Com funciona ADS-B: una mirada a la Fundació de NextGen

Informació general

ADS-B és la base del sistema de transport de nova generació de la FAA (NextGen). Va ser desenvolupat per ajudar a transformar el sistema d’espai aeri de la nació en un sistema més eficient. El sistema de trànsit aeri sofrirà un pla de modernització molt necessari a través de l'aplicació de NextGen i el component principal ADS-B.

El paper principal d'ADS-B és proporcionar informació precisa sobre la ubicació dels avions als controladors de trànsit aeri. És un pas per sobre de RADAR, que ha estat utilitzat des de fa anys.

ADS-B significa Automàtica dependència de vigilància-difusió. Utilitza senyals de satèl·lit GPS per transmetre contínuament informació sobre aeronaus als controladors de trànsit aeri i altres avions participants. L'ADS-B és el sistema de vigilància més precís que la indústria aeronàutica hagi vist mai. Permetrà que les aeronaus volin més rutes directes, facilitin la congestió, disminueixin les emissions de carboni i estalvien temps i diners als operadors d’avions.

Components

• Constitució satèl·lit GNSS: ADS-B és un sistema basat en satèl·lits. Les dades s’envien de forma contínua des del conjunt de satèl·lits fins als dispositius GPS de l’avió, on s’interpreta i s'envien a les estacions terrestres ADS-B.
• Estacions terrestres: hi haurà almenys 700 estacions terrestres als Estats Units que rebran dades de satèl·lit i transmetran les dades a les estacions de control de trànsit aeri.
• Receptor GPS certificat per IFR, amb capacitat per WAAS: les aeronaus han d'estar equipades amb un receptor GPS compatible per treballar ADS-B.
• Un enllaç Squitter estès de 1090 MHz amb un transpondedor Mode S O un transceptor d'accés universal de 978 MHz (UAS) per utilitzar-lo amb un transponder existent: aquesta última opció està disponible per als avions que volen per sota dels 18.000 peus als Estats Units.

Com funciona

L’ADS-B fa servir senyals de satèl·lits i sistemes d’aviónica d’avions per interpretar dades d’avions i emetre'ls a controladors de trànsit aeri de forma contínua i gairebé en temps real. Els senyals de satèl·lit són interpretats per un receptor GPS de l'avió. La tecnologia ADS-B pren les dades de satèl·lits i dades addicionals de l'aviónica de les aeronaus per crear una imatge molt precisa de la ubicació, velocitat, altitud i més de 40 altres paràmetres de l'avió. Aquestes dades es transmeten a una estació terrestre i després a controladors de trànsit aeri.

Altres avions equipats adequadament a la zona també rebran les dades, augmentant la consciència de la situació dels pilots.

Hi ha dues funcions diferents d’ADS-B: ADS-B In i ADS-B Out.

• ADS-B Out és la primera i principal funció que la FAA ha abordat. Un avió capaç d’ADS-B Out té la capacitat d’emetre la seva posició, velocitat i altitud als controladors de trànsit aeri i altres avions equipats amb ADS-B. Segons un mandat de la FAA, totes les aeronaus que vulguin volar en un espai aeri que requereix actualment un transpondedor han d'estar equipades amb capacitats ADS-B Out abans de l'1 de gener de 2020.
• ADS-B In continua sent una capacitat opcional, almenys de moment. La capacitat ADS-B In permetrà als avions rebre informació del trànsit i del temps en temps real a la pantalla de la cabina de l'avió. La funció ADS-B In sobrepassa els sistemes de trànsit actuals (com ara TCAS), ja que ofereix dades més precises i més paràmetres de dades que els sistemes TCAS actuals. Per exemple, TCAS pot mostrar la distància vertical de l’avió però no lateral. ADS-B In mostrarà la velocitat, la ubicació, l'altura i els vectors d'altres avions participants, juntament amb moltes altres dades.

Errors i limitacions

Actualment, la major limitació de l’ADS-B és el cost de la instal·lació de l’equip necessari en pràcticament tots els avions del país. Mentre que el programa fa volar amb més seguretat i eficàcia, la majoria dels departaments de vol i els pilots d’aviació general estan tenint dificultats per justificar els costos.

ADS-B té molt pocs errors de sistema; per contra, és coneguda per la seva fiabilitat. No hi ha cap sistema creat per humans, però alguns experts afirmen que l’ADS-B (i el GPS en general) són vulnerables als atacs d’infraestructura del sistema, com ara pirates informàtics o interferències GPS. A més, com l’ADS-B depèn del sistema GNSS, els errors normals del satèl·lit, com ara els errors de sincronització i els errors meteorològics en satèl·lit, poden afectar l’ADS-B.

Estat actual

Segons la FAA, l'organització va completar tots els sensors ADS-B de la xarxa. Aquestes estacions ofereixen serveis meteorològics i informació sobre el trànsit a les aeronaus equipades amb ADS-B a través de 28 instal·lacions de TRACON. De les 230 instal·lacions ATC, més de 100 usen actualment l’ADS-B, la resta s’espera que estigui totalment equipada per al 2019. La FAA té per mandat que totes les aeronaus que operin en l’espai aeri designat han de ser equipades amb l’ADS-B Out l’1 de gener de 2020.

Ús pràctic

Hi ha incertesa centrada en els tipus específics d’equips necessaris per a diferents aeronaus i operadors. La instal·lació de l’equip varia en funció del tipus de vol i de l’equip actualment instal·lat.

Per exemple, un enllaç UAS de 978 MHz serà suficient per a un avió amb una unitat GPS certificada per IFR amb WAAS i un transpondedor Mode C ja instal·lat, tret que l’operador vulgui volar fora dels Estats Units o per sobre de 18.000 peus. en aquest cas seria necessari un enllaç de 1090 MHz ES. Però un enllaç ES de 1090 MHz no és compatible amb TIS-B o FIS-B, la qual cosa significa que un operador hauria de trobar una altra manera d'obtenir informació de trànsit (com ara TCAS).

I un operador que ja no té una unitat GPS habilitat per WAAS en la seva aeronau haurà de comprar una nova unitat GPS juntament amb un enllaç de 978 MHz UAS o 1090 MHz ES i, possiblement, un transpondedor Mode C o Mode S.

Un cop utilitzat, ADS-B és una eina valuosa que proporciona les dades més precises als controladors de trànsit i als pilots que mai hem vist. Quan s’implementen a nivell nacional, els beneficis són positius.

No hi ha cap argument, però, que l’ADS-B és bastant car i complicat. La FAA té l'esperança que els beneficis a llarg termini superin els costos, però el projecte deixa els propietaris d'avions en una posició difícil.