Simulazione: Garmin 1000

FS 2020 con i suoi aerei di default ha sdoganato l'utilizzo del Glass Cockpit, basato sul sistema sistema strumentale di bordo Garmin 1000  e 3000, nel quale le informazioni sono presentate ai piloti in forma digitale su schermi LCD. Per permettere ai simmer meno esperti di avvalersi del sistema e ampliarne la conoscenza, giacchè è tanto bello da vedersi ma abbastanza complesso da utilizzare, ho scritto questo post, che non vuole essere un manuale (per questo ce n'è uno ben corposo della Garmin), ma una presentazione del sistema con le sue funzioni implementato da video tutorial in italiano. Il tutto cercando di non subissare il lettore di informazioni ridondanti che potrebbero generare confusione. 

Per gli aerei medio-piccoli dell'Aviazione Generale tale sistema ha rivoluzionato il modo di pilotare riducendo i carichi di lavoro dei piloti, permettendo loro di gestire al meglio le varie fasi del volo. Ha anche eliminato quasi del tutto la valigetta contenente il kit di carte aeronautiche e l'inseparabile regolo Jeppesen, kit dal quale ogni pilota non si separa (va) mai. Questo ha aumentato la sicurezza del volo connessa alla pianificazione, ora in tempo reale con un paio di clic si può impostare una nuova rotta o un'avvicinamento ad un aeroporto alternato, senza avere la cartina in mezzo alle gambe con un occhio a leggerla e l'altro incollato sugli strumenti. Ma questa semplificazione ha anche fatto calare o dimenticare la conoscenza delle regole matematiche e grafiche della pianificazione vecchio stile, che è sempre utile in caso di necessità. Certe volte ho visto alcuni piloti dell'A.G. (quelli della domenica) salire disinvoltamente sul proprio aereo senza nemmeno una cartina di volo. Tanto c'è il Garmin!

Considerazione finale: nel prossimo futuro i nuovi piloti saranno in grado di pilotare un aereo senza tecnologia Glass Cockpit, solo con l'ausilio della strumentazione analogica e cartina? 
Da qualche decennio gli aerei equipaggiati con tecnologia Glass cockpit stanno sostituendo quelli con cockpit tradizionali; infatti vediamo sempre meno cockpit con strumentazione analogica e molto di più cockpit a LCD, anche sugli aerei ultraleggeri.

Garmin è sinonimo di strumentazione aeronautica con esperienza pluridecennale, è stata la prima che ha immesso sul mercato dell'aviazione i primi modelli di GPS. Per tracciare una piccola cronologia temporale annoveriamo altri sistemi della stessa famiglia, come il Garmin G 430 e il G 530, in pratica dei GPS sofisticati che integrano il sistema di comunicazione e navigazione.

Garmin 430

Garmin 530

Cockpit equipaggiato con Garmin 530

Attualmente la famiglia Garmin comprende oltre che il 1000 anche il 3000 e il 5000; nel 2019 è stato certificato il modello G3X un modello touch screen (che non sempre è una buona cosa, soprattutto quando c'è turbolenza) che offre una varietà di configurazioni scalabili del pannello e una serie di funzionalità superiori che includono la connettività wireless e la visione sintetica come standard, oltre a opzioni come la ridondanza del display, la compatibilità con l'autopilota avanzato, il monitoraggio del motore.

Garmin G3X

Il Garmin non è l'unico sistema esistente, anche la Rockwell ha immesso sul mercato il suo prodotto di punta, il Collins Pro Line Fusion che, all'apparenza, assomiglia al G 1000, ma si differenza in alcuni particolari tecnici.

Collins Pro Line Fusion del Cessna Citation CJ 3 

Passiamo ad esaminare in maniera sommaria il Garmin 1000, il sistema più comune istallato negli aerei dell'A.G. Innanzitutto per i curiosi che volessero saperne di più è disponibile il corposo Manuale del Garmin 1000 da qui. Il Garmin 1000 è costituito da una serie di unità, dette LRU (Line Replaceable Units), ognuna delle quali è specializzata per un compito ed è collegata tramite data link ad altre LRU. Il sistema di manutenzione è semplice in quanto in caso di malfunzionamento di una di queste unità si provvede semplicemente alla sua sostituzione.

Schema dei moduli  LRU tratte dal manuale del G 1000

Per esempio la della foto sotto è riferita al GDC 74, la centralina che elabora i dati del sistema pitot/statico e della sonda OAT. Questa unità fornisce altitudine della pressione, velocità dell'aria, velocità verticale e informazioni OAT al sistema G1000, e comunica con gli altri moduli utilizzando un'interfaccia digitale. 

Le informazioni raccolte da questi moduli attraverso i sensori vengono trasmesse agli schermi LCD che le traducono in dati e grafiche. Il sistema visivamente è composto da due schermi: il Primary Flight Display (PFD) che integra digitalmente gli strumenti principali analogici, come l'orizzonte artificiale, l'anemometro, il virosbandometro, l'altimetro, il variometro, la bussola, mentre il Multi-Function Display (MFD) integra i sistemi di navigazione GPS e NAV, le informazioni sulla gestione dei motori nonché per le mappe di volo. Gli LCD sono intercambiabili, ossia il PFD può trasformarsi in MFD e viceversa.

PFD

Nella figura sotto ecco come appare lo schermo del PFD quando si è in volo, di seguito potete leggere  la corrispondenza delle aree interessate.

1 NAV Frequency Box

2 Airspeed Indicator

3 True Airspeed

4 Current Heading

5 Horizontal Situation Indicator (HSI)

6 Outside Air Temperature (OAT)

7 Softkeys

8 System Time

9 Generic Timer

10 Transponder Data Box

11 Selected Heading Bug

12 Barometric Altimeter Setting

13 Turn Rate Indicator

14 Vertical Speed Indicator (VSI)

15 Selected Altitude Bug

16 Altimeter

17 Selected Altitude

18 COM Frequency Box

19 Navigation Status Box

20 Slip/Skid Indicator

21 Attitude Indicator

Nella figura sotto il PFD come appare quando l'aereo è sulla pista.  

Lo schermo mostra la pista 28 di un aeroporto, in sovraimpressione alcuni dati primari come la velocità, la direzione, la quota, la frequenza COM e quella NAV, la pressione barometrica, una piccola mappa dell'area. Nella cornice del PFD abbiamo le funzioni attivabili. In particolare nel rettangolo in rosso partendo dall’alto troviamo:

• selezione NAV1/NAV2;
• selezione frequenza attiva/stand by sulla NAV selezionata;
• manopole di impostazione della frequenza;
• manopola di sincronizzazione/impostazione Heading
• pannello AP
• manopola di selezione altitude bug
• una serie di pulsanti corrispondenti al sistema di pilota automatico.

 

Vediamolo nel particolare il pannello del pilota automatico indicato nel rettandolo rosso (figura sotto).

1) AP Key: Seleziona/deseleziona the autopilot.

2) FD Key: Seleziona/deseleziona the flight director.

3) HDG Key: Seleziona/deseleziona Heading Select Mode.

4) ALT Key: Seleziona/deseleziona Hold Mode.

5) NAV Key: Seleziona/deseleziona Heading Mode.

6) VNAV key: Attiva vertical navigation.

7) APR Key: Seleziona/deseleziona Approach Mode.

8) BC Key: Attiva/disattiva Back Course

9) VS Key: Seleziona/deseleziona Vertical Speed Mode.

10) Nose UP Key: varia il valore VS in un positivo FPM 

11) FLC Key: Attiva il cambio di livello di volo, quando si ha una quota più alta precedentemente selezionata manterrà anche la velocità attuale che può essere modificata con 10 o 12

12) Nose DN Key: varia il valore VS in un negativo FPM 

Nella figura sotto, delimitati dal rettangolo in rosso, troviamo dieci softkeys del menù che permettono di impostare alcune funzioni:

• INSET window (è la piccola mappa verde a sinistra);
• funzioni PFD;
• selezione della sorgente per il CDI (possibili scelte:VOR1, VOR2, GPS);
• selezione sorgente DME;
• impostazione codice e modo del transponder (XPDR);
• IDENT transponder;
• visualizzazione della finestra TIMER/REF SPEED (si apre una piccola finestra a destra del PFD), che mostra le velocità (Vr, Vx, Vy e best glide) per quel tipo di aereo e offre le funzionalità di un cronometro;
• menù NeaReST waypoint;
• visualizzazione finestra messaggi (annunciators); questa finestra presenta i messaggi (codificati nelle quattro priorità: alert, caution, warning e messages) in forma sintetica, utilizzando differenti colori secondo la priorità del messaggio. 

Il numero delle funzioni del softkey possono variare a secondo della configurazione del Garmin in relazione alla tipologia di velivolo su cui è installato. Nel Cessna 172 sono attive solo poche funzioni, mentre in altri velivoli, per esempio nel DA 42, sono attive più funzioni.

Nella figura seguente all'interno del rettangolo rosso a sinistra troviamo:

• selezione COM1/COM2;

• selezione frequenza attiva/stand by sulla COM selezionata;

• manopole di impostazione della frequenza;

• manopola di selezione course/barometrica;

• manopola/joystick di selezione map range;

• pulsanti di accesso alle funzioni FMS (menù di impostazione flight plan, pulsante direct-to,

menù procedure disponibili per un determinato aeroporto: approach, missed approach,

departure, arrival);

• manopola/pulsante multifunzione di navigazione nei menù e di impostazione dati;

MFD

L'unità MFD è identica a quella del PFD, si può cambiare funzione da PFD a MFD o viceversa. Anche la disposizione e la funzione dei tasti e manopole è la stessa.

Il MFD che equipaggia il Cessna 172 di FS 2020 ha, per esempio, solo attive due funzioni: MAP e DCLTR. In altre configurazioni istallate in aerei più complessi sono attivi i tasti ENGINE, MAP, DCLTR e CHKLIST. 

Da sottolineare che i menù dei softkeys del PFD e MFD sono di primo livello, ossia premendo uno dei tasti avremo un sottomenù con altre funzioni, dette di secondo livello.

Per esempio premendo CHKLIST avremo un sottomenù suddiviso per operazioni: before starting engine, starting engine, taxi, before takeoff...ecc.

Soffermandoci  sulla sinistra dello schermo, viene mostrato il Display Engine, che è l'indicatore del comportamento del motore e di alcuni altri parametri relativi al carburante e all'impianto elettrico. 

Particolare del Display Engine con le indicazioni relative alla grafica.

Particolare del Display Engine posto sulla sinistra dello schermo MFD

1 Tachometer Indicator (RPM) - Displays engine tachometer in revolutions per minute (RPM)

2 Fuel Flow Indicator (FFLOW GPH) - Displays fuel flow in gallons per hour (gph)

3 Oil Pressure Indicator (OIL PSI) - Displays oil pressure in pounds per square inch (psi)

4 Oil Temperature Indicator (OIL °F) - Displays oil temperature in degrees Fahrenheit (°F)

5 Exhaust Gas Temperature Indicator (EGT) - Displays exhaust gas temperature in degrees Fahrenheit 

6 Vacuum Pressure Indicator (VAC) - Displays standby vacuum pump pressure)

7 Calculated Fuel Used (GAL Used) Displays fuel used in gallons, based on fuel flow

8 Calculated Fuel Remaining (GAL REM) - Displays the totalizer-based fuel remaining in gallons

9 Fuel Quantity Indicator (Fuel QTY GAL) Displays the amount of fuel in gallons (gal) for each side of a standard fuel tank

10 Engine Hour Indicator (ENG HRS) - Displays a numeric readout for the time in hours (hrs) the engine has been in service

11 Voltmeter (M, S Bus Volts) - Displays the main and essential bus voltages

12 Ammeter (M, S Battery Amps) - Displays the main and standby battery load in amperes

Nella figura sotto il MFD visualizza l'area di Genova, con l'icona dell'aereo sulla pista dell'aeroporto di Sestri. Le sfumature di giallo indicano i primi rilievi delle Alpi Marittime che diventano marroni al variare dell'altitudine. La scala della mappa è variabile a piacere dalla manopola "range" posta sulla cornice di destra. 

Nella figura in basso, sulla cornice sinistra in basso, abbiamo il pannello delle funzioni FSM, un doppione di quello già visto sul PFD (menù di impostazione flight plan, pulsante direct-to, menù delle procedure disponibili per un determinato aeroporto: approach, missed approach, departure, arrival.

Descrivere e mostrare tutte le funzioni e le utility del Garmin 1000 in un post è improbo, pensate che il manuale del sistema ha circa 500 pagine!

Per fortuna ci vengono in aiuto dei videotutorial che, oltre a spiegare le funzioni ci mostrano visivamente l'applicazione. Su internet ce ne sono molti, purtroppo in italiano pochi, io ne ho scelti due: uno di OldgamesItalia per la sua semplicità, infatti vi mostra le funzioni del Garmin con una spiegazione semplice ma allo stesso tempo approfondita. Mentre l'altro di FS2020.it, mostra le funzioni del Garmin sia a terra che in volo. Ritengo che i due video siano complementari, visionandoli entrambi avrete quella preparazione tecnica dell'avionica che vi permetterà di conoscere bene il sistema ed effettuare delle pianificazioni vicinissime alla realtà.

Buona visione!