Hoe ADS-B werkt: een kijk naar de stichting nextgen

Overzicht:

ADS-B is de basis van het Next Generation Transport System (NextGen) van FAA. Het is ontwikkeld om het nationaal luchtruimsysteem te helpen omzetten tot een efficiënter. Het luchtverkeerssysteem zal door middel van de implementatie van NextGen een noodzakelijke moderniseringsplan ondergaan en ADS-B is het belangrijkste onderdeel.

De belangrijkste rol van ADS-B is het verstrekken van nauwkeurige informatie over vliegtuiglocaties aan luchtverkeersleiders.

Het is een stap boven RADAR, die al jaren in gebruik is.

ADS-B staat voor Automatische Afhankelijkheid Surveillance-Broadcast. Het gebruikt GPS satelliet signalen om vliegtuiginformatie voortdurend uit te zenden aan luchtverkeersleiders en andere deelnemende vliegtuigen. ADS-B is het meest nauwkeurige bewakingssysteem dat de luchtvaartindustrie ooit heeft gezien. Het zal luchtvaartuigen in staat stellen om meer directe routes te vliegen, congestie te verlichten, CO2-uitstoot te verminderen en tijd en geld van vliegtuigexploitanten te redden.

Componenten:

GNSS Satellite Constellation: ADS-B is een satelliet-based systeem. Gegevens worden voortdurend verzonden vanuit de set satellieten naar de GPS-apparaten van het vliegtuig, waar het wordt geïnterpreteerd en vervolgens naar ADS-B-grondstations gestuurd.
Grondstations: Er zullen minstens 700 grondstations in de Verenigde Staten zijn die satellietgegevens ontvangen en de gegevens naar de luchtverkeersstations zenden.
IFR gecertificeerd, WAAS-geactiveerde GPS-ontvanger: Vliegtuigen moeten uitgerust zijn met een compatibele GPS-ontvanger voor ADS-B om te werken.
Een 1090 MHz Extended Squitter-link met een Mode S-transponder of een 978 MHz universele toegangsverzender (UAS) voor gebruik bij een bestaande transponder: deze laatste optie is beschikbaar voor vliegtuigen die onder de 18.000 voet in de Verenigde Staten vliegen.

Hoe werkt het?

ADS-B werkt door gebruik te maken van satellitesignalen en vliegtuig-avionicsystemen om vliegtuiggegevens te interpreteren en doorlopend en in bijna real-time aan luchtverkeersleiders uit te zenden.

Satelliet signalen worden geïnterpreteerd door een vliegtuig GPS ontvanger. ADS-B technologie neemt de satellietgegevens en aanvullende gegevens van vliegtuigavionics om een zeer nauwkeurige beeld te geven van de locatie, snelheid, hoogte en meer dan 40 andere parameters van het vliegtuig. Deze gegevens worden doorgestuurd naar een grondstation en vervolgens naar de luchtverkeersleiders. Andere goed uitgeruste vliegtuigen in de omgeving zullen ook de gegevens ontvangen, waardoor situaties bewust worden voor piloten.

Er zijn twee verschillende functies van ADS-B: ADS-B In en ADS-B Out.

ADS-B Out is de eerste en hoofdfunctie die de FAA heeft aangepakt. Een vliegtuig dat geschikt is voor ADS-B Out heeft de mogelijkheid om zijn positie, snelheid en hoogte uit te geven aan luchtverkeersleiders en andere vliegtuigen met ADS-B.Volgens een FAA-mandaat moeten alle vliegtuigen die in een luchtruim willen vliegen die momenteel een transponder nodig hebben, vóór 1 januari 2020 uitgerust zijn met ADS-B Out.
ADS-B In blijft een optionele mogelijkheid - althans voor nu . Met de ADS-B-capaciteit kunnen vliegtuigen de weergave van de weergave van het verkeer en weer in real-time op het cockpit display van het vliegtuig ontvangen. De ADS-B In-functie gaat verder dan de verkeerssystemen van vandaag (zoals TCAS), omdat het precieze gegevens en meer data parameters biedt dan de huidige TCAS-systemen. TCAS kan bijvoorbeeld de verticale afstand van vliegtuigen maar niet lateraal weergeven. ADS-B In geeft de snelheid, de locaties, de hoogte en de vectoren van andere deelnemende vliegtuigen samen met veel andere gegevensgegevens weer.

Fouten en beperkingen:

Op dit moment is de grootste beperking voor ADS-B de kosten om de benodigde apparatuur op vrijwel elk vliegtuig in het land te installeren. Hoewel het programma veiliger en efficiënter vliegt, hebben de meeste luchtvaartafdelingen en luchtvaartpiloten een moeilijke tijd die de kosten rechtvaardigt.

ADS-B heeft zeer weinig systeemfouten; daarentegen staat het bekend om zijn betrouwbaarheid. Geen mensgemaakte systeem is echter onhandig, en sommige deskundigen beweren dat ADS-B (en GPS in het algemeen) kwetsbaar is voor systeeminfrastructuuraanvallen, zoals hackers of GPS-storing. Aangezien ADS-B afhankelijk is van het GNSS-systeem, kunnen normale satellietfouten zoals timingfouten en satellietweerfouten de ADS-B beïnvloeden.

Huidige status:

Volgens de FAA heeft de organisatie alle netwerk ADS-B sensoren voltooid.

Deze stations bieden weerdiensten en verkeersinformatie aan ADS-B uitgeruste vliegtuigen over 28 TRACON-faciliteiten. Van de 230 ATC-faciliteiten gebruiken meer dan 100 ADS-B, waarvan de rest naar verwachting volledig in 2019 zal zijn uitgerust. De FAA staat onder zijn mandaat dat alle vliegtuigen die in het aangewezen luchtruim opereren, ADS-B Out moeten zijn uitgerust met 1 januari 2020 .

Praktisch gebruik:

Er is onzekerheid gecentreerd op de specifieke soorten apparatuur die nodig zijn voor verschillende vliegtuigen en exploitanten. De installatie van de apparatuur hangt af van het type vliegtuig en momenteel geïnstalleerde apparatuur.

Een 978 MHz UAS-koppeling zal bijvoorbeeld voldoende zijn voor een vliegtuig met een WAAS-geactiveerde, IFR-gecertificeerde GPS-eenheid en een modus C-transponder die al is geïnstalleerd, tenzij de exploitant buiten de Verenigde Staten of elders wil vliegen dan 18 , 000 voet, in welk geval een 1090 MHz ES link nodig zou zijn. Maar een 1090 MHz ES-koppeling is niet compatibel met TIS-B of FIS-B, wat betekent dat een operator een andere manier zou moeten vinden om verkeersinformatie te krijgen (zoals TCAS).

En een operator die nog geen WAAS-GPS-eenheid in zijn vliegtuig heeft, zal een nieuwe GPS-eenheid moeten kopen, samen met een 978 MHz UAS of 1090 MHz ES-link en eventueel een Mode C of Mode S-transponder.

Eenmaal in gebruik is ADS-B een waardevol hulpmiddel dat de meest accurate gegevens geeft aan luchtverkeersleiders en piloten die we ooit hebben gezien.Bij landelijke implementatie zijn de voordelen positief.

Er is echter geen redenering dat ADS-B vrij duur en ingewikkeld is. De FAA is hoopvol dat de langetermijnvoordelen de kosten zullen opwegen, maar het project laat de vliegtuigbezitters in een moeilijke positie achter.