ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) je tehnologija, ki se razvija in bo v prihodnosti omogočala, da se bo promet v zraku in na letališčih lahko nadziral tudi ali samo s pomočjo tega sistema. Dopolnjevala ali popolnoma nadomestila bo dosedanji najpogostejši radarski način nadzora.
Letala, ki so opremljena s tehnologijo ''ADS-B'' periodično oddajajo podatke o svoji lastni, trenutni poziciji, ki jo sistem določi s pomočjo 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 zračnega prometa vodijo in nadzirajo zračni promet, piloti v letalih pa vidijo in vedo, kje in katera letala so v njihovi bližini.
Zaenkrat najbolj uporaben in tudi v prihodnosti najbolj možen način 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 omogoča, 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. sporočila. Takšen podatek vsebuje unikatno 24 bitno Mode-S kodo, ki vsebuje določene 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 pomočjo tega sistema prikazujejo podatki o prometu letal, ki se nahajajo v njegovi bližini. Enako učinkovit je lahko sistem, ko se letalo nahaja na stezi ali ploščadi, 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 omogočilo, da bodo o letalih v okolici pridobili več informacij.
Podatki o poziciji letala se pridobivajo in oddajajo v digitalni obliki. Načeloma so podatki o poziciji določenega letala zelo točni 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 navtičnih milj pod pogojem, da med sprejemnikom in oddajnikom ni fizičnih ovir.
Pri uporabi tehnologije za sekundarni nadzor je za pridobivanje podatkov potrebno, da se tarče, ki jih radarji zaznajo tudi ustrezno odzivajo. Za razliko od takšnega načina je sistem ADS-B poleg delujočega radarskega odzivnika odvisen tudi od delujočega navigacijskega sistema v letalu. Če navigacijski sistem v letalu odpove, letalo ne bo oddajalo podatkov o svoji poziciji oz. bodo lahko le-ti napačni. Ko določen oddajnik odda ADS-B sporočilo, je le-to lahko vidno vsem, ki so opremljeni z opremo, ki omogoča sprejem in prikaz teh podatkov.
Tudi pri takšnem sistemu se lahko zgodi, da se na zaslonih prikazujejo t.i. lažna letala zaradi napačnih podatkov, tako kot na primer lahko radarski odzivnik oddaja napačne 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 področju implementacije te tehnologije je velik napredek naredila Avstralija, ki je tudi uradno določila, da je popolni nadzor s takšnim sistemom v delovanju od konca leta 2009. Tudi ZDA in Evropa izvajajta postopke za uveljavitev oz. pričetek delovanja takšnega sistema, zato tudi v naši okolici najdemo področja, kjer se sistem uvaja ali uporablja.
ADS-B sprejemniki v primerjavi z radarji porabijo manj električne 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 obstoječih navigacijskih sredstev ali druge infrastrukture, dobro pa delujejo tudi v ekstremnih vremenskih razmerah.
ADS-B senzorji so zmožni prikazati popolno sliko oz. prometno situacijo določenega dela zračnega prostora, brez kakršnegakoli dodatnega procesiranja podatkov. Visoka frekvenca osveževanja podatkov in natančna slika omogočajo, da se zračni promet tudi tako varno in nemoteno odvija.
Takšen sistem je posebej zanimiv za manjša letališča, ki radarskega sistema nadzora zračnega prometa nimajo, ali pa ga ne morejo imeti. Zaradi večanja obsega letalskega prometa, predvsem zaradi nizkocenovnih prevoznikov, je promet na nekaterih manjših letališčih močno 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.
Senzorji pri postavitvi zavzamejo zelo malo prostora v primerjavi z radarji, edini pogoj za postavitev je, da je omogočeno električno 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 onemogoča 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 določenega letala oz. njegove prisotnosti v zračnem prostoru. Moderni ADS-B sprejemniki imajo vgrajene tudi stabilne sistemske ure, ki se sinhronizirajo s pomočjo GPS signala, kar omogoča, da generirajo zelo točne časovne 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 ločeno postavljena ADS-B sprejemnika prejmeta signal navadnega letalskega odzivnika, lahko sistem le na podlagi razlike v času natančno določi pozicijo nekega letala. Zaradi različne oddaljenosti senzorjev signal potuje do vsakega izmed njiju različno dolgo.
Multilateracija zahteva torej postavitev več senzorjev na določenem območju, omogoča pa, da zazna tudi letala, ki niso opremljena z ADS-B.
Četudi v zračnem prometu še vedno vsa letala niso opremljena z opisano tehnologijo, lahko razvoj le-te zagotovi dodatno varnost pri odvijanju zračnega prometa. Prav gotovo je to ena izmed rešitev, ki omogoča izvajanje nadzora prometa, kjer tega ni mogoče drugače urediti oziroma bi bilo le-to stroškovno neučinkovito. Določeno število takšnih sprejemnikov lahko v nekem zračnem prostoru zagotovi dobro in natančno sliko prometne situacije. S pomočjo razvejane mreže takšnih senzorjev se lahko popolnoma nadomesti način nadzorovanja z obstoječimi radarji, saj je v takšnem primeru možno pridobivati vse podatke, tudi od letal, ki niso opremljena z ADS-B odzivniki. Uvedba takšnega sistema na določenem območju ne zahteva kakršnihkoli posodobitev, ali drugih sprememb v sistemih uporabnikov zračnega prometa. Za uvedbo in lažjo odločitev 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 način lahko pride do podatkov o trenutni prometni situaciji oz. o letalih v določenem zračnem prostoru (sprejemanje in dekodiranje ADS-B signalov). Tako kot pri nekaterih tehnologijah, se tudi na tem področju lahko zgodi, da se zakonsko določijo določene omejitve (časovni 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 računalnik ter zunanjo anteno in dekoderjem, lahko uporabnik na enostaven način dobi sliko prometne situacije letal, ki se nahajajo v okolici, seveda, če so le-ta opremljena z ADS-B sistemom.
Avtor: Jure Novak
Pri uporabi te tehnologije letala podatke o svoji poziciji oddajajo dvakrat v sekundi v obliki 112 bitnega Mode-S podatka oz. sporočila. Takšen podatek vsebuje unikatno 24 bitno Mode-S kodo, ki vsebuje določene 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 pomočjo tega sistema prikazujejo podatki o prometu letal, ki se nahajajo v njegovi bližini. Enako učinkovit je lahko sistem, ko se letalo nahaja na stezi ali ploščadi, 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 omogočilo, da bodo o letalih v okolici pridobili več informacij.
Podatki o poziciji letala se pridobivajo in oddajajo v digitalni obliki. Načeloma so podatki o poziciji določenega letala zelo točni 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 navtičnih milj pod pogojem, da med sprejemnikom in oddajnikom ni fizičnih ovir.
Pri uporabi tehnologije za sekundarni nadzor je za pridobivanje podatkov potrebno, da se tarče, ki jih radarji zaznajo tudi ustrezno odzivajo. Za razliko od takšnega načina je sistem ADS-B poleg delujočega radarskega odzivnika odvisen tudi od delujočega navigacijskega sistema v letalu. Če navigacijski sistem v letalu odpove, letalo ne bo oddajalo podatkov o svoji poziciji oz. bodo lahko le-ti napačni. Ko določen oddajnik odda ADS-B sporočilo, je le-to lahko vidno vsem, ki so opremljeni z opremo, ki omogoča sprejem in prikaz teh podatkov.
Tudi pri takšnem sistemu se lahko zgodi, da se na zaslonih prikazujejo t.i. lažna letala zaradi napačnih podatkov, tako kot na primer lahko radarski odzivnik oddaja napačne 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 področju implementacije te tehnologije je velik napredek naredila Avstralija, ki je tudi uradno določila, da je popolni nadzor s takšnim sistemom v delovanju od konca leta 2009. Tudi ZDA in Evropa izvajajta postopke za uveljavitev oz. pričetek delovanja takšnega sistema, zato tudi v naši okolici najdemo področja, kjer se sistem uvaja ali uporablja.
ADS-B sprejemniki v primerjavi z radarji porabijo manj električne 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 obstoječih navigacijskih sredstev ali druge infrastrukture, dobro pa delujejo tudi v ekstremnih vremenskih razmerah.
ADS-B senzorji so zmožni prikazati popolno sliko oz. prometno situacijo določenega dela zračnega prostora, brez kakršnegakoli dodatnega procesiranja podatkov. Visoka frekvenca osveževanja podatkov in natančna slika omogočajo, da se zračni promet tudi tako varno in nemoteno odvija.
Takšen sistem je posebej zanimiv za manjša letališča, ki radarskega sistema nadzora zračnega prometa nimajo, ali pa ga ne morejo imeti. Zaradi večanja obsega letalskega prometa, predvsem zaradi nizkocenovnih prevoznikov, je promet na nekaterih manjših letališčih močno 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.
Senzorji pri postavitvi zavzamejo zelo malo prostora v primerjavi z radarji, edini pogoj za postavitev je, da je omogočeno električno 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 onemogoča 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 določenega letala oz. njegove prisotnosti v zračnem prostoru. Moderni ADS-B sprejemniki imajo vgrajene tudi stabilne sistemske ure, ki se sinhronizirajo s pomočjo GPS signala, kar omogoča, da generirajo zelo točne časovne 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 ločeno postavljena ADS-B sprejemnika prejmeta signal navadnega letalskega odzivnika, lahko sistem le na podlagi razlike v času natančno določi pozicijo nekega letala. Zaradi različne oddaljenosti senzorjev signal potuje do vsakega izmed njiju različno dolgo.
Multilateracija zahteva torej postavitev več senzorjev na določenem območju, omogoča pa, da zazna tudi letala, ki niso opremljena z ADS-B.
Četudi v zračnem prometu še vedno vsa letala niso opremljena z opisano tehnologijo, lahko razvoj le-te zagotovi dodatno varnost pri odvijanju zračnega prometa. Prav gotovo je to ena izmed rešitev, ki omogoča izvajanje nadzora prometa, kjer tega ni mogoče drugače urediti oziroma bi bilo le-to stroškovno neučinkovito. Določeno število takšnih sprejemnikov lahko v nekem zračnem prostoru zagotovi dobro in natančno sliko prometne situacije. S pomočjo razvejane mreže takšnih senzorjev se lahko popolnoma nadomesti način nadzorovanja z obstoječimi radarji, saj je v takšnem primeru možno pridobivati vse podatke, tudi od letal, ki niso opremljena z ADS-B odzivniki. Uvedba takšnega sistema na določenem območju ne zahteva kakršnihkoli posodobitev, ali drugih sprememb v sistemih uporabnikov zračnega prometa. Za uvedbo in lažjo odločitev 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 način lahko pride do podatkov o trenutni prometni situaciji oz. o letalih v določenem zračnem prostoru (sprejemanje in dekodiranje ADS-B signalov). Tako kot pri nekaterih tehnologijah, se tudi na tem področju lahko zgodi, da se zakonsko določijo določene omejitve (časovni 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 računalnik ter zunanjo anteno in dekoderjem, lahko uporabnik na enostaven način dobi sliko prometne situacije letal, ki se nahajajo v okolici, seveda, če so le-ta opremljena z ADS-B sistemom.
Avtor: Jure Novak
facebook.com
youtube.com
linkedin.com
twitter.com
instagram.com