Comunicazioni - Introduzione al Sistema Radio VHF [Tutorial-Infografica]

10 di Maggio, 2021 - Tecnologie - Commento -

a cura di Leonardo Barcaroli 

Articolo introduttivo sui Sistemi di comunicazione radio VHF (Very High Frequency). Cosa sono, a cosa servono e come sceglierli.

Introduzione

Con questo primo articolo ci avvicineremo, evitando prematuri approfondimenti tecnici, ai sistemi di comunicazione radio in VHF in ambito nautico; dovremo, purtuttavia, gettare le basi per iniziare a comprendere, anche se in modo semplice, la “fisica” che giace dietro questo argomento. 

Partiamo col dire che l’inizialismo VHF sta ad indicare le parole Very High Frequency, ovvero frequenza molto alta. Frequenza di cosa? Vi chiederete. Di onde elettromagnetiche. E cosa sono le onde elettromagnetiche? Le onde elettromagnetiche sono una concatenazione sequenziale di campi elettrici e campi magnetici variabili, che si propagano nello spazio con le caratteristiche del moto ondulatorio. Non hanno bisogno di un mezzo per propagarsi, anzi a seconda del tipo di onda i vari oggetti che possono incontrare sulla loro strada possono diventare un ostacolo alla loro naturale propagazione. Hanno una “lunghezza d’onda”, ovvero la distanza tra due creste o fra due ventri della sua forma d'onda. Con i tecnicismi ci fermiamo qui, ma è importante cercare comprendere quello che abbiamo appena detto e a tale scopo possiamo cercare di supportare la comprensione di questo fenomeno osservando lo schema seguente:


Per fare un esempio, anche se grossolano, possiamo immaginare che le onde elettromagnetiche siano come quelle che generiamo quando gettiamo un sasso nello stagno, oppure [e a chi di noi non è mai capitato da bambino] quando agitiamo una corda generando delle onde che la percorrono fluidamente fino alla fine. Insomma, cerchiamo di immaginare sempre cosa succede, anche quando non possiamo vedere; chi di noi non sa cosa è il vento? Eppure, non si vede. Ma siamo certi della sua esistenza perché notiamo gli effetti che esso provoca sulle cose e su di noi. Cerchiamo ora di fare lo stesso con le onde elettromagnetiche. La Fisica è il meraviglioso modo in cui ogni cosa accade nel nostro Universo, e la Scienza è il sistema di esemplificare, comprendendo e descrivendo, come queste cose accadono. Quindi quando cerchiamo di comprendere i fenomeni fisici, stiamo facendo Scienza e stiamo comprendendo la Fisica. A qualsiasi livello. Semplice e bello!

Allora concludiamo questo primo intento di comprensione dicendo che: i sistemi di comunicazione radio VHF, assolvono al compito di rendere possibile una comunicazione bidirezionale tra emittenti/riceventi; ovvero tra barche, porti, Capitanerie di porto, Forze dell’ordine e così via. Nel nostro caso in ambito nautico.


Cosa è il VHF, come è fatto

Il dispositivo Radio VHF nautico è una radiotrasmittente utilizzata per le comunicazioni in mare. Come appena descritto questi dispositivi lavorano sulle Frequenze VHF, che ora conosciamo un pochino più di prima. Queste frequenze consentono di coprire distanze notevoli e avere comunicazioni piuttosto “chiare”. Sono poco influenzate dagli agenti atmosferici e dagli altri segnali radio. Sono invece sensibili e quindi possono essere perturbate o anche bloccate dagli “ostacoli” fisici che possono incontrare sul loro percorso. Ciò accade perché le frequenze in VHF non vengono riflesse dai vari strati dell’atmosfera, come invece accade per altre frequenze, caratteristica che le rende efficaci quasi solamente in linea retta. In altre parole, una montagna, una collina e in generale qualsiasi ostacolo fisico può compromettere se non addirittura vanificare completamente la loro efficacia. Alcuni canali Radio VHF sono “duplex” caratterizzati dal fatto che hanno una frequenza di trasmissione (TX) che è diversa da quella di ricezione (RX). Questo elemento gli dona la capacità di poter trasmettere e parlare contemporaneamente, proprio come avviene nelle comunicazioni telefoniche. I canali restanti detti invece “simplex”, hanno una unica frequenza per la trasmissione e la ricezione, e non consentono la sovrapposizione in ascolto e in ricezione. In altre parole, prima parla un emittente e l’altra sta in ascolto, poi parla l’altra emittente e la prima resta in ascolto (modalità comunicazione Half-Duplex). Forse ora si capisce automaticamente perché spesso alla fine dei messaggi vocali su Radio VHF sentiamo la parola “passo” o “chiudo”. Un altro aspetto da considerare è che esistono due tipi di Radio VHF, quello fisso è quello portatile.  I VHF portatili si contraddistinguono per la grande maneggevolezza e praticità ma dispongono di una potenza limitata, che si traduce anche in una minore distanza di copertura del segnale. Utilissimi se usati per comunicazioni a breve distanza (circa 6 Mn).



I VHF fissi, invece, non sono così versatili nell’utilizzo perché ci obbligano ad un’installazione permanente in barca, sia per l’apparato che per l’antenna. Promettono però capacità di trasmissione e ricezione su maggiori distanze, 20-25 Mn (in condizioni ideali).



A cosa serve il VHF

Serve a comunicare con tutti i soggetti, che come noi, sono dotati della stessa apparecchiatura, come i porti, le altre barche, la Capitaneria di Porto, le Forze dell’Ordine dedicate all’ambito nautico, le stazioni radio costiere e così via. Perché può servire e quando? Può servire per il motivo più semplice come, ad esempio, mettersi in contatto con altre imbarcazioni, o in caso di problemi tecnici, avarie tali da rendere necessario chiamare qualcuno che ci traini e ci riporti in porto. Può servire per emergenze ancora più gravi, quali ad esempio un problema molto grave o una situazione che esponga in grave pericolo di vita di uno o più degli imbarcati. Insomma, la Radio VHF è un grande compagno tanto per le cose futili quanto e soprattutto per quelle importanti, direi che è uno strumento cruciale. 

Personalmente, ho istallato un buon VHF in barca, anche se non era obbligatorio nel mio caso, e ho anche dato a mia moglie un buon VHF portatile. Perché a volte può succedere di tutto e anche quelle cose che non sono così gravi potrebbero comunque causare grandi e a volte pericolose preoccupazioni ai nostri cari che ci aspettano in porto. Poter comunicare è sempre un vantaggio. E ricordiamo che un VHF è più affidabile di un cellulare in mare. 


Come si usa il VHF

In realtà non è così difficile, purché si conoscano le operazioni minime per renderlo operativo. Innanzitutto, dobbiamo accenderlo (di solito ruotando il cursore del volume), poi dobbiamo selezionare il canale corretto, regolare lo “squelch” [serve ad eliminare il rumore e i disturbi radio ambientali, alzando lo squelch, diminuisce la sensibilità della nostra Radio VHF, la controparte è che si rischia di sopprimere anche segnali deboli ma utili], staccare il microfono portarlo vicino alla bocca, premere il pulsante sul microfono e tenerlo premuto finché parliamo. Poi si stacca il dito dal pulsante sul microfono e si attende la risposta. È semplicissimo. Questo tipo di comunicazione, come abbiamo già descritto nel capitolo precedente, è chiamata “comunicazione Half-Duplex”, ovvero sia la trasmittente che la ricevente occupano lo stesso canale (stessa frequenza); ciò rende necessario capire che quando trasmettiamo (parliamo al microfono) tecnicamente “occupiamo il canale” e in linea teorica tutti gli altri dovrebbero stare in ascolto. E così quando qualcuno sta trasmettendo noi dobbiamo stare in ricezione. Questo rende necessario utilizzare un modo di “parlare” piuttosto organizzato e coordinato. Per esempio, alla fine di ogni messaggio dobbiamo aggiungere la parola “passo” (a volte si usa anche “cambio”). Quando un messaggio viene ricevuto e compreso si chiude la frase con la parola “ricevuto” (a volte si usa anche “Roger”). Infine, per comunicare all’altro che la trasmissione è terminata si usa la parola “passo e chiudo”. Questi sono solo alcuni dei codici di comunicazione via radio, e per ora ci fermiamo qui. Nei prossimi articoli approfondiremo i vari aspetti di questa bellissima area tecnica.

E’ utile, anche se può sembrare tedioso, dare uno sguardo ai canali disponibili in mare, alle frequenze dedicate ad ogni canale e soprattutto all’uso che dobbiamo fare dei diversi canali. Nella Tabella seguente troviamo la lista dei canali, la frequenza di trasmissione, la frequenza di ricezione [diverse nel caso di canali Duplex], il Tipo e l’uso del canale, infine la tipologia del canale Duplex/Simplex:


Ora che abbiamo le nozioni di base di questo importante strumento, vediamo come utilizzarlo al meglio. Partiamo col dare quale indicazione di massima; il canale più importante è il canale 16 che in tutto il mondo è usato per le emergenze. Ricordiamoci sempre è un canale riservato ed è quindi opportuno stare in ascolto e non occupare la Frequenza se non per richieste di aiuto. I nostri VHF dovrebbero essere sempre sintonizzati su questo canale radio, soprattutto nei momenti critici della nostra navigazione. Un esempio può essere quando usciamo o entriamo in porto. Teniamo anche in mente che su questo canale vengono emanati con cadenza stabilita bollettini meteorologici, avvisi ai naviganti, avvisi di burrasca e chiaramente eventuali richieste di aiuto di altre imbarcazioni in difficoltà.

Altra importante regola: per i primi tre minuti di ogni mezz’ora è mandatorio “tenere il silenzio radio sul canale 16” perché in questo periodo le comunicazioni sono riservate alle segnalazioni di sicurezza e di emergenza.

Se si vuole comunicare con altre imbarcazioni si possono usare i canali 6, 8, 72 e 77. Può essere utile rammentare che le Capitanerie di porto utilizzano il canale 9.

Ora vediamo come effettuare una chiamata e quali sono le regole e l’etichetta da usare. Una volta selezionato il Canale desiderato e assodato che non ci siano altre comunicazioni in corso, si dichiara per tre volte il nominativo della stazione (nella fase di richiesta del certificato Rtf ci viene assegnato un Nome, solitamente si sceglie il nome della barca), preceduto dalla parola “qui”. Si attendono due minuti. In assenza di risposta si riprova. Facciamo un esempio la mia stazione si chiama Angelica. Il mio primo messaggio di chiamata sarà: << qui Angelica, qui Angelica, qui Angelica, passo>>. Una volta ottenuta risposta ci atterremo alle indicazioni fornite dalla stazione che risponde. Ora vediamo come comunicare in caso di emergenza. Ci sono tre tipi di emergenza e quindi tre tipi di richiesta di aiuto: May Day, Pan e Securitè.

Al primo livello troviamo la chiamata di Sicurezza, nella quale la parola chiave è “SECURITE’”, come detto ripetuta tre volte. Questo tipo di messaggio viene solitamente usato per trasmettere un messaggio riguardante la sicurezza della navigazione, può trattarsi di un bollettino del mare o un avviso urgente ai naviganti. Anche questo livello di messaggio deve rispettare il silenzio radio nei primi tre minuti di ogni mezz’ora.

Di seguito troviamo la chiamata d’Urgenza, nella quale dobbiamo usare la parola chiave “PAN” ripetuta sempre tre volte e con la quale si trasmette un messaggio urgentissimo riguardante la sicurezza di una imbarcazione o di una o più persone; le regole vogliono che sia emanata solo su ordine del Comandante o della persona responsabile dell’imbarcazione. Ha la precedenza su tutte le altre comunicazioni eccetto quelle di soccorso.

Il messaggio di livello più urgente e importante è quello in cui si usa la parola chiave “MAYDAY” come sempre ripetuto tre volte. Questo messaggio si usa per chiamate di soccorso inerenti a situazioni di gravissimo pericolo imminente per l’imbarcazione e la vita umana

Ora facciamo un esempio pratico. Ci troviamo nella situazione di dover fare richiesta di aiuto perché ci troviamo in una situazione di gravissimo pericolo imminente per l’imbarcazione e la vita dei passeggeri. Il messaggio dovrà essere organizzato come segue:

1.       MAYDAY, MAYDAY, MAYDAY;

2.       il nominativo dell’unità;

3.       le coordinate geografiche;

4.       la natura del pericolo;

5.       il genere degli aiuti richiesti;

6.       eventuali informazioni aggiuntive che possano facilitare l’intervento di aiuto.


Se invece siamo noi a ricevere un MAYDAY, è fondamentale restare in ascolto ed eventualmente ci si mette a disposizione della Capitaneria di porto che assume il comando delle operazioni. Oppure se le distanze lo impongo possiamo fungere da “ponte” tra l’imbarcazione in pericolo e le forze dell’ordine. In questo specifico caso le parole chiave diventano “MAYDAY RELAIS, MAYDAY RELAIS, MAYDAY RELAIS”


Cosa ci dice la Legge

La Guardia Costiera ci indica quando il VHF è considerato un obbligo e quali processi amministrativi dobbiamo eseguire per poterlo usare a bordo: l’apparato VHF è obbligatorio a bordo delle unità da diporto che navigano oltre le sei miglia dalla costa. Come previsto dall’art 29 del D.lgs. 18/07/2005 n.171, per utilizzare tale apparecchio (fisso o portatile) occorre la licenza di Esercizio Rtf (Certificato limitato di Radiotelefonista per navi). ​La domanda di rilascio della licenza di esercizio installato a bordo dei natanti va presentata, corredata della dichiarazione di conformità, all’Ispettorato Territoriale del Ministero dello Sviluppo Economico avente giurisdizione nel luogo in cui il richiedente ha la propria residenza. L’I​spettorato provvederà a rilasciare un indicativo di chiamata di identificazione che rimane valido indipendentemente dall’unità su cui viene utilizzato il VHF. 




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