Dbanie o bezpieczeństwo portów lotniczych
Jednym z głównych celów unijnej polityki jest upowszechnienie bezpiecznych rozwiązań transportowych, na co wyraźnie kładzie nacisk europejski program dotyczący przyszłości lotnictwa „Flightpath 2050”. Innowacyjne technologie wykorzystywane poza dziedziną zarządzania ruchem lotniczym (ATM) – na przykład sieci komórkowe i radary niskiego pułapu – znalazły się w centrum zainteresowania tego sektora, ponieważ oferują możliwość poprawy bezpieczeństwa portów lotniczych, a także zwiększenia ich ogólnej wydajności operacyjnej. „Dlatego też celem zespołu realizującego projekt NewSense było zwiększenie poziomu bezpieczeństwa i wydajności operacji, głównie na lotniskach o drugorzędnym znaczeniu, dzięki innowacyjnym tanim rozwiązaniom w zakresie nadzoru naziemnego, opartym na sygnale 5G i falach milimetrowych (mmWave), które są szeroko stosowane w innych niż ATM obszarach. Umożliwi to wdrożenie przystępnych cenowo, ale zaawansowanych technologicznie systemów kierowania ruchem naziemnym i systemów kontroli tego ruchu”, wyjaśnia Fathia Ben Slama, koordynatorka projektu. Kolejnym celem projektu było opracowanie rozwiązań, które sprawdziłyby się na większych lotniskach i wypełniały aktualne luki w stosowanych systemach, takie jak problemy z zasięgiem. Projekt NewSense został sfinansowany w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia SESAR, partnerstwa publiczno-prywatnego utworzonego w celu modernizacji europejskiego systemu zarządzania ruchem lotniczym.
Dwa systemy nadzoru dla portów lotniczych
Zespół projektu NewSense proponuje dwa rozwiązania: system nadzoru 5G, składający się ze współpracującego czujnika kontrolnego opartego na technologii 5G i niewspółpracującego radaru z syntetyczną aperturą z czujnikiem sygnału 5G, oraz system nadzoru mmWave do wykrywania celów niewspółpracujących. „Odkryliśmy, że pozycjonowanie 5G za pomocą szacunkowych pomiarów kąta i czasu na podstawie różnych sygnałów referencyjnych 5G w obu kierunkach, zarówno downlink jak i uplink, jest obiecującym rozwiązaniem dla systemów nadzoru stosowanych w drugorzędnych portach lotniczych”, potwierdza Slama. Wyniki uzyskane dzięki systemowi nadzoru 5G są obiecujące, szczególnie w odniesieniu do scenariusza obejmującego głównie operacje w zasięgu linii wzroku, tj. pole manewrowe i drogi kołowania. Wynika to z faktu, że na tych obszarach znajduje się mniej przeszkód, a tym samym mniej problemów z wielościeżkową transmisją. „Skuteczność znacznie spada w przypadku obiektów nieznajdujących się w polu widzenia, na przykład na obszarze płyty postojowej”, dodaje Slama. Jeśli chodzi o wykorzystanie radaru milimetrowego do pozycjonowania, uczestnicy projektu NewSense doszli do wniosku, że może on stanowić użyteczne narzędzie uzupełniające przyszłe systemy nadzoru lotnisk. „W porównaniu z czujnikami optycznymi oferuje on lepszą wydajność podczas płynnego pomiaru położenia i prędkości obiektu, niezależnie od warunków widoczności. Maksymalny zasięg radaru zależy od jego konfiguracji, skutecznej powierzchni odbicia celu i mocy transmisji”, podkreśla Slama. Pomiary pokazują, że radar mmWave oferuje wysoką dokładność, co umożliwia rozróżnienie dwóch obiektów położonych blisko siebie i dokładne wykrycie pewnych istotnych zdarzeń, takich jak przekroczenie progów pasa startowego czy innych punktów odniesienia. Zdaniem Slamy ma to jeszcze jedną zaletę: „Zastosowanie uczenia maszynowego do analizy danych radarowych umożliwia klasyfikację przeszkód, dzieląc je na przykład na statki powietrzne, osoby czy pojazdy”.
Poprawa bezpieczeństwa w mniejszych portach lotniczych
Projekt NewSense wykazał, że pozycjonowanie i czujniki oparte na sieciach 5G wraz z radarem milimetrowym obiecują spory potencjał w zakresie dokładności i zasięgów w przypadku małych i średnich lotnisk. „Biorąc pod uwagę wyniki uzyskane dzięki pozycjonowaniu 5G, rozwiązania nadzoru oparte na tej technologii mogą zostać wykorzystane również w strefach kontrolowanych lotnisk i bardziej rozbudowanych portach lotniczych”, podkreśla Slama. Podsumowując wyniki dotyczące radaru mmWave, Slama dodaje: „Kolejnym krokiem będzie znalezienie rozwiązania zwiększającego maksymalny zasięg radaru. Można tego dokonać albo na podstawie oceny istniejących produktów dostępnych w perspektywie krótko- i średnioterminowej, albo poprzez stworzenie prototypu radaru, który będzie się cechował wyższą mocą nadawania i posiadał zsynchronizowany obrotowy cokół, który zwiększy jego pole widzenia”.
Słowa kluczowe
NewSense, bezpieczeństwo, ochrona, drugorzędne porty lotnicze, pozycjonowanie i czujniki oparte na sieciach 5G, radar milimetrowy, mmWave
