Как работи ADS-B: Погледнете основата на NextGen

Преглед

ADS-B е основата на транспортната система на следващото поколение на FAA (NextGen). Тя е разработена, за да помогне за превръщането на националната система за въздушно пространство в по-ефикасна. Системата за въздушен трафик ще премине през така необходимия план за модернизация чрез прилагането на NextGen, а ADS-B е основният компонент.

Основната роля на ADS-B е да предостави точна информация за местоположението на въздухоплавателните средства на ръководителите на полети. Това е стъпка над RADAR, която се използва от години.

ADS-B означава Автоматично зависено наблюдение-излъчване. Той използва GPS спътникови сигнали за непрекъснато излъчване на информация за въздухоплавателните средства на ръководителите на полети и другите участващи въздухоплавателни средства. ADS-B е най-точната система за наблюдение, която авиационната индустрия някога е виждала. Това ще позволи на въздухоплавателните средства да летят по по-преки маршрути, да облекчат задръстванията, да намалят въглеродните емисии и да спестят време и пари на операторите на въздухоплавателни средства.

елементи

• ГНСС Сателитно съзвездие: ADS-B е сателитна система. Данните непрекъснато се изпращат от множеството спътници към бордовите GPS устройства на самолета, където се интерпретират и след това се изпращат към наземните станции на ADS-B.
• Наземни станции: В Съединените щати ще има поне 700 наземни станции, които ще получават сателитни данни и ще предават данните на контролните станции за въздушно движение.
• Сертифициран по IFR, GPS приемник с разрешително WAAS: Въздухоплавателното средство трябва да е оборудвано със съвместим GPS приемник за работа на ADS-B.
• 1090 MHz разширена връзка със сноубордист с транспондер в режим S или приемо-предавател с универсален достъп 978 MHz (UAS) за използване със съществуващ транспондер: Последната опция е налична за самолети, летящи под 18 000 фута в Съединените щати.

Как работи

ADS-B работи, използвайки сателитни сигнали и системи за самолетостроене на самолети, за да интерпретира данните за въздухоплавателните средства и да ги излъчва непрекъснато и почти в реално време до ръководителите на полети. Сателитните сигнали се интерпретират от GPS приемник на самолет. Технологията ADS-B използва сателитните данни и допълнителните данни от авиониката на самолета, за да създаде много точна картина на местоположението, скоростта, надморската височина и над 40 други параметри. Тези данни се предават на наземна станция, а след това - на ръководителите на полети.

Други добре оборудвани въздухоплавателни средства в района също ще получават данните, повишавайки осведомеността за ситуацията за пилотите.

Има две различни функции на ADS-B: ADS-B In и ADS-B Out.

• ADS-B Out е първата и основна функция, която FAA е адресирала. Въздухоплавателното средство, което е способно на ADS-B Out, има възможност да излъчва своята позиция, скорост и височина на ръководителите на полети и други ADS-B самолети. Според мандата на FAA всички въздухоплавателни средства, които искат да летят във въздушно пространство, което понастоящем изисква транспондер, трябва да бъдат оборудвани с възможности за ADS-B Out преди 1 януари 2020 г.
• ADS-B In остава незадължителна възможност - поне засега. Възможността ADS-B In ще позволи на въздухоплавателните средства да получават информация за движението и времето в реално време на дисплея на кабината на самолета. Функцията ADS-B In преминава отвъд днешните системи за трафик (като TCAS), тъй като предлага по-точни данни и повече параметри за данни, отколкото сегашните TCAS системи. Например TCAS може да показва вертикалното разстояние от самолета, но не и странично. ADS-B In ще покаже скоростта, местоположението, надморската височина и векторите на други участващи самолети, както и много други данни.

Грешки и ограничения

В момента най-голямото ограничение за ADS-B е цената на инсталирането на необходимото оборудване на почти всяко въздухоплавателно средство в страната. Въпреки че програмата прави полетите по-безопасни и по-ефективни, повечето отдели за полети и пилоти с обща авиация изпитват трудности при оправдаването на разходите.

ADS-B има много малко системни грешки; за разлика от него, той е известен със своята надеждност. Никоя система, създадена от човека, не е безсмислена, а някои експерти твърдят, че ADS-B (и GPS като цяло) са уязвими към атаки на системна инфраструктура като хакери или GPS заглушаване. Освен това, тъй като ADS-B зависят от системата GNSS, нормалните сателитни грешки, като грешки във времето и грешки в сателитното време, могат да повлияят на ADS-B.

Актуално състояние

Според FAA, организацията е завършила всички мрежови ADS-B сензори. Тези станции предлагат метеорологични услуги и информация за трафика към оборудвани с ADS-B въздухоплавателни средства през 28 съоръжения на TRACON. От 230 съоръжения за УВД, повече от 100 в момента използват ADS-B, а останалите се очаква да бъдат напълно оборудвани до 2019 г. FAA поддържа мандата си, че всички въздухоплавателни средства, които работят в определеното въздушно пространство, трябва да бъдат ADS-B Out, оборудвани до 1 януари 2020 г.,

Практическа употреба

Съществува несигурност, насочена към специфичните видове оборудване, необходимо за различните въздухоплавателни средства и операторите. Монтажът на оборудването варира в зависимост от вида на летенето и инсталираното оборудване.

Например 978 MHz UAS връзка ще е достатъчна за въздухоплавателно средство с WAAS-активиран, IFR-сертифициран GPS блок и транспондер Mode C, който вече е инсталиран, освен ако операторът не желае да лети извън САЩ или над 18 000 фута, в такъв случай ще е необходима връзка 1090 MHz ES. Но връзката ES 1090 MHz не е съвместима с TIS-B или FIS-B, което означава, че операторът ще трябва да намери друг начин за получаване на информация за трафика (като TCAS).

А оператор, който вече не разполага с GPS устройство с активиран WAAS в своя самолет, ще трябва да закупи нов GPS модул заедно с 978 MHz UAS или 1090 MHz ES връзка и потенциално транспондер от режим C или Mode S.

Веднъж в употреба, ADS-B е ценен инструмент, който предоставя най-точните данни на ръководителите на полети и пилотите, които сме виждали. Когато се прилагат в цялата страна, ползите са положителни.

Няма аргументиране обаче, че ADS-B е доста скъп и сложен. FAA се надява, че дългосрочните ползи ще надхвърлят разходите, но проектът оставя собствениците на въздухоплавателни средства в трудно положение.