6 december 2021

Varför behöver vi fjärrstyrda antenner?

Bärbara enheter är bra om de används på rätt sätt. EC-enheter som tas med måste dock installeras på rätt sätt. Huvudproblemet är mörkläggning (signalblockering) och dämpning (signalförsvagning). Detta påverkar alla enheter, men är mer utbrett bland handbagageenheter. Prestandaförsämringen orsakas huvudsakligen av en kombination av dålig placering, felaktig antennorientering och dålig GPS-mottagning.  

UHF-radiosignalerna, som används av alla EC-enheter, döljs av radiotäta föremål som metaller eller kolfiber. Motorn och flygplansskrovet är de största bovarna i dramat. Den primära effekten av att skrovet skyms är att förhindra att radiovågorna sänds i riktning mot det skymmande objektet.  

Om du t.ex. placerar en EC-enhet på den bakre hyllan på ett flygplan av metall eller kolfiber, t.ex. en VANS, Sportscruiser eller Sting, kommer den att vara helt skymd bakåt eftersom signalen inte kan passera genom flygplanskroppen av metall eller kolfiber. Om enheten är placerad tillräckligt lågt kommer den också att blockeras av motorn och brandväggen i framåtriktningen. Flygplanskroppar av glasfiber, som Europa, eller av rör och tyg, som Eurofox, påverkas mindre, men motorn och passagerarna blockerar fortfarande signalerna i framåtriktningen. Det finns en PilotAware YouTube-video som beskriver detta ytterligare.  

PilotAware Atom GRID Funktioner och obscuration  

Signalerna dämpas också av täta föremål och vätskor, t.ex. bränsle i bränsletankar av glasfiber eller polypropylen och vatten i passagerarnas kroppar (70%). Effekten av detta är att signalerna försvagas och att enhetens effektiva räckvidd därmed minskar. Mottagna signaler är alltid svagare än utsända signaler.

Dessa effekter är väl kända och prestandan förbättras genom att placera interna fjärrantenner i flygplanet på optimala positioner eller ännu bättre fjärrantenner utanför flygplanet. Detta görs alltid med transpondrar och VHF-radio och är därför också det bästa alternativet för de svagare signaler som används av Electronic Conspicuity-enheter.  

PilotAware och Obscuration

Vad kan man förvänta sig av en väl installerad bärbar dator?

Som tidigare nämnts är det i sig inget fel med en väldesignad bärbar enhet som har installerats på rätt sätt. Som synes bör den ha fri sikt för båda antennerna, som är vertikalt orienterade, och även fri sikt för GPS:en. Det kommer dock att finnas skuggor och dämpningar i någon riktning. Detta är oundvikligt eftersom den bärbara enheten finns i ett flygplan som kan vara upptaget av upp till 4 eller fler personer.  

Följande PilotAware VECTOR-polärdiagram visar vad en välplacerad Carry on PilotAware Rosetta EC-enhet kan åstadkomma i verkligheten,  

Detta polärdiagram, som samlats in från flera ATOM GRID-stationer, kommer från en Cabri G2-helikopter med en PilotAware Rosetta monterad framför instrumentbrädan. Polardiagrammet analyseras på följande sätt. PilotAware-enhetens räckvidd från luft till mark är 50 km + i alla riktningar, utom bakåt där det finns betydande mörkläggning. Mörkläggningen orsakas av passagerare, bränsle och motorn baktill i flygplanet. Denna fördunkling kan minskas genom användning av interna antenner eller ännu bättre genom användning av externa antenner.

Vad kan man förvänta sig av en bristfälligt installerad bärbar enhet?

I det vektorpolära diagrammet nedan kan du se en mycket annorlunda bild

 

Detta polära diagram är taget från en "carry on"-enhet installerad i en PA28, troligen fastsatt i ett babordsfönster. Man kan se att EC-enheten ibland har upptäckts på 25 km avstånd fram till vänster, men de huvudsakliga upptäcktsmöjligheterna är mycket svagare med betydande mörkläggning bakåt och på styrbordssidan. Detta orsakas troligen av mörkläggning av flygplansskrov och dämpning av passagerare. Det här är inte en PilotAware-enhet. Även denna dåliga prestanda kan förbättras genom användning av interna fjärrantenner eller ännu bättre genom användning av externa fjärrantenner om detta alternativ är tillgängligt från den valda enhetstillverkaren.

Vad kan man förvänta sig av en väl installerad enhet som använder externa antenner.

Varje installation ser olika ut, men genom att använda externa antenner med ett bra markplan är 360° sändning och mottagning fullt möjligt med PilotAware-enheter. Följande polärdiagram visar en PilotAware-enhet utrustad med externa antenner på ett metallflygplan.  

Här är VECTOR-polardiagrammet från ett VANS RV7-flygplan som använder en PilotAware Rosetta EC-enhet utrustad med externa antenner. Från 5 flygningar och 11 416 detektioner bygger VECTOR-programvaran upp ett utmärkt polärt mönster med 360 graders överföring på en luft-till-mark-räckvidd på över 60 km till tillgängliga avlägsna ATOM . Varje radiell ring representerar 20 km. Detta är ett bra exempel på riktmärket för en väl utformad EC-installation som använder externa antenner.

Vilka alternativ finns det för att montera fjärrantenner på PilotAware-enheter?  

Det finns två alternativ för fjärrstyrda antenner. Fjärrstyrda interna antenner och fjärrstyrda externa antenner.

Fjärrstyrda interna antenner  

Fjärrstyrda interna antenner används av personer som inte vill eller av någon anledning inte kan modifiera sitt flygplan. PilotAwares interna fjärrantenner levereras med 2 meter högkvalitativ RG316 koaxialkabel så att de kan placeras optimalt i flygplanet. I certifierade flygplan, till exempel en PA28 eller en Cessna 152, är en populär plats att installera antennerna på vardera sidan av vindrutan. Varje antenn är försedd med sugproppar av gummi för att göra detta. Mer permanenta Scotch Tabs finns också. Den tunna koaxialkabeln kan också dras bakom listerna runt fönstret och därmed utom synhåll. GPS-musen monteras sedan mitt på instrumentbrädan och ger en tydlig bild av de nödvändiga satelliterna.

För flygplan med rör och tyg kan interna fjärrantenner placeras högt upp och bakom piloten och passagerarna eller på någon annan lämplig plats. Flygplanets tyg är transparent för radiovågor så ett bra strålningsmönster bör kunna uppnås.

Fjärranslutna interna antenner ser ut så här.  

Fjärrstyrda externa antenner

Fjärrstyrda externa antenner, som monteras utanför flygplanet, ger alltid bäst prestanda om de är korrekt monterade. Fjärrstyrda externa antenner skiljer sig från fjärrstyrda interna antenner genom att de är monopolantenner och därför kräver ett jordplan för att fungera korrekt. På flygplan av metall fungerar flygplanskroppen som ett bra jordplan och ger de resultat som visas i föregående polärdiagram. Om de externa antennerna är monterade på ett flygplan av trä, rör och tyg, glasfiber eller på kapseln på en gyrokopter eller en viktförskjuten mikroflygplan, krävs ett jordplan av metall. Det kan vara en tunn aluminiumplåt som är ca 20 cm i fyrkant. Antennerna ska monteras på minst 15 cm avstånd från varandra och minst 20 cm från transponderantennen på 1090 MHz om sådan finns.

Det finns inga hårda och snabba regler för var de externa antennerna ska monteras. Under flygplanet, bakom framsätena är en populär position eftersom denna plats är tillräckligt långt bort från motorn för att minska mörkläggningen. Dessutom tillhandahåller 230+ PilotAware ATOM GRID-markstationer nu mark-till-luft-information och kommer att tillhandahålla mer i framtiden. En installation under magen kommer också att förbättra luft-till-mark-kapaciteten. Ställ en fråga på PilotAware Forum för att se hur andra har installerat antenner i liknande flygplan som det du flyger.

Fjärrstyrda externa antenner ser ut så här.

Till vilken typ av flygplan monterar du fjärrantenner?

Du kan installera antingen interna eller externa antenner på flygplan med flygtillstånd från LAA och BMAA utan större modifieringar. Fråga bara din inspektör.  

För flygplan i CAA:s eller EASA:s register har det dock inte varit lika lätt. Det är möjligt att installera antenner på EASA-flygplan genom att använda standardändringen CS-SC004a i CS STAN utgåva 3, eller så kan man använda den mindre ändringen i stället. Jag har dock fått höra av de mycket hjälpsamma personerna i Köln att det finns hjälp att få.  

Under de senaste 9 månaderna har EASA arbetat för att utvidga den lätta reglering som för närvarande finns för installation av externa fjärrantenner för Flarm-enheter. Detta kommer snart att ändras för att inkludera andra EC-enheter som arbetar på en frekvens utanför luftfarten.  

Avsikten är att "Denna mall skulle kunna förenklas drastiskt för installation av en elektronisk anordning för synbarhetsindikering. Inget flygprov (inga flygförhållanden, inget flygtillstånd) behövs. En flygkontroll är tillräcklig." Detta kommer naturligtvis att omfatta PilotAware och andra EC-enheter. EC-enheter som arbetar på 1090MHz eller 978MHz kommer inte att inkluderas eftersom de arbetar på en flygfrekvens och kommer att omfattas av de fullständiga modifieringskraven för att fylla på antenner. När Storbritannien lämnar EU och EASA kommer antagandet av denna lätta touch för luftfartyg i CAA:s register att bero på om detta harmoniseras av de brittiska myndigheterna eller inte.  

Om du vill kontrollera hur din PilotAware-installation fungerar kan du göra det med hjälp av PilotAware VECTOR .

VECTOR är en annan gratistjänst från PilotAware som rapporterar tillförlitligheten hos alla EC-enheter, inte bara PilotAware. Detta visar dig hur bra din installation är. Se följande video om hur VECTOR fungerar.  

PilotAware VEKTOR

Så här använder du PilotAware VECTOR måste du ha gjort en eller flera flygningar på cirka en timme under de senaste 30 dagarna eller så. Du måste också ha rätt ICAO-kod installerad i alla EC-enheter ombord.


PilotAware Remote intern och extern installationssats  

För att göra det enkelt för dig har PilotAware tagit fram installationssatser som använder antingen interna eller externa antenner. Dessa finns till försäljning på PilotAwares webbplats.  

Installationssatser för extern antenn

Dessa finns tillgängliga från

https://www.pilotaware.com/product/external-antenna-installation-kit

Om du bara vill ha de externa antennerna finns de här

https://www.pilotaware.com/product/aviation-grade-external-antennas

Installationsanvisningarna för Remote External-antenner finns här

Installationsanvisningar för extern antenn

Installationssatser för intern antenn

Dessa är tillgängliga från,  

https://www.pilotaware.com/product/internal-antenna-installation-kit

Om du bara vill ha de interna antennerna eller GPS Mouse kan du hitta dem här

https://www.pilotaware.com/product/internal-1090mhz-aerial

https://www.pilotaware.com/product/internal-869-5mhz-antenna

https://www.pilotaware.com/product/gps-mouse

Installationsanvisningarna för fjärrstyrda interna antenner finns här

Installationsanvisningar för intern antenn

Sammanfattning

Designkriterierna för PilotAware är att sändnings- och mottagningsprestandan för en väl installerad bärbar enhet ska vara 30 km. I praktiken har detta överskridits. Tyvärr kommer dämpning och mörkläggning att minska eller eliminera detta. Men genom att använda interna eller externa antenner kan både mörkläggning och dämpning förbättras och en optimal prestanda för ditt flygplan kan uppnås.

0