Navigazione e Avvicinamenti con VDF
Come si usa dire: ” ai miei tempi ” – ed in aeronautica bastano pochi lustri – oltre ai sistemi di navigazione e avvicinamento più moderni ( NDB, VOR ), si utilizzavano quelli basati su VDF ( VeryHighFrequency Direction Finding – VDF or VHF D/F ).
Essi si basavano su una antenna a bipoli ( Fig.1 ), che consentiva di conoscere la direzione di provenienza delle onde-radio emesse da una VHF-COM bordo-terra ( quella per comunicare con l’ATC – air traffic control, TWR o Gonio ) ; ed un pannello ad uso dell’ATC ( Fig. 2-3 ).
Ogni volta che il pilota preme il pulsante del microfono per trasmettere, la radio emette una portante; essa viene ricevuta e rilevata dall’antenna VHF-COM della ground-station e contestualmente inviata a un meccanismo elettronico in grado di rilevarne la direzione di provenienza.
Si ha così, nel pannello dell’operatore ATC, l’indicazione in gradi della posizione della sorgente.
Ora quasi solo le Torri di controllo sono fornite di tali sistemi utilizzati per poter individuare da quale direzione un velivolo sta comunicando ( ad esempio: voli in VFR ).
Navigazione
Nel passato vi erano anche stazioni dedicate nominate “Gonio”. Un esempio era ” Cimone Gonio ” – posizionato sulla vetta di tale monte nell’appennino tosco-emiliano – con relativa stazione meteo dell’Aeronautica Militare ( Fig.4 ).
Sempre nei tempi andati, mentre il brevetto di pilota di 1° grado permetteva il volo a vista del solo pilota a bordo, col secondo grado si otteneva la facoltà di portare dei passeggeri non paganti e di utilizzare la radio-navigazione. Ebbi molteplici occasioni di utilizzare Cimone Gonio, ricevendo delle utili linee di posizione.
Il valore di QDR consentiva di avere una semiretta, ovvero una linea di posizione partente dalla stazione di terra.
Con 2 o più di esse e gli eventuali trasporti sulla carta di navigazione, era possibile ottenere un FIX, punto sufficientemente preciso di posizione.
Tracciamento delle linee di posizione
Con una massima distanza tra aereo e Stazione di 162NM:
sulle carte di Lambert poteva essere tracciata direttamente un linea retta ( ortodromia );
sulle carte di Mercatore andava effettuata la correzione di Givry per trasformare l’ortodromia ( onda-radio curva su mercatore ) in lossodromia ( tracciabile quale retta ).
Avvicinamenti
Oltre a questo tipo di navigazione, il VDF era anche posizionato all’interno, o in prossimità, degli aeroporti; così facendo, veniva creata la possibilità di ricevere una serie di QDM con i quali avvicinarsi alla testata pista fino a scorgerla e poter atterrare (sistema Homer VDF).
La precisione del rilevamento era indicata con una lettera secondo questa tabella:
Classe Precisione
A ± 2°
B ± 5°
C ± 10°
D > 10°
Nel tempo riuscirono ad ottenere dei risultati migliori:
Classe Precisione
A ± 1°
B ± 2°
C ± 3°
D ± 5°
Ancora più avanti nel tempo, aggiungendo il sistema Doppler, si poteva raggiungere una precisione di ± 0,5°
Vi erano anche delle reti composte da 2 o più VDF che lavoravano insieme. L’operatore master, riportando su carta di navigazione i rilevamenti ricevuti dai colleghi della rete ( con una sola trasmissione da parte del pilota ), ricavava graficamente un’area di posizione del velivolo ( QTF ).
I valori di precisione posizione erano:
Classe Incertezza Posizione
A ± 5 NM
B ± 20 NM
C ± 50 NM
D > 50 NM
Nelle comunicazioni venivano utilizzate alcune voci del codice Q:
QTE = per quanti gradi mi rilevate rispetto al nord vero (enroute – position – to chart a course)
QDR = per quanti gradi mi rilevate rispetto al nord magnetico (position – allontanamento)
QDM = quale è la rotta magnetica da seguire, senza vento, per dirigermi verso di voi (let-down)
QUJ = quale è la rotta vera da seguire, senza vento, per dirigermi verso di voi (to chart a course)
QDL = richiedo serie di rilevamenti
QTF = indicatemi la mia posizione sulla base di rilevamenti presi da stazioni da voi controllate
QGE = distanza dalla stazione
QRB = distanza approssimativa dalla stazione
QGH = potete atterrare usando questa stazione/impianto VDF
Le frequenze radio utilizzate, oltre a quella di emergenza 121.15Mz, andavano da 118.00 a 137.00Mz.
Da notare che le comunicazioni VDF seguono, quale importanza, solo i Mayday e i Pan ( Fig.5 ).
Affinché la ground-station possa ricevere le onde trasmesse dalla radio di bordo, è necessario che le due stazioni siano in ” portata ottica ” ( line of sight ).
Il valore della costante varia a seconda dei testi: 1,22, 1,2247, 1,23, altri ancora 1,25.
Range = 1,22 x ( radq altitudine stazione ft + radq altitudine aereo ft )
Range = 1,2247 x ( radq altitudine stazione ft + radq altitudine aereo ft )
Range = 1,23 x ( radq altitudine stazione ft + radq altitudine aereo ft )
Range = 1,25 x ( radq altitudine stazione ft + radq altitudine aereo ft )
La trasmissione del velivolo deve avere questa sequenza standard ( esempio ):
QDM QDM QDM Cimone Gonio I-AAAA Request QDM I-AAAA
La risposta della stazione ground deve avere questa sequenza standard:
I-AAAA QDM 000° Class A
Alcuni Esempi, attuali e vecchi ( alcuni sono una rarità ):
MILANO LINATE
attualmente a Milano Linate ( vedi AIP ) è ancora presente un VDF ( Fig. 9 ).
L’antenna si trova a sinistra del calvert, ove ho disegnato le due righe rosse delle coordinate geografiche ed il cerchio ( Fig. 10 )
HONG KONG ( Fig. 11 – 12 )
BERLINO ( Fig. 13-14 )
CRANFIELD ( Fig. 15 )
SHOREHAM ( Fig. 16 -17 )
Spero che la lettura sia stata interessante
Gianni Guiducci
NOTA:
A seguire
– descriverò gli avvicinamenti tramite l’utilizzo di 2 VDF;
– inserirò ( nell’area DOWNLOAD, raggiungibile dagli iscritti ) un Caleppo utile per gli avvicinamenti con 2 VDF.
