Människor behöver räddas hela tiden. Antingen så vi inte slår ihjäl oss själva av misstag, slarvar bort oss eller förstör stora värden på grund av rent slarv. Om det inte fanns en hel massa automatiska varnings- och räddningssystem – och det gör det inte i stora delar av världen – skulle vi se betydligt många flera olyckor med dödlig utgång.
Ais – för full koll på haven
1992 fick Håkan Lans en idé. Han förstod förmodligen inte hur viktig den var just när han fick den, varken för sjöfarten eller för flyget.
Håkan Lans, svensk uppfinnare. Bild: GP & C.
Om alla fartyg på havet annonserade sin gps-position på en radiokanal som alla andra kan höra, kan man pricka in dem på en karta, undvika att köra in i dem och dessutom registreras i land för att förenkla eventuella hjälpinsatser.
Automatic identification system, ais, består av en transponder (automatisk radiosvarare) på det fartyg som vill identifiera sig och lämna sin position och om man så vill, ett tillkopplat elektroniskt kartsystem så man kan se var alla andra fartyg runt omkring finns.
Ais är i dag en världsstandard och har ett antal syften, som att kunna identifiera fartyg med farlig last, fartyg med personal som inte får landstiga, fartyg som varit på ställen de inte får och så vidare, men den huvudsakliga nyttan är att undvika kollisioner, antingen med andra fartyg eller med grund eller land.
I ais-telegrammet som sänds av transpondern ska ingå uppgifter om bland annat fartygets namn, id-nummer, ägare, hemort, fart, riktning, last, destination och uppskattad ankomsttid.
Fartyg i Engelska kanalen.
Ais är öppet och världsomspännande och kan avlyssnas från satellit. Data distribueras över hela världen och kan ses på internet, överlagrat på en elektronisk karta. I och med det kan myndigheter hålla ordning på sjöfarten och se vad som håller på att hända.
Men om någon nation inte vill visa en större flottmanöver, eller illegal oljeexport till exempel, kan man väl bara stänga av ais-transpondern? Nej, för då blir det problem med sjöfarten i närområdet.
Ais-data kan också jämföras med radarbilder av hamnområden genom så kallad sensorfusion, alltså att man lägger två bilder på varandra och noterar skillnaderna. Då kan man se om det till exempel finns fartyg som syns på radar men inte på ais (fara för sjöfarten), eller tvärtom, fartyg som syns på ais men inte på radar (stealth-fartyg).
Trafiktätheten på världens farleder kommer inte att minska, tvärtom. Engelska kanalen är som en enda gröt av fartyg. Dessutom fyller man långsamt upp kanalens kanter med vindkraftparker. Utan ais stannar sjöfarten.
Sekundärradar – livsviktigt för flyget
Sekundärradarn vid Uppsala.
Radarn hade blivit en realitet precis efter andra världskriget. Flygvapnen i världen ville ha ett automatiskt sätt att kunna skilja vän från fiende på radar och amerikanerna uppfann radarsvarssändaren, kallad iff, identification friend or foe.
Radarn var en fantastisk vinst för flygtrafikkontroll eftersom den ökade effektiviteten i arbetet, mot att bara fråga piloten på radio om var han trodde att han var och plotta på en karta. Men hur skulle man kunna veta vilket flygplan man såg på radarskärmen?
Det enda sättet var att beordra planet att svänga, och se om radarekot svängde. När luften är alldeles tjock av flygplan är det besvärligt att inte känna till radarekonas identitet eller höjd. Höjden är viktig att känna till om man vill kunna se till att två plan inte krockar. Identiteten är viktig om man ska kunna anropa flygplanen på radio.
Det här är en primärradarbild av området närmast Uppsala. Kan du tolka den? Det är svårt. Du ser ett antal identifierade ekon, men gröten närmast antennen rymmer många fler. De går att urskilja med dopplerradar, men man kan fortfarande inte få höjden eller identiteten.
En modern radartransponder fungerar så att den tar emot en särskild radarpuls utsänd från en så kallad sekundärradar (ssr, seconday surveillace radar) strax över en gigahertz, grunnar på pulsen en stund och skickar tillbaka en svarspuls på en annan frekvens, som innehåller flygplanets identitet och höjd.
Med hjälp av information från sekundärradar kan ett datorsystem för flygtrafikledning beräkna planens kurser och risker för kollision. Två plan kan mycket väl befinna sig på samma ställe, bara de inte är på samma höjd. De kan vara på väg mot samma ställe eller höjd, men det gör inget bara det finns tillräckligt med separation i mellan dem.
Skulle systemet upptäcka att något av kriterierna för separation inte uppfylls, nu eller inom en framtid, kan det varna en operatör, som får tala piloterna till rätta. Skulle systemet upptäcka att ett plan avviker från den givna kursen som anges i färdplanen, kan systemet också varna. Skulle ett flygplan plötsligt försvinna från sekundärradarbilden, varnar systemet också. Då är det dags för en räddningsinsats.
Vissa nationer har för vana att låta sin militära flygplan stänga av transpondern. De klassas då som en fara för flygtrafiken. Men det hindrar dem inte från att synas på primärradar, så syftet är lite oklart. Svensk flygradar sträcker sig långt ned över Polen och Baltikum, så det är lite svårt att bara försvinna.
Svaret från trafikflygets transpondrar stannar inte hos flygledarna utan publiceras och kan ses på internet, överlagrat på en elektronisk karta. Bilden visar den svenska karttjänsten Flightradar24. Luftrummet över Europa är en helt otrolig gröt, men det går att zooma på en enskild flygplats och se landningar och starter, likväl som det går att klicka på ett flygplan och få data om det och dess färdväg.
Trafiktätheten i luftrummet över Europa är enorm och kommer inte att minska. Vi ska vara väldigt glada för att Eurocontrol, den sameuropeiska trafikkontrollen, finns. Med bättre samordning över hela EU kommer trafikledningarna snart att kunna samsas bättre och flygplanen att kunna packas ännu tätare. Utan sekundärradar stannar flygtrafiken.
Ertms – säkrare tåg, och oftare
Det sker ju inte varje dag, men då och då händer det att tågförare somnar, fyllnar till, pratar i telefon och struntar i de optiska signalerna längs banan. Ett par horribla olyckor, till exempel i Polen (Szczekociny 2012) och Spanien (Santiago de Compostela 2013) visade vad som händer när tåg kör för fort eller kör där de inte ska, och blir till småsmulor respektive dragspel.
Järnvägens signalsystem är ett utmärkt sätt att ta reda på var ett tåg finns på järnvägsnätet, på ett ungefär, men om föraren inte lyder de optiska signalerna kan trafikkontrollen, fjärrklareringen, inte göra mycket. För att få slut på gråzonen mellan signalen och viljan att följa den tog LM Ericsson fram atc-systemet, som togs i drift 1980. Sedan dess har vi inte haft några större tågolyckor i Sverige.
Atc-systemet överför signal- och hastighetsbesked till loket och elektroniken i loket ser till att anpassa hastigheten eller bromsa, om inte föraren gör det. Det sänds ingen identifikation tillbaka till fjärrklareringen om vilket tåg det rör sig om, dess hastighet eller riktning. Det får datorsystemen ”gissa” sig till.
Atc är tämligen unikt för Sverige, men just nu införs ertms, european rail traffic management system, i Europa. Det är ett så kallat radioblocksystem där loket hela tiden sänder uppgifter, bland annat om sin position och hastighet, via radio till fjärrklareringen, som då exakt kan beräkna till exempel tillåten maxhastighet och bromssträcka, och skicka tillbaka ett besked om de uppgifterna.
En effekt av ertms är att flera tåg kan packas tätare samman på spåret än med dagens metoder, eftersom man vet exakt var tågen är, vilket gör att trafiktätheten kan ökas.
Ertms-balis, ”eurobalis”, är en sändare som lämnar sin position till förbipasserande tåg. Foto: Michiel (CC BY-SA 3.0)
Allt eftersom trafikmonopolen försvinner på järnvägarna över hela världen kommer trafiktätheten att bli allt större, eftersom antalet konkurrerande trafikbolag ökar och alla ska ha rätt till spårutrymme. Med punktformiga optiska signaler som vi har nu går det knappast att pressa in flera tåg per tidsenhet på hårt belastade sträckor, till exempel Stockholm–Göteborg, men med ertms kommer tågen att kunna packas tätare utan att trafiken blir mera riskfylld.
Den belgiska järnvägen har en realtidskarta där man kan se alla tåg i hela landet allt eftersom de rör sig. Det kanske vi skulle behöva i Sverige också, kopplad till en funktion som jämför med tidtabellen.
Alltså: Tre system vi inte vill vara utan
Livsuppehållande system finns det gott om, men om något av de som nämns i den här artikeln skulle falla bort, skulle samhället uppleva ett mycket allvarligt stillestånd. Plötsligt skulle ett antal färdtillstånd dras in, flygplanen bli stående på marken och tågen bli stående vid stationerna.
Sjöfarten kan förmodligen fortsätta med enbart radar, men olyckstillbuden skulle öka och de små fartyg som inte har radar skulle utsättas för större risker. Smugglingen till havs skulle uppleva en ny guldålder.
Vi ska vara tacksamma för de världsomspännande övervakningssystemen som tillåter tredje part att hålla ordning på trafiken.
Läs mer:
Ais är grunden för det öppna, community-projektet Marine Traffic:
https://www.marinetraffic.com/se
Övervaka flygtrafiken alldeles själv:
http://www.flightradar24.com
Detaljerad tåginformation i Belgien:
http://www.railtime.be/website/traffic-trains
”Med ATC-systemet går tåget som på räls”:
http://techworld.idg.se/2.2524/1.160472/med-atc-systemet-gar-taget-som-pa-rals
