ADS-B ทำงานอย่างไร: ดูพื้นฐานของ NextGen

ภาพรวม:

ADS-B เป็นรากฐานของระบบการขนส่ง Next Generation ของ FAA (NextGen) ได้รับการพัฒนาเพื่อช่วยเปลี่ยนระบบน่านฟ้าของประเทศให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ระบบการจราจรทางอากาศจะได้รับการปรับปรุงแผนความทันสมัยที่จำเป็นมากโดยผ่าน NextGen และ ADS-B เป็นองค์ประกอบหลัก

บทบาทหลักของ ADS-B คือการจัดหาข้อมูลตำแหน่งเครื่องบินที่แม่นยำให้กับเจ้าหน้าที่ควบคุมการจราจรทางอากาศ

นี่เป็นขั้นตอนที่เหนือกว่า RADAR ซึ่งใช้มานานหลายปีแล้ว

ADS-B ย่อมาจาก Automatic Surveillance Surveillance - Broadcast ใช้สัญญาณดาวเทียม GPS เพื่อเผยแพร่ข้อมูลเครื่องบินอย่างต่อเนื่องเพื่อควบคุมการจราจรทางอากาศและเครื่องบินที่เข้าร่วมโครงการอื่น ๆ ADS-B เป็นระบบการเฝ้าระวังที่แม่นยำที่สุดที่อุตสาหกรรมการบินเคยเห็น จะช่วยให้เครื่องบินสามารถบินได้โดยตรงมากขึ้นลดความแออัดลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายแก่ผู้ประกอบการเครื่องบิน

ส่วนประกอบ:

• GNSS Satellite Constellation: ADS-B เป็นระบบที่ใช้ระบบดาวเทียม ข้อมูลจะถูกส่งจากชุดดาวเทียมไปยังอุปกรณ์ GPS บนเครื่องบินโดยจะแปลจากนั้นส่งไปยังสถานีภาคพื้นดิน ADS-B

• สถานีภาคพื้นดิน: จะมีสถานีภาคพื้นดินอย่างน้อย 700 แห่งในประเทศสหรัฐอเมริกาที่ได้รับข้อมูลดาวเทียมและส่งข้อมูลไปยังสถานีควบคุมการจราจรทางอากาศ

• IFR Certified, เครื่องรับสัญญาณ GPS ที่ใช้ WAAS: เครื่องบินจะต้องมีตัวรับสัญญาณ GPS ที่รองรับสำหรับ ADS-B ในการทำงาน

• การเชื่อมต่อ Extended Squitter 1090 MHz ที่มีช่องรับสัญญาณโหมด S หรือเครื่องรับส่งสัญญาณ Universal Access Transceiver (UAS) 978 MHz สำหรับใช้กับช่องสัญญาณเดิมที่มีอยู่: ตัวเลือกที่สองมีให้สำหรับเครื่องบินที่บินต่ำกว่า 18,000 ฟุตในสหรัฐอเมริกา

วิธีการใช้งาน:

ADS-B ทำงานโดยใช้สัญญาณดาวเทียมและระบบการบินแบบเครื่องบินเพื่อตีความข้อมูลเครื่องบินและกระจายไปยังตัวควบคุมการจราจรทางอากาศอย่างต่อเนื่องและเกือบจะเรียลไทม์

สัญญาณดาวเทียมจะตีความโดยเครื่องรับ GPS ของเครื่องบิน เทคโนโลยี ADS-B ใช้ข้อมูลดาวเทียมและข้อมูลเพิ่มเติมจากระบบการบินแบบเครื่องบินเพื่อสร้างภาพที่แม่นยำมากขึ้นเกี่ยวกับตำแหน่งของเครื่องบินความเร็วสูงและพารามิเตอร์อื่น ๆ กว่า 40 รายการ ข้อมูลนี้ถูกส่งไปยังสถานีภาคพื้นดินและจากนั้นไปยังเจ้าหน้าที่ควบคุมการจราจรทางอากาศ เครื่องบินที่ได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้องในพื้นที่อื่น ๆ จะได้รับข้อมูลเพิ่มความตระหนักในสถานการณ์สำหรับนักบิน

มีสองหน้าที่ที่แตกต่างกันของ ADS-B: ADS-B In และ ADS-B Out

• ADS-B Out เป็นฟังก์ชันแรกและที่ FAA กำหนดไว้ เครื่องบินที่มีความสามารถของ ADS-B Out มีความสามารถในการกระจายตำแหน่งความเร็วและความสูงของอากาศยานไปยังตัวควบคุมการจราจรทางอากาศและเครื่องบินที่ติดตั้งอุปกรณ์อื่น ๆ ของ ADS-Bเครื่องบินทั้งหมดที่ต้องการบินในน่านฟ้าที่ต้องใช้ transponder จะต้องมีคุณสมบัติ ADS-B Out ก่อนวันที่ 1 มกราคมปี 2020
• ADS-B ยังคงเป็นทางเลือกในการใช้งานได้ - อย่างน้อยก็ในตอนนี้ . ความสามารถในการ ADS-B In จะช่วยให้เครื่องบินสามารถรับข้อมูลการจราจรและอากาศในแบบเรียลไทม์ได้บนจอแสดงผลห้องนักบินเครื่องบิน ฟังก์ชัน ADS-B In ทำงานได้เหนือกว่าระบบการจราจรในปัจจุบัน (เช่น TCAS) เนื่องจากมีข้อมูลที่แม่นยำกว่าและมีพารามิเตอร์ข้อมูลมากกว่าระบบ TCAS ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น TCAS สามารถแสดงระยะทางแนวตั้งจากเครื่องบินได้ แต่ต้องไม่อยู่ด้านข้าง ADS-B In จะแสดงความเร็วสถานที่ระดับความสูงและพาหะของเครื่องบินที่เข้าร่วมโครงการอื่น ๆ พร้อมกับข้อมูลอื่น ๆ อีกมากมาย

ข้อผิดพลาดและข้อ จำกัด :

ขณะนี้ข้อ จำกัด ที่ใหญ่ที่สุดสำหรับ ADS-B คือต้นทุนในการติดตั้งอุปกรณ์ที่จำเป็นในแทบทุกเครื่องบินในประเทศ ในขณะที่โปรแกรมทำให้การบินปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้นส่วนใหญ่แผนกการบินและนักบินการบินทั่วไปกำลังมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการตัดสินค่าใช้จ่าย

ADS-B มีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับระบบน้อยมาก ในทางตรงกันข้ามเป็นที่รู้จักสำหรับความน่าเชื่อถือของ แม้ว่าระบบ ADS-B (และจีพีเอสโดยทั่วไป) จะมีความเสี่ยงต่อการโจมตีโครงสร้างพื้นฐานของระบบเช่นแฮ็กเกอร์หรือจีพีเอสก็ตาม นอกจากนี้เนื่องจาก ADS-B อาศัยระบบ GNSS ข้อผิดพลาดจากดาวเทียมปกติเช่นข้อผิดพลาดเกี่ยวกับเวลาและข้อผิดพลาดเกี่ยวกับสภาพอากาศในดาวเทียมอาจส่งผลต่อ ADS-B

สถานะปัจจุบัน:

ตาม FAA องค์กรได้สร้างเซ็นเซอร์ ADS-B ทั้งหมดในเครือข่ายแล้ว

สถานีเหล่านี้มีบริการสภาพอากาศและข้อมูลการจราจรให้กับเครื่องบินที่ติดตั้งระบบ ADS-B ผ่าน 28 TRACON facilities จาก 230 แห่งของ ATC ปัจจุบันมีการใช้ ADS-B กว่า 100 แห่งโดยที่ส่วนที่เหลือคาดว่าจะมีอุปกรณ์ครบครันภายในปีพ. ศ. 2562 FAA ยืนโดยคำสั่งว่าเครื่องบินทั้งหมดที่ปฏิบัติการในน่านฟ้าที่กำหนดจะต้องเป็น ADS-B Out ซึ่งติดตั้งภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2563

การใช้งานจริง:

มีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับประเภทของอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับเครื่องบินและผู้ประกอบการที่แตกต่างกัน การติดตั้งอุปกรณ์จะแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับชนิดของอุปกรณ์การบินและที่ติดตั้งในปัจจุบัน

ตัวอย่างเช่นการเชื่อมโยง UAS 978 MHz จะเพียงพอสำหรับเครื่องบินที่มีเครื่องรับสัญญาณ GPS ที่ผ่านการรับรองจาก WAAS, เครื่องรับสัญญาณ GPS ที่ได้รับการรับรอง IFR และมีการติดตั้ง transponder ในโหมด C แล้วยกเว้นผู้ดำเนินการต้องการบินนอกประเทศสหรัฐอเมริกาหรือสูงกว่า 18 , 000 ฟุตซึ่งในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้ลิงก์ 1090 MHz ES แต่ลิงก์ 1090 MHz ES ไม่สามารถใช้งานร่วมกับ TIS-B หรือ FIS-B ได้ซึ่งหมายความว่าผู้ให้บริการจะต้องหาวิธีอื่นในการรับข้อมูลการเข้าชม (เช่น TCAS)

และผู้ดำเนินการที่ยังไม่มี GPS อยู่ในเครื่องบินของเขาจะต้องซื้อชุด GPS ใหม่พร้อมกับ UAS 978 MHz หรือ 1090 MHz ES link และอาจเป็นโหมด C หรือโหมด Transponder ของ S

เมื่อใช้แล้ว ADS-B เป็นเครื่องมือที่มีค่าซึ่งจะให้ข้อมูลที่แม่นยำที่สุดแก่เจ้าหน้าที่ควบคุมการจราจรทางอากาศและนักบินที่เราเคยเห็นเมื่อดำเนินการทั่วประเทศผลประโยชน์เป็นบวก

ไม่มีข้อโต้แย้งว่า ADS-B ค่อนข้างแพงและซับซ้อน เอฟเอเอมีความหวังว่าผลประโยชน์ระยะยาวจะมีค่ามากกว่าค่าใช้จ่าย แต่โครงการนี้ทำให้เจ้าของเครื่องบินอยู่ในฐานะที่ยากลำบาก