AVIONICA - Tecniche di navigazione - dead reckoning

AVIONICA

Importanza e funzione dell'avionica.

"Avionica" è una parola derivata dalla combinazione di aviation-elettronics. Essa è stata usata per la prima volta negli Stati Uniti all'inizio degli anni '50 ed è una disciplina che si occupa dello studio e dell'analisi dell'elettronica di bordo (e degli impianti a terra) correlata ai problemi di controllo e guida del volo. L'industria dell'avionica fattura, oggi, molti milioni di dollari per la produzione degli equigiamenti dei moderni aerei militari e quelli delle linee aeree civili per un ammontare di circa il 30% del costo totale dell'aereo, fino ad arrivare ad oltre il 75% per alcuni tipi di velivoli. La necessità di sistemi avionici è innegabile: basti pensare che un aereo che viaggia a 800 Km/h percorre più di 3 chilometri in 15 secondi, ed è necessario determinare la posizione del velivolo nel più breve tempo possibile.

Inoltre, la densità del traffico aereo sulle principali aerovie richiede che il velivolo voli in un corridoio aereo ben definito (il cosiddetto "tube in the sky") e controllato dalle autorità di gestione del traffico (ATC, Air Traffic Control; il controllo del traffico aereo si basa sull'identificazione del velivolo: questa funzione è svolta da un radar di terra, detto radar secondario o SSR (Secondary Surveillance Radar) per distinguerlo dal radar primario (PSR, Primary Surveillance Radar), che ha compiti di ricerca e di avvistamento, e determina il range, l'azimuth e in qualche caso l'elevazione del segnale riflesso dal velivolo. Uno svantaggio del sistema SSR è il cosiddetto fruiting, che accade quando più stazioni ATC di terra interrogano un transponder, e le repliche ad una stazione sono ricevute dalle altre. Il sistema SSR è concepito in modo che dalla stazione di terra venga sorvegliata una zona cilindrica di raggio pari a circa 370 km (200 miglia nautiche) e altezza circa 15 km, detta control zone (CZ) e la localizzazione deve avere una precisione dell'ordine delle decine di metri in direzione radiale e qualche grado in azimut, per permettere una correlazione con i dati del radar primario. Inoltre, la stazione di interrogazione deve essere in grado di effettuare con ogni transponder lo scambio di informazioni voluto; le norme ICAO prevedono diversi codici con i quali si possono inviare ai velivoli equigiati col transponder fino a 6 diversi tipi di interrogazione, chiamati modi. A seconda degli obiettivi prefissati, si può interrogare in un solo modo oppure in più modi che si susseguono in alternanza). Non è solo importante il vincolo di accuratezza tridimensionale sulla traiettoria di volo, ma c'è anche una quarta dimensione, il tempo, nel senso che l'orario del velivolo deve essere contenuto in specifiche finestre temporali. Per soddisfare questi requisiti, sistemi di navigazione integrati in uno più ampio Flight management system (FMS) sono indispensabili.

Tecniche di navigazione.

Con il termine "navigazione" s'intende l'insieme delle metodologie e degli strumenti necessari all'identificazione di posizione, velocità e assetto di un velivolo in una determinata rotta, cioè alla conoscenza del vettore di stato x, tipicamente a nove componenti, 3 coordinate di posizione, 3 di velocità e 3 angoli di assetto, in un assegnato sistema di riferimento: x=[x y z x y z a b g]^T.

Più precisamente si parla di navigazione quando il vettore di stato è stimato ed osservato a bordo, mentre quando è calcolato fuori del velivolo (ad esempio da una stazione di controllo a terra) si parla di sorveglianza o posizionamento. Il concetto di guida è invece collegato all'insieme delle azioni necessarie a direzionare la piattaforma aerospaziale verso una posizione nota, non necessariamente definendo o conoscendo il vettore di stato. Le manovre di guida verso una posizione di arrivo si indicano con il termine "homing", e possono essere visive o assistite da sensori all'infrarosso o ancora da radar.

I più diffusi metodi di navigazione sono cinque:

Pilotaggio, o navigazione a vista;

Dead reckoning;

Navigazione celeste;

Navigazione inerziale;

Navigazione radioassistita.

Il pilotaggio è il più semplice e antico dei metodi di navigazione. Consiste nel fissare la posizione del velivolo rispetto ad una serie di riferimenti conosciuti.

Il dead reckoning è un metodo di qualche utilità sulle rotte oceaniche o sorvolanti ampie distese continentali, ed è basato sulla determinazione della posizione dall'estrapolazione, o integrazione, di una serie di misure incrementali di velocità. Il suo nome originario era "ded reckoning" (da deduced reckoning), trasformato in dead reckoning dai giornalisti dell'epoca di Lindbergh (1927) per ricordare con tragica ironia i piloti che persero la vita cercando di orientarsi in pieno oceano Atlantico.

La navigazione celeste consiste nel calcolo della posizione da avvistamenti di corpi celesti, inclusi stelle e luna.

La navigazione inerziale determina la posizione del velivolo utilizzando degli accelerometri montati su piattaforme stabilizzate giroscopicamente.

Un sistema di navigazione a bordo di un velivolo, in generale, implementa le equazioni di navigazione: esse contengono istruzioni e dati e fanno parte di un software di bordo che include un sistema operativo, dei drivers per sensori e periferiche, e degli algoritmi di gestione dei guasti del sistema. Le istruzioni e i dati "invarianti" sono generalmente immagazzinati in memorie a sola lettura (ROM), mentre dati dipendenti dalla missione sono di solito inseriti dal pilota o letti da memorie di massa ed immagazzinati in memorie ad accesso casuale (RAM).

La navigazione radioassistita (o "radionavigazione") si basa su sistemi di terra e su satelliti per misurare la posizione attraverso la misura del tempo di proazione di un'onda elettromagnetica.

Le bande di frequenza attualmente in uso per la radionavigazione sono:

VLF 3-30 khz

LF 30-300 khz

MF 300-3000 khz

HF 3-30 Mhz

VHF 30-300 Mhz

UHF 300-3000 Mhz

SHF 3-30 Ghz

Per la banda UHF, esiste un ulteriore suddivisione, che riguarda i servizi che fanno uso di radar.

Gli impianti per la radionavigazione consentono di determinare la posizione del velivolo rispetto ad una stazione di terra misurandone la distanza e l'angolo formato dalla congiungente velivolo-radiofaro (detta "radiale") e una direzione prefissata (usualmente il nord magnetico). Gli schemi tipici di individuazione della posizione sono quattro:

Schema r q: la posizione è individuata dall'intersezione di una radiale e una circonferenza di raggio pari alla distanza dal non-directional-beacon (NDB). E' sufficiente un solo radiofaro.

Schema q q: si usano due stazioni, e la posizione è data dall'intersezione di due radiali.

Schema r r r: tre radiofari individuano tre circonferenze a distanza (raggio) costante, e la posizione è data dall'intersezione delle tre circonferenze. E' lo schema di misurazione più accurato.

Schema iperbolico: le linee di posizione sono quelle lungo le quali è costante la differenza di distanza tra due radiofari che irradiano portanti sincronizzate in banda LF. Questo schema è usato in sistemi di radionavigazione a medio e lungo raggio, come il Decca Navigator e il Loran-C.

E' importante fare una distinzione fra le due tecniche di base di navigazione più utilizzate, precisamente le tecniche e i corrispondenti sistemi di navigazione dead reckoning (DR), e le tecniche e i sistemi di determinazione della posizione (position fixing). I principali tipi di navigazione DR sono, in ordine di accuratezza crescente:

Navigazione DR basata su air data.

Navigazione DR con sistemi Doppler/heading. Viene utilizzato un radar doppler come sensore di velocità, che fornisce la velocità a terra (ground speed) dell'aereo e l'angolo di deriva (drift angle), mentre la direzione di prua (heading) è fornita da sistemi di determinazione dell'orientazione rispetto ad un riferimento (ADF, VOR, D-VOR, TACAN).

Sistemi di navigazione inerziale (INS, Inertial Navigation Systems).

Sistemi di navigazione Doppler/INS. Combinano le misure Doppler e INS, generalmente, tramite filtri statistici, per ottenere una migliore accuratezza di posizionamento.

Una caratteristica fondamentale dell'accuratezza dei sistemi DR è che essa dipende dal tempo.

I sistemi di position fixing dipendono da riferimenti esterni per caratterizzare la posizione dell'aeromobile. Le accuratezze di questi sistemi, al contrario di quelli DR, non dipendono dal tempo, o almeno, com'è il caso del LORAN-C, possono subire variazioni stagionali, su scale temporali ben più lunghe di un viaggio aereo. Nella maggior parte di questi sistemi, inoltre le accuratezze sono anche dipendenti dalla posizione del velivolo (non è il caso del LORAN-C). I principali sistemi di position fixing sono:

Radioassistenza al volo di tipo range bearing (r q). Comprendono il sistema VOR (VHF Omni-directional Range), il DME (Distance Misuring Equipment) ed il TACAN (Tactical Air Navigation), un sistema militare speso usato insieme al VOR. Questi sistemi offrono accuratezze tipiche dell'ordine di 1500-4000 m.

Sistemi di radionavigazione iperbolica. Il più diffuso è il LORAN-C, che fornisce accuratezze di posizionamento dell'ordine di 150 m nelle regioni coperte dal sistema (circa il 10% della superficie terrestre).

Sistemi di navigazione satellitare: il GPS (Global Position System). E' il più importante ed accurato sistema di localizzazione attuale, con errori di posizione dell'ordine di 100 m per utenti civili e 10 metri per utenti militari. Esistono anche tecniche GPS differenziali e che sfruttano la fase dell'onda trasmessa per arrivare ad accuratezze centimetriche nel fix di posizione.

Sistemi di navigazione con riferimenti geografici (TRN, Terrain Reference Navigation). Correlano le misure topografiche effettuate da un sensore a bordo con dati di riferimento, in prossimità della posizione stimata con tecniche DR.

Ulteriori approfondimenti sui sistemi di navigazione.

Navigazione DR: le equazioni di navigazione DR partono dall'assunzione di:

a)  posizione iniziale (longitudine l e latitudine m

b)  componenti della velocità del velivolo in un riferimento orizzontale locale, precisamente la componente secondo nord V_N e quella secondo est, V_E.

Il tasso di cambiamento della latitudine, m, è dato da: m=V_N/R , mentre il tasso di cambiamento della longitudine l l=V_E/R cosm=V_Esecm/R , dove R è il raggio terrestre locale (il suo valore medio è di 6378.14 km), e in prima approssimazione viene trascurata la quota del velivolo rispetto a tale raggio, se stiamo parlando di un aereo. Quindi i cambiamenti della latitudine e della longitudine si ottengono, a partire dalla conoscenza dei valori iniziali, dalle seguenti relazioni:

m(t)=m_o + (1/R V_N(t)dt, e l(t)=l_o + (1/R V_E(t)secm t)dt

E' immediato verificare una singolarità matematica per m 90^o, che fa divergere secm e rende impraticabili i calcoli DR. Per motivi pratici, quindi, il metodo appena illustrato è di utilità per latitudini al di sotto di 80^o, mentre per latitudini superiori si utilizza un sistema di riferimento differente.

Nel caso di un sistema di navigazione DR di tipo Doppler/heading, la velocità a terra V_g e l'angolo di deriva d sono misurati direttamente dal radar doppler, mentre il sistema di determinazione della direzione di prua (heading) rispetto ad una direzione di riferimento (ad esempio il nord magnetico o il nord vero) indicato con la sigla AHRS (Attitude Heading Reference System) è in grado di misurare l'angolo di heading Y_T, e di conseguenza l'orientazione istantanea della traiettoria, cioè l'angolo tra V_g e il nord vero, T_T: T_T=Y_T d, mentre le componenti V_N e V_E della velocità del velivolo possono essere facilmente derivate dalle relazioni: V_N=V_gcosT_T, e V_E=V_gsenT_T.

La funzione primaria di un radar doppler è il monitoraggio continuo del vettore velocità di un aereo rispetto a terra. Se la misura è fatta in, o viene convertita in, un sistema di riferimento ECEF o ECI e può essere scomposta nelle sue componenti nord ed est, è possibile integrare queste componenti per ottenere la distanza percorsa da un punto di partenza noto (l m ) fino alla posizione geodetica corrente dell'aereo, per poter calcolare la rotta e la distanza alla destinazione. Quindi, escludendo i poco accurati sistemi air-data based, il radar doppler è il sensore primario di un sistema di navigazione DR.

I vantaggi principali di un radar doppler sono:

misurazione della velocità rispetto alla superficie terrestre e non come rapporto incrementale tra successive misure di posizione;

autosufficienza dello strumento nella stima di V_g;

basso peso, dimensioni e costo;

funzionamento del sistema in qualsiasi situazione atmosferica, tranne nel caso di piogge estremamente pesanti o su superfici acquose molto lisce;

capacità di misurazione accurata delle componenti della velocità, anche alle basse velocità (es. elicotteri).

Gli svantaggi sono:

E' necessario uno strumento esterno per la misura dell'assetto o di heading;

Degradazione della misura della posizione al crescere della distanza percorsa;

Degradazione nell'accuratezza delle misure su superfici acquose a causa della loro riflettività e al moto stesso dell'acqua.

In generale, l'accuratezza teorica nella misura del range R è: dR=c/4Df=75/Df, dove Df è l'escursione di frequenza della modulazione, espressa in Mhz.

Automatic Direction Finding (ADF): il sistema ADF opera nella regione MF. In questa banda esistono due modalità di trasmissione impiegati dal sistema: NDB (Non Directional Beacon), cioè un radiofaro non direzionale (teniamo presente che il radiofaro ha una grossa limitazione: la posizione relativa tra esso e il velivolo, cioè la radiale, è sconosciuta, a meno di aggiungere informazioni complementari), e NAVAID (Navigation Aid), che trasmette anche un identificatore in codice morse. Tipicamente, il segnale a grandi distanze è ricevuto da un NDB, mentre in avvicinamento alla stazione di terra il velivolo usa il NAVAID. Un ricevitore per il Direction Finding (D/F), manuale o automatico, usa un'antenna direttiva per determinare il bearing rispetto all'NDB. I primi sistemi ADF si chiamavano "radiobussole", risalgono agli anni '40, ed usavano un'antenna rotante guidata da un motore. Un metodo oggi diffuso per la rimozione dell'antenna rotante dall'esterno del velivolo consiste nel "catturare" il campo magnetico al di fuori dell'aereo, e ricreare all'interno le condizioni raccolte all'esterno con un sistema ridotto e un'antenna rotante miniaturizzata. La tecnica consiste nel montare all'esterno dell'aereo due antenne a spira orientate a 90° l'una rispetto all'altra, e raccogliere le correnti indotte ad un pannello interno, dove viene usata una loop antenna rotante; il pattern della loop antenna, in coordinate polari, è simile a quello del dipolo elettrico elementare nel piano a j costante. Questo è il principio del radiogoniometro. L'ADF ha bisogno di un motore collegato al rotore del goniometro (un servosistema elettromeccanico) per dirigerlo continuamente verso il picco o il nullo del pattern ricevuto. Questa informazione viene data dal riferimento di fase fornito dalla sense antenna, mentre la loop antenna funge da segnale d'errore, aumentando quando la rotazione meccanica si allontana dalla direzione desiderata, diminuendo nel caso opposto. In definitiva, un impianto ADF è composto da: 1) pannello di controllo ADF; 2) ricevitore ADF; 3) antenna a telaio (loop antenna); 4) antenna di senso (sense antenna); 5) accoppiatore per la sense antenna.

VHF OmniRange (VOR): il VOR è una radioassistenza che fornisce linee di posizione radiali, individuate dall'intersezione con la superficie terrestre di piani verticali aventi come asse la verticale delle antenne della stazione di terra. La stazione VOR di terra è identificata da un codice morse a tre lettere, e può fornire sottoportanti in voce per messaggi relativi alla navigazione. Il sistema, però, non è in grado di fornire informazioni sulla distanza: per far ciò, deve essere installato congiuntamente ad un sistema DME. Si usa suddividere le stazioni VOR in:

1) stazioni VOR di navigazione (VOR/NAV): forniscono assistenza lungo le aerovie;2) stazioni VOR terminali: esistono stazioni non provviste di apparato di riserva (dette TVOR) e provviste di apparato di riserva (LVOR). Queste stazioni sono poste in prossimità degli aeroporti;

3) stazioni VOR test: trasmettono un segnale campione in modo isotropico, per consentire il controllo del funzionamento delle apparecchiature di bordo. Sono localizzate nelle aree ad intenso traffico aereo.

Il range di funzionamento tipico del sistema VOR dipende dalla quota del velivolo, e tipicamente è dell'ordine di 300 km.

Il principio di funzionamento del VOR si basa sullo sfruttamento della differenza di fase tra due segnali, uno di riferimento ed uno variabile; il ricevitore VOR di bordo elabora i due segnali e ricava il bearing dalla misura dello sfasamento relativo. Va notato che la direzione della prua dell'aereo (heading) non ha alcun effetto sulle indicazioni del ricevitore VOR, a differenza dell'ADF, che usa un'antenna direttiva e quindi dipende dall'heading del velivolo. Sull'aeromobile le antenne VOR sono tipicamente installate sulla parte anteriore dello stabilizzatore verticale, e sono utilizzate per ricevere sia i segnali VOR che i segnali della funzione localizer (LOC) dell'ILS.

- Doppler VOR (D-VOR): un punto debole dei sistemi VOR è la corruzione del segnale dovuta al multipath a distanza dal trasmettitore. Mentre le distorsioni del segnale dovute a riflettori vicini alla stazione VOR possono essere corrette o almeno conosciute (sono note come siting errors, errori di locazione), quelle a grande distanza dalla stazione (>100 km), provenienti ad esempio da montagne, non sono prevedibili, e spesso causano un'oscillazione dell'indicatore CDI intorno al bearing selezionato. Il sistema D-VOR è usato in aree con problemi di multipath, sfrutta l'effetto Doppler ed è molto costoso. La stazione D-VOR di terra usa due sistemi di antenne; a causa dell'effetto Doppler, se l'antenna si allontana dal velivolo, la portante irradiata è ricevuta ad una frequenza minore: l'opposto se si avvicina. Misurando lo scostamento Doppler si ricava il bearing dell'aereo.

- Distance Misuring Equipment (DME): il DME misura le distanze con onde elettromagnetiche, e spesso è usato congiuntamente al VOR per fornire il posizionamento di un velivolo con uno schema r q, o accoppiato con la strumentazione ILS per l'assistenza all'atterraggio. Il sistema DME opera in UHF. Il funzionamento del DME è il seguente: un ricetrasmettitore radio a bordo (transponder) del velivolo trasmette due impulsi corti, chiamati "interrogazione"; questi impulsi sono ricevuti da un transponder nella stazione VOR/DME di terra. Dopo un tempo di "reazione" fissato, t_r, dipendente dall'elettronica del transponder di terra, quest'ultimo invia una replica (reply) all'interrogazione. La distanza D tra l'aereo e il transponder DME di terra è semplicemente data da: D=(Dt t_r)c/2, dove Dt è il ritardo di proazione, c la velocità della luce e il fattore 2 tiene conto di andata e ritorno del segnale. Un tipico numero di aeromobili gestiti da una stazione DME è 100.

Il DME è in realtà il sottosistema di misurazione di distanza di un sistema militare di radionavigazione chiamato TACAN, di cui l'aviazione civile usa questa parte in congiunzione con il VOR (sistemi VOR/DME). Quando VOR e TACAN sono installati nella stessa stazione di terra, si parla di sistema VORTAC. Le antenne DME installate sugli aeromobili sono del tipo a lama, tipicamente posizionate nella parte inferiore della fusoliera, isolate con opportune guarnizioni. Infine, il computer RNAV utilizza le misure di distanza e bearing dalla stazione VOR/DME, e viene programmato dal pilota con le informazioni di distanza e bearing tra la stazione e il waypoint selezionato. Lungo l'aerovia RNAV, il computer è in grado di calcolare la distanza e il bearing del velivolo dalla destinazione, lo scostamento laterale della posizione dalla rotta prefissata e la distanza dal waypoint lungo la rotta prefissata.

Instrument Landing System (ILS): con la sigla ILS si intende un sistema di radioassistenza molto diffuso nel mondo: è un impianto di radionavigazione VHF/UHF che guida il pilota nelle fasi di avvicinamento all'aeroporto ed atterraggio di precisione in condizioni di scarsa visibilità, ed è composto dal segmento di terra ed un ricevitore di bordo, tipicamente contenuto nella stessa "scatola" del ricevitore VOR. Introdotto nel 1946, dopo una serie di successivi miglioramenti, è stato dichiarato standard internazionale per avvicinamento ed atterraggio completamente assistiti. Il sistema ILS e l'informazione da esso fornita per l'assistenza all'atterraggio individuano tre categorie di approccio alla pista, determinate da limitazioni basate sulla visibilità: 1) categoria I: l'ILS fornisce assistenza accurata a partire da una quota di 60 m ed una visibilità minima della pista (RVR, runway visual range) di 720 m; 2) categoria II: l'asistenza ILS è garantita a partire da una quota di 30 m ed un RVR di 360 m; 3) categoria III: in questa categoria l'approccio alla pista, l'atterraggio e il rollout (la rimessa da una virata) sono fatti sotto il controllo automatico della strumentazione di bordo. Tale categoria è suddivisa in tre parti: a) IIIA, per una distanza visiva di 210 m e una quota di 15 m; b) IIIB, per RVR di 45 m e quota di 10.5 m; c) IIIC, per RVR di 0 m e quota di 0 m. La stazione ILS di terra trasmette due segnali CW, con polarizzazione orizzontale, uno detto glideslope e l'altro localizer; il primo fornisce al pilota la corretta pendenza di discesa verso la pista e il secondo indica lo scostamento del velivolo rispetto all'asse centrale della pista. Le norme ICAO stabiliscono che il sentiero di discesa (glidepath) attraversi l'inizio della pista ad una quota compresa fra 15 e 20 m; pertanto il piano del sentiero di discesa interseca la pista a circa 330 m (=17.5 m/tan3⁰) dal suo inizio. Definendo la modulazione totale del segnale, M, come (A+B)/C, dove A e B sono le intensità dei toni e C è l'intensità della portante, si definisce un parametro detto DDM (Difference in Depth of Modulation): DDM=(A B)/C; il ricevitore ILS misura proprio la DDM. Uno strumento di navigazione importante per i sistemi ILS è l'Horizontal situation indicator (HSI) che dà indicazioni di deviazione, distanza, velocità ed una serie di altre informazioni supplementari)

- Sistemi di radionavigazione long-range (LORAN-C): il sistema Loran (è un acronimo per Long Range Navigation) è un esempio di navigazione iperbolica. Sviluppato negli Stati Uniti dal dipartimento della difesa durante la seconda guerra mondiale, giocò un ruolo importante nella navigazione delle flotte aerea e marina negli oceani Pacifico e Atlantico. Le caratteristiche principali del Loran-C sono: 1) sfrutta la proazione con meccanismo di onda superficiale, assicurando così un range operativo di oltre 1000 miglia nautiche (1 miglio nautico=1.852 km); 2) utilizza tecniche di trasmissione di impulsi trasmessi con una periodicità assegnata; 3) essendo un sistema iperbolico, non è affetto dagli errori di proazione tipici dei sistemi con trasmettitori posizionati in particolari zone; 4) utilizza una particolare forma di misura della fase per aumentare la precisione della misura, fornendo un'informazione di rotta abbastanza accurata e con ambiguità ridotta; 5) la determinazione della posizione, disponibile 24 ore al giorno, è realizzata con un sistema a basso costo e funzionante in qualsiasi situazione climatica; 6) il Loran-C può essere usato in conurazione differenziale, con miglioramenti anche sostanziali delle accuratezze di posizionamento; 7) le prestazioni del sistema garantiscono: a) accuratezza assoluta di posizionamento 460 m; b) precisione di 18-90 m; c) disponibilità del servizio del 99.7% (tale disponibilità è definita come il rapporto tra il tempo in cui il sistema è utilizzabile è il tempo in cui il sistema è funzionante).

- Sistemi di avionica digitale: con la dicitura ARINC 429 (Aeronautical Radio Incorporated) si intende una serie di specifiche progettuali sull'architettura di scambio dell'informazione. Il bus avionico viene descritto in ARINC 429 come un modello di trasmissione "a ciclo aperto" (non si richiede cioè al destinatario di confermare la ricezione del messaggio), con apparecchiature intercambiabili connesse ad esso; l'architettura ARINC 429 è molto semplice, trattandosi di una rete punto-punto. Una rete punto-punto è quella in cui due nodi sono collegati tra loro senza passare per un nodo intermedio, e quindi, poiché solo nodi adiacenti e direttamente connessi possono comunicare tra loro, una comunicazione completa può avvenire solo se un nodo è connesso con tutti gli altri. Il principale svantaggio di una rete punto-punto è la complessità, crescente all'aumentare del numero dei nodi, ma il vantaggio fondamentale è che ogni nodo deve inviare sempre lo stesso messaggio ad un altro nodo, senza cambiare mai il suo protocollo di comunicazione, ma solo i valori numerici del dato inviato.

Vogliamo, infine, dare i due tipi di regolamentazioni di volo prescritti dagli organismi di standardizzazione aerea:

Visual Flight Rules (VFR): si dice che un pilota sta volando VFR quando ha in ogni istante visibilità della superficie terrestre. Gli atterraggi diurni e notturni sono conseguiti in modalità VFR quando la visibilità orizzontale supera i 5 km e la base delle nubi supera i 350 m, secondo il giudizio della torre di controllo;

Instrument Flight Rules (IFR): un pilota che sta volando IFR deve affidarsi completamente alla strumentazione di bordo per il controllo e la guida del velivolo. Ciò accade quando è impossibile vedere la superficie terrestre istante per istante. Il velivolo, i piloti e l'equigio addetto alla manutenzione devono conformarsi a precise regolamentazioni per poter avere qualifiche di volo IFR, e l'equigiamento di assistenza all'atterraggio deve obbedire a rigorose specifiche internazionali.