Letecká radiová komunikace (revize 2017)

Mezi nejaktivnější profesionální radiové pásmo patří bezesporu letecké pásmo (přesněji letecká pásma). Radiovou komunikaci letecké pohyblivé služby je možné naladit v podstatě těměř na všech radiových pásmech od krátkých vln po mikrovlny.

Většina komunikací nad pevninou probíhá na velmi krátkých vlnách v pásmu 118-137 MHz. Vojenské lety mají ještě navíc přidělené pásmo 137-144 MHz a 230-400 MHz. Pásmo 108-118 MHz je přiděleno také letecké službě, ale v tomto rozsahu vysílají jen navigační radiomajáky (o nichž bude řeč v další kapitole). Modulace se zde používá na všech výše zmiňovaných pásmech zásadně AM. To je sice s ohledem na ostatní profesionální služby, které používají frekvenční modulaci nezvyklé, ale má to své opodstatnění. Frekvenční modulace má velkou nevýhodu, jakmile se na jedné frekvenci objeví dvě stanice vysílající zároveň, ta silnější (stačí jen o 6 dB) úplně “vymaže” tu slabší. V letecké komunikaci ke ztrátě spojení nesmí dojít, a proto se používá AM modulace, jelikož při jejím použití k tomuto efektu nedochází. Dalším problémem, který se projevuje při používání FM modulace je tzv. Dopplerův kmitočtový posuv. Jelikož se stanice (letadla) pohybují celkem rychle i těsně pod hranicí 1MACHu, docházelo by k velkému zkreslení modulace na přijímací straně díky změně kmitočtu.

Kmitočtové rastry

V leteckých pásmech VKV se používalo donedávna krokování 25 kHz (120.025 120.050 atd…) v současnosti se ovšem hromadně zavádí krokování 8,33 kHz což je vlastně třetinový krok a to jak pro stanice řízení letového provozu, tak pro civilní letiště. Většina moderních přijímačů a radiostanic, které mají možnost poslouchat letecká pásma, již tento krok podporují, ale jelikož se tento krok používá v leteckých radiostanicích s úzkými filtry, které například běžné ruční skenery nemají, budou tyto kmitočty pro posluchače tak trochu oříškem, jelikož budou mít trochu problém určit přesný kmitočet vysílající stanice. (Pozn. Se širokým filtrem můžete silnou stanici naladit klidně i v rozsahu +-10 kHz kolem skutečného kmitočtu).

Komunikační kanály v kroku 8,33 kHz jsou zvláštní tím, že se jejich přesný kmitočet nehlásí, ale “kódují” se do dvou cifer. Pilot tedy nastavuje poslední tři čísla kmitočtu dle a informací z řídícího na zemi a o přesné naladění na kmitočet se postará palubní radiostanice. Na první poslech poznáte, že se jedná o kanál v novém rastru podle toho, že hlášený kmitočet není dělitelný 25. V praxi tedy můžete slyšet, aby se pilot naladil na kmitočet 118,110 – ve skutečnosti bude kmitočet 118,10833, nebo 120,060 bude ve skutečnosti 120,05833. Je to z důvodu toho, aby piloti nebyli rozptylováni zbytečným hlášením desetinných míst v kmitočtu. Kompletní “převodní” tabulku desetinných míst v kmitočtech můžete nalézt například v publikacích letecké informační služby LIS.RLP.CZ

Ve vojenském pásmu 140 MHz a 300 MHz se používá výhradně krok 25 kHz, tato pásma bývají sdílena s jinými armádními složkami (pozemní pohyblivá služba, satelitní služba) a ty mohou využít jiné rastrování a tím pádem se nemusí vzájemně rušit a pracovat ve stejném pásmu.

Třetím rastrem v leteckém pásu je již zmiňované pásmo radiomajáků 108-118 MHz, kde se používá rastr 50 kHz. To je jednak z důvodu větších kmitočtových rozestupů mezi těmito radiozařízeními (širší ochranné pásmo kolem každého majáku) a současně je to dáno i samotnou zabranou šířkou pásma radiomajáku, která je celkově od středového kmitočtu minimálně 10 kHz na každou stranu. Každý radiomaják tedy zabírá “poctivých” 20-25 kHz a proto byl z důvodu kmitočtové ochrany zvolen krok dvojnásobný. Palubní radionavigační přijímač letadla letícího ve vysokých letových hladinách je schopen zachytit pozemní radiomajáky z velkých dálek a tímto rastrem je zabezpečeno, že nebude docházet ke vzájemnému rušení a zkreslování signálů majáků na dvou sousedních kanálech. Více na toto téma v článku ” Letecká radionavigace”.

Řeč, volací znaky a identifikace

V mezinárodní letecké dopravě se používá (mimo pozdravů a vyjímek) zásadně anglický jazyk, i když spolu hovoří například letová kontrola v Praze s letadlem ČSA. Regionální řeč je používána jen na místních letištích a nebo letištích SLZ. Obecně se na anglický jazyk přechází v momentě, kdy se letadlo objevuje v kontrolované oblasti nebo vyšších třídách vzdušného prostoru kontrolovaných řízením letového provozu.

Když letadlo mluví s letištěm (resp. pozemní letovou kontrolou), vždy hlásí svou identifikaci. To je z důvodu kontroly, že informace dorazila správnému letadlu. Běžnou situací je, že na jedné frekvenci poslouchá několik letadel a pozemní kontrola si je vždy volá jejich identifikací. Posádka letadla je povinna zprávu opakovat i s vlastním volacím znakem. Pozemní jsou vždy volána jménem místa (Ruzyně, Berlin, Frankfurt …) a typem pozemní stanice. Volací znaky letadel (jak identifikace letů, tak imatrikulace letadel) mohou být zkrácena, zkrácení volacího znaku určuje řídící letového provozu, nebo služba na místní věži.

Abeceda, čísla, zkratky míry a čas

Hláskovací abeceda odpovídá klasické, tak jak ji znají radioamatéři. (A – Alfa, B – Bravo, C – Charlie ….) Taktéž Q kódy, se používají stejné (amatérské telegrafní zkratky vlastně byly převzaty od letecké a námořní služby). Čísla se používají též anglická. Kvůli dobré srozumitelnosti se předávaná čísla rozkládájí na jednotlié cifry (např. “320 stupňů” ohlásí pilot jako “three, two, zero degrees”). Časové jednotky jsou jasně stanoveny na hodiny a sekundy a jeden den trvá od 00:00 do 23:59. Čas se udává v UTC označován také jako “ZULU TIME” .Pokud tedy sděluje například věž letadlu přesný čas odletu udává například “1605 zulu”. UTC se používá kvůli mezinárodní koordinaci letů v různých časových pasmech. Desetinný oddělovač (například pro stanovení přesné frekvence) se uvádí jako “Decimal” takže přeladění na kmitočet 126,100 bude věž hlásit jako “one, two ,six, decimal, one”. (opět zde upozorňuji na rozklad čísel na jednotlivé cifry).

Výška letu vs. letová hladina

Výška letu se zpravidla měří výškoměrem založeným na měření barometrického tlaku v okolí letadla. Protože se tlak vzduchu významně mění nejen v závislosti na výšce, ale i na pohybu tlakových polí v atmosféře, brzy by se stalo, že výškoměr letadla stojícího na zemi bude ukazovat pokaždé jinou hodnotu.

Tento efekt by ovšem mohl mít fatální následky při nízkých letech  nebo při přistávání. Osádka by nebyla informována o správné výšce letu nad terénem, což je klíčová informace. Proto musí být osádka letadla vždy informována o aktuálním tlaku na daném letišti. Tento tlak může být osádce předán buď nekorigovaný (QFE), nebo korigovaný (QNH).

QFE = skutečný barometrický tlak na letišti (pokud by byl výškoměr letadla nastaven na tuto hodnotu, bude ukazovat na letišti výšku 0m a při letu bude tedy určovat výšku nad zemí AGL (Above Ground Level).

QNH = je tlak přepočtený na hladinu moře, při nastavení tohoto tlaku na výškoměru, je zobrazována nadmořská výška a to jak na zemi, tak i za letu.

Během běžných letů se používá tlaku korigovaného, tedy QNH. I tento údaj se může značně lišit a to při přeletu nad různými oblastmi s různým atmosférickým tlakem.

Když letadlo vzlétne z letiště za určitého tlaku (a podle něj nastaveného výškoměru), při příletu na jiné letiště, kde je atmosférický tlak jiný, bude ukazovat výškoměr špatnou hodnotu. Proto se v určité výšce nastavuje na výškoměru tzv. standardní tlak (1013 hPa) a od tohoto momentu má letadlo nastavený výškoměr jako všechna letadla v okolí. Jenže tím, že na zemi není stejný tlak jako nastavený na výškoměru, ukazuje tedy tento přístroj výšku teoretickou a stává se z ní tzv. letová hladina (Flight Level). Jak se tedy mění tlak, všechna letící letadla mění vlastně výšku. Ale tím, že mají všechna nastaven stejný tlak na výškoměrech, mění výšku stejně a tím jsou dány neměnné výškové rozestupy mezi letadly. Pokud tedy letová kontrola určí dvěma stejným směrem letícím letadlům dvě různé letové hladiny, bude jejich rozestup stejný i při změně okolního tlaku. Obě letadla budou samozřejmě díky měnícímu se tlaku měnit i výšku, ale obě současně.

Letová hladina je udávána ve stovkách stop ( FL 150 je tedy 15 000 stop) . Výšce, ve které se výškoměr nastavuje na standardní tlak se říká “převodní výška” (TRANSITION ALTITUDE , TA) a je v různých státech různá ( Evropě je to 5000 stop, v USA například 18000). Při průletu touto výškou přenastaví pilot tlak na výškoměru na 1013 hPa a tím vlastně dostává letovou hladinu 50. Tato úprava výšky ovšem odpovídá jen pokud je na letišti standardní tlak nebo nižší, ale jakmile by se tlak zvýšil, letadlo by sice mělo nastavenu letovou hladinu 50, ale jeho skutečná výška by byla nižší. To by mohl být problém později při přistávání. Proto byla zavedena tzv. “převodní hladina” (TRANSITION LEVEL, TL). To je vlastně letová hladina, při jejímž průletu (při klesání letadla k letišti na přistání) nastaví pilot na výškoměru skutečný tlak na letišti a tím vlastně dostane informaci o aktuální skutečné výšce letadla. Pilot tedy při vzletu nad 5000 stop nastavuje výškoměr na standardní tlak a a tím dostává letovou hladinu. Při přistání ale výškoměr může přenastavit zpět na letištní tlak v jiné letové hladině (například ve FL60). Informaci o aktuálním TL dostavá pilot jak z ATIS informací, od řídícího letového provozu. Obecně se tedy výška letadla udává ve stopách s aktuálním tlakem do 5000 ft. (TA) a nad touto výškou se udává tzv. letová hladina (FL).

Základní terminologie a schéma letu

Běžný let z pohledu nás posluchačů a z pohledu terminologie používané mezi věží a letadlem, má 7 základních částí.

  • Taxing – rolování po pojezdových plochách
  • Take Off – start letu
  • Climbing – stoupání do cestovní výšky
  • Cruise – let po dané trase
  • Descent – klesání
  • Approach – přibližování k cílovému letišti
  • Landing – přistání na ranveji

Let jako takový začíná vlastně ještě když cetující nastupují na palubu letadla. Pilot s nejprve ohlašuje na frekvenci pozemní stanice DELIVERY. Osádka čeká na povolení k letu do příslušné destinace v příslušném času (časovém slotu). Zde dostává informaci o prvním cestovním squawk kódu, který má nastavit na odpovídači, vzletové ranveji a odletové trase. Po té přechází na frekvenci GROUND dostává povolení k odparkování letadla a rolování na příslušnou vzletovou ranvej k vyčkávacímu bodu, na kterém bude čekat na povolení ke startu. Pohyb po pojezdových plochách může řídit buď stanice GROUND, nebo na velkých letištích stanice APRON, která řídí příslušnou část letiště. Po příjezdu na vyčkávací bod se osádka se přelaďuje na frekvenci věže (TOWER). Ta může být jedna společná pro všechna přistávájící i vzlétající letadla, ale u větších mezinárodních letišť bývá často používáno několik kmitočtů. Rozděleny pak bývají podle typy pohybů letadel po letišti (odlet nebo přistání) a popřípadě mohou mít i jednotlivé ranveje své vlastní frekvence. V případě velmi slabého nočního provozu bývají stanice DELIVERY, GROUND (APRON) odbavovány přímo věží. Tuto informaci dostávají piloti z místního informačního systému ATIS (uvádí se zde, na kterou frekvenci se mají v případě odletu naladit).

Pilot dostává povolení k “take off”, tedy k opuštění letiště. Po vystoupání do určité výšky, se osádka hlásí pozemní stanici DEPARTURE. Tato stanice řídí odlétající letadla v okolí letiště do stanovené vzdálenosti a pak předává letadlo stanici ACC (pro nízké letové hladiny) nejbližší ve směru letu. Zde je osádka informována, do jaké hladiny má stoupat “climbing”, a pokračovat v letu.

Když letadlo překročí jistou výšku, přelaďuje se na kmitočet ACC stanice pro střední nebo vysoké letové hladiny, která ovládá širší oblast ve směru letu. Tato oblast může mít stovky kilometrů v průměru (v ČR je dána státní hranicí, ale není to pravidlem) a po opuštění této oblasti se přelaďuje osádka na kmitočet další nejbližší letové kontroly (např. München, Wien, Bratislava apod.). Pozemní letová kontrola v rámci plynulosti letecké dopravy často předává letadlo další oblastní kontrole ještě na vlastním území. Při přechodu na frekvenci další pozemní kontroly je osádka povinna nahlásit (pro kotrolu) vstupní a výstupní bod sektoru na plánované trati.

Letadlo tedy pokračuje dále ve svém předem naplánovaném kurzu a letové trase. Během toho mění podle instrukcí ze země svou letovou hladinu nebo případně i kurs podle aktuální vzdušné situace. Celé lety jsou většinou plánované již před odletem (trasa, trasové body,cestovní výška), ale meteorologické, nebo neočekávané provozní podmínky mohou plánované parametry letu změnit.

Po překročení hranici oblasti ovládané cílovým letištěm, začíná klesání “descent”. Podle instrukcí pozemní letové kontroly klesá osádka s letadlem postupně na nižší letové hladiny. Během klesání se mohou měnit i komunikační frekvence, když při klesáním postupně letadlo míjí sektory ovládané kontrolami různých výšek. Nad územím s velkou hustotou vrstvení letových hladin a prostorů je běžnou praxí, že při klesání letadlo změní kmitočet 4x. Začíná na ACC pro nejvyšší letové hladiny (ACC-U TOP FL), přes vysoké letové hladiny (ACC-U HIGH FL), poté střední letové hladiny (ACC-L MIDDLE FL) až po kontrolu nízkých letových hladin (ACC-L LOW FL). Když letadlo mine hranici vzdušného prostoru cílového letiště, přelaďuje se osádka na kmitočet přibližování k příslušnému letišti (APPROACH), kde dostává instrukce, na kterou přistávací dráhu má směřovat a dále klesat. Pokud je přistávací koridor volný směruje pozemní letové kontrola letadlo do osy resp. sestupové trajektorii přistávací ranveje letiště. Mnoho mezinárodních letišť s velkou hustotou provozu používá pro řízení pohybu letadel v oblasti letiště ještě zvláštních kmitočtů označených jako DIRECTOR. Tato stanice ma za úkol instruovat osádky letadel tak, aby při přiblížení na přistání dodržovaly bezpečné rozestupy a současně zabezpečit plynulost dopravy.

Když se letadlo dostává do osy příslušné přistávací ranveje a již klesá dle systému ILS (Intrument Landing System), přelaďuje se na kmitočet veže. Zde dostává povolení k přistání “landing clearance”a poslední instrukce potřebné k bezpečnému přistání (směr a úhel větru, aktuální tlak, popřípadě další důležité informace a upozornění). Po úspěšném dosedu na ranveji se hlásí osádka stanici GROUND či APRON a dostává instrukce k rychlému opuštění ranveje a rolování k příslušné stojánce.
Při poslechu leteckého pásma můžete narazit na následující typy pozemních řídících stanic:

APPROACH (ARRIVAL) – stanice kontrolující přílety (tzv. přibližování k letišti)

DELIVERY – stanice povolení letů

DEPARTURE – odletová kontrola místního letiště

DIRECTOR – konečná příletová kontrola

FIS (FLIGHT INFORMATION SERVICE) – letecká informační služba (informace o počasí, uzavřených prostorech apod.)

GROUND (APRON) – kontrola pohybu letadel po ranvejích

INFO (AFIS) – věž a informační služba místního civilního letiště

RADAR (CONTROL) – letecká pozemní kontrola (rozdělená dle výšky ovádaných letadel na LOW, MIDDLE, HIGH a TOP FLIGHT LEVEL)

RADIO – informace pilotů kolem malých letišť bez věže (SLZ)

TOWER – letištní kontrola “věž” (používá se také pro běžné civilní letiště)

OPERATIONS – pozemní stanice leteckých společností pro provozní informace