ADS-B als een primaire functie van het NextGen Air Traffic System

Naarmate het nationale luchtruimsysteem evolueert, zal de FAA veel nieuwe technologieën gebruiken. Een van de primaire systemen die geïmplementeerd worden in het NextGen-programma van FAA, is ADS-B, die staat voor Automatische Afhankelijkheid Surveillance Broadcast. Om de activiteiten te stroomlijnen, implementeert de FAA ADS-B als de belangrijkste navigatiebron voor alle vliegtuigen in het nationale luchtruimsysteem.

Hoewel ADS-B al in de Verenigde Staten actief is, zijn er nog vragen over de risico's en kosten die hierbij betrokken zijn.

De rol van ADS-B

In de nabije toekomst wordt de luchtvaartindustrie gevraagd het idee van vrije vlucht te accepteren, een methode om de congestie van het luchtverkeer door het gebruik van ADS-B te verminderen. Het ADS-B systeem vermindert ook de werklast van de piloot en de controller en biedt meer directe routing voor vliegtuigen, waardoor geld en tijd over het algemeen worden bespaard.

De luchtverkeersleiding in de Verenigde Staten is jarenlang geleden door ondoeltreffendheden. Het systeem blijft een stijging van de vraag van de consument zien, evenals vertragingen.

In een verslag van 2009 heeft de FAA verklaard: "Zonder NextGen is er een gridlock in de lucht. In 2022 schat FAA dat deze mislukking jaarlijks de Amerikaanse economie ongeveer 22 miljard dollar zou kosten bij verloren economische activiteiten. Dat aantal groeit tot meer dan 40 miljard dollar tegen 2033 als het luchtvervoersysteem niet wordt omgezet. “

De rol van het ADS-B-systeem is uitgebreid. Het systeem maakt gebruik van zeer nauwkeurige GPS-gebaseerde grond- en luchtbewaking om controllers en piloten precieze, real-time data te verschaffen. Deze gegevens, nauwkeuriger dan radar zelf, kunnen gebruikt worden om de scheiding tussen vliegtuigen te verminderen, veiligheid te verhogen en meer directe routes voor vliegtuigen te bieden.

Daarnaast worden in real-time verkeers- en weerfuncties in het vliegdek aangeboden, in sommige gevallen zonder kosten voor de exploitant.

ADS-B gebruikt een vliegtuiggebaseerde transponder (Mode S), het globale navigatiesatellitsysteem (GNSS) en grondstations om hoogte, snelheid en spoor voor vliegtuigen te bepalen. De informatie wordt dan overgebracht van vliegtuig naar vliegtuig en van vliegtuig naar controller of grondstation, samen met andere deelnemende partijen.

Veiligheidsrisico's

Over het algemeen is het ADS-B-systeem een belangrijke verbetering voor de toekomst van ons luchtruimsysteem. Maar het is niet zonder risico. Omdat het huidige radarsysteem een meestal risicovrij, nauwkeurig navigatiesysteem is, brengt een verhuizing naar een volledig nieuw systeem vragen over betrouwbaarheid, veiligheidsrisico's en kosten. Wat zijn die vragen en risico's, en zijn ze verminderd tot een acceptabel niveau?

Terwijl de FAA heeft aangetoond dat het eindresultaat een duidelijk veiliger, efficiënter luchtreizen systeem zal zijn, en ze hebben onderzoek uitgevoerd om hun standpunt te ondersteunen, moeten ze het programma verder onderzoeken en herzien vanuit een veiligheids-perspectief. De implementatie van een nieuw systeem kan waarschijnlijk onbekende fouten en gevaren opleveren.

Voor ADS-B omvatten deze gevaren:

Training en menselijke factoren
GPS-storing
Storingen van de avionics
Beveiligingsproblemen.

Deze problemen zijn nog niet helemaal opgelost, maar ze zijn geïdentificeerd als risico's en maatregelen zijn genomen om hun risico zo veel mogelijk te beperken. Een 2000-studie heeft een typische systeemveiligheidsvoorrangssequentie afgesloten met betrekking tot het systeem als geheel, en bleek dat het resterende risico 'naar een aanvaardbaar niveau wordt geregeld. "

Vroeg in de ontwikkeling van ADS-B is de Working Group Working System Safety in samenwerking met de FAA opgericht om het nodige onderzoek en een voorlopige gevarenanalyse van ADS-B te leveren. De gevaren die zijn vastgesteld zijn onder meer:

Menselijke factoren

Verwarring en verlies van situational awareness
Ongepast gebruik van avionica
Pilotprocedurele fouten
Coördinatieproblemen met ATC
Verlies van situational bewustzijn door te veel "heads-down" tijd

Grondrisico's

Kalibratiefouten
Communicatieverlies
Storing

Luchtvaartfout

GPS Fouten

Weer, verkeer en terrein storingen

Gebrek aan dekking
Beperkte prognoses
Beperkte meldstations

Veiligheidsproblemen

Spoofing, storing en maskering

Deze risico's zijn voor het grootste deel onderzocht, geanalyseerd, verzacht en geaccepteerd. Maar een van de grootste risico's die verband houden met ADS-B blijft: Human error. Als de piloot het apparaat niet volledig begrijpt, wordt het systeem een gevaar in plaats van een voordeel. Studies suggereren dat geavanceerde avionicsystemen een diepgaand trainen en begrijpen voor de exploitanten om veilig te gebruiken, en veel exploitanten niet vrijwillig de training krijgen die ze nodig hebben om veilig te vliegen met ADS-B. En het ADA-B-mandaat van de FAA voor alle vliegtuigen die in 2020 tegen ADS-B uitgerust zullen zijn, zal de kosten en risico's van geavanceerde avionica en menselijke fouten vergroten.

Het Capstone-project heeft vastgesteld dat buitensporige heads-down-tijd, terwijl het gebruik van ADS-B mogelijk zou resulteren in een frequent verlies van situatiesbewustzijn, en dat een ongeval hierdoor zeldzaam zou zijn, waarschijnlijk catastrofaal zou zijn. Dit is een constant risico dat voor ADS-B gebruikers een probleem blijft vormen, omdat het een bekende aanvulling op de vliegende wereld wordt. Piloten moeten verantwoordelijkheid aanvaarden om dit risico zo veel mogelijk te beperken door opleiding en bewustzijn.

Als alles gezegd is, is ADS-B een veilige, efficiënte aanvulling op het nationaal luchtruimsysteem. Maar net als een navigatiehulpmiddel of avionicsysteem, is het net zo veilig als de operator.