Sven Skåraeus höll ett föredrag 1967

Radar och ADB för lufttrafikledning

Ibland måste man städa och härom veckan hittade jag ett för mig tidigare okänt referat av ett föredrag hållet av Sven Skåraeus den 9 februari 1967 med titeln "Radar och ADB för lufttrafikledning". Jag hittade detta referat i ett häfte av Teknisk Tidskrift, dåvarande Teknologföreningens tidskrift, numera saligen avsomnad.

Först kommer här referatet och därefter tar mig friheten att kommentera det.

Bo Lindestam kommenterar:

Referatet kan med nutidens ögon kanske tyckas litet märkligt, men man måste komma ihåg att det hänt fantastiskt mycket inom flygledningsområdet sedan slutet på 1960-talet. Vi vet att flygledningens operativa förutsättningar och tekniskt/operativa funktioner har utvecklats på ett sätt som man kanske inte kunde föreställa sig då i mitten av 1960-talet. Inte minst har utvecklingen av den använda tekniska utrustningen fram till det som nu under 2010-talet allmänt används varit fantastisk. Men vi skall samtidigt komma ihåg den utrustning som vi var med om att utveckla och införa i ledningscentraler på 1960-talet av många då ansågs ligga i teknikens definitiva framkant.

Referatet är gjort av signaturen Ale. Vem det är vet jag inte och jag vet inte heller om referenten har haft någon kunskap om ämnet och i vilken utsträckning han förstått vad Sven Skåraeus sagt. Men vi kan konstatera att mycket av den terminologi som förekommer i referatet säkert har används av Sven Skåraeus, även om några tolkningar kanske är litet fantasifulla.

Sven Skåraeus

Sven Skåraeus var klart den av cheferna vid Standard Radio & Telefon AB mest insatte när det gällde just flygledning och ledningsoperativa frågor. Han anställdes vid SRT i början på 1950-talet och kom då från dåvarande Luftfartsstyrelsen (ej att förväxla med dagens Luftfartsstyrelse). Han hade sysslat med radarfrågor och andra tekniska hjälpmedel för att underlätta trafikledningen (då hette det så, numera flygledning) inom civilflyget. Han hade under flera år arbetat med kollegor inom Luftfartsstyrelsen som var djupt involverade att utveckla ett operativt fungerande system för flygledning utgående från den tidens förutsättningar. Flera av hans dåtida kollegor kom att utnyttjas som mycket väl ansedda rådgivare vid uppbyggnaden av ett internationellt flygledningssystem och flera av dem hade tjänstgjort i främmande länder, bl.a. i Afrika och Mellanöstern.

Sven visade sig ju också vara en fantastisk systemkonstruktör, där många av oss, som kom att jobba med honom, kommer ihåg hans mycket detaljerade ritningar över manöverbord och tillhörande kopplingsscheman för sammankoppling och hantering av inmatning från tangentbord och andra knappsatser. Man skulle väl utan tvekan kunna säga att systemupplägget rent operativt för de militära centralerna för PS-08 och för rgc var ett resultat av Svens känsla för det militäroperativa skeendet tillsammans med hans kombinationsförmåga och skarpsinne. Han var vår mästare i kontaktkombinations- och relä-teknik, den teknik som fanns att tillgå för dåtiden systembygge.

Med denna kunskap och erfarenhet från militära lösningar och civilflygtänkande gjorde han även upp lösningarna för de operativa funktionerna vid det första av våra Arlanda-system. Detta system var i grunden i många avseenden en kopia av ett rgc-system, men det visade sig att många detaljer måste lösas på annat sätt än i rgc beroende på skiljaktiga krav.

Var stod vi 1967?

Utöver den omfattande militära erfarenhet vi hade fått från luftbevakningssystemen var vår operativa erfarenhet från civil flygledning vid denna tid begränsad till erfarenheterna från Arlanda och från samtal med en lång rad intresserade och potentiella kunder inom det civila området. Därutöver hade vi gjort en hel del demonstrationer med särskilt uppbyggda manöverbord och fingerade operativa förlopp som Jan Hjertén beskrivit i en tidigare artikel. Han beskriver också de experiment och demonstrationer vi gjort med smalbandsöverföring av radarsignaler från Malmö, som senare presenterades som ett eget koncept som fick namnet Natrap.

I backspegeln skall vi väl ödmjukt konstatera att den smalbandigt överförda radarinformationen inte var särskilt lämpad för operativt bruk, beroende på den låga noggrannheten, främst beroende på att ett radareko från ett flygplan som uppfångas av en primärradarstation egentligen är ett kluster av radarekon i tidssekvens från ungefär samma avstånd när radarsvepet belyser flygplanet. Ögat har förmågan att relativt väl integrera dessa synintryck till en medelpunkt och en utbredning, vilket dåtidens experimentutrustningar hade klara svårigheter att klara av. Det var först under Stansaab-tiden som de första kvalificerade radar-extraktorerna såg dagens ljus, då också med korrelering med en parallellt rapporterande sekundärradar.

Inom SRT hade främst Ingvar Andersson och Gunnar Norling fått uppgiften att från ganska lösa förutsättningar utarbeta en plan för hur de militära ledningssystemen kunde utvecklas så att de kunde bli moderna civila lufttrafikledningscentraler. Denna verksamhet var kraftigt påhejad av främst Börje Grängsjö, som såg stora möjligheter inom detta område vid sin internationella marknadsföring. Ett antal konceptskrifter och broschyrer togs fram och den ovannämnda demonstrationsutrustningen kom att utnyttjas för fotografering och demonstrationer.

Inom ITT-koncernen hade det motvilligt väcks ett intresse för vår flygledningsverksamhet genom att höga chefer hade snappat upp vid sina besök i Barkarby att vi höll på denna verksamhet. Informationen om vår verksamhet spreds på koncern-nivå och väckte på några ställen, bl.a Holland och Belgien viss uppmärksamhet.

Den mest näraliggande verksamheten inom koncernen var SEL (Standard Elektrik Lorenz) i Stuttgart som var världsledande på instrumentlandningssystem (ILS). I samband med att SEL fått en förfrågan från det tyska flygvapnet på en utredning om ett icke taktiskt ledningssystem uppmanades vi att söka kontakt med SEL. Några av oss var då nere i Stuttgart och diskuterade ett möjligt samarbete, men det hela rann ut i sanden, främst beroende på ett mycket teoretisk angreppssätt, som SEL valt. Som ett kuriosum ledde denna kontakt efter många turer senare till en beställning av den icke-taktiska ledningssystemsimulatorn RASIF som installerades i Kaufbeuren.

Ledningsprinciper

De ledningsprinciper som gällde på Arlanda vid denna tid var i botten det som kallades procedurtrafikledning, som byggde på piloternas läges/tidrapportering vid föreskrivna rapportpunkter, förstärkt genom radarkontroll enligt lokala bestämmelser var och när radarn fick användas. Radarkontrollen, när den var möjlig, gjorde att de s.k. separationskriterierna väsentligt kunde reduceras, dvs. avstånden i tid och rum mellan närliggande flygplan kunde göra mindre. Detta innebar att ledningskapaciteten kunde höjas.

Sven talar därför om ”flight strips”, eller ”färdremsor”, som referenten kallar dem. Dessa utgör grundförutsättningen för procedurtrafikledningen, och det antyds att man kan förtrycka uppgifterna för de enskilda flygningarna på dessa ”flight strips”. Denna funktion fanns inte i begynnelsen på Arlanda utan dessa ”flight strips” förbereddes av trafikledningsassistenter. Med en fungerande strip-hantering kunde systemet alltid återgå till procedurtrafikledning om radarfunktionen skulle fallera.

De radarstationer som var anslutna till den första Arlanda-centralen stationerna på Arlanda och vid Bällsta, direkt i anslutning till Bromma flygplats. Informationen från dessa radarstationer var endast ”rå” primärradarsignal som presenterades på radarskärmarna, antingen den ena eller den andra. Om jag inte minns fel hade Arlandaradarn en s.k. back-to-back-antenn som visade två motställda svep samtidigt på radarskärmen. En generell sampresentation av radarinformation kom först i samband med ATCAS-systemen.

År 1967 fanns ännu inte sekundärradar (SSR) tillgänglig för operativt bruk, men de första tekniska försöken kom att inledas vid denna tid. Det betydde att flygledarna måste tillämpa rigorösa regler vid identifiering av flygplan med hjälp av radar, eftersom det inte fanns något ”objektivt” som band det enskilda radarekot till ett visst flygplan. Denna s.k. ”positive identification” var förutsättning för att kunna få använda radarinformationen och på det sättet minska separationskriterierna.

Koordinering

Det är intressant att Sven tar upp koordinationsbelastningen på flygledarna redan vid den tillämpade procedurtrafikledningen. Och han ser att här skulle ADB, som han kallar det, kunna hjälpa till att distribuera de aktuella uppgifterna. Detta fanns alltså inte på Arlanda vid denna tid men som blev standard i nästa generations flygledningssystem, såsom ATCAS och dess generationsfränder. Det är också intressant att han även nämner att en hel del av de åtgärder man försökte vidta inte hade någon egentlig effekt på arbetsbelastningen. Kanske ligger något av förklaringen till detta i de problem som nämns i följande stycke.

Numera litar så mycket på systemen att man helt har avskaffat ”flight strips” och därmed möjligheten att återgå till procedurtrafikledning. Men belastningen på flygledarna beroende på kravet att koordinera med sin omgivning kvarstår och är ofta en väsentlig och ibland okontrollerat stor belastning på operatörerna. Dagens lösningar inriktar sig på luftrumsorganisation efter dominerande trafikflöden för att i möjligaste mån undvika behovet av koordinering. Man kan jämföra det med motorvägar med få på- och avfarter. Dock ställer dagens krav på fria rutter för att minska miljöbelastningen stora krav på koordineringsfunktionen.

Etiketter och hjälppresentation

Redan år 1967 fanns det på i Arlanda-centralen möjlighet att visa etiketter på de mål som visades på radarskärmen. Men för att detta skulle vara möjligt skulle man först låta systemet starta målföljning av det aktuella flygplanet. Detta kunde i systemet inte ske automatiskt utan krävde flygledarens aktiva medverkan, något som kunde liknas med den nämnda ”positive identification” som krävdes för att kunna få utnyttja radarinformationen över huvud taget. Det är mycket riktigt att man kunde få en primitiv etikett på radarskärmen som motsvarades av en tabellsammanställning av data på en separat tabellskärm. Detta system var mycket arbetskrävande och man bestämde att det inte skulle användas operativt, trots att SRT hade fått mycket uppmärksamhet internationellt för detta genom imponerade besökare och mycket positiv uppmärksamhet i internationell fackpress. Se bl.a. Philip Klass’ reportage i Aviation Technology & Space Technology. Vi var nämligen bland de första i världen med sådana lösningar.

Det var först i andra generationens system som dessa etiketter, s.k. lablar kom till allmän användning med relevant information såsom anropssignal, fart/höjd, ibland SSR-kod och även t.ex. destination eller liknande med i etiketten.

Några funktioner som dessutom hade fått internationell uppmärksamhet i Arlanda-systemet var möjligheten att visa olika former av referensinformation i form av kartor, inflygningslinjer o. dyl. Här fick vi lustigt nog en del problem med några av de militära flygledarna som var placerade i den militära delen av Arlanda-centralen, den s.k. Svea Kontroll. Man ville nämligen överinterpretera vad t.ex. inflygningslinjerna representerade. Genom upprepade provflygningar med direktkontakt med flygförarna hade man upptäckt en viss systematik som skulle betyda att systemet skulle visa radarbilder med högre noggrannhet än som teoretiskt skulle vara möjligt. Detta varade under en tid, men sedan förstod man den möjliga inverkan av den teoretiska osäkerheten på säkerheten.

Slutord

Slutligen tar Sven Skåraeus upp den vid denna tid mycket känsliga frågan om systemens inflytande på det operativa flödet. Det var då helt tabu att tänka sig att systemet skulle frånta operatörerna något av deras handlingsfrihet, men Sven antyder att det skulle vara möjligt med aktiv systemmedverkan. Den svårighet han antyder är inte de tekniska möjligheterna, vilket kan tyda på en övertro på tekniken utan på de ekonomiska förutsättningarna. Utvecklingen har senare visat att den största svårigheten har varit den ideologiska, nämligen att reducera flygledarens och pilotens roll i ett mer automatiserat system för det operativa flödet.

Sammantaget är de funktioner, lösningar och problem som Sven presenterar mycket visionära för att ha skett år 1967, men samtidigt måste man konstatera att utvecklingen kanske inte har gått efter de linjer som den gode Sven hade tänkt sig vid detta tillfälle. Allting har blivit åtskilliga gånger mer komplicerat med tiden inom flygledningsområdet.

/Bo Lindestam
2013-09-05