Luftfartsradio och flygtrafikledning
Hur piloter och flygledare talar med varandra: VHF-flygbandet 117,975–137 MHz med AM, övergången till 8,33 kHz kanalavstånd, nödfrekvensen 121,5 MHz, HF och datalänk samt hur flygtrafikledningen i Sverige är organiserad.
Innehåll
När ett flygplan lyfter från Arlanda och passerar flera flygledare på vägen till Spanien sker nästan allt samtal på en och samma teknik: amplitudmodulerad radio i VHF-bandet, med en kanal för varje flygledare. Tekniken är gammal, enkel och robust, och den är vald med omsorg. Den här artikeln förklarar hur flygbandet är uppbyggt, varför flyget håller fast vid AM, hur kanalerna delats upp i allt smalare steg och hur systemet kompletteras med HF, datalänk och satellit.
Ett eget band för luftfarten#
Radioreglementet delar in frekvenserna efter radiotjänst (se radiotjänsterna enligt Radioreglementet). Luftfartens säkerhetskritiska tjänster har fått egna, skyddade band. Två av dem ligger precis intill varandra strax ovanför FM-radion (figur 1).
- 108–117,975 MHz är radionavigeringens band, där instrumentlandningssystemet ILS och navigeringsfyrarna VOR sänder (se radionavigering i luftfarten).
- 117,975–137 MHz är luftfartsmobil tjänst (R), där (R) står för route: kommunikation som rör flygningens säkerhet och regularitet längs rutten. Här ligger talet mellan pilot och flygledare, och datalänk. PTS tabell över typiska frekvensband anger talkommunikation med luftfarten på 118,000–136,975 MHz. Siffrorna är kanalernas namn: bandets nedre gräns är 117,975 MHz och den första kanalen heter 118,000.1
Att bandet ligger just i VHF är ingen slump. Frekvensen är så hög att antennerna blir små nog att få plats på ett flygplan, och så låg att jonosfären inte bryter radiovågorna: signalen går rakt fram och påverkas lite av väder. Samtidigt är den så hög att en station inte hörs över halva jordklotet, så samma frekvens kan återanvändas av flygledare på några hundra kilometers avstånd (se VHF och UHF: radiohorisont och troposfären).
Varför AM och inte FM?#
Nästan all annan rörlig radio har gått över till frekvensmodulation, men luftfarten använder fortfarande amplitudmodulation med dubbla sidband (se amplitudmodulation). Det beror inte på att man glömt bort att uppgradera. AM har egenskaper som passar just flygtrafikledning:
- Samtidiga sändningar hörs. Om två piloter sänder samtidigt på samma frekvens hör mottagaren en blandning eller en pipande ton, så alla förstår att något är fel. I FM skulle den starkaste signalen helt tränga undan den svagare (fångsteffekten, se frekvens- och fasmodulation), och den svagare pilotens anrop skulle försvinna utan att någon märkte det.
- Enkel och robust utrustning. Mottagaren är liten, billig och lätt att certifiera, och det är en fördel i ett system där tusentals flygplan ska kunna tala med samma markstationer.
- Alla hör alla. Piloterna på en frekvens lyssnar på varandra och bygger upp en bild av trafiken. Det är en säkerhetsfunktion i sig.
Antennerna är vertikalt polariserade (se polarisation), så att markantennens och flygplanets antenner passar ihop oavsett åt vilket håll planet vänder sig. Flygplanets VHF-sändare har ofta 10–25 W bärvågseffekt, vilket räcker mycket långt när det inte finns några berg i vägen.
Från 25 till 8,33 kHz#
I ett flygband delas frekvenserna upp i kanaler. För att kunna ge varje flygledarsektor sin egen frekvens behövs många kanaler, och i Europa började de ta slut. Kanalavståndet har därför minskat stegvis. Den senaste uppdelningen, 8,33 kHz, tre kanaler där det förut fanns en, tredubblar kapaciteten utan att bandet blir större (figur 2).
Kanalerna har namn med sex siffror, till exempel 118,005 eller 118,015. Namnet är en beteckning och inte kanalens exakta mittfrekvens, men det är det som piloten ställer in och flygledaren anger i klartext. Radion måste ha smalare filter och en noggrannare oscillator än förut, så äldre utrustning har fått bytas.
I EU följer kraven av genomförandeförordning (EU) nr 1079/2012. Från 1 januari 2018 måste flygplan ha radio som klarar 8,33 kHz kanalavstånd för att kunna flyga i kontrollerat luftrum i EU:s medlemsstater.2
Räckvidd: radiohorisonten uppåt#
VHF-vågor följer luften rakt fram och kan inte böja runt jordytan. Räckvidden mellan ett flygplan och en markstation sätts därför av hur högt båda antennerna sitter. Med den vanliga tumregeln för radiohorisont (jordradien förstorad med 4/3) blir största avståndet
där och är antennhöjderna i meter över jämn mark.
Det förklarar varför samma frekvens kan återanvändas av en annan flygledare några hundra kilometer bort. Det förklarar också varför trafik på låg höjd, till exempel över fjällen eller i glesbygd, kräver markstationer med tätare mellanrum eller antenner placerade högt, på berg eller master.
Nödfrekvenser#
Den internationella nödfrekvensen för luftfart är 121,5 MHz. Den kallas ofta guard (från engelskans ”att hålla vakt”) eftersom flygledningscentraler och många flygplan lyssnar på den. En pilot i nöd ska i första hand använda den frekvens som gäller just då, där flygledaren redan följer flygningen, och byta till 121,5 MHz om det inte fungerar. Frekvensen 243 MHz är motsvarande militära nödfrekvens.
Nödsändare i flygplan (ELT, eng. emergency locator transmitter) sänder numera på 406 MHz via Cospas-Sarsat-satelliterna, med en liten pejlsändare på 121,5 MHz som sjö- och flygräddningen kan följa de sista kilometrarna. Sedan 2009 lyssnar satelliterna inte längre efter signaler på 121,5 och 243 MHz. Hur nödsändarna fungerar och hur de registreras beskrivs i nödfrekvenser och nödsändare.3
HF, datalänk och satellit#
VHF täcker inte hav och glesbygd. För sådana sträckor finns tre komplement.
HF (kortvåg, 3–30 MHz) reflekteras mot jonosfären och når över tusentals kilometer (se jonosfären och kortvågsutbredning). Flyget använder enkelt sidband (SSB) på särskilda band i Radioreglementet och ett anropssystem, SELCAL, som ringer upp rätt flygplan med en ljudsignal så att piloterna slipper lyssna på brusande kanaler hela flygningen. HF är fortfarande viktigt över oceanerna och i polartrakter, där geostationära satelliter ligger för lågt på himlen.
Datalänk skickar korta textmeddelanden mellan flygplan och mark. Systemet ACARS kom redan på 1970-talet och används för driftsmeddelanden. CPDLC (eng. controller–pilot data link communications) låter flygledaren skicka standardinstruktioner som frekvensbyte, höjd och rutt som text, och piloten svarar med en knapptryckning. Det minskar belastningen på radiokanalen och risken för hörfel. Datalänken går över VHF (VDL Mode 2, kanaler i övre delen av bandet), över satellit eller via HF.
Satellit (Inmarsat och Iridium, i L-bandet) ger global täckning för både tal och data (se satellitkommunikation).
Flygtrafikledning och fraseologi#
Flygtrafikledningen delar upp luftrummet i sektorer. Varje sektor har sin egen flygledare och sina egna frekvenser, och en flygning passerar flera av dem (figur 4).
- Klarering och markkontroll hanterar färdplan och rörelser på marken.
- Tornkontroll ger start- och landningstillstånd.
- Avgångs- och ankomstkontroll ordnar trafiken i luftrummet runt flygplatsen.
- Områdeskontroll leder flygplanen på marschhöjd.
Samtalen följer en strikt fraseologi som ICAO fastställt i Annex 10 och i särskilda manualer. Ord uttalas på ett standardiserat sätt (till exempel ”niner” för 9), siffror och bokstäver sägs tydligt, och piloten läser tillbaka viktiga instruktioner så att flygledaren hör om något uppfattats fel. Nödsamtal inleds med Mayday (omedelbar fara) eller Pan-pan (brådskande men inte omedelbar fara), upprepat tre gånger.
Kontrollfrågor#
Varför använder flyget AM i stället för FM?
Vid samtidiga sändningar hörs båda eller en störton i AM, så alla märker att kanalen är blockerad. I FM skulle den starkaste sändaren trycka ned den svagare (fångsteffekt) utan att någon märkte det. Dessutom är AM-utrustningen enkel och robust.
Hur många kanaler ryms i 117,975–137 MHz med 25 kHz respektive 8,33 kHz kanalavstånd?
Bandbredden är 19,025 MHz = 19 025 kHz. Med 25 kHz blir det 19 025/25 = 761 kanaler och med 8,33 kHz ca 2 283 kanaler, alltså tre gånger fler.
Vad menas med att en kanal heter 118,015 MHz om dess mittfrekvens inte är exakt 118,015 MHz?
Kanalnamnet är en sexsiffrig beteckning som skiljer de tre 8,33 kHz-kanalerna inom en 25 kHz-kanal åt. Namnet är det piloten ställer in, men den faktiska mittfrekvensen ligger något annorlunda.
Beräkna VHF-räckvidden mellan ett flygplan på 6 100 m höjd och en markantenn 30 m över marken.
km.
Varför kan ett flygplan på 300 m höjd inte höras av en station 150 km bort?
Radiohorisonten för 300 m höjd och 30 m antenn är km. Bortom det skymmer jordytan, och VHF kan inte böja runt den.
Vilken frekvens är den internationella nödfrekvensen för luftfart, och vad förändrades 2009?
121,5 MHz. Från 2009 lyssnar satelliterna inte längre efter nödsändare på 121,5 och 243 MHz. Moderna nödsändare (ELT) sänder på 406 MHz.
Varför behövs HF eller satellit över oceanerna?
VHF är siktlinjeradio och når bara några hundra kilometer. HF reflekteras mot jonosfären och kan nå mycket längre. Satellit ger global täckning, men nära polerna ligger geostationära satelliter lågt, så HF behövs fortfarande där.
-
PTS, ”Luftfartsradio”, tabell över typiska frekvensband (uppdaterad 2024-05-14) och text om tillstånd och certifikat, besökt 2026-10-24. ↩↩
-
Kommissionens genomförandeförordning (EU) nr 1079/2012. Kravet från 1 januari 2018 enligt ATC Network (EUROCONTROL), 2016, som också anger att utbyggnaden av 8,33 kHz nedåt gjordes under FL 195. Eventuella undantag och senare ändringar bör kontrolleras mot förordningen. ↩
-
Transportstyrelsen om registrering av nödsändare i luftfartyg (ELT kodas av verkstad, PLB i luftfartyg registreras hos JRCC). Uppgiften att 121,5 och 243 MHz inte längre övervakas av satellit sedan 2009 kommer från Cospas-Sarsat och bör kontrolleras mot deras aktuella information. ↩
-
ATC Network, nyhet om NUAC. NUAC tog över flygledningen på marschhöjd den 1 juli 2012. Verksamhetens form kan ha ändrats sedan dess. ↩
-
Lag (2022:482) om elektronisk kommunikation, 1 kap. 7 § (definition av skadlig störning) och 3 kap. 23 § (skyldighet att få en otillåten skadlig störning att upphöra). ↩