6 december 2021

Waarom hebben we antennes op afstand nodig?

Handbagage-apparaten zijn prima als ze correct worden gebruikt. Carry-on EC-apparaten moeten echter correct worden geïnstalleerd. Het grootste probleem is verduistering (signaalblokkering) en verzwakking (signaalverzwakking). Dit heeft invloed op alle apparaten, maar komt vaker voor bij handbagage-apparaten. De prestatievermindering wordt voornamelijk veroorzaakt door een combinatie van een slechte locatie, een verkeerde oriëntatie van de antenne en een slechte GPS-ontvangst.  

De UHF-radiosignalen, die door alle EC-apparaten worden gebruikt, worden verstoord door radio-ondoorzichtige objecten zoals metalen of koolstofvezel. De motor en het casco zijn de grootste boosdoeners. Het belangrijkste effect van het verduisteren van het casco is dat de radiogolven niet kunnen uitzenden in de richting van het verduisterende object.  

Als je bijvoorbeeld een EC-apparaat op de achterste plank van een vliegtuig van metaal of koolstofvezel plaatst, zoals een VANS, Sportscruiser of Sting, dan wordt het aan de achterkant volledig geblokkeerd omdat het signaal niet door de metalen of koolstofvezel romp komt. Als het apparaat laag genoeg is geplaatst, wordt het ook geblokkeerd door de motor en de firewall in voorwaartse richting. Vliegtuigen van glasvezel, zoals de Europa, of vliegtuigen van buizen en stof, zoals de Eurofox, worden minder beïnvloed, maar de motor en de inzittenden blokkeren nog steeds de signalen in voorwaartse richting. Er is een PilotAware YouTube-video die dit verder beschrijft.  

PilotAware Atom GRID functies en obscuratie  

De signalen worden ook verzwakt door dichte voorwerpen en vloeistoffen zoals de brandstof in brandstoftanks van glasvezel of polypropyleen en het water in de lichamen van de inzittenden (70%). Het effect hiervan is dat de signalen zwakker worden, waardoor het effectieve ontwerpbereik van het apparaat kleiner wordt. Ontvangen signalen zijn altijd zwakker dan verzonden signalen.

Deze effecten worden goed begrepen en de prestaties worden verbeterd door interne antennes op afstand in het vliegtuig te plaatsen op optimale posities of, nog beter, antennes op afstand buiten het vliegtuig. Dit wordt altijd gedaan met transponders en VHF-radio's en is daarom ook de beste optie voor de zwakkere signalen die door Electronic Conspicuity-apparaten worden gebruikt.  

PilotAware en obscuratie

Wat mag verwacht worden van een goed geïnstalleerd Carry On-apparaat?

Zoals eerder vermeld, is er niets inherent mis met een goed ontworpen draagsysteem dat op de juiste manier is geïnstalleerd. Zoals afgebeeld zou dit een duidelijke zichtlijn moeten hebben voor beide antennes, die verticaal georiënteerd zullen zijn, en ook een duidelijke zichtlijn voor de GPS. Er zal echter verduistering en verzwakking zijn in bepaalde richtingen. Dit is onvermijdelijk omdat het handbagagetoestel zich in een vliegtuig bevindt dat mogelijk door 4 of meer mensen wordt gebruikt.  

Het volgende PilotAware VECTOR polaire diagram laat zien wat een goed gepositioneerd draagsysteem op een PilotAware Rosetta EC apparaat in de echte wereld kan bereiken,  

Dit polaire diagram, verzameld van verschillende ATOM GRID-stations, is afkomstig van een Cabri G2 helikopter met een PilotAware Rosetta gemonteerd voor het dashboard. Het polaire diagram is als volgt geanalyseerd. Het bereik van de PilotAware-unit van lucht tot grond is 50 km + in alle richtingen, behalve aan de achterkant waar er aanzienlijke verduistering is. De verduistering wordt veroorzaakt door de passagiers, brandstof en de motor aan de achterkant van het vliegtuig. Deze verduistering kan worden verminderd door het gebruik van interne antennes op afstand of nog beter door het gebruik van externe antennes op afstand.

Wat mag je verwachten van een slecht geïnstalleerd Carry On-apparaat?

In het onderstaande VECTOR-pooldiagram zie je een veel ander beeld

 

Dit polaire diagram is afkomstig van een meeneemapparaat dat is geïnstalleerd in een PA28, waarschijnlijk bevestigd aan een bakboordraam. Het is te zien dat het EC-apparaat af en toe is gedetecteerd op 25 km linksvoor, maar de belangrijkste detecties zijn veel zwakker met aanzienlijke verduistering aan de achterkant en de stuurboordzijde. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door verduistering van het casco en verzwakking van de inzittenden. Dit is geen PilotAware apparaat. Ook deze slechte prestaties kunnen worden verbeterd door het gebruik van interne antennes op afstand of nog beter door het gebruik van externe antennes op afstand als deze optie beschikbaar is bij de gekozen fabrikant van het apparaat.

Wat mag verwacht worden van een goed geïnstalleerd apparaat dat externe antennes gebruikt.

Elke installatie zal anders zijn, maar door het gebruik van externe antennes met een goed grondvlak is 360° transmissie en ontvangst uitstekend mogelijk met PilotAware-units. Het volgende polaire diagram toont een PilotAware-unit uitgerust met externe antennes op een metalen vliegtuig.  

Hier is het VECTOR polair diagram van een VANS RV7 vliegtuig met een PilotAware Rosetta EC apparaat uitgerust met externe antennes. Verzameld van 5 vluchten en 11.416 detecties bouwt de VECTOR software een uitstekend polair patroon met 360 graden transmissie op een lucht-grond bereik van meer dan 60 km naar beschikbare verre ATOM stations. Elke radiale ring vertegenwoordigt 20 km. Dit is een goed voorbeeld van de benchmark voor een goed ontworpen EC-installatie die externe antennes gebruikt.

Welke opties zijn er om externe antennes op PilotAware-units te monteren?  

Er zijn twee opties voor externe antennes. Interne antennes op afstand en externe antennes op afstand.

Externe interne antennes  

Interne antennes op afstand worden gebruikt door mensen die hun vliegtuig om welke reden dan ook niet willen of kunnen aanpassen. PilotAware interne antennes op afstand worden geleverd met 2 meter hoogwaardige RG316 coaxkabel zodat ze optimaal in het vliegtuig kunnen worden geplaatst. Bijvoorbeeld in gecertificeerde vliegtuigen, zoals een PA28 of een Cessna 152, is een populaire plaats om de antennes te installeren aan weerszijden van de voorruit. Elke antenne is hiervoor voorzien van rubberen zuignappen. Er worden ook meer permanente Scotch Tabs meegeleverd. De dunne coaxkabel kan ook achter de sierstrip rond het raam worden geleid en zo uit het zicht worden geplaatst. De GPS-muis wordt dan in het midden van het dashboard gemonteerd, zodat de benodigde satellieten goed zichtbaar zijn.

Voor buis- en textielvliegtuigen kunnen interne antennes op afstand hoog en achter de piloot en passagiers of op een andere geschikte plaats worden geplaatst. De stof van het vliegtuig is transparant voor radiogolven, zodat een goed stralingspatroon moet worden bereikt.

Interne antennes op afstand zien er als volgt uit.  

Externe antennes op afstand

Externe antennes op afstand, die buiten het vliegtuig worden gemonteerd, leveren altijd de beste prestaties als ze correct worden geïnstalleerd. Externe antennes op afstand verschillen van interne antennes op afstand in die zin dat het monopoolantennes zijn en dus een massaplaat nodig hebben om correct te werken. Op metalen vliegtuigen fungeert de romp als een goede massaplaat en geeft deze de resultaten die in het vorige polaire diagram zijn weergegeven. Als de externe antennes zijn gemonteerd op een houten, buis en stof, glasvezelvliegtuig of de pod op een gyrocopter of gewichtsverplaatsend ultralicht vliegtuig, dan is een metalen grondvlak nodig. Dit is een dunne aluminiumplaat van ongeveer 20 cm in het vierkant. Antennes moeten minimaal 15 cm uit elkaar en minimaal 20 cm verwijderd van de 1090MHz transponderantenne worden gemonteerd, indien aanwezig.

Er zijn geen harde en snelle regels over waar de externe antennes worden geplaatst. Onder het vliegtuig, achter de voorstoelen is een populaire positie omdat deze locatie ver genoeg van de motor is om de verduistering te verminderen. Meer dan 230 PilotAware ATOM GRID grondstations leveren nu informatie van grond tot lucht en zullen in de toekomst nog meer informatie leveren. Een installatie onder de romp zal ook de lucht-naar-grond mogelijkheden verbeteren. Stel een vraag op het PilotAware Forum om te zien hoe anderen antennes hebben geïnstalleerd in soortgelijke vliegtuigen als die waarmee u vliegt.

Externe antennes zien er als volgt uit.

Op welk type vliegtuig monteer je externe antennes?

Je kunt zowel interne als externe antennes installeren op LAA- en BMAA-vliegvergunningen zonder een grote wijziging. Vraag het gewoon aan je inspecteur.  

Voor vliegtuigen in de CAA- of EASA-registers is het echter niet zo eenvoudig. Het is mogelijk om antennes te installeren op EASA-vliegtuigen door gebruik te maken van de standaardwijziging CS-SC004a in CS STAN nummer 3, of in plaats daarvan kan de kleine wijzigingsroute worden gebruikt. De zeer behulpzame mensen in Keulen hebben mij echter verteld dat er hulp beschikbaar is.  

De afgelopen 9 maanden heeft het EASA gewerkt aan de uitbreiding van de light touch-regeling die momenteel beschikbaar is voor de installatie van externe antennes op afstand voor Flarm-toestellen. Dit wordt binnenkort gewijzigd zodat ook andere EG-apparaten die op een niet-luchtvaartfrequentie werken hieronder vallen.  

De bedoeling is dat "dit sjabloon drastisch kan worden vereenvoudigd voor de installatie van een elektronisch opvallende voorziening. Er is geen vliegtest (geen vluchtvoorwaarden, geen vliegvergunning) nodig. Een vluchtcontrole is voldoende." Dit geldt natuurlijk ook voor PilotAware en andere EC-apparaten. EC-apparaten die werken op 1090MHz of 978MHz vallen hier niet onder, omdat ze werken op een luchtvaartfrequentie en onderworpen zullen zijn aan de volledige wijzigingsvereisten voor het vullen van antennes. Nu het VK uit de EU en het EASA stapt, zal de goedkeuring van deze lichte aanpak voor vliegtuigen in het CAA-register afhangen van de vraag of dit al dan niet wordt geharmoniseerd door de Britse autoriteiten.  

Als u de prestaties van uw PilotAware-installatie wilt controleren, kunt u dit doen met PilotAware VECTOR.

VECTOR is een andere gratis dienst van PilotAware die de betrouwbaarheid van elk EC-apparaat rapporteert, niet alleen PilotAware. Dit laat je zien hoe goed je installatie is. Bekijk de volgende video over hoe VECTOR werkt.  

Piloot Bewust VECTOR

PilotAware gebruiken VECTOR moet je in de afgelopen 30 dagen of zo een vlucht of vluchten van ongeveer een uur hebben gemaakt. Je moet ook de juiste ICAO-code geïnstalleerd hebben in alle EC-apparaten aan boord.


PilotAware externe interne en externe installatiekits  

Om het leven gemakkelijk te maken heeft PilotAware installatiekits gemaakt die interne of externe antennes gebruiken. Deze zijn te koop op de PilotAware-website.  

Installatiekits voor externe antennes

Deze zijn verkrijgbaar bij

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

Als je alleen de externe antennes wilt, kun je ze hier vinden

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

De installatie-instructies voor externe antennes vindt u hier

Instructies voor installatie van een externe antenne

Installatiekits voor interne antennes

Deze zijn verkrijgbaar bij,  

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

Als je alleen de interne antennes of GPS Mouse wilt, kun je ze hier vinden

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

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

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

De installatie-instructies voor externe interne antennes vindt u hier

Instructies voor installatie van een interne antenne

Samenvatting

De ontwerpcriteria voor PilotAware zijn voor een zend- en ontvangstprestatie van een goed geïnstalleerd draagbaar apparaat van 30KMs. In de praktijk is dit overschreden. Helaas zullen verzwakking en verduistering dit verminderen of elimineren. Door echter interne of externe antennes op afstand te gebruiken, kunnen zowel verduistering als verzwakking worden verbeterd en kan een optimale prestatie voor uw vliegtuig worden bereikt.

0