Tổng quan
ADS-B là nền tảng của Hệ thống Giao thông Thế hệ Tiếp theo của FAA (NextGen). Nó được phát triển để giúp biến đổi hệ thống không phận của quốc gia thành một hệ thống hiệu quả hơn. Hệ thống giao thông hàng không sẽ trải qua một kế hoạch hiện đại hóa rất cần thiết thông qua việc thực hiện NextGen, và ADS-B là thành phần chính.
Vai trò chính của ADS-B là cung cấp thông tin vị trí máy bay chính xác cho bộ điều khiển lưu lượng không khí.
Đó là một bước trên RADAR, đã được sử dụng trong nhiều năm.
ADS-B là viết tắt của Automatic Dependent Surveillance-Broadcast. Nó sử dụng tín hiệu vệ tinh GPS để phát sóng thông tin máy bay liên tục cho bộ điều khiển lưu lượng không khí và các máy bay tham gia khác. ADS-B là hệ thống giám sát chính xác nhất mà ngành hàng không đã từng thấy. Nó sẽ cho phép máy bay bay nhiều tuyến bay trực tiếp hơn, giảm ùn tắc, giảm lượng khí thải carbon và tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho các nhà khai thác máy bay.
Các thành phần
GNSS Satellite Constellation: ADS-B là một hệ thống dựa trên vệ tinh. Dữ liệu được liên tục gửi từ tập hợp các vệ tinh đến các thiết bị GPS trên máy bay của máy bay, nơi nó được giải thích và sau đó được gửi tới các trạm mặt đất ADS-B.
Trạm mặt đất: Sẽ có ít nhất 700 trạm mặt đất ở Hoa Kỳ nhận dữ liệu vệ tinh và truyền dữ liệu đến trạm kiểm soát không lưu.
Chứng nhận IFR, bộ thu GPS được hỗ trợ bởi WAAS : Máy bay phải được trang bị bộ thu GPS tương thích để ADS-B hoạt động.
- Một liên kết 1090 MHz mở rộng Squitter với một transponder Mode hoặc một bộ thu phát truy cập Universal 980 MHz (UAS) để sử dụng với một bộ phát hiện có: Tùy chọn thứ hai có sẵn cho máy bay bay dưới 18.000 feet tại Hoa Kỳ.
Làm thế nào nó hoạt động
ADS-B hoạt động bằng cách sử dụng tín hiệu vệ tinh và hệ thống điện tử máy bay để giải thích dữ liệu máy bay và phát sóng cho bộ điều khiển lưu lượng truy cập không ngừng trên cơ sở liên tục và gần như trong thời gian thực.
Tín hiệu vệ tinh được giải thích bởi máy thu GPS trên máy bay. Công nghệ ADS-B lấy dữ liệu vệ tinh và dữ liệu bổ sung từ hệ thống điện tử hàng không để tạo ra một bức tranh rất chính xác về vị trí, tốc độ, độ cao và hơn 40 thông số khác của máy bay. Dữ liệu này được truyền đến một trạm mặt đất và sau đó để điều khiển lưu lượng không khí. Máy bay được trang bị đúng cách khác trong khu vực cũng sẽ nhận được dữ liệu, nâng cao nhận thức tình huống cho các phi công.
Có hai chức năng khác nhau của ADS-B: ADS-B trong và ADS-B Out.
- ADS-B Out là chức năng đầu tiên và chính mà FAA đã giải quyết. Một chiếc máy bay có khả năng ADS-B Out có khả năng phát sóng vị trí, tốc độ và độ cao của nó cho các bộ điều khiển giao thông không khí và các máy bay được trang bị ADS-B khác. Theo một ủy nhiệm FAA, tất cả các máy bay muốn bay trong không phận hiện đang yêu cầu một bộ phát sóng phải được trang bị các khả năng ADS-B Out trước ngày 1 tháng 1 năm 2020.
- ADS-B Vẫn là một khả năng tùy chọn - ít nhất là bây giờ. Khả năng ADS-B In sẽ cho phép máy bay nhận thông tin giao thông và thời tiết trong thời gian thực trên màn hình buồng lái máy bay. Chức năng ADS-B hoạt động vượt quá các hệ thống giao thông ngày nay (như TCAS) vì nó cung cấp dữ liệu chính xác hơn và nhiều thông số dữ liệu hơn so với các hệ thống TCAS hiện tại. Ví dụ, TCAS có thể hiển thị khoảng cách thẳng đứng từ máy bay chứ không phải bên. ADS-B sẽ hiển thị tốc độ, vị trí, độ cao và vectơ của các máy bay tham gia khác, cùng với nhiều phần dữ liệu khác.
Lỗi và giới hạn
Hiện tại, hạn chế lớn nhất đối với ADS-B là chi phí lắp đặt các thiết bị cần thiết trên hầu hết các máy bay trong nước. Trong khi chương trình bay an toàn hơn và hiệu quả hơn, hầu hết các phòng bay và phi công hàng không chung đều gặp khó khăn trong việc giải quyết các chi phí.
ADS-B có rất ít lỗi hệ thống; ngược lại, nó được biết đến với độ tin cậy của nó. Tuy nhiên, không có hệ thống nhân tạo nào chống lừa đảo và một số chuyên gia cho rằng ADS-B (và GPS nói chung) dễ bị tấn công cơ sở hạ tầng hệ thống như tin tặc hoặc gây nhiễu GPS. Ngoài ra, vì ADS-B phụ thuộc vào hệ thống GNSS, các lỗi vệ tinh thông thường như lỗi thời gian và lỗi thời tiết vệ tinh có thể ảnh hưởng đến ADS-B.
Tình trạng hiện tại
Theo FAA, tổ chức đã hoàn thành tất cả các cảm biến ADS-B mạng.
Các trạm này cung cấp các dịch vụ thời tiết và thông tin giao thông cho máy bay được trang bị ADS-B trên 28 cơ sở TRACON. Trong số 230 cơ sở ATC, hơn 100 máy bay hiện đang sử dụng ADS-B, với phần còn lại dự kiến sẽ được trang bị đầy đủ vào năm 2019. FAA đứng trước ủy quyền rằng tất cả các máy bay hoạt động trong không phận được chỉ định phải được ADS-B Out trang bị trước ngày 1 tháng 1 năm 2020 .
Công dụng thực tế
Có sự không chắc chắn tập trung vào các loại thiết bị cụ thể cần thiết cho các máy bay và nhà khai thác khác nhau. Việc lắp đặt thiết bị thay đổi tùy thuộc vào loại thiết bị bay và thiết bị hiện đang được lắp đặt.
Ví dụ, một liên kết UAS 978 MHz sẽ đủ cho một chiếc máy bay có thiết bị GPS được chứng nhận WAAS, bộ phát tín hiệu IFR và bộ chuyển đổi chế độ C đã được cài đặt, trừ khi người vận hành muốn bay bên ngoài Hoa Kỳ hoặc trên 18.000 feet, trường hợp cần có liên kết ES 1090 MHz. Nhưng một liên kết ES 1090 MHz không tương thích với TIS-B hoặc FIS-B, có nghĩa là một nhà điều hành sẽ phải tìm một cách khác để có được thông tin giao thông (như TCAS).
Và một nhà khai thác chưa có thiết bị GPS có hỗ trợ WAAS trong máy bay của mình sẽ phải mua một thiết bị GPS mới cùng với liên kết 980 MHz UAS hoặc 1090 MHz ES và có khả năng bộ phát tín hiệu Chế độ C hoặc Chế độ S.
Khi được sử dụng, ADS-B là một công cụ có giá trị, cung cấp dữ liệu chính xác nhất cho các bộ điều khiển giao thông và phi công mà chúng tôi từng thấy. Khi được thực hiện trên toàn quốc, các lợi ích là tích cực.
Không có tranh luận, mặc dù, rằng ADS-B là khá tốn kém và phức tạp. FAA hy vọng rằng lợi ích dài hạn sẽ lớn hơn chi phí, nhưng dự án khiến các chủ sở hữu máy bay ở một vị trí khó khăn.