-weerdata is vergelijkbaar met die van AMDAR. Momenteel wordt Mode S MRAR alleen toegepast in het luchtruim van de [[Tsjechië|Tsjechische Republiek]] en de [[Slovenië|Republiek Slovenië]], waar dat ca. 200.000 waarnemingen per dag oplevert (cijfers uit 2015).<ref name="EUMETNET ADD"/>
 
====Mode S ES====
Mode S ES (''Extended Squitter'') is in Europa verplicht voor vliegtuigen met een startgewicht van meer dan 5700 kg of met een kruissnelheid groter dan 250 knopen (ware luchtsnelheid) die een IFR-vlucht uitvoeren.<ref>[http://www.eurocontrol.int/spi-ir Eurocontrol – Aircraft Equipage Requirements in the European Commission IRs 1207/2011 and 1028/2014]</ref> Mode S-transponders zenden op 1090 MHz autonoom minstens één keer per seconde zogenoemde ''squitter'' uit, zonder dat hier ondervraging door secundaire radar voor nodig is.<ref>[http://www.skybrary.aero/index.php/Squitter Skybrary]</ref> ''Squitter'' bevat de identificatiegegevens en de vlieghoogte van het vliegtuig, die door luchtverkeersledingscomputers op de grond moeten worden gekoppeld aan radardata. Mode S ES is een uitgebreide vorm hiervan.
 
De uitgezonden informatie kan 49 parameters bevatten, maar momenteel is dit nog beperkt tot:<ref>[http://www.garmin.com/us/intheair/ads-b/squit/ Garmin ADS-B Academy – What do you get by extending your squit?]</ref>
* Mode A-transpondercode
* Vliegtuigtype
* [[GPS]]-positie
* Vlieghoogte
* Aangegeven luchtsnelheid of machgetal
* Magnetische koers
 
Mode S ES is ook wel bekend als 1090 ES. Het botsingspreventiesysteem [[Traffic alert and collision avoidance system|TCAS]] en [[ADS-B|ADS-B out]] maken gebruik van ES. Er is een snelle overgang gaande van radar naar andere, op ADS-B gebaseerde sensoren die gebruik maken van Mode S ES of toekomstige varianten ervan. In Europa wordt gewerkt aan 750 ADS-B-grondstations.<ref>[http://www.eurocontrol.int/articles/surveillance-modernisation Eurocontrol - Surveillance Modernisation]</ref>
 
===Scheepvaart===
942

bewerkingen