Flugrettungseinsätze (HEMS) in engen Gebirgspässen erfordern höchstes pilotisches Können und präzise telemetrische Erfassung. Wenn ein Leonardo AW139 unter die Kammlinie eines Tals auf 300 Fuß AGL sinkt, bricht die direkte HF-Sichtverbindung zu einzelnen Empfängern durch Geländelabdeckung häufig ab.

Die Herausforderung der Abschattung auf 1090 MHz

Das vom Transponder eines Rettungshubschraubers vom Typ Leonardo AW139 ausgestrahlte Hauptsignal nutzt die Frequenz 1090 MHz als Mode-S Extended Squitter oder kurzes Mode-S-Frame. Da sich Radiofrequenzen bei 1,09 GHz strikt optisch ausbreiten, blockieren steile Felswände die Übertragung lange bevor der Helikopter auf einem Außenlandeplatz oder einem Krankenhaus-Landeplatz aufsetzt. Flachland-Empfänger verlieren das Signal eines AW139 mit Squawk 7000 oder 7700 oft bereits beim Eindrehen ins Tal unter 1.500 Fuß.

TDOA-Multilateration: Signalverluste kompensieren

Um Geländehindernisse zu überwinden, nutzt das ADSBItalia-Netzwerk synchronisierte Multilateration (MLAT) auf Basis von Time Difference of Arrival (TDOA). Sendet der AW139 kurze Mode-S Antworten (DF11) oder Höhen-Squitter (DF0/DF4) aus, erfassen mehrere Feeder-Stationen rings um den Gebirgskamm denselben HF-Impuls.

Durch die Verarbeitung roher Beast-Binärframes mit nanosekundengenauen GPS-Zeitstempeln über vier oder mehr lokale Empfänger berechnet unsere MLAT-Engine die 3D-Position der AW139 selbst dann, wenn vollständige ADS-B-Positionsdaten (DF17) durch Berge verdeckt werden.

Für eine hochpräzise Positionsbestimmung bei SAR-Suchmustern im Tiefflug gelten strenge technische Voraussetzungen:

  • GPS-synchronisierte SDR-Takte: Die Feeder-Knoten nutzen SDRs mit GPS-PPS-Signal (Pulse Per Second), um Zeitabweichungen unter 10 Nanosekunden zu halten.
  • High-Speed-Frame-Processing: Rohdaten werden über readsb oder dump1090-fa dekodiert, um hochauflösende Zeitstempel im Beast-Format zu sichern.
  • Optimierte Geometrie: Empfänger sind auf Gipfeln und Taleingängen platziert, um eine günstige geometrische Basislinie zu bilden.
  • Präzision im Schwebeflug: MLAT-Algorithmen erfassen mühelos den Übergang von 140 Knoten Reisefluggeschwindigkeit in den stationären Schwebeflug (OGE) bei Winch-Einsätzen.

Praxiserprobte Telemetrie-Rekonstruktion

Bei einem kürzlichen Einsatz in den Alpen erfasste das Netz einen AW139 bei der Ausführung eines systematischen Suchmusters in einer Schlucht. Trotz kompletter Abschattung gegenüber Fernempfängern lieferte die MLAT-Synchronisation eine unterbrechungsfreie Flugspur bis hinab auf 200 Fuß über Grund.