ADS-B tehnologija

Oceni ta prispevek
(0 glasov)
26 Apr 10
Napisal Jure Novak Prebrano 73 krat
Objavljeno v Novice
ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) je tehnologija, ki se razvija in bo v prihodnosti omogočala, da se bo promet v zraku in na letališčih lahko nadziral tudi ali samo s pomočjo tega sistema. Dopolnjevala ali popolnoma nadomestila bo dosedanji najpogostejši radarski način nadzora.

Letala, ki so opremljena s tehnologijo ''ADS-B'' periodično oddajajo podatke o svoji lastni, trenutni poziciji, ki jo sistem določi s pomočjo globalnega navigacijskega satelitskega sistema (GNSS) oz. GPS. Signal, ki ga oddajajo letala, sprejmejo ADS-B postaje, ki so locirane na tleh ali ADS-B sprejemniki, ki so lahko vgrajeni tudi v drugih letalih. Sprejemnik signal sprejme, pretvornik pa ga pretvori v obliko, ki je uporabna. Rezultat je slika, vidna na zaslonu, na podlagi katere kontrolorji zračnega prometa vodijo in nadzirajo zračni promet, piloti v letalih pa vidijo in vedo, kje in katera letala so v njihovi bližini.

uporaba_ads-b_tehnologije_090.jpg
Zaenkrat najbolj uporaben in tudi v prihodnosti najbolj možen način oddajanja signala je t.i. 1090 MHz Extended Squitter. Ta standard naj bi bil veljaven vsaj za komercialna letala, ki so ponavadi opremljena z Mode-S radarskimi odzivniki (transponderji), kar omogoča, da se sistem v ta letala lahko tudi hitro implementira.

Pri uporabi te tehnologije letala podatke o svoji poziciji oddajajo dvakrat v sekundi v obliki 112 bitnega Mode-S podatka oz. sporočila. Takšen podatek vsebuje unikatno 24 bitno Mode-S kodo, ki vsebuje določene podatke o letalu, kot so npr. ime oz. pozivni znak (call sign) letala, hitrost, kurz leta (heading), višina, ipd ...

Ena izmed glavnih prednosti sistema ADS-B je, da signal lahko sprejme tudi drugo letalo, ki je opremljeno s sprejemnikom ''ADS-B''. Na zaslonu se mu s pomočjo tega sistema prikazujejo podatki o prometu letal, ki se nahajajo v njegovi bližini. Enako učinkovit je lahko sistem, ko se letalo nahaja na stezi ali ploščadi, saj na zaslonu vidi vsako sredstvo, ki je opremljeno z ADS-B oddajnikom. ADS-B v letalih je sposoben ujeti in zaznati signale od virov, ki so zelo oddaljeni, zato bo standardni TCAS sistem nadgrajen, kar bo pilotom omogočilo, da bodo o letalih v okolici pridobili več informacij.

ads-b_koristna_uporaba_podatkov_v_letu_letala_091.jpg

Podatki o poziciji letala se pridobivajo in oddajajo v digitalni obliki. Načeloma so podatki o poziciji določenega letala zelo točni in zanesljivi. Kot smo navedli, se podatki osvežujejo dvakrat v sekundi neodvisno od delovanja sprejemnih postaj na tleh, torej samodejno. Sprejemniki za sprejem signalov uporabljajo antene, ki signale lahko sprejemajo z vseh strani (omni antene). Tudi razdalja pri tem lahko znaša vse tja do približno 250 navtičnih milj pod pogojem, da med sprejemnikom in oddajnikom ni fizičnih ovir.

Pri uporabi tehnologije za sekundarni nadzor je za pridobivanje podatkov potrebno, da se tarče, ki jih radarji zaznajo tudi ustrezno odzivajo. Za razliko od takšnega načina je sistem ADS-B poleg delujočega radarskega odzivnika odvisen tudi od delujočega navigacijskega sistema v letalu. Če navigacijski sistem v letalu odpove, letalo ne bo oddajalo podatkov o svoji poziciji oz. bodo lahko le-ti napačni. Ko določen oddajnik odda ADS-B sporočilo, je le-to lahko vidno vsem, ki so opremljeni z opremo, ki omogoča sprejem in prikaz teh podatkov.

stdma_ads-b_zaslon_v_letalu_b747_092.jpg

Tudi pri takšnem sistemu se lahko zgodi, da se na zaslonih prikazujejo t.i. lažna letala zaradi napačnih podatkov, tako kot na primer lahko radarski odzivnik oddaja napačne podatke o višini. Za popolno delovanje morajo biti letala in ostala prevozna sredstva, ki jih želimo nadzirati, opremljena z radarskimi odzivniki, ki so nadgrajeni tudi z ADS-B sistemom. Letal s takšno opremo je vse več.

Na področju implementacije te tehnologije je velik napredek naredila Avstralija, ki je tudi uradno določila, da je popolni nadzor s takšnim sistemom v delovanju od konca leta 2009. Tudi ZDA in Evropa izvajajta postopke za uveljavitev oz. pričetek delovanja takšnega sistema, zato tudi v naši okolici najdemo področja, kjer se sistem uvaja ali uporablja.

ADS-B sprejemniki v primerjavi z radarji porabijo manj električne energije, manjša je možnost okvar in manj zahtevna so tudi popravila ter stroški vzdrževanja, lažja in enostavnejša je tudi njihova namestitev.

V zunanjem okolju jih je možno namestiti kamorkoli; v bližino obstoječih navigacijskih sredstev ali druge infrastrukture, dobro pa delujejo tudi v ekstremnih vremenskih razmerah.

ADS-B senzorji so zmožni prikazati popolno sliko oz. prometno situacijo določenega dela zračnega prostora, brez kakršnegakoli dodatnega procesiranja podatkov. Visoka frekvenca osveževanja podatkov in natančna slika omogočajo, da se zračni promet tudi tako varno in nemoteno odvija.

Takšen sistem je posebej zanimiv za manjša letališča, ki radarskega sistema nadzora zračnega prometa nimajo, ali pa ga ne morejo imeti. Zaradi večanja obsega letalskega prometa, predvsem zaradi nizkocenovnih prevoznikov, je promet na nekaterih manjših letališčih močno narasel, zato je takšna uvedba sistema ena izmed možnih in cenejših rešitev. Četudi na nekaterih izmed takih letališč konvencionalni nadzorni sistem z radarji deluje, lahko ADS-B sistem nudi dodatno podporo.

uporaba_ads-b_tehnologije_v_kontrolnem_stolpu_093.jpg

Senzorji pri postavitvi zavzamejo zelo malo prostora v primerjavi z radarji, edini pogoj za postavitev je, da je omogočeno električno napajanje in povezava z omrežjem za prenos podatkov. Ker so naprave pasivne, ne oddajajo nikakršnega škodljivega elektromagnetnega sevanja ali morebitnih motenj, postavijo se lahko kjerkoli, da ne ovirajo morebitnih signalov drugih naprav. Dodatna prednost je, da se nadzor s tem sistemom lahko opravlja tudi tam, kjer oblika terena onemogoča vidnost navadnim radarjem.

Kot sem omenil, je edina slabost, da je sistem odvisen od delovanja navigacijskega sistema v letalih. Signal ADS-B, ki ni podprt z navigacijskimi podatki, ne more prikazati slike določenega letala oz. njegove prisotnosti v zračnem prostoru. Moderni ADS-B sprejemniki imajo vgrajene tudi stabilne sistemske ure, ki se sinhronizirajo s pomočjo GPS signala, kar omogoča, da generirajo zelo točne časovne žige.

Če je potrebno nadzirati mešani letalski promet (z in brez ADS-B senzorjev), sistem ADS-B na tleh razširi do popolne t. i. multilateracije. Če dva ločeno postavljena ADS-B sprejemnika prejmeta signal navadnega letalskega odzivnika, lahko sistem le na podlagi razlike v času natančno določi pozicijo nekega letala. Zaradi različne oddaljenosti senzorjev signal potuje do vsakega izmed njiju različno dolgo.

Multilateracija zahteva torej postavitev več senzorjev na določenem območju, omogoča pa, da zazna tudi letala, ki niso opremljena z ADS-B.

ads-b_uporaba_v_prikazu_letalskega_prometa_094.jpg

Četudi v zračnem prometu še vedno vsa letala niso opremljena z opisano tehnologijo, lahko razvoj le-te zagotovi dodatno varnost pri odvijanju zračnega prometa. Prav gotovo je to ena izmed rešitev, ki omogoča izvajanje nadzora prometa, kjer tega ni mogoče drugače urediti oziroma bi bilo le-to stroškovno neučinkovito. Določeno število takšnih sprejemnikov lahko v nekem zračnem prostoru zagotovi dobro in natančno sliko prometne situacije. S pomočjo razvejane mreže takšnih senzorjev se lahko popolnoma nadomesti način nadzorovanja z obstoječimi radarji, saj je v takšnem primeru možno pridobivati vse podatke, tudi od letal, ki niso opremljena z ADS-B odzivniki. Uvedba takšnega sistema na določenem območju ne zahteva kakršnihkoli posodobitev, ali drugih sprememb v sistemih uporabnikov zračnega prometa. Za uvedbo in lažjo odločitev o uvedbi sistema je dovolj že postavitev enega samega senzorja, ki se v kasnejših fazah lahko poljubno razširi.

Trenutno ni nobene zakonodaje, ki bi predpisovala, kdo in na kakšen način lahko pride do podatkov o trenutni prometni situaciji oz. o letalih v določenem zračnem prostoru (sprejemanje in dekodiranje ADS-B signalov). Tako kot pri nekaterih tehnologijah, se tudi na tem področju lahko zgodi, da se zakonsko določijo določene omejitve (časovni zamik realne situacije prometa).

Za sprejem in prikaz teh signalov je trenutno na trgu kar nekaj zastopnikov in prodajalcev, ki ponujajo tovrstne naprave. S priklopom na osebni računalnik ter zunanjo anteno in dekoderjem, lahko uporabnik na enostaven način dobi sliko prometne situacije letal, ki se nahajajo v okolici, seveda, če so le-ta opremljena z ADS-B sistemom.

Avtor: Jure Novak 

 

Nazadnje urejano na Petek, 10 Avgust 2018 10:02

Oddajte komentar

Prepričajte se, da vnesete vse obvezne podatke, označene z zvezdico (*). HTML koda ni dovoljena.


Koledar objav

« Oktober 2018 »
Pon Tor Sre Čet Pet Sob Ned
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31