Miten ADS-B toimii: Katsokaa NextGenin säätiötä

Yleiskatsaus

ADS-B on FAA: n seuraavan sukupolven kuljetusjärjestelmän (NextGen) perusta. Se kehitettiin auttamaan maan ilmatilan järjestelmää muuttamaan tehokkaammaksi. Lentoliikennejärjestelmässä tehdään erittäin tarvittava modernisointisuunnitelma NextGenin avulla, ja ADS-B on ensisijainen komponentti.

ADS-B: n päätehtävänä on antaa ilma-alusten tarkkoja sijaintitietoja lennonjohtajille. Se on askel RADARin yläpuolella, jota on käytetty jo vuosia.

ADS-B tarkoittaa automaattista riippuvainen valvonta-lähetystä. Se käyttää GPS-satelliittisignaaleja ilma-alusten tietojen jatkuvaan lähettämiseen lennonjohtajille ja muille osallistuville ilma-aluksille. ADS-B on tarkin valvontajärjestelmä, jota ilmailuteollisuus on koskaan nähnyt. Se antaa lentokoneille mahdollisuuden lentää enemmän suoria reittejä, helpottaa ruuhkia, vähentää hiilidioksidipäästöjä ja säästää lentokoneiden käyttäjien aikaa ja rahaa.

komponentit

• GNSS Satellite Constellation: ADS-B on satelliittipohjainen järjestelmä. Tiedot lähetetään jatkuvasti satelliittien joukosta ilma-aluksen GPS-laitteisiin, joissa se tulkitaan ja lähetetään sitten ADS-B-maanpisteisiin.
• Asemat: Yhdysvalloissa on vähintään 700 maa-asemaa, jotka vastaanottavat satelliittitietoja ja välittävät tiedot lennonjohdon asemille.
• IFR-sertifioitu, WAAS-yhteensopiva GPS-vastaanotin: Ilma-aluksissa on oltava yhteensopiva GPS-vastaanotin ADS-B: lle toimiakseen.
• 1090 MHz: n laajennettu Squitter-yhteys mode-S-transponderiin TAI 978 MHz: n Universal Access Transceiver (UAS) käytettäväksi olemassa olevan transponderin kanssa: Jälkimmäinen vaihtoehto on käytettävissä lentokoneissa, jotka lentävät alle 18 000 jalkaa Yhdysvalloissa.

Kuinka se toimii

ADS-B toimii satelliittien signaalien ja lentokoneiden ilmailutekniikan avulla tulkitsemaan ilma-alusten tietoja ja lähettämään niitä lennonjohtajille jatkuvasti ja lähes reaaliajassa. Satelliittisignaaleja tulkitsee ilma-aluksen GPS-vastaanotin. ADS-B-tekniikka ottaa ilma-aluksen ilmailutekniikan satelliittitiedot ja lisätiedot luodakseen erittäin tarkan kuvan lentokoneen sijainnista, nopeudesta, korkeudesta ja yli 40 muusta parametrista. Nämä tiedot lähetetään maanpäälliselle asemalle ja sitten lennonjohtajille.

Myös muut alueella asennetut asianmukaisesti varustetut ilma-alukset saavat tietoja, mikä lisää pilottien tietoisuutta tilanteesta.

ADS-B: ssä on kaksi eri toimintoa: ADS-B In ja ADS-B Out.

• ADS-B Out on FAA: n ensimmäinen ja tärkein tehtävä. Lentokone, joka pystyy ADS-B Outiin, pystyy lähettämään sijaintinsa, nopeutensa ja korkeutensa lennonjohtajille ja muille ADS-B-varustetuille lentokoneille. FAA: n toimeksiannon mukaan kaikki ilma-alukset, jotka haluavat lentää ilmatilassa, joka tarvitsee tällä hetkellä transponderia, on varustettava ADS-B Out -ominaisuuksilla ennen 1. tammikuuta 2020.
• ADS-B In on edelleen valinnainen ominaisuus - ainakin nyt. ADS-B-ominaisuus antaa lentokoneille mahdollisuuden vastaanottaa liikenne- ja säätietoja reaaliajassa ilma-aluksen ohjaamon näytössä. ADS-B In -toiminto menee nykypäivän liikennejärjestelmien (kuten TCAS: n) ylä- ja alapuolelle, koska se tarjoaa tarkempia tietoja ja enemmän dataparametreja kuin nykyiset TCAS-järjestelmät. TCAS voi esimerkiksi näyttää pystysuoran etäisyyden lentokoneesta, mutta ei sivuttaista. ADS-B In näyttää muiden osallistuvien ilma-alusten nopeuden, sijainnit, korkeudet ja vektorit sekä monet muut tiedot.

Virheet ja rajoitukset

Tällä hetkellä ADS-B: n suurin rajoitus on kustannukset, jotka aiheutuvat tarvittavien laitteiden asentamisesta lähes kaikkiin maan ilma-aluksiin. Vaikka ohjelma tekee lentämisestä turvallisemman ja tehokkaamman, useimmilla lento-osastoilla ja yleisilmailun lentäjillä on hankala aika perustella kustannukset.

ADS-B: llä on hyvin vähän järjestelmävirheitä; sitä vastoin se tunnetaan luotettavuudestaan. Mikään ihmisen tekemä järjestelmä ei ole huijata, ja jotkut asiantuntijat väittävät, että ADS-B (ja GPS yleensä) on alttiina järjestelmärakenteille, kuten hakkereille tai GPS-häirinnälle. Lisäksi, koska ADS-B on riippuvainen GNSS-järjestelmästä, normaalit satelliittivirheet, kuten ajoitusvirheet ja satelliitti-säävirheet, voivat vaikuttaa ADS-B: hen.

Nykyinen tila

FAA: n mukaan organisaatio on suorittanut kaikki verkon ADS-B-anturit. Nämä asemat tarjoavat sääpalveluja ja liikennetietoja ADS-B: n varustetuille ilma-aluksille 28 TRACON-tilalla. 230 ATC-laitoksesta yli 100 käyttää parhaillaan ADS-B: tä, loput odotetaan olevan täysin varusteltu vuoteen 2019 mennessä. FAA: n tehtävänä on, että kaikki ilma-aluksissa, jotka toimivat nimettyyn ilmatilaan, on oltava ADS-B Out, joka on varustettu 1. tammikuuta 2020 mennessä..

Käytännön käyttö

On epävarmuutta, joka keskittyy erityyppisiin laitteisiin, joita tarvitaan eri lentokoneille ja operaattoreille. Laitteiden asennus vaihtelee riippuen lennon tyypistä ja parhaillaan asennetuista laitteista.

Esimerkiksi 978 MHz: n UAS-linkki riittää sellaiselle ilma-alukselle, jossa on WAAS-yhteensopiva, IFR-sertifioitu GPS-yksikkö ja jo asennettuna C-moodin transponderi, ellei operaattori halua lentää Yhdysvaltojen ulkopuolella tai yli 18 000 jalkaa, missä tapauksessa tarvitaan 1090 MHz: n ES-yhteys. Mutta 1090 MHz: n ES-linkki ei ole yhteensopiva TIS-B: n tai FIS-B: n kanssa, joten operaattorin on löydettävä toinen tapa saada liikennetiedot (kuten TCAS).

Ja operaattorin, jolla ei vielä ole WAAS-yhteensopivaa GPS-yksikköä hänen lentokoneessaan, on ostettava uusi GPS-yksikkö yhdessä 978 MHz: n UAS: n tai 1090 MHz: n ES-linkin ja mahdollisesti C- tai Mode S -transponderin kanssa.

Käytön jälkeen ADS-B on arvokas työkalu, joka tarjoaa tarkimmat tiedot lennonjohtajille ja lentäjille, joita olemme koskaan nähneet. Kun toteutetaan valtakunnallisesti, hyödyt ovat positiivisia.

Ei ole kuitenkaan väitetty, että ADS-B on melko kallista ja monimutkaista. FAA toivoo, että pitkän aikavälin hyödyt ovat suuremmat kuin kustannukset, mutta hanke jättää ilma-alusten omistajat vaikeaan asemaan.