Le missioni HEMS (Helicopter Emergency Medical Services) condotte all'interno di strette gola montane richiedono un'elevata perizia di pilotaggio e un tracciamento telemetrico avanzato. Quando un Leonardo AW139 scende sotto la linea di cresta delle vallate a 300 piedi AGL, i segnali RF in linea di vista diretta verso i singoli ricevitori vengono interrotti dal fenomeno del terrain masking.

La sfida del Terrain Masking a 1090 MHz

Il segnale principale trasmesso dal transponder di un elicottero di soccorso 118 come il Leonardo AW139 si attesta sulla frequenza di 1090 MHz in formato Mode-S Extended Squitter o frame Mode-S breve. Poiché le onde radio a 1,09 GHz si propagano esclusivamente in linea di vista (LOS), le pareti rocciose e le creste alpine schermano la trasmissione RF molto prima che l'aeromobile atterri su una piazzola occasionale o sull'elisuperficie ospedaliera. In condizioni standard, i ricevitori ADS-B situati in pianura perdono il segnale non appena l'elicottero con squawk 7000 o 7700 scende al di sotto dei 1.500 piedi all'interno della valle.

Multilaterazione TDOA: Superare la perdita del segnale

Per superare l'ostacolo orografico, la rete di stazioni feeder di ADSBItalia impiega la Multilaterazione (MLAT) basata su algoritmi TDOA (Time Difference of Arrival). Quando l'AW139 emette risposte Mode-S All-Call (DF11) o squitter di quota (DF0/DF4), diverse stazioni a terra posizionate attorno al rilievo catturano il medesimo impulso RF.

Elaborando i frame binari in formato Beast dotati di marca temporale al nanosecondo sincronizzata via GPS su quattro o più ricevitori locali, il motore MLAT calcola la posizione 3D dell'AW139 anche quando i messaggi ADS-B completi di posizione lat/lon (DF17) risultano parzialmente d'ombra a causa dei rilievi.

Per garantire un tracciamento ad alta precisione durante i schemi di ricerca SAR a bassa quota, l'infrastruttura di ricezione soddisfa rigidi requisiti tecnici:

  • Clock SDR Sincronizzati via GPS: Le stazioni feeder impiegano SDR disciplinati con segnale PPS (Pulse Per Second) da GPS per raggiungere accuratezze temporali inferiori a 10 nanosecondi.
  • Elaborazione ad Alta Velocità: I frame grezzi vengono decodificati tramite readsb o dump1090-fa, preservando i metadati temporali ad alta risoluzione nel formato binario Beast.
  • Topologia di Rete Ottimizzata: I ricevitori sono installati strategicamente sulle vette e all'imbocco delle valli per formare triangolazioni geometriche non collineari.
  • Tracciamento in Hovering: Gli algoritmi MLAT gestiscono transizioni brusche da velocità di trasferimento di 140 nodi a posizioni stazionarie in hovering fuori effetto suolo (OGE) durante le operazioni a verricello.

Ricostruzioni Telemetriche Operative

Durante una recente operazione di soccorso nel settore alpino, la rete locale ha tracciato un AW139 intento a mantenere un angolo di prua con correzione del vento durante un pattern di ricerca a linee parallele (creeping line) in una gola profonda. Nonostante l'oscuramento completo verso i nodi remoti, la sincronizzazione MLAT ha garantito la continuità del tracciato fino a 200 piedi dal suolo.