Hvordan ADS-B virker: Et kig på Foundations of NextGen

Oversigt

ADS-B er grundlaget for FAAs Next Generation Transport System (NextGen). Det blev udviklet for at bidrage til at omdanne nationens luftrumssystem til en mere effektiv. Flytrafiksystemet vil gennemgå en tiltrængt moderniseringsplan gennem implementeringen af ​​NextGen, og ADS-B er den primære komponent.

ADS-B's hovedrolle er at levere præcise flyplaceringsoplysninger til flyvelederne. Det er et skridt over RADAR, som har været i brug i årevis.

ADS-B står for Automatic Dependent Surveillance Broadcast. Det bruger GPS-satellitsignaler til kontinuerligt at sende flyoplysninger til flyvelederne og andre deltagende fly. ADS-B er det mest nøjagtige overvågningssystem, luftfartssektoren nogensinde har set. Det vil gøre det muligt for fly at flyve mere direkte ruter, lette trafikbelastning, reducere CO2-emissioner og spare tid og penge til luftfartøjsoperatører.

komponenter

• GNSS Satellite Constellation: ADS-B er et satellitbaseret system. Data sendes kontinuerligt fra sat satellitter til flyets indbyggede GPS-enheder, hvor det fortolkes og derefter sendes til ADS-B jordstationer.
• Jordstationer: Der vil være mindst 700 jordstationer i USA, der modtager satellitdata og overfører dataene til flyvekontrolstationer.
• IFR-certificeret, WAAS-aktiveret GPS-modtager: Luftfartøjer skal udstyres med en kompatibel GPS-modtager til ADS-B til arbejde.
• En 1090 MHz Extended Squitter-forbindelse med en Mode S-transponder ELLER en 978 MHz Universal Access Transceiver (UAS) til brug med en eksisterende transponder: Den sidstnævnte mulighed er tilgængelig for fly, der flyver under 18.000 fod i USA.

Hvordan det virker

ADS-B arbejder ved at bruge satellitsignaler og flyavlytningssystemer til at fortolke flydata og sende det til flyvelederne kontinuerligt og i næsten real-time. Satellitsignaler tolkes af en GPS-GPS-modtager. ADS-B-teknologien tager satellitdata og yderligere data fra flyflyfly til at skabe et meget præcist billede af flyets placering, hastighed, højde og over 40 andre parametre. Disse data overføres til en jordstation og derefter til flyvelederne.

Andre veludstyrede fly i området vil også modtage dataene og øge situationsbevidstheden for piloter.

Der er to forskellige funktioner i ADS-B: ADS-B In og ADS-B Out.

• ADS-B Out er den første og hovedfunktion, FAA har adresseret. Et fly, der er i stand til ADS-B Out, har evnen til at udsende sin position, hastighed og højde til flyvelederne og andre ADS-B-udstyrede fly. Ifølge et FAA-mandat skal alle fly, der ønsker at flyve i luftrum, der i øjeblikket kræver en transponder, være forsynet med ADS-B Out-kapacitet inden 1. januar 2020.
• ADS-B In forbliver en valgfri kapacitet - i det mindste for nu. ADS-B-funktionen giver luftfartøjer mulighed for at modtage trafik- og vejrinformation i realtid på flyets cockpit-display. ADS-B I-funktionen går ud over dagens trafiksystemer (f.eks. TCAS), da det giver mere præcise data og flere dataparametre end de nuværende TCAS-systemer gør. For eksempel kan TCAS vise den lodrette afstand fra fly, men ikke lateralt. ADS-B In viser hastigheden, placeringerne, højden og vektoren for andre deltagende fly sammen med mange andre data.

Fejl og begrænsninger

I øjeblikket er den største begrænsning for ADS-B omkostningerne ved at installere det nødvendige udstyr på stort set alle fly i landet. Mens programmet gør flyver sikrere og mere effektive, har de fleste flyafdelinger og generel luftfart piloter en vanskelig tid, der begrunder omkostningerne.

ADS-B har meget få systemfejl; derimod er den kendt for sin pålidelighed. Intet menneskeskabt system er imidlertid fjolsikkert, og nogle eksperter hævder, at ADS-B (og GPS generelt) er sårbare over for systeminfrastrukturangreb som hackere eller GPS-jamming. Da ADS-B er afhængig af GNSS-systemet, kan normale satellitfejl som f.eks. Tidsfejl og satellitvejrfejl påvirke ADS-B.

Nuværende status

Ifølge FAA afsluttede organisationen alle ADS-B-sensorer på nettet. Disse stationer tilbyder vejr og trafikinformation til ADS-B-udstyret fly på tværs af 28 TRACON-faciliteter. Af 230 ATC-faciliteter bruger over 100 nu ADS-B, og resten forventes at være fuldt udstyret i 2019. FAA står ved sit mandat om, at alle fly, der opererer i udpeget luftrum, skal være ADS-B Out udstyret pr. 1. januar 2020.

Praktisk brug

Der er usikkerhed centreret om de specifikke typer udstyr, der er nødvendige for forskellige fly og operatører. Udstyrets installation varierer afhængigt af typen af ​​flyvende og installeret udstyr.

En 978 MHz UAS-forbindelse vil f.eks. Være tilstrækkelig til et fly med en WAAS-aktiveret, IFR-certificeret GPS-enhed og en C-transponder allerede installeret, medmindre operatøren gerne vil flyve uden for USA eller over 18.000 fod i hvilket tilfælde ville et 1090 MHz ES link være nødvendigt. Men et 1090 MHz ES-link er ikke kompatibelt med TIS-B eller FIS-B, hvilket betyder, at en operatør skulle finde en anden måde at få trafikoplysninger til (f.eks. TCAS).

Og en operatør, der ikke allerede har en WAAS-aktiveret GPS-enhed i sit fly, skal købe en ny GPS-enhed sammen med en 978 MHz UAS eller 1090 MHz ES link og muligvis en Mode C eller Mode S transponder.

ADS-B er engang i brug, og er et værdifuldt værktøj, der giver de mest præcise data til flyvelederne og piloter, som vi nogensinde har set. Når implementeret landsdækkende er fordelene positive.

Der er dog ingen argumentation, at ADS-B er ret dyrt og kompliceret. FAA er håb om, at de langsigtede fordele vil opveje omkostningerne, men projektet giver flyejere i en vanskelig position.