ADS-B és a NextGen légiforgalmi rendszer

Ahogy a nemzeti légtérrendszer fejlődik, az FAA számos új technológiát alkalmaz. Az FAA NextGen programjában bevezetett egyik elsődleges rendszer az ADS-B, amely az automatikus függő felügyeleti műsorszórást jelenti. A műveletek ésszerűsítése érdekében az FAA az ADS-B-t hajtja végre a nemzeti légtérrendszeren belüli valamennyi repülőgép fő navigációs forrásaként. Míg az ADS-B már az Egyesült Államokban már működőképes, még mindig felmerülnek a kérdéses kockázatok és költségek.

Az ADS-B szerepe

A közeljövőben a légiközlekedési ágazatot felkérik, hogy fogadja el a szabad repülés ötletét, amely az ADS-B használatával csökkenti a légi forgalmi torlódásokat. Az ADS-B rendszer csökkenti a pilóta és a vezérlő munkaterhelését, és közvetlenebb irányítást biztosít a repülőgépek számára, így pénzt és időt takaríthat meg.

Évek óta az Egyesült Államokban a légiforgalmi irányítási rendszer nem hatékony. A rendszer továbbra is növekszik a fogyasztói kereslet és a késések.

Egy 2009-es jelentésben az FAA kijelentette: „NextGen nélkül az égboltban lesz egy rés. 2022-re az FAA becslése szerint ez a kudarc 22 milliárd dollárba kerülne az Egyesült Államokban az elveszett gazdasági tevékenységben. Ez a szám 2033-ra több mint 40 milliárd dollárra nő, ha a légiközlekedési rendszert nem alakítják át.

Az ADS-B rendszer szerepe kiterjedt. A rendszer rendkívül pontos GPS-alapú földi és légi felügyeletet alkalmaz, hogy pontos és valós idejű adatokat szolgáltasson a vezérlőknek és a pilótáknak. Ezek az adatok, amelyek pontosabbak, mint maga a radar, felhasználhatók a repülőgépek elválasztásának csökkentésére, a biztonság növelésére és a repülőgépek számára közvetlenebb útvonalak biztosítására. Ezenkívül a repülőtéri fedélzeten valós idejű forgalmi és időjárási funkciókat kell biztosítani, bizonyos esetekben az üzemeltetőnek költség nélkül.

Az ADS-B egy repülőgép alapú transzpondert (S mód), a globális navigációs műholdrendszert (GNSS) és a földi állomásokat használ, hogy meghatározza a repülőgépek magasságát, sebességét és pályáját. Ezután az információkat a repülőgépektől a légi járművekig és a repülőgépektől az ellenőrző vagy a földi állomásig, valamint bármely más részt vevő féllel továbbítják.

Biztonsági kockázatok

Összességében az ADS-B rendszer jelentős javulást jelent a légtérrendszer jövője szempontjából. De ez nem kockázatos. Mivel a jelenlegi radarrendszer többnyire kockázatmentes, pontos navigációs rendszer, a teljesen új rendszerre való áttérés kérdéseket vet fel a megbízhatósággal, a biztonsági kockázatokkal és a költségekkel kapcsolatban. Mik azok a kérdések és kockázatok, és ezek elfogadható szintre csökkentek?

Míg az FAA bebizonyította, hogy a végeredmény egyértelműen biztonságosabb, hatékonyabb légi utazási rendszer lesz, és kutatásokat végeztek az álláspontjuk alátámasztására, továbbra is meg kell vizsgálniuk és újra meg kell vizsgálniuk a programot a biztonságról perspektíva. Bármely új rendszer bevezetése valószínűleg ismeretlen hibákat és veszélyeket okoz. Az ADS-B esetében ezek a veszélyek a következők:

• Képzés és emberi tényezők
• GPS hiba
• Avionikai üzemzavarok
• Biztonsági kérdések

Ezeket a problémákat még nem szabad teljesen megoldani, de kockázatként azonosították, és intézkedéseket hoztak annak érdekében, hogy a lehető legnagyobb mértékben minimalizálják kockázataikat. A 2000-es tanulmány egy rendszer egészére vonatkozó tipikus rendszerbiztonsági sorrendet hajtott végre, és megállapította, hogy a fennmaradó kockázatot „elfogadható szintre kell irányítani”.

Az ADS-B fejlesztésének korai szakaszában a Capstone rendszerbiztonsági munkacsoportot az FAA-val együttműködve alakították ki az ADS-B szükséges kutatási és előzetes veszélyelemzésének biztosítása érdekében. A megállapított veszélyek a következők:

Emberi tényezők

• Zavar és a szituációs tudatosság elvesztése
• Az avionika helytelen használata
• Kísérleti eljárási hibák
• Koordinációs kérdések az ATC-vel
• A szituációs tudatosság elvesztése a túl sok „fej-le” idő miatt

Földi rendszer kockázatai

• Kalibrációs hibák
• A kommunikáció elvesztése
• Üzemzavar

Avionikai hiba

GPS hibák

Időjárási, forgalmi és terepi zavarok

• A lefedettség hiánya
• Korlátozott előrejelzések
• Korlátozott jelentési állomások

Biztonsági sebezhetőségek

• Hamisítás, elakadás és maszkolás

Ezeket a kockázatokat nagyrészt kutatták, elemezték, enyhítették és elfogadták. De az ADS-B-hez kapcsolódó egyik legnagyobb veszély továbbra is fennáll: Emberi hiba. Ha a pilóta nem ismeri fel teljesen a használt berendezést, a rendszer előnyök helyett veszélyessé válik. A tanulmányok arra utalnak, hogy a fejlett avionikai rendszerek mélyreható képzésre és megértésre van szükségük az üzemeltetők számára, hogy biztonságosan használhassák őket, és sok üzemeltető önként nem kapja meg az ADS-B biztonságos repüléséhez szükséges képzést.

És az FAA ADS-B megbízása minden ADS-B-vel felszerelt légi járműre 2020-ig fokozza a fejlett avionikai és emberi hibákkal kapcsolatos költségeket és veszélyeket.

A Capstone-projekt megállapította, hogy az ADS-B használata során a túlzott fejlehetőség valószínűleg a helyzetismeret gyakori elvesztését eredményezheti, és hogy bár a baleset ebben az esetben ritkán fordulhat elő, a baleset valószínűleg katasztrofális lenne. Ez egy állandó kockázat, amely továbbra is problémát jelent az ADS-B felhasználók számára, mivel a repülővilág ismertté válik. A pilótáknak felelősséget kell vállalniuk a kockázat enyhítéséért a lehető legjobban a képzés és a tudatosság révén.

Amikor mindent elmondtunk és tettünk, az ADS-B biztonságos és hatékony kiegészítés a nemzet légtérrendszeréhez. De mint minden navigációs segédeszköz vagy avionikai rendszer, csak annyira biztonságos, mint az üzemeltető.