Kako deluje ADS-B: Poglej temelj NextGena

Pregled

ADS-B je temelj naslednjega prometnega sistema FAA (NextGen). Razvita je bila za pomoč pri preoblikovanju nacionalnega sistema zračnega prostora v bolj učinkovito. Sistem zračnega prometa bo preko izvedbe programa NextGen opravil zelo potreben načrt modernizacije, ADS-B pa je primarna komponenta.

Glavna vloga ADS-B je kontrolorjem zračnega prometa zagotoviti natančne informacije o lokaciji letal. To je korak nad RADAR, ki je v uporabi že vrsto let.

ADS-B je kratica za Automatic Dependent Surveillance-Broadcast. Uporablja GPS satelitske signale za neprekinjeno oddajanje informacij o letalih kontrolorjem zračnega prometa in drugim sodelujočim zrakoplovom. ADS-B je najbolj natančen nadzorni sistem, ki ga je letalska industrija kdaj videla. Omogočil bo letenje z bolj neposrednimi potmi, zmanjšanje zastojev, zmanjšanje emisij ogljika in prihranek časa in denarja operaterjev zrakoplovov.

Komponente

• Konstelacija satelitov GNSS: ADS-B je satelitski sistem. Podatki se iz niza satelitov nenehno pošiljajo na GPS naprave na letalu, kjer se interpretirajo in nato pošljejo na zemeljske postaje ADS-B.
• Zemeljske postaje: V Združenih državah bo vsaj 700 zemeljskih postaj, ki sprejemajo satelitske podatke in posredujejo podatke kontrolnim postajam zračnega prometa.
• Certifikat IFR, GPS sprejemnik, ki podpira WAAS: Letalo mora biti opremljeno z združljivim sprejemnikom GPS za delovanje ADS-B.
• Razširjena povezava z razpršilnikom 1090 MHz z transponderjem Mode S ALI sprejemnikom s univerzalnim dostopom 978 MHz (UAS) za uporabo z obstoječim transponderjem: Zadnja možnost je na voljo za letala, ki letijo pod 18.000 čevljev v Združenih državah.

Kako deluje

ADS-B deluje z uporabo satelitskih signalov in letalskih letalskih sistemov za interpretacijo podatkov o letalih in njihovo neprekinjeno oddajanje kontrolorjem zračnega prometa v skoraj realnem času. Satelitske signale razlaga sprejemnik zrakoplova GPS. Tehnologija ADS-B sprejema satelitske podatke in dodatne podatke iz letalske elektronike, da ustvari zelo natančno sliko lokacije, hitrosti, nadmorske višine in več kot 40 drugih parametrov. Ti podatki se posredujejo zemeljski postaji in nato kontrolorjem zračnega prometa.

Drugi ustrezno opremljeni zrakoplovi na tem območju bodo prejeli tudi podatke, kar bo povečalo ozaveščenost glede pilotov.

Obstajata dve različni funkciji ADS-B: ADS-B In in ADS-B Out.

• ADS-B Out je prva in glavna funkcija, ki jo je FAA obravnavala. Letalo, ki je zmožno ADS-B Out, ima zmožnost oddajanja svojega položaja, hitrosti in višine kontrolorjem zračnega prometa in drugim letalom, opremljenim z ADS-B. V skladu z mandatom FAA morajo biti vsi zrakoplovi, ki želijo leteti v zračnem prostoru, ki trenutno zahteva transponder, opremljeni z zmogljivostmi ADS-B Out pred 1. januarjem 2020.
• ADS-B je še vedno neobvezna možnost - vsaj za zdaj. Zmogljivost ADS-B In bo omogočila letalom, da prejmejo informacije o prometu in vremenu v realnem času na zaslonu pilotske kabine letala. Funkcija ADS-B In presega današnje prometne sisteme (kot je TCAS), saj ponuja natančnejše podatke in več podatkovnih parametrov kot trenutni sistemi TCAS. TCAS lahko na primer prikaže navpično razdaljo od letala, ne pa stransko. ADS-B In bo prikazal hitrost, lokacije, višino in vektorje drugih sodelujočih zrakoplovov, skupaj s številnimi drugimi podatki.

Napake in omejitve

Trenutno je največja omejitev za ADS-B strošek namestitve potrebne opreme na praktično vsakem letalu v državi. Medtem ko program omogoča letenje varnejše in učinkovitejše, je večina oddelkov za letenje in pilotov splošnega letalstva težko upravičiti stroške.

ADS-B ima zelo malo sistemskih napak; v nasprotju s tem je znan po svoji zanesljivosti. Noben človeško izdelan sistem ni prevarant, čeprav nekateri strokovnjaki trdijo, da je ADS-B (in GPS na splošno) občutljiv na napade sistemske infrastrukture, kot so hekerji ali GPS motnje. Ker je ADS-B odvisen od sistema GNSS, lahko na ADS-B vplivajo tudi običajne satelitske napake, kot so napake pri merjenju časa in napake satelitskega vremena.

Trenutni status

Po podatkih FAA je organizacija zaključila vse omrežne senzorje ADS-B. Te postaje ponujajo vremenske storitve in prometne informacije letalom, opremljenim z ADS-B, prek 28 objektov TRACON. Od 230 naprav ATC, več kot 100 trenutno uporablja ADS-B, preostali pa naj bi bili v celoti opremljeni do leta 2019. FAA se drži svojega pooblastila, da morajo biti vsi zrakoplovi, ki delujejo v določenem zračnem prostoru, ADS-B Out opremljeni do 1. januarja 2020.

Praktična uporaba

Obstaja negotovost, ki se osredotoča na posebne vrste opreme, ki je potrebna za različne zrakoplove in operaterje. Namestitev opreme je odvisna od vrste letenja in trenutno nameščene opreme.

Na primer, povezava UAS z 978 MHz bo zadoščala za zrakoplov z GPS enoto, ki omogoča WAAS, IFR certificiran in transponder Mode C, razen če upravljavec želi leteti izven ZDA ali nad 18.000 čevljev, v tem primeru bi bila potrebna povezava ES s hitrostjo 1090 MHz. Toda povezava 1090 MHz ES ni združljiva s TIS-B ali FIS-B, kar pomeni, da bi moral operater najti drug način za pridobivanje prometnih informacij (kot je TCAS).

Operater, ki v svojem letalu še nima GPS enote, ki podpira WAAS, bo moral kupiti novo enoto GPS skupaj z 978 MHz UAS ali 1090 MHz ES povezavo in potencialno transponder Mode C ali Mode S.

Ko je ADS-B v uporabi, je dragoceno orodje, ki zagotavlja najbolj točne podatke kontrolorjem zračnega prometa in pilotom, ki smo jih kdajkoli videli. Ko se izvajajo na nacionalni ravni, so koristi pozitivne.

Vendar pa ne trdimo, da je ADS-B precej drag in zapleten. FAA upa, da bodo dolgoročne koristi odtehtale stroške, vendar pa lastniki zrakoplovov ostajajo v težkem položaju.