Hvordan ADS-B fungerer: En titt på Foundation of NextGen

Oversikt

ADS-B er grunnlaget for FAAs Next Generation Transport System (NextGen). Det ble utviklet for å bidra til å omdanne nasjonens luftromsystem til en mer effektiv en. Flytrafikksystemet vil gjennomgå en tiltrukket moderniseringsplan gjennom implementeringen av NextGen, og ADS-B er den primære komponenten.

Hovedrollen til ADS-B er å gi nøyaktig flyplasseringsinformasjon til flytrafikk. Det er et skritt over RADAR, som har vært i bruk i mange år.

ADS-B står for Automatic Dependent Surveillance Broadcast. Den bruker GPS-satellittsignaler til å sende flyinformasjon kontinuerlig til flyselskapene og andre deltakende fly. ADS-B er det mest nøyaktige overvåkingssystemet flyindustrien noensinne har sett. Det vil gjøre det mulig for fly å fly flere direkte ruter, lette overbelastning, redusere CO2-utslipp og spare tid og penger til flyoperatørene.

komponenter

• GNSS Satellite Constellation: ADS-B er et satellittbasert system. Data sendes kontinuerlig fra settet av satellitter til flyets innebygde GPS-enheter, der det tolkes og deretter sendes til ADS-B-bakken.
• Jordstasjoner: Det vil være minst 700 bakken stasjoner i USA som mottar satellittdata og overfører dataene til flytrafikkstasjoner.
• IFR-sertifisert, WAAS-aktivert GPS-mottaker: Luftfartøy må være utstyrt med en kompatibel GPS-mottaker for ADS-B for å fungere.
• En 1090 MHz utvidet Squitter-kobling med en modus S-transponder ELLER en 978 MHz universell tilgangstransceiver (UAS) for bruk med en eksisterende transponder: Det sistnevnte alternativet er tilgjengelig for fly som flyr under 18 000 fot i USA.

Hvordan det fungerer

ADS-B arbeider ved å bruke satellittsignaler og fly avionikk systemer for å tolke flydata og sende den til flytrafikkontrollere kontinuerlig og i nesten sanntid. Satellittsignaler tolkes av en GPS-GPS-mottaker. ADS-B-teknologien tar satellittdataene og tilleggsdata fra flyflygelektronikk for å skape et svært nøyaktig bilde av flyets plassering, fart, høyde og over 40 andre parametere. Disse dataene overføres til en jordstasjon og deretter til flytrafikk.

Andre godt utstyrte fly i området vil også motta dataene, øke situasjonsbevisstheten for piloter.

Det finnes to forskjellige funksjoner av ADS-B: ADS-B In og ADS-B Out.

• ADS-B Out er den første og hovedfunksjonen som FAA har adressert. Et fly som er i stand til ADS-B Out har evnen til å kringkaste sin posisjon, fart og høyde til flytrafikk og andre ADS-B-utstyrte fly. Ifølge et FAA-mandat må alle fly som ønsker å fly i luftrom som for tiden krever en transponder, være utstyrt med ADS-B Out-funksjoner før 1. januar 2020.
• ADS-B In forblir en valgfri mulighet - i hvert fall for nå. ADS-B I kapasitet vil tillate fly til å motta trafikk og værinformasjon i sanntid på flyets cockpit-skjerm. ADS-B I-funksjonen går utover dagens trafikksystemer (for eksempel TCAS), da det gir mer presise data og flere dataparametere enn dagens TCAS-systemer. For eksempel kan TCAS vise vertikal avstand fra fly, men ikke lateralt. ADS-B In viser hastigheten, stedene, høyden og vektoren til andre deltakende fly, sammen med mange andre data-deler.

Feil og begrensninger

For tiden er den største begrensningen for ADS-B kostnaden for å installere nødvendig utstyr på nesten alle fly i landet. Mens programmet gjør flyging sikrere og mer effektivt, har de fleste flyavdelinger og flyselskaper generelt en vanskelig tid som begrunner kostnadene.

ADS-B har svært få systemfeil; I kontrast er det kjent for pålitelighet. Ingen menneskeskapte systemer er imidlertid idiotsikker, og noen eksperter hevder at ADS-B (og GPS generelt) er sårbar for systeminfrastrukturangrep som hackere eller GPS-jamming. I tillegg, siden ADS-B er avhengig av GNSS-systemet, kan normale satellittfeil som timingfeil og satellitt værfeil påvirke ADS-B.

Nåværende status

Ifølge FAA, fullførte organisasjonen alle ADS-B-sensorer i nettverket. Disse stasjonene tilbyr værstjenester og trafikkinformasjon til ADS-B-utstyrte fly over 28 TRACON-fasiliteter. Av de 230 ATC-anleggene bruker over 100 ADS-B, og resten forventes å være fullt utstyrt i 2019. FAA står med sitt mandat om at alt fly som opererer i utpekt luftrom må være ADS-B ut utstyrt innen 1. januar 2020.

Praktisk bruk

Det er usikkerhet sentrert om spesifikke typer utstyr som trengs for ulike fly og operatører. Utstyrets installasjon varierer avhengig av hvilken type flyger og installert utstyr som er installert.

En 978 MHz UAS-kobling vil for eksempel være tilstrekkelig for et fly med en WAAS-aktivert, IFR-sertifisert GPS-enhet og en modus C-transponder allerede installert, med mindre operatøren ønsker å fly utenom USA eller over 18 000 fot, i hvilket tilfelle en 1090 MHz ES-kobling ville være nødvendig. Men en 1090 MHz ES-kobling er ikke kompatibel med TIS-B eller FIS-B, noe som betyr at en operatør må finne en annen måte å få trafikkinformasjon (for eksempel TCAS).

Og en operatør som ikke allerede har en WAAS-aktivert GPS-enhet i flyet hans, må kjøpe en ny GPS-enhet sammen med en 978 MHz UAS eller 1090 MHz ES-kobling og muligens en modus C eller modus S-transponder.

Når du er i bruk, er ADS-B et verdifullt verktøy som gir de mest nøyaktige dataene til flytrafikk og piloter som vi noensinne har sett. Når landet er implementert, er fordelene positive.

Det er imidlertid ingen argumentasjon, at ADS-B er ganske dyrt og komplisert. FAA er håp om at de langsiktige fordelene vil oppveie kostnadene, men prosjektet etterlater flyeiere i en vanskelig posisjon.