ACARS na krátkých vlnách

Po úspěšném zavedení letecké komunikace automatických telegramů v systému ACARS na VHF, byl tento způsob přenosu vyzkoušen a následně rozšířen i na krátkých vlnách. Důvodem k jeho zavedení byla především snaha využít výhodné vlastnosti systému i mimo dosah pozemních stanic v pásmu VHF, především nad moři a oceány. 

Proto byla vybudována síť pozemních stanic pro HF-ACARS (High Frequency Data Link - HFDL) pracujících výhradně na krátkovlnných kmitočtech, přičemž síť několika vysílačů pokryje signálem prakticky celou zeměkouli včetně polárních oblastí. Princip navázání spojení je prakticky totožný s fungováním GSM telefonů, zde se ale jedná o přenos dat, ne řeči.

Na obrázku je graficky znázorněn velký počet druhů přenášených zpráv během celého letu. Velmi podrobné a zajímavé informace o civilním leteckém provozu jsou k vidění na adrese: www.sasflightops.com, odkud pocházejí i první tři obrázky v článku. Vřele doporučuji návštěvu těchto webových stránek všem zájemcům o letecký provoz a nejen o HFDL.

Pro zpracování a dekódování zpráv v systému HFDL jsou nabízeny pro letouny profesionální dekodéry, které jsou ale dost drahé (DSP-dekodér HOKA Code 300-A stojí okolo 4000 $). Pro našince je asi nejpřijatelnější řešení z internetu stáhnout některý z programů, fungujících jak pod MS DOS, tak i s MS Windows. Ty druhé pracují jen se zvukovou kartou jako modemem.  Autorovi se osvědčil nejlépe software PCHFDL získaný na adrese www.chbrain.dircon.co.uk/pchtdl. html.

Program PC-HFDL existuje ve dvou variantách jednodušší 101 a složitější 201. Jednodušší verze pracuje na PC s procesorem P120 a 32 MB RAM. Na obrázku jsou vidět jak dekódovaná data letadla CO 0046 včetně zeměpisných souřadnic letounu v čase vyslání dat, t.j. 11:15:54 UTC, tak  tatáž data v hexadecimální podobě. 

Lepší semiprofesionální varianta 201, má ale, pokud si nezaplatíme registraci, časové omezení jen na asi 10 minut provozu. Přesto se dá i s ní, po zacvičení, velmi dobře pracovat a získat podrobnější data. Bohužel ne v uceleném sledu protože program skutečně po výše uvedené době "zatuhne" a všechna data se ztratí (zpravidla při nejzajímavějším sledování). Varianta 201 již také vyžaduje podstatně lepší hardwarové vybavení. Stojí ale za to tuto verzi vyzkoušet, protože informace je zde opravdu komplexní a zajímavější. V hlavním okně můžeme vyčíst značku stanice, použitý kmitočet, další aktivní frekvence, u letounu číslo letu, identifikační značku letadla, jeho přesnou zeměpisnou pozici a řadu dalších údajů. Přijímané a zobrazované údaje lze filtrovat "zaškrtnutím" jednotlivých položek. Pokud se zajímáme jen o příjem dat pozemních stanic zvolíme SPDU a VERBOSE, údaje o letadle naopak získáme zaškrtnutím HFNPDU. Zobrazení RAW (surových) dat umožní "zafajfkování" PREAM, nebo v hexadecimální formě HEX. V horním okně je vidět spektrogram "hvizdu" letounu CO0046 v nultém časovém úseku (t.zv. timeslotu).

Pozemní stanice vysílají každou 32. sekundu, i když nejsou právě v kontaktu s některým z letadel, krátký datový burst-signál  zvaný Squitter. A to podle časového plánu, synchronizovaného pomocí satelitů, s přesností +/- 10 milisekund. Právě tyto hvizdy jsou pro nás velmi praktické, neboť pomocí nich lze rychle zjistit jednak jak vypadají podmínky šíření a za druhé přesně naladit přijímač. Je totiž potřeba přijímač naladit co nejpřesněji na jednotky Hz!  Časový interval mezi dvěma "hvizdy" je rozdělen do 12 dílů, t.zv. timeslotů, určených pro komunikaci s letounem. V našem příkladu vidíme squitter pozemní irské stanice Shannon s informacemi o právě aktivních frekvencích ostatních pozemních stanic sítě.

Jako příjímač je již potřeba dobrý krátkovlnný přijímač s úzkým mezifrekvenčním filtrem do 3 kHz a možností příjmu USB. Anténa, jako obvykle, čím výkonnější, tím lepší výsledky. Obrázky z článku byly přijaty přijímačem AR 7030 a aperiodickou drátovou anténou 65 m jak je naznačeno v obrázku.


Na mapě Evropy je grafické znázornění HFDL kontaktů uskutečněných během pár dnů, přičemž jeden bod na trase znázorňuje jeden telegram, což dokladuje velmi aktivní komunikační provoz HFDL.

Další zajímavé informace o systému HFDL lze najít na:  www-arinc.com, www.acarslink.com a dalších adresách, stačí jen do vyhledávače zadat heslo ACARS.

Systém používá v krátké době již většina leteckých společností a v modifikované podobě se rozšiřuje i do vojenského letectví. Zcela rozhodně je to v současné době jeden z nejmodernějších způsobů bezdrátové datové komunikace na KV a lze právem očekávat, že začne vytlačovat zastarávající radiové technologie i v jiných oblastech než je jenom letectví. Už jen proto, že k přenosu rozsáhlé zprávy stačí jeden "hvizd" v délce několika málo milisekund.


 

Pokud máme v počítači nainstalovaný software DX Atlas, program Program PC-HFDL 201 umí i zanést polohu letounů do příslušné mapy. A pokud máme dost trpělivosti, uvidíme pohodlně pohyb i směr letadel po mapě a nemusíme přemísťování letounů pracně počítat z udávaných zeměpisných souřadnic.

  © Petr Janásek, 2003

 Aktualizace 2006