Os sistemas de posicionamento por satélite
e a gestão da infraestrutura de solo
Os sistemas de posicionamento por satélite
e a gestão da infraestrutura de solo

Luís Miguel Cruz

Trabalho no âmbito da Cadeira de Navegação da
Licenciatura em Gestão Aeronáutica
2º ano/2º semestre – 2011/2012

Docente: Cor. Victor Marques
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




   Introdução



                                         Mar-13        3_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
        infraestrutura de solo



Congestionamento – um problema crescente

      - Tendência de constante crescimento do tráfego
      (fluxos de pessoas e mercadorias).
      - Requisitos cada vez mais exigentes em termos de
      segurança a nível mundial.

Principais aeroportos com capacidade saturada

       - Prejudiciais e significativos atrasos para todos
       - Dificuldades acrescidas dado o conhecimento
parcial e limitado da situação global dos intervenientes.
                                                 Mar-13        4_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
       infraestrutura de solo



Situação Mundial

      - Crescente número de incidentes/acidentes na
      circulação de veículos no solo
      - Segurança das operações aeroportuárias uma das
      principais preocupações.

      - Maioria dos sistemas de controlo baseia-se em
      procedimentos de contacto visual (“ver e ser
      visto”) - Riscos e fragilidades acrescidos.



                                                Mar-13        5_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




   Enquadramento




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Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
            infraestrutura de solo

3 grandes áreas de circulação, identificadas a azul, com regras
específicas e acessos distintos por diferentes entidades.

      ÁREA EXTERNA         ÁREA DE MOVIMENTO INTERNA DO AEROPORTO

         Pessoas, Carga, Correio
                           Viaturas dos Handlers
           Operações Aeroportuárias/manutenção, pessoas e veículos

     Entidades Oficiais, pessoas e veículos

              Entidades de Emergência, pessoas e veículos

       ÁREA                   ÁREA DE                ÁREA DE
      PÚBLICA               PLATAFORMAS              MANOBRA
                                                     Mar-13        7_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




   História



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Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
         infraestrutura de solo


História

Necessidade de controlo e gestão à superfície do aérodromo
remonta aos primórdios da aviação cívil.

História recente:

1974 – Primeira abordagem da ICAO à introdução de sistemas,
ao introduzir uma série de requisitos operacionais.

1979 - ICAO publica a Circular 148 (Surface Movement Guidance
& Control Systems), cujo objetivo era dar orientações sobre os
tipos de sistemas necessários em vários aeroportos.

                                                  Mar-13        9_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
         infraestrutura de solo

1977 – A colisão de dois B747 no solo em Tenerife deu mais
visibilidade ao tema, em particular, foi reconhecida a
necessidade de introdução de materiais e componentes de
melhor qualidade.




1986 - Publication of ICAO Doc. 9476 (Surface Movement
Guidance & Control Systems). This document gave more detail
than the original Circular 148 & therefore better facilitated the
relevant specifications of ICAO Annexes & PANS.   Mar-13        10_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
         infraestrutura de solo


1980`s - With the growth of aviation, it became recognized
that the capabilities of the systems were becoming inadequate,
particularly during periods of low visibility.
Objective: develop systems that could enable an increase
capacity under all weather conditions, at all types of airport.

1990`s - Work commenced on the development of A-SMGCS

2004 - Following an extensive development process involving
operational & technical input ICAO published its global A-
SMGCS Manual.

Today – Adaptability      to   smaller   airports;       LOW   COST
alternatives
                                                     Mar-13       11_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
         infraestrutura de solo


Ongoing Implementation

SMGCS/A-SMGCS implementation is ongoing at many MAJOR
airports in Europe. London Heathrow, Paris Charles de Gaulle,
Zurich, Geneva and Vienna have already an A-SMGCS.

The map shows
the airports which implemented
A-SMGCS or plan to do so
in the near future.




                                                  Mar-13        12_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




   Scope



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Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
               infraestrutura de solo


From the ground surface movements point of view, an airport
layout can be broken down into the three following segments:

 􀂾 Maneuvering area: Runways and taxiways, (under control
of ATC authorities) - limited number of vehicles, together with aircraft, are operating
in this area, and ground control ensures safety by maintaining adequate separation between the
mobiles.


 􀂾 Apron area: Parking areas, it is under joint responsibility
of airport operators and ATC authorities. A large number of vehicles are
operating around the aircraft to support various activities: passengers transfer, goods handling,
aircraft servicing, security, etc.


 􀂾 Public area: Arrival and departure halls, it is the interface
of the airport. with a variety of ground transportation means.


                                                                              Mar-13                14_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




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Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




   Costs



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Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
         infraestrutura de solo


Costs of SMGCS/A-SMGCS stem from the need to provide the
infrastructure, data fusion, and user interface to obtain and
process traffic information from cooperative mobiles (aircraft
and vehicles).

It is assumed that any airport planning to implement SMGCS/A-
SMGCS will already have at least one operational SMR, as well
as the communications infrastructure (e.g. fibre optic cable) to
transfer data between elements of the system.

These items are not therefore included in the costs.




                                                  Mar-13        17_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
        infraestrutura de solo


All costs are assumed to be transferred to the airspace
user via service charges. These are mid-range costs:
minimum and maximum costs have been used to test
sensitivity.

Scenario A - is a medium-sized airport with levels of
weather delay (50k minutes per annum) comparable to
that experienced by Orly and Gatwick airports (according
to data from CFMU).

Scenario B - is a larger airport with levels of weather
delay (100k minutes per annum) close to the mean for
European airports.
                                                 Mar-13        18_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
                   infraestrutura de solo




ANSP: Air Navigations Service Provider

Source: http://www.eurocontrol.int - Final report on the generic cost benefit analysis of ASMGCS - OCT2006




                                                                                       Mar-13                19_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
                   infraestrutura de solo


   The costs for A-SMGCS Level II stem from the need to provide
   additional SMR in order to achieve sufficient accuracy to avoid
   false targets and hence false alerts from the warning system.

   A single SMR has been found, at the trials airports, to be
   insufficient to achieve this.




Source: http://www.eurocontrol.int – Final report on the generic cost benefit analysis of ASMGCS - OCT2006




                                                                                       Mar-13                20_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
         infraestrutura de solo


A LOW COST solution makes it possible for ALL airports to
enjoy the operational and safety benefits of ASMGCS.
They can significantly improve safety, enabling airports to
rewrite operational procedures to enhance capacity and
efficiency.

Other applications include gap filling and critical area
monitoring and these applications can also significantly
improve airport operations at very low cost.

It is also possible to provide effective FOD protection. Coverage
can be exceptional with minimal downtime and very low
maintenance costs.


                                                  Mar-13        21_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
        infraestrutura de solo


Extended Benefits:

Main problems for airport users

1 - Efficiency
Different    stakeholders   operate    in  the   apron.
Each stakeholder operates the necessary vehicles to
support its operation
2 – Safety
Vehicle congestion in the apron.
Accident/incident rate increase and equipment misuse


                                                 Mar-13        22_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
              infraestrutura de solo

                              POSITIONING




                              GEOFENCING


Open Interfaces to
 Airport Systems                 Communication
                          Links/wireless tech. GPRS/WIFI


                                                            On Board Units
                                                            Staff-to-vehicle
                                                           Allocations Access
                                                           Control to Vehicle
 Resource Management
       Systems                                             Mar-13               23_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
        infraestrutura de solo


Objectives:

- Maximize GSE utilization – GPU’s, steps, bag carts,
  etc.

- Cost reduction thus increasing Pax and bag flux
  efficiency.

- Safety reinforcement, by reducing the number of
  accidents/incidents and GSE/aircraft damage
  repair costs

                                                 Mar-13        24_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
               infraestrutura de solo



2020: Existing capacity of the airport network in Europe
will not be sufficient to accommodate an add on of 3.7
million of flights (Source: CASA –Australian Civil Aviation Safety Authority – APR2011)


•Current economic impacts of airport ground accidents:~
Estimated US$ 3 Billion a year in uninsured losses~ Over
US$ 400 per minute costs of aircraft delays due to ramp
damage
(Source: CASA –Australian Civil Aviation Safety Authority – APR2011)


•Increasing costs for airlines -> Pressure for efficient and
safe airport operations

                                                                       Mar-13      25_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
          infraestrutura de solo


Challenges:


Safety

Efficiency

Capacity of the air transport system through improved
ATM

Passenger services

Environmental effects

                                                   Mar-13        26_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
        infraestrutura de solo


Central functionality is the integrated optimization of
vehicle operations:

By risk prevention, safety, efficiency and capacity will
be significantly enhanced

      –enabling cost reductions (operative, insurance)

•The human factor will gain particular consideration

-> These systems are to be understood as a decision
support tool, which reduces complexity and increases
flexibility. The user will remain the decision-maker

                                                 Mar-13        27_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo

               APPLICABILITY

   Service                          Luggage


                Fleet Handlers

     Fire                             Pax
   Fighters


   Follow-me                        Support
                 Air Traffic
                 Controllers

    Works
                                 Maintenance

    Various       Operation
                   Officers
                                               Mar-13   28_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




                                         Mar-13        29_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
            infraestrutura de solo

Cost effectiveness example (AAS solution)




  Source: AAS – Integrated Airport Apron Safety Fleet Management Collaborative Project – APR2011



                                                                         Mar-13              30_
Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da
infraestrutura de solo




                                         Mar-13        31_
Obrigado pela vossa atenção
Luís M. Cruz

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Navegação final

  • 1. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo
  • 2. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Luís Miguel Cruz Trabalho no âmbito da Cadeira de Navegação da Licenciatura em Gestão Aeronáutica 2º ano/2º semestre – 2011/2012 Docente: Cor. Victor Marques
  • 3. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Introdução Mar-13 3_
  • 4. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Congestionamento – um problema crescente - Tendência de constante crescimento do tráfego (fluxos de pessoas e mercadorias). - Requisitos cada vez mais exigentes em termos de segurança a nível mundial. Principais aeroportos com capacidade saturada - Prejudiciais e significativos atrasos para todos - Dificuldades acrescidas dado o conhecimento parcial e limitado da situação global dos intervenientes. Mar-13 4_
  • 5. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Situação Mundial - Crescente número de incidentes/acidentes na circulação de veículos no solo - Segurança das operações aeroportuárias uma das principais preocupações. - Maioria dos sistemas de controlo baseia-se em procedimentos de contacto visual (“ver e ser visto”) - Riscos e fragilidades acrescidos. Mar-13 5_
  • 6. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Enquadramento Mar-13 6_
  • 7. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo 3 grandes áreas de circulação, identificadas a azul, com regras específicas e acessos distintos por diferentes entidades. ÁREA EXTERNA ÁREA DE MOVIMENTO INTERNA DO AEROPORTO Pessoas, Carga, Correio Viaturas dos Handlers Operações Aeroportuárias/manutenção, pessoas e veículos Entidades Oficiais, pessoas e veículos Entidades de Emergência, pessoas e veículos ÁREA ÁREA DE ÁREA DE PÚBLICA PLATAFORMAS MANOBRA Mar-13 7_
  • 8. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo História Mar-13 8_
  • 9. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo História Necessidade de controlo e gestão à superfície do aérodromo remonta aos primórdios da aviação cívil. História recente: 1974 – Primeira abordagem da ICAO à introdução de sistemas, ao introduzir uma série de requisitos operacionais. 1979 - ICAO publica a Circular 148 (Surface Movement Guidance & Control Systems), cujo objetivo era dar orientações sobre os tipos de sistemas necessários em vários aeroportos. Mar-13 9_
  • 10. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo 1977 – A colisão de dois B747 no solo em Tenerife deu mais visibilidade ao tema, em particular, foi reconhecida a necessidade de introdução de materiais e componentes de melhor qualidade. 1986 - Publication of ICAO Doc. 9476 (Surface Movement Guidance & Control Systems). This document gave more detail than the original Circular 148 & therefore better facilitated the relevant specifications of ICAO Annexes & PANS. Mar-13 10_
  • 11. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo 1980`s - With the growth of aviation, it became recognized that the capabilities of the systems were becoming inadequate, particularly during periods of low visibility. Objective: develop systems that could enable an increase capacity under all weather conditions, at all types of airport. 1990`s - Work commenced on the development of A-SMGCS 2004 - Following an extensive development process involving operational & technical input ICAO published its global A- SMGCS Manual. Today – Adaptability to smaller airports; LOW COST alternatives Mar-13 11_
  • 12. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Ongoing Implementation SMGCS/A-SMGCS implementation is ongoing at many MAJOR airports in Europe. London Heathrow, Paris Charles de Gaulle, Zurich, Geneva and Vienna have already an A-SMGCS. The map shows the airports which implemented A-SMGCS or plan to do so in the near future. Mar-13 12_
  • 13. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Scope Mar-13 13_
  • 14. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo From the ground surface movements point of view, an airport layout can be broken down into the three following segments: 􀂾 Maneuvering area: Runways and taxiways, (under control of ATC authorities) - limited number of vehicles, together with aircraft, are operating in this area, and ground control ensures safety by maintaining adequate separation between the mobiles. 􀂾 Apron area: Parking areas, it is under joint responsibility of airport operators and ATC authorities. A large number of vehicles are operating around the aircraft to support various activities: passengers transfer, goods handling, aircraft servicing, security, etc. 􀂾 Public area: Arrival and departure halls, it is the interface of the airport. with a variety of ground transportation means. Mar-13 14_
  • 15. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Mar-13 15_
  • 16. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Costs Mar-13 16_
  • 17. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Costs of SMGCS/A-SMGCS stem from the need to provide the infrastructure, data fusion, and user interface to obtain and process traffic information from cooperative mobiles (aircraft and vehicles). It is assumed that any airport planning to implement SMGCS/A- SMGCS will already have at least one operational SMR, as well as the communications infrastructure (e.g. fibre optic cable) to transfer data between elements of the system. These items are not therefore included in the costs. Mar-13 17_
  • 18. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo All costs are assumed to be transferred to the airspace user via service charges. These are mid-range costs: minimum and maximum costs have been used to test sensitivity. Scenario A - is a medium-sized airport with levels of weather delay (50k minutes per annum) comparable to that experienced by Orly and Gatwick airports (according to data from CFMU). Scenario B - is a larger airport with levels of weather delay (100k minutes per annum) close to the mean for European airports. Mar-13 18_
  • 19. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo ANSP: Air Navigations Service Provider Source: http://www.eurocontrol.int - Final report on the generic cost benefit analysis of ASMGCS - OCT2006 Mar-13 19_
  • 20. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo The costs for A-SMGCS Level II stem from the need to provide additional SMR in order to achieve sufficient accuracy to avoid false targets and hence false alerts from the warning system. A single SMR has been found, at the trials airports, to be insufficient to achieve this. Source: http://www.eurocontrol.int – Final report on the generic cost benefit analysis of ASMGCS - OCT2006 Mar-13 20_
  • 21. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo A LOW COST solution makes it possible for ALL airports to enjoy the operational and safety benefits of ASMGCS. They can significantly improve safety, enabling airports to rewrite operational procedures to enhance capacity and efficiency. Other applications include gap filling and critical area monitoring and these applications can also significantly improve airport operations at very low cost. It is also possible to provide effective FOD protection. Coverage can be exceptional with minimal downtime and very low maintenance costs. Mar-13 21_
  • 22. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Extended Benefits: Main problems for airport users 1 - Efficiency Different stakeholders operate in the apron. Each stakeholder operates the necessary vehicles to support its operation 2 – Safety Vehicle congestion in the apron. Accident/incident rate increase and equipment misuse Mar-13 22_
  • 23. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo POSITIONING GEOFENCING Open Interfaces to Airport Systems Communication Links/wireless tech. GPRS/WIFI On Board Units Staff-to-vehicle Allocations Access Control to Vehicle Resource Management Systems Mar-13 23_
  • 24. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Objectives: - Maximize GSE utilization – GPU’s, steps, bag carts, etc. - Cost reduction thus increasing Pax and bag flux efficiency. - Safety reinforcement, by reducing the number of accidents/incidents and GSE/aircraft damage repair costs Mar-13 24_
  • 25. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo 2020: Existing capacity of the airport network in Europe will not be sufficient to accommodate an add on of 3.7 million of flights (Source: CASA –Australian Civil Aviation Safety Authority – APR2011) •Current economic impacts of airport ground accidents:~ Estimated US$ 3 Billion a year in uninsured losses~ Over US$ 400 per minute costs of aircraft delays due to ramp damage (Source: CASA –Australian Civil Aviation Safety Authority – APR2011) •Increasing costs for airlines -> Pressure for efficient and safe airport operations Mar-13 25_
  • 26. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Challenges: Safety Efficiency Capacity of the air transport system through improved ATM Passenger services Environmental effects Mar-13 26_
  • 27. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Central functionality is the integrated optimization of vehicle operations: By risk prevention, safety, efficiency and capacity will be significantly enhanced –enabling cost reductions (operative, insurance) •The human factor will gain particular consideration -> These systems are to be understood as a decision support tool, which reduces complexity and increases flexibility. The user will remain the decision-maker Mar-13 27_
  • 28. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo APPLICABILITY Service Luggage Fleet Handlers Fire Pax Fighters Follow-me Support Air Traffic Controllers Works Maintenance Various Operation Officers Mar-13 28_
  • 29. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Mar-13 29_
  • 30. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Cost effectiveness example (AAS solution) Source: AAS – Integrated Airport Apron Safety Fleet Management Collaborative Project – APR2011 Mar-13 30_
  • 31. Os sistemas de posicionamento por satélite e a gestão da infraestrutura de solo Mar-13 31_
  • 32. Obrigado pela vossa atenção Luís M. Cruz