AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module PPG/2012/0064all rights reserved1 Lorenzo Alia S. Piero.

Presentazione sul tema: "AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module PPG/2012/0064all rights reserved1 Lorenzo Alia S. Piero."— Transcript della presentazione:

1 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module PPG/2012/0064all rights reserved1 Lorenzo Alia (l.alia@idscorporation.com)l.alia@idscorporation.com S. Piero a Grado, 31 Maggio 2012 UN TOOL DI SIMULAZIONE E.M. PER LA VALUTAZIONE DEGLI EFFETTI DI TURBINE EOLICHE SU APPARATI RADAR

2 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Sommario Riferimenti Introduzione Flusso di lavoro Analisi preliminare Analisi accurata Mitigazione dei disturbi Conclusioni PPG/2012/0064all rights reserved2

3 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Riferimenti [RD1]ICAO Doc 8071 Vol. III Testing of Surveillance Radar Systems [RD2]ICAO Annex 10 vol. IV Surveillance and Collision Avoidance System [RD3]EUROCONTROL Guidelines on how to assess the potential impact of Wind Turbines on Surveillance Sensors, 09 June 2010 Edition [RD4]Michael C. Stevens Secondary Surveillance Radar, Artech House [RD5]John J. Lemmon, John E. Carrol Frank H. Sanders Doris Turner Assessment of the Effects of Wind Turbines on Air Traffic control Radars U.S. DEPARTMENT OF COMMERCE NTIA Technical Report TR-08-454 [RD6]AWC/WAD/72/665/TIALS The effects of wind turbine farms on ATC radar Royal Air Force [RD7]M.C. Stevens Multipath and interference effects in secondary surveillance radar systems IEE PROC. Vol. 128, Pt.F., No. 1, February 1981 [RD8]G. D. Gierhart, M. E. Johnson The IF77 Electromagnetic Wave Propagation Model Sept. 1983. PPG/2012/0064all rights reserved3

4 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Introduzione La diffusione dei parchi eolici e le dimensioni delle turbine eoliche possono avere impatti sul funzionamento dei sistemi di sorveglianza radar (PSR e SSR) PPG/2012/0064all rights reserved4

5 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Flusso di lavoro Fasi principali Analisi preliminare Analisi accurata Mitigazione dei disturbi PPG/2012/0064all rights reserved5 Enti interessati Fornitori servizi traffico aereo Aziende settore energetico

6 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Analisi preliminare In accordo con [RD3], sulla base di considerazioni geometriche e operative, vengono definite delle "Zone" che identificano i casi in cui è necessaria unanalisi accurata PPG/2012/0064all rights reserved6 PSRSSR

7 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Analisi accurata Shadowing Copertura Radioelettrica Degradazione del pattern dantenna Off Boresight Angle (OBA) Error Falsi Echi PPG/2012/0064all rights reserved7 EMACS work station

8 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Analisi di shadowing Valutazione dei settori di mascheramento generati da turbine eoliche. PPG/2012/0064all rights reserved8 Visibilità ottica Regione dombra in accordo con [RD3]

9 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Il calcolo della copertura è basato su: PSR - Probability of Detection (PD) - Probability of False Alarm (PFA) SSR - Sensibilità del transponder PPG/2012/0064all rights reserved9 Analisi di copertura radioelettrica Il metodo di propagazione normalmente utilizzato per il calcolo del segnale generato dai sistemi PSR e SSR è Deygout adottando il modello IF77 [RD8]

10 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Analisi di degradazione del pattern dantenna Confronto tra i pattern di antenna in free space e in presenza di turbine eoliche PPG/2012/0064all rights reserved10 Analisi dei pattern in azimuth e elevazione Analisi di Delta Gain

11 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Analisi dellOff Boresight Angle (OBA) Error Analisi dellerrore sulla stima della posizione angolare del target dovuta ad effetti di multipath in particolare quando la differenza di percorso tra segnale diretto e riflesso risulta minima. PPG/2012/0064all rights reserved11 Massimo errore angolare Massima elevazione con presenza di OBA

12 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Analisi dei falsi echi Lanalisi dei falsi echi viene svolta su base statistica tenendo conto delle reali tracce radar che caratterizzano il traffico aereo nei volumi operativi del sistema. PPG/2012/0064all rights reserved12 Lanalisi di falsi echi permette di calcolare: Statistica del traffico aereo Probabilità di generazione di falso eco Probabilità di falso eco Probabilità totale di falsi echi In accordo con [RD1] un valore tipico per la probabilità totale di falsi echi è pari a 0.2%.

13 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Mitigazione dei disturbi Sensitivity Time Control (STC) Map è la mappa polare della sensibilità radar da utilizzare al fine di mitigare gli effetti dei falsi echi. Interrogator Side Lobe Suppression (ISLS) è una tecnica utilizzata per sopprimere le repliche del trasponder tramite lobi secondari. Receiver Side Lobe Suppression (RSLS) è un metodo di mitigazione basato sulla soppressione delle repliche ricevute tramite i lobi secondari attraverso lutilizzo di due o più ricevitori. PPG/2012/0064all rights reserved13 In accordo con il processo proposto, occorre eseguire loop analysis per verificare lefficacia delle azioni mitigatrici individuate e ottimizzarne il loro impiego Implementazione di procedure operative:

14 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Esempio di loop analysis PPG/2012/0064all rights reserved14 EMACS tool Ok EMACS tool Non Ok Progetto Wind Farm Requisiti Operativi Valutazione operativa Definizione mitigazioni Esecuzione progetto Prestazioni attese Mitigazioni Sistema Radar Mappa STC Probabilità Falsi Echi

15 AIR NAVIGATION DIVISION EMACS Wind Farm module Conclusioni In accordo con le linee guida Eurocontrol è possibile identificare un flusso di lavoro per la trattazione delle problematiche EMC, derivanti dalla presenza di parchi eolici nei pressi di siti radar, attraverso lutilizzo di un tool di simulazione numerica dedicato Il modulo Wind Farm di EMACS si basa sulle linee guida Eurocontrol e la normativa ICAO per simulare gli effetti di multipath tra radar, turbine eoliche e aeromobile e predire gli effetti che ne conseguono sulle prestazioni di PSR e SSR Un tool di predizione EMC ha lo scopo di anticipare alle prime fasi del progetto di installazione delle turbine eoliche la valutazione delle prestazioni raggiungibili dai radar e la necessità di implementare eventuali azioni mitigatrici Ladozione del flusso di lavoro descritto e lutilizzo di un tool di predizione assicura, ove possibile, linstallazione di parchi eolici garantendo il rispetto delle normative che definiscono lutilizzo del vettoramento radar per la gestione del traffico aereo PPG/2012/0064all rights reserved15