Khi hệ thống không phận quốc gia phát triển, FAA sẽ sử dụng nhiều công nghệ mới . Một trong những hệ thống chính đang được triển khai trong chương trình NextGen của FAA là ADS-B, viết tắt của Automatic Dependent Surveillance-Broadcast. Trong nỗ lực sắp xếp các hoạt động, FAA đang triển khai ADS-B làm nguồn điều hướng chính cho tất cả các máy bay trong hệ thống không phận quốc gia.
Trong khi ADS-B đã hoạt động ở hầu hết các nước Mỹ, vẫn còn những câu hỏi về rủi ro và chi phí liên quan.
Vai trò của ADS-B
Trong tương lai gần, ngành hàng không sẽ được yêu cầu chấp nhận ý tưởng về chuyến bay miễn phí, một phương pháp giảm tắc nghẽn giao thông hàng không thông qua việc sử dụng ADS-B. Hệ thống ADS-B cũng giảm khối lượng công việc thí điểm và bộ điều khiển và cung cấp định tuyến trực tiếp hơn cho máy bay, tiết kiệm tiền và thời gian trên toàn bộ bảng.
Trong nhiều năm qua, hệ thống kiểm soát không lưu ở Hoa Kỳ đã bị thiếu hiệu quả. Hệ thống tiếp tục thấy sự gia tăng nhu cầu tiêu dùng cũng như sự chậm trễ.
Trong một báo cáo năm 2009, FAA đã tuyên bố, “Nếu không có NextGen, sẽ có một sự tắc nghẽn trên bầu trời. Đến năm 2022, FAA ước tính rằng sự thất bại này sẽ làm cho nền kinh tế Mỹ mất 22 tỷ đô la mỗi năm trong hoạt động kinh tế bị mất. Con số đó tăng tới hơn 40 tỷ đô la vào năm 2033 nếu hệ thống vận tải hàng không không được chuyển đổi. ”
Vai trò của hệ thống ADS-B là một vai trò mở rộng. Hệ thống sử dụng giám sát mặt đất và không khí dựa trên GPS chính xác cao để cung cấp cho các bộ điều khiển và phi công với dữ liệu chính xác, thời gian thực. Dữ liệu này, chính xác hơn bản thân radar, có thể được sử dụng để giảm sự tách biệt giữa máy bay, tăng tính an toàn và cung cấp nhiều tuyến bay trực tiếp hơn cho máy bay.
Ngoài ra, các chức năng giao thông và thời tiết theo thời gian thực sẽ được cung cấp trong boong máy bay, trong một số trường hợp miễn phí cho nhà điều hành.
ADS-B sử dụng máy phát transponder dựa trên máy bay (Mode S), hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS) và các trạm mặt đất để xác định độ cao, tốc độ và theo dõi cho máy bay. Thông tin sau đó được chuyển tiếp từ máy bay đến máy bay và từ máy bay đến trạm điều khiển hoặc trạm mặt đất, cùng với bất kỳ bên tham gia nào khác.
Rủi ro an toàn
Nhìn chung, hệ thống ADS-B là một cải tiến lớn cho tương lai của hệ thống không phận của chúng ta. Nhưng nó không phải không có rủi ro. Với hệ thống radar hiện tại là hệ thống điều hướng chính xác, không có rủi ro, việc chuyển sang một hệ thống hoàn toàn mới sẽ đưa ra các câu hỏi về độ tin cậy, rủi ro và chi phí an toàn. Những câu hỏi và rủi ro đó là gì, và chúng có được giảm nhẹ đến mức chấp nhận được không?
Trong khi FAA đã chứng minh rằng kết quả cuối cùng sẽ là một hệ thống du lịch không khí an toàn hơn và hiệu quả hơn, và họ đã tiến hành nghiên cứu để sao lưu lập trường của họ, họ sẽ cần phải tiếp tục kiểm tra và kiểm tra lại chương trình. quan điểm. Việc thực hiện bất kỳ hệ thống mới nào cũng có thể mang lại các lỗi và nguy cơ không xác định.
Đối với ADS-B, các nguy cơ này bao gồm:
- Đào tạo và nhân tố
- Lỗi GPS
- Hệ thống điện tử trục trặc
- Vân đê bảo mật.
Những vấn đề này vẫn chưa được giải quyết hoàn toàn, nhưng chúng đã được xác định là rủi ro và các biện pháp đã được thực hiện để giảm thiểu rủi ro càng nhiều càng tốt. Một nghiên cứu năm 2000 đã hoàn thành một chuỗi ưu tiên an toàn hệ thống điển hình liên quan đến toàn bộ hệ thống, và tìm thấy nguy cơ còn lại để được “kiểm soát ở mức chấp nhận được”.
Sớm trong sự phát triển của ADS-B, Nhóm Công tác An toàn Hệ thống Capstone được thành lập với sự hợp tác của FAA để cung cấp các nghiên cứu cần thiết và phân tích nguy cơ sơ bộ của ADS-B. Các nguy cơ được xác định bao gồm:
Nhân tố con người
- Lẫn lộn và mất nhận thức tình huống
- Sử dụng hệ thống điện tử không phù hợp
- Lỗi thủ tục thử nghiệm
- Vấn đề phối hợp với ATC
- Mất nhận thức tình huống do quá nhiều thời gian "từ chối"
Rủi ro hệ thống mặt đất
- Lỗi hiệu chuẩn
- Mất thông tin liên lạc
- Sự cố
Thất bại điện tử
Lỗi GPS
Thời tiết, giao thông và địa hình bị trục trặc
- Thiếu bảo hiểm
- Dự báo bị giới hạn
- Trạm báo cáo giới hạn
Lỗ hổng bảo mật
- Giả mạo, gây nhiễu và che mặt nạ
Đối với hầu hết các phần, những rủi ro này đã được nghiên cứu, phân tích, giảm thiểu và chấp nhận. Nhưng một trong những mối nguy hiểm lớn nhất liên quan đến ADS-B vẫn là: Lỗi của con người. Nếu phi công không hiểu rõ thiết bị họ đang sử dụng, hệ thống sẽ trở thành mối nguy hiểm thay vì một lợi ích. Các nghiên cứu cho rằng hệ thống điện tử tiên tiến đòi hỏi đào tạo và hiểu biết sâu sắc để người vận hành sử dụng an toàn và nhiều nhà khai thác sẽ không tự nguyện nhận được đào tạo họ cần để bay an toàn với ADS-B. Và nhiệm vụ ADS-B của FAA cho tất cả các máy bay được trang bị ADS-B vào năm 2020 sẽ tăng cường các chi phí và mối nguy hiểm liên quan đến hệ thống điện tử tiên tiến và lỗi của con người.
Dự án Capstone đã xác định rằng thời gian chết quá mức khi sử dụng ADS-B có thể dẫn đến mất nhận thức tình huống thường xuyên, và mặc dù tai nạn có thể hiếm gặp trong trường hợp này, một tai nạn có thể sẽ rất thảm khốc. Đây là một rủi ro liên tục sẽ tiếp tục là một vấn đề đối với người dùng ADS-B khi nó trở thành một bổ sung quen thuộc với thế giới đang bay. Phi công phải chấp nhận trách nhiệm giảm thiểu rủi ro này càng nhiều càng tốt thông qua đào tạo và nhận thức.
Khi tất cả được nói và thực hiện, ADS-B là một bổ sung an toàn, hiệu quả cho hệ thống không phận của quốc gia. Nhưng giống như bất kỳ hệ thống trợ giúp định vị hoặc hệ thống điện tử nào, nó chỉ an toàn như người vận hành.