Cum funcționează ADS-B: O privire la Fundația NextGen

Prezentare generală

ADS-B este fundamentul sistemului de transport al generației viitoare (NextGen) al FAA. Acesta a fost dezvoltat pentru a ajuta la transformarea sistemului națiunii spațiale într-unul mai eficient. Sistemul de trafic aerian va fi supus unui plan de modernizare foarte necesar prin implementarea lui NextGen, iar ADS-B este componenta principală.

Principalul rol al ADS-B este de a furniza controlorilor de trafic aerian informații precise privind amplasarea aeronavelor. Este un pas deasupra RADAR, care a fost folosit de ani de zile.

ADS-B reprezintă Supravegherea automată dependentă de emisie. Utilizează semnale GPS prin satelit pentru a transmite în mod continuu informații despre aeronave controlorilor de trafic aerian și altor aeronave participante. ADS-B este cel mai precis sistem de supraveghere pe care industria aviatică l-a văzut vreodată. Aceasta va permite aeronavelor să zboare mai multe rute directe, să ușureze congestionarea, să reducă emisiile de carbon și să economisească timp și bani pentru operatorii de aeronave.

Componente

• GNSS Satellite Constellation: ADS-B este un sistem bazat pe satelit. Datele sunt trimise în mod continuu din setul de sateliți către dispozitivele GPS de la bord, unde sunt interpretate și apoi trimise către stațiile de sol ADS-B.
• Terasele de la sol: în Statele Unite vor exista cel puțin 700 de stații de sol care primesc date prin satelit și vor transmite datele către stațiile de control al traficului aerian.
• IFR certificat, receptor GPS compatibil cu WAAS: aeronavele trebuie să fie echipate cu un receptor GPS compatibil pentru a funcționa ADS-B.
• Un link Squitter extins de 1090 MHz cu un transponder de mod S sau un transmițător universal de acces (UAS) de 978 MHz pentru a fi utilizat cu un transponder existent: această opțiune este disponibilă pentru aeronavele care zboară sub 18.000 de picioare în Statele Unite.

Cum functioneaza

Operațiile ADS-B utilizează semnalele sateliților și sistemele avionice pentru a interpreta datele aeronavelor și a le transmite controlorilor de trafic aerian în mod continuu și aproape în timp real. Semnalele prin satelit sunt interpretate de un receptor GPS al aeronavei. Tehnologia ADS-B preia datele satelit și datele suplimentare de la avionica aeronautică pentru a crea o imagine foarte precisă a locației, vitezei, altitudinii și a peste 40 de parametri ai aeronavei. Aceste date sunt transmise la o stație terestră și apoi la controlorii de trafic aerian.

Alte aeronave echipate corespunzător în zonă vor primi, de asemenea, datele, sporind gradul de conștientizare situațional pentru piloți.

Există două funcții diferite ale ADS-B: ADS-B In și ADS-B Out.

• ADS-B Out este prima și principală funcție pe care FAA a abordat-o. O aeronavă capabilă de ADS-B Out are capacitatea de a-și difuza poziția, viteza și altitudinea în fața controlorilor de trafic aerian și a altor avioane dotate cu ADS-B. Conform unui mandat FAA, toate aeronavele care doresc să zboare în spațiul aerian care necesită în prezent un transponder trebuie echipate cu capabilități ADS-B Out înainte de 1 ianuarie 2020.
• ADS-B rămâne o opțiune capabilă - cel puțin pentru moment. Capacitatea ADS-B In va permite aeronavelor să primească informații privind traficul și meteorologia în timp real pe afișajul cabinei de aeronavă. Funcția ADS-B In merge deasupra și dincolo de sistemele de trafic de astăzi (cum ar fi TCAS) deoarece oferă date mai precise și mai mulți parametri de date decât sistemele TCAS actuale. De exemplu, TCAS poate afișa distanța verticală față de aeronavă, dar nu laterală. ADS-B In va afișa viteza, locațiile, altitudinea și vectorii altor aeronave participante, împreună cu multe alte date.

Erori și limitări

În prezent, cea mai mare limitare pentru ADS-B este costul instalării echipamentelor necesare pe aproape toate aeronavele din țară. În timp ce programul face zborul mai sigur și mai eficient, majoritatea departamentelor de zbor și piloții aviației generale au un timp dificil care justifică costurile.

ADS-B are foarte puține erori de sistem; în schimb, este cunoscut pentru fiabilitatea sa. Niciunul dintre sistemele create de om nu este prost, iar unii experți susțin că ADS-B (și GPS-ul în general) este vulnerabil la atacurile de infrastructură de sistem, cum ar fi hackerii sau blocarea GPS-ului. În plus, deoarece sistemul ADS-B se bazează pe sistemul GNSS, erorile normale de satelit, cum ar fi erorile de sincronizare și erorile meteorologice prin satelit, pot afecta ADS-B.

Statusul curent

Potrivit FAA, organizația a finalizat toți senzorii de rețea ADS-B. Aceste stații oferă servicii meteorologice și informații despre trafic aeronavelor echipate cu aeronave ADS-B în 28 de spații TRACON. Din cele 230 de instalații ATC, peste 100 de persoane utilizează în prezent ADS-B, restul fiind așteptat să fie complet echipat până în 2019. FAA își are mandatul ca toate aeronavele care operează în spațiul aerian desemnat trebuie să fie ADS-B echipate până la 1 ianuarie 2020.

Uz practic

Există o incertitudine centrată pe tipurile specifice de echipamente necesare pentru diferitele aeronave și operatori. Instalarea echipamentului variază în funcție de tipul de echipament care zboară și instalat în prezent.

De exemplu, o legătură UAS de 978 MHz va fi suficientă pentru o aeronavă cu o unitate GPS certificată IFA și un transponder de mod C deja instalat, cu excepția cazului în care operatorul dorește să zboare în afara Statelor Unite sau peste 18 000 de picioare, care ar fi necesar un link ES de 1090 MHz. Dar o legătură ES de 1090 MHz nu este compatibilă cu TIS-B sau FIS-B, ceea ce înseamnă că un operator ar trebui să găsească un alt mod de a obține informații despre trafic (cum ar fi TCAS).

Un operator care nu are deja o unitate GPS activată cu WAAS în avionul său va trebui să achiziționeze o nouă unitate GPS împreună cu un UAS de 978 MHz sau o legătură ES de 1090 MHz și, eventual, un transponder Modul C sau Mod S.

Odată ce este utilizat, ADS-B este un instrument valoros, furnizând cele mai precise date controlorilor de trafic aerian și piloților pe care le-am văzut vreodată. Atunci când sunt implementate la nivel național beneficiile sunt pozitive.

Nu se argumentează, totuși, că ADS-B este destul de scump și complicat. FAA speră că beneficiile pe termen lung vor depăși costurile, însă proiectul lasă proprietarii de aeronave într-o poziție dificilă.