ADS-B như là một chức năng chính của hệ thống giao thông hàng không NextGen

Khi hệ thống không phận quốc gia phát triển, FAA sẽ sử dụng nhiều công nghệ mới. Một trong những hệ thống chính đang được thực hiện trong chương trình NextGen của FAA là ADS-B, viết tắt của Automatic Dependent Surveillance-Broadcast. Để nỗ lực sắp xếp các hoạt động, FAA đang triển khai ADS-B như là nguồn dẫn đầu cho tất cả các máy bay trong hệ thống không phận quốc gia.

Trong khi ADS-B đã hoạt động ở hầu hết các nước Mỹ, vẫn còn những câu hỏi về rủi ro và chi phí liên quan.

Vai trò của ADS-B

Trong tương lai gần ngành hàng không sẽ được yêu cầu chấp nhận ý tưởng bay miễn phí, một phương pháp giảm ùn tắc giao thông đường không thông qua việc sử dụng ADS-B. Hệ thống ADS-B cũng làm giảm khối lượng công việc thí điểm và bộ điều khiển và cung cấp định tuyến trực tiếp hơn cho máy bay, tiết kiệm thời gian và tiền bạc trên bảng.

Trong nhiều năm, hệ thống kiểm soát không lưu ở Hoa Kỳ đã bị thiếu hiệu quả. Hệ thống tiếp tục thấy sự gia tăng nhu cầu tiêu dùng cũng như sự chậm trễ.

Trong một báo cáo năm 2009, FAA đã phát biểu, "Nếu không có NextGen sẽ có một sự tắc nghẽn trên bầu trời. Cho đến năm 2022, FAA ước tính rằng sự thất bại này sẽ làm nền kinh tế Hoa Kỳ mất đi 22 tỷ USD hàng năm trong hoạt động kinh tế bị mất. Con số này tăng lên hơn 40 tỷ đô la vào năm 2033 nếu hệ thống vận chuyển hàng không không bị biến đổi. "

Vai trò của hệ thống ADS-B là một hệ thống rộng lớn. Hệ thống này sử dụng giám sát mặt đất và không khí dựa trên GPS chính xác cao để cung cấp các bộ điều khiển và phi công với dữ liệu thời gian thực chính xác. Dữ liệu này, chính xác hơn radar, có thể được sử dụng để giảm bớt sự phân ly giữa máy bay, tăng độ an toàn và cung cấp thêm các tuyến bay trực tiếp cho máy bay.

Ngoài ra, chức năng giao thông thời gian thực và thời tiết sẽ được cung cấp trong sân bay, trong một số trường hợp miễn phí cho nhà điều hành.

ADS-B sử dụng máy thu phát dựa trên máy bay (Chế độ S), hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu (GNSS) và trạm mặt đất để xác định độ cao, tốc độ và đường ray cho máy bay. Thông tin sau đó được chuyển tiếp từ máy bay sang máy bay và từ máy bay đến bộ điều khiển hoặc trạm mặt đất cùng với bất kỳ bên tham gia nào khác.

Rủi ro An toàn

Nói chung, hệ thống ADS-B là một cải tiến lớn cho tương lai của hệ thống không phận của chúng ta. Nhưng nó không phải không có rủi ro. Với hệ thống radar hiện tại, hệ thống dẫn đường chính xác hầu như không có rủi ro, việc chuyển sang một hệ thống hoàn toàn mới sẽ mang lại những câu hỏi về độ tin cậy, rủi ro an toàn và chi phí. Những câu hỏi và rủi ro đó là gì, và chúng đã được giảm thiểu đến mức chấp nhận được?

Mặc dù FAA đã chứng minh rằng kết quả cuối cùng sẽ là một hệ thống không lưu an toàn hơn, hiệu quả hơn và họ đã tiến hành nghiên cứu để ủng hộ lập trường của họ, họ sẽ cần phải tiếp tục kiểm tra và kiểm tra lại chương trình từ quan điểm an toàn. Việc triển khai bất kỳ hệ thống mới nào cũng có thể mang lại những sai sót và nguy hiểm chưa biết.

Đối với ADS-B, những nguy cơ này bao gồm:

Huấn luyện và các yếu tố con người

• Sự cố GPS
• Sự cố máy điện toán
• Vấn đề bảo mật.

Những vấn đề này vẫn chưa được giải quyết hoàn toàn, nhưng chúng đã được xác định là những rủi ro và biện pháp đã được thực hiện để giảm thiểu nguy cơ của chúng càng nhiều càng tốt. Một nghiên cứu năm 2000 đã hoàn thành một trình tự ưu tiên về an toàn hệ thống liên quan đến toàn bộ hệ thống, và phát hiện ra rủi ro còn sót lại được "kiểm soát đến mức chấp nhận được. "

Trong quá trình phát triển ADS-B, nhóm làm việc An toàn Hệ thống Capstone đã được thành lập cùng với FAA để cung cấp các nghiên cứu cần thiết và phân tích sơ bộ về mối nguy của ADS-B. Các nguy cơ được xác định bao gồm:

Yếu tố con người

Sự lộn xộn và mất nhận thức về tình huống

• Sử dụng không thường xuyên của điện thoại di động
• Các lỗi thủ tục thí điểm
• Các vấn đề phối hợp với ATC
• nhận biết vì thời gian "đầu gối" quá lớn
• Rủi ro của Hệ thống đất

Sai số hiệu chuẩn

• Mất truyền thông
• Sự cố
• Không Avionics Thất bại

Các lỗi GPS

Thời tiết, giao thông và địa hình hỏng hóc

Thiếu bảo hiểm

• Dự báo hạn chế
• Các trạm báo cáo hạn chế
• Các lỗ hổng bảo mật> Sự giả mạo, gây nhiễu và che dấu

• Phần lớn các rủi ro này đã được nghiên cứu, giảm nhẹ và chấp nhận. Nhưng một trong những mối nguy lớn nhất liên quan đến ADS-B vẫn là: Lỗi của con người. Nếu thí điểm không hiểu đầy đủ các thiết bị họ đang sử dụng, hệ thống sẽ trở thành một mối đe dọa thay vì một lợi ích. Các nghiên cứu cho thấy các hệ thống điện tử tiên tiến đòi hỏi sự đào tạo chuyên sâu và sự hiểu biết của các nhà khai thác để sử dụng an toàn, và nhiều nhà khai thác sẽ không tự nguyện nhận được sự huấn luyện mà họ cần để bay an toàn với ADS-B. Và nhiệm vụ ADS-B của FAA cho tất cả máy bay được trang bị ADS-B vào năm 2020 sẽ tăng cường chi phí và nguy hiểm liên quan đến hệ thống điện tử tiên tiến và lỗi của con người.

Dự án Capstone xác định rằng thời gian sụt giảm quá mức trong khi sử dụng ADS-B có thể dẫn đến mất nhận thức thường xuyên về tình huống, và mặc dù tai nạn có thể là hiếm hoi trong trường hợp này, một tai nạn có thể sẽ là thảm khốc. Đây là một nguy cơ liên tục sẽ tiếp tục là một vấn đề cho người sử dụng ADS-B vì nó trở thành một bổ sung quen thuộc với thế giới bay. Các phi công phải chấp nhận trách nhiệm giảm thiểu nguy cơ này càng nhiều càng tốt thông qua đào tạo và nhận thức.

Khi tất cả đã được nói và làm xong, ADS-B là một sự bổ sung an toàn và hiệu quả vào hệ thống không phận của quốc gia. Nhưng giống như bất kỳ hệ thống định vị hoặc hệ thống điện tử nào, nó chỉ an toàn như nhà khai thác của nó.