ADS-B a NextGen Air Traffic System

S rozvojem národního systému vzdušného prostoru bude FAA využívat mnoho nových technologií. Jedním z primárních systémů, který je implementován v rámci programu NextGen společnosti FAA, je ADS-B, což je zkratka pro Automatic Dependent Surveillance-Broadcast. Ve snaze zefektivnit provoz provádí FAA ADS-B jako primární zdroj navigace pro všechna letadla v systému národního vzdušného prostoru. Zatímco ADS-B již funguje ve většině Spojených států, stále existují otázky o souvisejících rizicích a nákladech.

Role ADS-B

V blízké budoucnosti bude letecký průmysl vyzván, aby přijal myšlenku volného letu, což je metoda snižování přetížení letecké dopravy využíváním ADS-B. Systém ADS-B také snižuje pracovní vytížení pilotů a řadičů a poskytuje přímější směrování letadel, čímž šetří peníze a čas přes palubu.

Systém řízení letového provozu ve Spojených státech již řadu let trpí neefektivností. Systém nadále vykazuje nárůst spotřebitelské poptávky i zpoždění.

FAA ve zprávě z roku 2009 uvedla: „Bez NextGen bude v nebi překážka. Do roku 2022 odhaduje FAA, že toto selhání by stálo americkou ekonomiku 22 miliard dolarů ročně ve ztrátě ekonomické aktivity. Tento počet vzroste do roku 2033 na více než 40 miliard dolarů, pokud se systém letecké dopravy nezmění. “

Úloha systému ADS-B je rozsáhlá. Systém využívá vysoce přesný pozemní a vzdušný dohled založený na systému GPS, který poskytuje regulátorům a pilotům přesné údaje v reálném čase. Tato data, přesnější než samotný radar, mohou být použity pro snížení vzdálenosti mezi letadly, zvýšení bezpečnosti a poskytování přímějších tras pro letadla. Kromě toho budou v pilotním prostoru poskytovány dopravní a povětrnostní funkce v reálném čase, v některých případech pro provozovatele bez nákladů.

ADS-B používá transpondér založený na letadle (Mode S), globální navigační satelitní systém (GNSS) a pozemní stanice pro určení výšky, rychlosti a trati pro letadla. Tyto informace jsou pak předávány z letadla do letadla a z letadla do řadiče nebo pozemní stanice spolu s dalšími zúčastněnými stranami.

Bezpečnostní rizika

Systém ADS-B je celkově významným zlepšením pro budoucnost našeho systému vzdušného prostoru. Ale není to bez rizika. Vzhledem k tomu, že současný radarový systém je převážně bezrizikový, přesný navigační systém, přechod na zcela nový systém vyvolává otázky spolehlivosti, bezpečnostních rizik a nákladů. Jaké jsou tyto otázky a rizika a zda byly zmírněny na přijatelnou úroveň?

Zatímco FAA prokázala, že konečným výsledkem bude jednoznačně bezpečnější, efektivnější systém letecké dopravy, a oni provedli výzkum, aby podpořili svůj postoj, budou muset nadále zkoumat a znovu zkoumat program z hlediska bezpečnosti. perspektivní. Implementace jakéhokoliv nového systému pravděpodobně přinese neznámé chyby a rizika. Pro ADS-B tato rizika zahrnují:

• Školení a lidské faktory
• Selhání GPS
• Poruchy avioniky
• Bezpečnostní otázky

Tyto otázky dosud nebyly zcela vyřešeny, ale byly identifikovány jako rizika a byla přijata opatření k minimalizaci jejich rizika. Studie z roku 2000 dokončila typickou sekvenci bezpečnosti systému s ohledem na systém jako celek a zjistila, že zbytkové riziko je „kontrolováno na přijatelnou úroveň“.

Na počátku vývoje ADS-B byla v partnerství s FAA vytvořena pracovní skupina pro bezpečnost systému Capstone, která poskytuje nezbytný výzkum a předběžnou analýzu rizik ADS-B. Určená nebezpečí zahrnují následující:

Lidské faktory

• Zmatek a ztráta situačního povědomí
• Nevhodné použití avioniky
• Pilotní procedurální chyby
• Koordinační otázky s ATC
• Ztráta situačního povědomí v důsledku příliš velkého „head-down“ času

Rizika zemního systému

• Chyby kalibrace
• Ztráta komunikace
• Porucha

Selhání avioniky

Chyby GPS

Poruchy počasí, dopravy a terénu

• Nedostatek pokrytí
• Omezené předpovědi
• Omezené zpravodajské stanice

Bezpečnostní chyby

• Spoofing, rušení a maskování

Tato rizika byla z velké části zkoumána, analyzována, zmírněna a přijata. Ale jeden z největších rizik spojených s ADS-B stále zůstává: Lidská chyba. Pokud pilot plně nerozumí vybavení, které používá, stává se místo nebezpečí přínosem. Studie naznačují, že pokročilé systémy avioniky vyžadují pro operátory důkladné školení a pochopení, a mnoho operátorů dobrovolně nedostane výcvik, který potřebují k bezpečnému létání s ADS-B.

A mandát FAA ADS-B pro všechna letadla, která mají být vybavena ADS-B do roku 2020, zvýší náklady a rizika spojená s pokročilou avionikou a lidskými chybami.

Projekt Capstone zjistil, že nadměrná doba výpadku hlavy při používání ADS-B by mohla mít za následek častou ztrátu povědomí o situaci a že i když by v tomto případě nehoda mohla být vzácná, výsledná nehoda bude pravděpodobně katastrofální. Toto je stálé riziko, které bude i nadále problémem pro uživatele ADS-B, protože se stává známým doplňkem létajícího světa. Piloti musí převzít odpovědnost za co možná největší zmírnění tohoto rizika prostřednictvím školení a povědomí.

Když je vše řečeno a provedeno, ADS-B je bezpečný a účinný doplněk k národnímu vzdušnému systému. Ale stejně jako každá navigační pomůcka nebo avionika, je to jen tak bezpečné jako její operátor.