Предназначена ли ADS-B для замены других систем управления движением?

Краткое введение в то, что такое ADS-B и почему оно называется зависимым, см . в этом ответе .

ADS-B — это технология наблюдения, при которой летательный аппарат передает информацию о своей идентификации, местоположении, высоте и скорости летательного аппарата любой заинтересованной стороне. Информация о местоположении и скорости получена из GNSS (GPS).

TCAS

ADS-B не предназначен для замены TCAS, хотя в будущем он дополнит TCAS. Алгоритм TCAS в настоящее время использует только расстояние и высоту для расчета наличия конфликта и определения наилучшей стратегии разрешения конфликта. Благодаря более точному местоположению ADS-B, доступному для системы, количество запросов TCAS может быть уменьшено (радиочастоты наблюдения в некоторых районах перегружены) и улучшены характеристики TCAS. Новый стандарт для этого гибридного подхода был опубликован в 2013 году .

Также может быть возможно иметь пассивную систему, подобную TCAS, которая не требует активного опроса, а полностью зависит от ADS-B. В настоящее время технический стандарт для новой бортовой системы предотвращения столкновений (ACAS, общее название TCAS) разрабатывается совместным комитетом RTCA/EUROCAE (RTCA SC-147/EUROCAE WG-75), который будет использовать больше предлагаемых данных. по АДС-Б. Этот новый стандарт в конечном итоге заменит TCAS II.

На основе ADS-B также был разработан «легкий TCAS» для малой авиации. Он называется Traffic Situation Awareness with Alerts (TSAA) — стандарт, опубликованный в прошлом году . В течение следующих нескольких лет мы увидим, как производители начнут предлагать продукты, основанные на этом стандарте.

УВД

Целью ADS-B не является замена наземного УВД. Но это изменит способ работы УВД. ADS-B IN улучшит ситуационную осведомленность пилотов; они будут отображать точное местоположение других самолетов. Новые процедуры позволят пилотам поддерживать визуальное разделение с другими воздушными судами в предельных визуальных метеорологических условиях (VMC), где в настоящее время они часто теряют из виду другие воздушные суда. Более продвинутое использование ADS-B будет заключаться в управлении интервалами на основе кабины экипажа (FIM), когда УВД сможет дать указание воздушному судну «следовать за этим самолетом, отстающим на XX секунд, для посадки на взлетно-посадочную полосу YY». Ведется работа над первым техническим стандартом для FIM, который планируется опубликовать до конца этого года.

ADS-B не является заменой всех радаров, хотя и позволит сократить количество радаров. Для удаленных районов, которые в настоящее время не имеют радиолокационного покрытия из-за связанных с этим высоких затрат, ADS-B будет экономичной альтернативой. Над океанами спутниковые приемники ADS-B смогут обеспечить наблюдение, изменяя способ выполнения УВД над открытым морем.

ГНСС

Учитывая приведенные выше примеры, легко понять, что требования к надежности ADS-B весьма значительны. Система должна не только предоставлять точные данные о местоположении, но и предоставлять эти данные с высокой целостностью. Это означает, что вероятность того, что система передает неточные данные о местоположении, даже если в системе произошел сбой, должна быть чрезвычайно малой. Для этого системы позиционирования должны иметь возможность выполнять внутренние перекрестные проверки для обнаружения сбоев и не зависеть от возможных ошибочных входных данных от людей. GPS может удовлетворить требования к источнику местоположения, используя автономный мониторинг целостности приемника (RAIM).

Все технические спецификации ADS-B были написаны таким образом, что в них явно не требуется, чтобы GNSS была источником данных о местоположении, но на данный момент это единственная система, которая эффективно выполняет это требование. Большинство сертификационных документов написано с предположением, что для предоставления данных о местоположении будет использоваться GNSS. Теоретически можно выдвинуть другую систему, но затраты на ее сертификацию будут очень высокими.

ADS-B в конечном итоге заменит ответчик + вторичный радар в качестве основного средства разделения. Транспондеры+вторичный радар будут храниться долгое время в качестве резерва. Сейчас власти заявляют, что он не заменит его, потому что они не хотят, чтобы необходимость в транспондерах прекратилась в долгосрочной перспективе. ADS-B — гораздо более сложный способ разделения самолетов.

Чтобы узнать, насколько далеко от вас находится другой самолет, вам нужно его допросить. Отправьте импульс и время ответа. Измерьте общее направление, откуда пришел ответ. Ответ содержит высоту контакта. Это позволяет УВД и TCAS знать, где находится движение (положение и высота). Радар УВД сравнивает эту информацию с течением времени, чтобы оценить курс и скорость. ADS-B отправляет всю эту информацию автоматически каждую секунду. Координаты GPS, высота, скорость движения вперед, вертикальная скорость, курс, курс и желаемый курс/высота (при изменении). Это намного лучше, чем транспондер+tcas/вторичный радар. Также его новая технология. Нам нужно как минимум десятилетие, чтобы он полностью работал по всему миру, прежде чем мы сможем говорить об отказе от вторичного радара и транспондеров. На мой взгляд, это не вопрос ЕСЛИ, а КОГДА это произойдет. Мои полномочия? Я частный пилот с рейтингом IFR, профессионал в области компьютерных технологий и специалист по телекоммуникациям, обладающий достаточным опытом в каждой части операционно-технологической головоломки, которая заставляет все это работать. Ключевым фактом является то, что авиалайнеры передают ADS-B на той же частоте, что и ответы транспондера. В конечном итоге ответы транспондера превысят пропускную способность, необходимую для трафика ADS-B, что сделает ADS-B небезопасным. В этот момент УВД будет вынуждено создать большие зоны отключения транспондеров. Это будет началом конца транспондеров. С ADS-B другой самолет в этом районе — это всего лишь одно дополнительное сообщение в секунду. С транспондером другое воздушное судно в этом районе потенциально добавляет еще X сообщений в секунду, где X = количество запросчиков, запрашивающих ответ транспондера (включая системы УВД и TCAS).