Nghiên cứu triển khai công nghệ ADS b trong giám sát hàng không dân dụng tại việt nam

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG ĐỒNG GIANG NAM NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ ADS-B TRONG GIÁM SÁT HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG TẠI VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI – 2019 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG ĐỒNG GIANG NAM NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ ADS-B TRONG GIÁM SÁT HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG HOÀI BẮC HÀ NỘI – 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Những kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực, tơi, khơng vi phạm điều luật sở hữu trí tuệ pháp luật Việt Nam TÁC GIẢ LUẬN VĂN (Ký ghi rõ họ tên) Đồng Giang Nam ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cám ơn thầy cô giáo tạo điều kiện cho môi trường học tập tốt, đồng thời truyền đạt cho vốn kiến thức quý báu, tư khoa học để phục vụ cho q trình học tập cơng tác Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn lớp Cao học Kỹ thuật viễn thông M17CQTE01-B khóa 2017- 2019 giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập vừa qua Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Hồi Bắc tận tình bảo cho tơi suốt trình học tập nghiên cứu, giúp tơi có nhận thức đắn kiến thức khoa học, tác phong học tập làm việc, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Đồng Giang Nam iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH SÁCH HÌNH VẼ v DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIÁM SÁT HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG 1.1.Giới thiệu chung hệ thống giám sát hàng không 1.1.2 Rada sơ cấp (PSR – Primary Surveillance Radar) 1.2.3 Radar thứ cấp (SSR – Secondary Surveillance Radar) 1.2 Cấu trúc hệ thống giám sát hàng không 1.3 Đặc điểm yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giám sát hàng không 13 1.3.1 Đường chân trời 13 1.3.2 Các yếu tố thời tiết ảnh hướng đến tín hiệu giám sát 13 1.3.3 Sự can nhiễu tần số vô tuyến điện .14 1.3.4 Các trang thiết bị kĩ thuật .14 1.4 Các công nghệ giám sát hàng không dân dụng 14 1.4.1 Công nghệ radar .15 1.4.2 Công nghệ Multilateration 18 1.4.3 Công nghệ ADS-B 19 1.5 Tổng kết chương 20 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ ADS-B TRONG GIÁM SÁT HÀNG KHÔNG 21 2.1 Nguyên lý hoạt động ADS-B 21 2.1.1 Universal Access Transceiver 23 2.1.2 VDL mode 23 2.1.3 1090ES 23 2.2 Các thành phần hệ thống ADS-B 25 2.2.1 Hệ thống ADS-B IN .25 iv 2.2.2 Hệ thống ADS-B "OUT" 26 2.2.3 Hệ thống trạm thu ADS-B mặt đất 28 2.3 Các trường tin hệ thống ADS-B 30 2.3.1 Một số trường tin 30 2.3.2 Các ứng dụng khai thác ADS-B 31 2.4 Xử lý tín hiệu giám sát hệ thống ADS-B .35 2.4.1 Hệ thống phát 1090 MHz ADS-B bên nguồn (source) 36 2.4.2 Hệ thống thu 1090 MHz ADS-B & TIS-B 37 2.4.3 Các đặc điểm hoạt động chính 39 2.5 Kết luận chương 41 CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG ADS-B TRONG HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG TẠI VIỆT NAM .42 3.1 Đặt vấn đề .42 3.2 Mô hình triển khai hệ thống 44 3.2.1 Điểm đặt trạm 44 3.2.2 Nguồn điện 45 3.2.3 Công suất tầm phủ .46 3.2.4 Yếu tố người 47 3.2.5 Điều khiển từ xa đồng liệu với hệ thống 48 3.2.6 Các hạng mục cần đầu tư .50 3.2.7 Giải pháp lắp đặt .50 3.3 Đánh giá thực tế hệ thống sau triển khai 51 3.4 Kết luận chương 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 v DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Tầm phủ radar thứ cấp Việt Nam Nguồn: Google Earth phần mềm Radio mobile Hình 1.2 : Ảnh minh họa hình radar đặt vị trí giám sát , trung tâm hiệp đồng điều hành bay Hình 1.3 : Tín hiệu hỏi máy bay .6 Hình 1.4 : Tín hiệu trả lời máy bay Hình 1.5: Giản đồ xạ anten radar thứ cấp Hình 1.6 : Mơ hình trung tâm xử lý tín hiệu radar Hà Nội Tân Sơn Nhất 10 Hình 1.7 Mô tả tầm phủ hệ thống radar sơ, thứ cấp vùng thông báo bay FIR Hà Nội FIR Hồ Chí Minh 11 Hình 1.8 Các trạm radar sơ cấp, thứ cấp Việt Nam .12 Hình 1.9: Mơ tả hoạt động radar 15 Hình 1.10 : Sơ đồ hệ thống radar sơ cấp 16 Hình 1.11: Sơ đồ hệ thống Radar thứ cấp 17 Hình 1.12: Sơ đồ hệ thống Multilateration 18 Hình 1.13: Mơ tả hoạt động hệ thống ADS-B .19 Hình 2.1: Các thành phần hệ thống ADS-B 1090 MHz 25 Hình 2.2 : Hệ thống ADS-B IN 26 Hình 2.3: Cấu trúc tin Extended squitters .27 Hình 2.4: Hệ thống ADS-B "OUT" 27 Hình 2.5 : Bức tranh tổng quan hệ thống ADS-B tương lai 28 Hình 2.6 : Cấu hình trạm ADS-B mặt đất đơn .29 Hình 2.7 Quy mơ hệ thống 1090 MHz TIS-B thành phần chính .36 Hình 2.8 : Cấu trúc tin ADS-B 40 Hình 3.1 Một số đường bay FIR Hồ Chí Minh .43 Hình 3.2 : Anten ADS-B anten Radar .44 Hình 3.3 : Tầm phủ hệ thống radar FIR Hồ Chí Minh .47 Hình 3.4 Tởng hợp liệu hệ thống giám sát 49 Hình 3.5 : Tầm phủ hệ thống radar sơ cấp thứ cấp FIR Hồ Chí Minh 52 Hình 3.6 Tầm phủ hệ thống radar ADS-B sau triển khai 53 vi DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết Tắt ABAS ACAS ACC ADS-B ADS-C AIP ATS CDTI Tiếng Anh Aircraft-Based Tiết Việt Argumentation System Airbone Collision Avoidance System Dependent Hệ thống giám sát tự động phụ Automatic thuộc quảng bá Surveillance - Broadcast Dependent Hệ thống giám sát tự động phụ thuộc – Automatic Surveillance – Contract Aeronautical hợp đồng Information Publication Display CPDLC Tập thông báo tin tức hàng không Dịch vụ không lưu Air Traffic Service Traffic Thông tin giao thông hiển thị of buồng lái Information Cất hạ cánh CHC CNS Hệ thống tránh va trạm tàu bay Trung tâm kiểm soát đường dài Area Control Center Cockpit Hệ thống tăng cường máy bay Navigation Thông Communication truyền Pilot Data không lưu phi công DGPS Differential Global Position Hệ định vị tồn cầu vi sai FIR Flight Information Region Vùng thơng báo bay Flight Information Service – Broadcast Dịch vụ thông báo tin tức quảng bá FL Flight Level Mức bay FMS Flight Management System Hệ thống quản lý bay GBAS GLONASS Ground-Based Argumentation System GLObal System dẫn Link Liên lạc liệu kiếm sốt viên Communication FIS-B thơng, đường, giám sát Surveillance Controller tin Navigation Hệ thống tăng cường mặt đất Satellite Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu vii GNSS GPS ICAO IFR Global Satellite Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn Navigation System cầu Global Position System Hệ định vị toàn cầu International Civil Aviation Tổ chức hàng không dân Organization quốc tế Instrument Flight Rules Các quy tắc bay dựa vào thiết bị Kiểm sốt viên khơng lưu KSVKL MCS Main Control Station Trạm điểu khiển trung tâm NDB Non-Directional Beacon Thiết bị dẫn đường toàn hướng NM Nautical Mile Dặm biển PRM Precision Runway Monitoring Giám sát đường lăn chính xác PSR Primary Surveillance Radar Radar sơ cấp SSR Secondary Surveillance Radar Radar thứ cấp TACS TIS-B Traffic Alert and Collision Avoidance System Hệ thống cảnh báo tránh va trạm Traffic Information Service – Dịch vụ thông báo giao Broadcast quảng bá UTC Universal Time Coordinated Đồng hồ thời gian chuẩn toàn cầu VFR Visual Flight Rules VHF Very High Frequency VMC dụng Vitual Conditions thông Các quy tắc bay dựa vào quan sát mắt Sóng cực ngắn Meteological Các điều kiện khí tượng nhìn mắt MỞ ĐẦU Để có chuyến bay an tồn, điều hòa, hiệu cơng tác quản lý khơng lưu phải tổ chức, phối hợp hiệp đồng thực nghiêm ngặt chính xác Trong ngành Quản lý bay giám sát tàu bay đóng vai trò quan trọng nhân tố định chất lượng dịch vụ không lưu ngành hàng không Trải qua nhiều năm xây dựng phát triển, đến công tác điều hành bay Việt Nam có cải thiện tích cực Thông tin liên lạc gần phủ kín vùng thông báo bay Hà Nội Hồ Chí Minh; Các đài dẫn đường trải dài từ Bắc đến Nam; Các đài radar bố trí điểm thích hợp giúp cho kiểm soát viên khơng lưu quan sát tương đối tốt vùng thông báo bay Tuy vậy, hệ thống (đặc biêt hệ thống giám sát) bộc lộ số hạn chế đòi hỏi phải có cơng nghệ tiến nhằm đảm bảo cho yêu cầu an toàn bay ngày cao với mật độ ngày đông đúc Luận văn cao học nhằm đưa giải pháp để cải thiện chất lượng dịch vụ giám sát hàng không Là người công tác lĩnh vực hàng không, qua thời gian nghiên cứu, tìm hiểu thực tế, tơi mạnh dạn đề suất giải pháp triển khaicông nghệ ADS-B giám sát hàng không dân dụng Việt Nam Luận văn trình bày gồm 03 chương với nội dung chủ yếu sau: - Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát hàng không dân dụng - Chương 2: Công nghệ ADS-B hệ thống giám sát hàng không - Chương 3: Triển khai hệ thống ADS-B hàng không dân dụng Việt Nam Trong q trình thực luận văn khơng tránh khỏi thiêu sót, tơi mong muốn nhận nhiều ý kiến đóng góp để luận văn hồn thiện có tính thực tiễn cao Qua lời mở đầu này, xin gửi lời trân trọng cảm ơn tới PGS.TS Đặng Hoài Bắc đội ngũ cán đồng nghiệp giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn 43 Hình 3.1 Mợt số đường bay FIR Hồ Chí Minh Nguồn VNAIC Việt Nam [17] Như nêu chương II công nghệ ADS-B, so với hệ thống radar giám sát tại, cơng nghệ ADS-B có ưu điểm nổi bật như: - Nguồn thông tin vị trí máy bay chủ động thu nhận thông qua hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSS - Các thông tin vận tốc, độ cao, vector trạng thái, trực tiếp tính toán máy bay gửi trạm thu mặt đất thông qua tin ADS-B - Tốc độ phát quảng bá ADS-B giây/lần, điều thực ấn tượng hệ thống radar giám sát trả lời mặt đất khoảng đến 12 lần phút Chính điều giúp cho hệ thống ADS-B có khả giảm ách tắc luồng mật độ bay đường bay sầm uất khu vực tiếp cận, hạ cánh giải toả - Cơ cấu vận hành hệ thống radar giám sát cấu quay, anten có tính định hướng cao, hệ thống cần có cấu học phức tạp ADS-B khơng có cấu quay, anten ADS-B anten vạn hướng (omi-directional antenna) 44 Hình 3.2 : Anten ADS-B và anten Radar Nguồn [16] Từ thực tế hệ thống radar giám sát không đạt hiệu suất cao tầm phủ hạn chế vùng thông báo bay phía Nam, thêm vào hệ thống ADS-B sử dụng thử nghiệm rộng rãi số nước Mỹ, Úc, châu Âu mang lại hiệu cao, điều sở cho ý tưởng sử dụng công nghệ ADS-B cho giám sát hàng không Việt Nam Theo khảo sát khuyến cáo từ ICAO, hàng không Việt Nam chưa cần thiết phải xây dựng hệ thống mạng lưới ADS-B đầy đủ, phục vụ công tác giám sát hỗ trợ hệ thống radar sơ, thứ cấp sẵn có ngành Quản lý bay Việt Nam cần đặt trạm thu ADS-B với cấu hình đơn giản thoả mãn nhu cầu giám sát cần bổ trợ Cụ thể, hệ thống trạm thu ADS-B mặt đất có nhiệm vụ thu thơng tin phát quảng bá từ máy bay tầm phủ, truyền tín hiệu trung tâm xử lý tín hiệu giám sát, phục vụ cho công tác điều hành bay 3.2 Mô hình triển khai hệ thống 3.2.1 Điểm đặt trạm Đối với hệ thống radar sơ, thứ cấp trình lựa chọn điểm đặt đòi hỏi cơng tác khảo sát kỹ càng, địa hình đặt trạm, mức cơng suất, tính tởn hao đường truyền, phương án nguồn tính tốn tỷ mỉ, kỹ lưỡng Thêm vào đó, để thiết lập trạm 45 radar, diện tích cần thiết lên đến hàng ngàn mét vng, địa hình quang đãng Đây yêu cầu lúc thực dễ dàng Đất nước Việt Nam với đặc thù địa hình bao gồm núi cao hải đảo Việc trạm radar không phủ hết vùng thơng báo bay Hồ Chí Minh đến từ khó khăn việc đặt trạm đảo xa Đối với hệ thống ADS-B, kích thước trạm mặt đất yêu cầu nhỏ nên thiết lập trạm thu ADS-B nơi đảo xa núi cao mà không gặp nhiều trở ngại Từ thực tế toán tầm phủ FIR Hồ Chí Minh, giải pháp thiết lập trạm ADS-B ngồi đảo xa để hỡ trợ, bổ sung cho hệ thống giám sát dùng radar thứ cấp toán khả thi 3.2.2 Nguồn điện Đối với hệ thống radar giám sát sơ, thứ cấp cơng suất trạm lên đến hàng chục KW khơng trì nguồn điện ởn định chất lượng dịch vụ giám sát gặp nhiều bất lợi, ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ quản lý khơng lưu Điều khó thực phải đặt trạm radar vùng đảo xa Ở Việt Nam nay, quần đảo chưa có điện lưới từ đất liền mà phải chạy hệ thống máy phát điện bắt đầu sử dụng nguồn lượng mới, công suất cung cấp không cao Đối với hệ thống ADS-B, nguồn điện sử dụng nguồn điện chiều (hoặc xoay chiều) cơng suất nhỏ Với cơng suất này, ta hồn tồn sử dụng nguồn lượng lượng sức gió, lượng từ thủy triều hay thiết thực lượng mặt trời Chính lẽ mà ADS-B tiện lợi chiếm ưu phải đứng nơi có địa hình phức tạp khắc nghiệt vùng núi cao, hải đảo Trên thực tế, vùng biển Mỹ Úc, nguồn cung cấp cho đa số trạm ADS-B từ pin mặt trời hệ thống lưu điện UPS 46 3.2.3 Công suất và tầm phủ Với radar sơ cấp, dù công suất lên đến 10 KW tầm phủ khoảng 70 – 150 NM Chúng ta biết khơng thể tăng cơng suất để có tầm phủ xa đặc tính suy hao sóng điện từ khơng gian tự Chính vậy, radar sơ cấp hàng không dân dụng thực hữu dụng vùng tiếp cận hạ cánh Đối với quân sự, hệ thống radar sơ cấp có cơng suất lớn nhiều, điều gây nhiễu cho thiết bị viễn không khác, đặc biệt với số lượng thiết bị viễn thông nhiều (VHF, VOR, ILS …) việc gây nhiễu sẽ làm giảm nhiều chất lượng dịch vụ không lưu, gây an toàn bay Đối với hệ thống radar thứ cấp, tầm phủ cực đại mà hệ thống đạt 250 NM (tương đương 450 km) Với việc chọn vị trí tốt đỉnh núi cao (Sơn Trà, Vũng Chua), địa hình phẳng, xung quanh khơng có vật chắn (Nội Bài, Vinh, Tân Sơn Nhất Cà Mau), hệ thống radar thứ cấp ngành quản lý bay thực phát huy tốt vai trò giám sát khơng Tuy nhiên, khó khăn nằm chỡ vùng thơng báo bay Việt Nam bao gồm vùng biển xa, nơi mà radar thứ cấp phủ tới Nơi tập trung đường bay quốc tế có tần suất bay lớn (gần 3000 chuyến/ tuần – nguồn: tổ thống kê, Ban Tài chính Tổng công ty Quản lý bay Việt Nam – 8/2017) Hiện nay, nơi liên lạc tàu bay với KSVKL gặp khó khăn, cơng tác giám sát không thực tốt Đối với liên lạc máy bay với KSVKL dùng hệ thống CPDLC giám sát ta ADS-C với thời gian contract phút Trong phút, tốc độ tàu bay gần 1000 km/h phân cách an tồn máy bay sẽ bị kéo giãn rộng Khi mật độ bay tăng lên sẽ dẫn đến tình trạng tải đường bay Đối với hệ thống ADS-B, ưu điểm tầm nhìn, cơng suất hệ thống không cần lớn mà đảm bảo tầm phủ 200-250 NM Trong vùng thông báo bay Hồ Chí Minh, đặt trạm thu ADS-B số đảo xa sẽ hỡ trợ hồn hảo cho hệ thống radar thứ cấp Nghiên cứu đặt số trạm đảo khác vùng FIR Hồ Chí Minh, 47 tầm phủ 200 NM đảm bảo cho gần toàn vùng thông báo bay Hồ Chí Minh phủ kín Trên hình 3.3 mơ tả tầm phủ hệ thống radar Theo đó, việc đặt trạm thu ADS-B sẽ mang lại hiệu giám sát lớn cho vùng thông báo bay Hồ Chí Minh Hình 3.3 : Tầm phủ hệ thống radar hiện FIR Hồ Chí Minh Nguồn AIP Việt Nam 3.2.4 Yếu tố người Đối với trạm radar hay trạm viễn thơng hàng khơng phải có đội ngũ kỹ thuật viên khai thác bảo trì cho hệ thống ln ln vận hành đảm bảo chạy tốt 24/24 Với kíp trực bao gồm kỹ thuật viên khai thác, kỹ thuật viên bảo trì hệ thống radar, VHF, nguồn điện … số lượng người đài trạm khoảng 25 người sở vật chất sinh hoạt kèm Chi phí cho 48 25 người để trì trạm khơng nhỏ Thêm vào chi phí để bảo trì thiết bị năm, hiệu chỉnh sai số… tương đối lớn Đối với hệ thống ADS-B, đơn giản gọn nhẹ hệ thống, trạm đặt núi cao biển đảo mà đảm bảo vận hành, khơng cần cần khơng thường xun có mặt người mà trạm đảm bảo chạy tốt 3.2.5 Điều khiển từ xa và đồng bộ dữ liệu với hệ thống hiện Hệ thống ADS-B cho phép dễ dàng điểu khiển xa để truy nhập vào hệ thống cấu hình thơng qua đường truyền VSAT, VIBA phương tiện truyền dẫn khác Nhưng với khoảng cách biệt lập địa lý, chọn phương án đặt trạm thu ADS-B đảo xa phương tiện truyền dẫn thực VSAT Theo đó, tất trạm thu ADS-B sẽ có hệ thống VSAT kèm ADS-B sẽ kết nối data kênh điều khiển xa với hệ thống VSAT Tại trung tâm xử lý tín hiệu đặt thành phố Hồ Chí Minh (công ty Quản lý bay miền Nam) có hệ thống VSAT điểm – điểm để nhận tín hiệu từ trạm ADS-B về, tín hiệu qua chuẩn hóa đưa vào ghép chung với tín hiệu từ đài radar địa phương (Cà Mau, Tân Sơn Nhất, Vũng Chua, Sơn Trà, Vinh, Hà Nội) xử lý Giao thức điều khiển xa 4W E/M VSAT, tín hiệu liệu từ ADS-B vào VSAT liệu đồng không đồng Qua khảo sát số vị trí đặt trạm, cán Tổng công ty Quản lý bay Việt Nam tìm phương án người nhằm đảm bảo cho hệ thống vận hành tốt đặt đảo Đồn cơng tác Cục Hàng không dân dụng Việt Nam Tổng công ty Quản lý bay Viêt Nam làm việc thống sơ với cán bộ, chiến sỹ quần đảo thuộc chủ quyền Việt Nam Song Tử Tây, Trường Sa lớn cán bộ, nhân viên bưu điện đảo Cơn Sơn Vai trò người trạm ADS-B đơn giản, đảm bảo thiết bị cấp nguồn giám sát trạng thái hoạt động máy thông qua đèn hiển thị đơn giản Toàn phần giám sát chính, cấu hình, thay đởi cấu hình thực qua phương thức điều khiển xa 49 Hình 3.4 Tởng hợp liệu hệ thống giám sát Nguồn [16] Từ phân tích ưu điểm công nghệ ADS-B so với công nghệ giám sát sử dụng Tổng công ty Quản lý bay Việt Nam kết thử nghiệm, khảo sát thực tế số vị trí lãnh thổ Việt Nam, giải pháp tăng cường giám sát cho vùng thông báo bay Hồ Chí Minh sử dụng cơng nghệ ADS-B thay hệ thống radar Các hệ thống ADS-B lắp đặt vùng đảo xa cụ thể sau : - Lắp đặt 03 trạm thu ADS-B đảo Côn Sơn, Trường Sa lớn Song Tử Tây Đi kèm với 03 trạm thu ADS-B hệ thống phụ trợ như: hệ thống cấp nguồn cho thiết bị, hệ thống truyền liệu trung tâm xử lý tập trung 50 3.2.6 Các hạng mục cần đầu tư Tên hệ thống STT Trạm thu ADS-B Số lượng Đặc tính 03 Công suất 70W đặt Trường Sa Lớn, Song Tử Tây Côn sơn Trạm VSAT 04 Công suất 5W đặt tại Trường Sa Lớn, Song Tử Tây , Côn sơn ACC Hồ Chí Minh Hệ thống xử lý tín hiệu 02 Đặt ACC Hà Nội ACC Hồ Chí Minh Hệ thống chuẩn hóa liệu 03 Đặt trạm ADS-B Hệ thống điện nguồn 03 Đặt trạm ADS-B 3.2.7 Giải pháp lắp đặt Tại đảo Trường Sa lớn, Song Tử Tây Côn Sơn sẽ đặt trạm thu ADS-B để thu tín hiệu từ máy bay tầm phủ thuộc vùng thông báo bay Hồ Chí Minh Tham số kỹ thuật trạm ADS-B là: Công suất 70W Tần số 1090 MHz ± MHz Độ lợi anten dBi Loại liệu Asterix CAT 21 Tầm phủ định danh 250 NM Giao thức đầu Tín hiệu đồng không đồng Kèm theo hệ thống ADS-B trạm VSAT công suất 5W (hiện sử dụng phổ biến tất trạm viễn thông ngành Quản lý bay) Tham số kỹ thuật trạm VSAT là: 51 Công suất 5W Tần số Băng tần C ( từ 4GHz đến 6GHz) Anten Chảo, đường kính < 4,5m Trung kế V35.EU Card liệu Multi I/O cho data 4W E/M cho điều khiển xa Đối với trạm VSAT đặt ACC Hồ Chí Minh, hệ thống sẽ bao gồm 03 máy chủ tương ứng với 03 hướng Trường Sa lớn, Song Tử Tây, Côn Sơn Máy bay phát tin vị trí, vận tốc, độ cao … chính trạm ADS-B đặt đảo, liệu sẽ truyền qua hệ thống VSAT đến trung tâm xử lý liệu đặt ACC Hồ Chí Minh Tại đây, liệu kết hợp với liệu hệ thống giám sát đưa vào xử lý Sản phẩm sau xử lý sẽ tham số mục tiêu lên hình giám sát KSVKL đặt vị trí làm việc 3.3 Đánh giá thực tế hệ thống sau triển khai Trước có hệ thống ADS-B tầm phủ hệ thống giám sát hàng không dân dụng Việt Nam hình 3.5 Ta dễ nhận thấy vùng chồng lấn hệ thống radar sơ, thứ cấp phần diện tích chưa phủ tới 52 Hình 3.5 : Tầm phủ hệ thống radar sơ cấp và thứ cấp FIR Hồ Chí Minh Nguồn VNAIC Việt Nam Sau đầu tư hệ thống ADS-B đảo Trường Sa Lớn , đảo Song Tử Tây đảo Côn Sơn thiết bị kèm theo , tầm phủ hệ thống giám sát sẽ hình 3.6 53 Hình 3.6 Tầm phủ hệ thống radar và ADS-B sau được triển khai Nguồn VNAIC Việt Nam [17] Như với việc đặt 03 trạm ADS-B nơi nêu trên, vùng thông báo bay Hồ Chí Minh, tầm phủ hệ thống giám sát cải thiện nhiều Chỉ quãng đường dài khoảng 10 NM đường bay L625 N892 hệ thống chưa phủ tới Điều khắc phục tương lai không xa 54 3.4 Kết luận chương Do lĩnh vực quản lý bay cần liệu giám sát để cung cấp cho kiểm soát viên khơng lưu với mục đích phản ánh hình ảnh chính xác vị trí, tình trạng chuyến bay nên ngành quản lý bay nên đầu tư trạm giám sát, với ADS-B trạm mặt đất ADS-B Hệ thống mặt đất ADS-B sử dụng ănten không quay đặt phạm vi vùng phủ, để thu điện văn phát máy bay Tiêu biểu sử dụng ănten cột đơn giản Các trạm mặt đất máy thu ADS-B thuộc loại lắp đặt đơn giản chi phí thấp tất tùy chọn để cung cấp giám sát không – địa Chi phí tăng lên hệ thống có khả phát (để quảng bá tái quảng bá liệu ADS-B, ví dụ TIS-B, ADS-R hay FIS-B) Một máy thu ADS-B tiêu biểu nhỏ inch chiều cao, 19 inch chiều rộng vị trí kép tiêu thụ ít 200W điện Một trạm mặt đất ADS-B thơng thường lắp đặt thiết bị thông tin VHF tồn Chi phí lắp đặt trạm mặt đất ADS-B kép thấp lựa chọn thiết bị khác Nếu đặt thiết bị thông tin tồn khác, thời gian lắp đặt ngắn khoảng tuần sau giao thiết bị từ hãng sản xuất Một số hệ thống điều hành khơng lưu hỡ trợ sử dụng ADS-B, kể Nhưng có số hệ thống điều hành khơng lưu khác đòi hỏi trang bị đầy đủ thiết bị cho việc sử dụng ADS-B Việc sử dụng ADS-B dọc theo ranh giới Vùng Thơng báo Bay (FIR) chia sẻ dễ dàng Quốc gia láng giềng Chi phí trạm mặt đất ven bờ biển thấp khuyến khích việc chia sẻ liệu ranh giới FIR, nơi mà phần rộng lớn vùng phủ giúp ích cho FIR liền kề 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua nghiên cứu, tìm hiểu cơng tác giám sát Tổng công ty Quản lý bay Việt Nam áp dụng kết hợp với kết họp ICAO tổ chức với nước khu vực để đến chiến lược phát triển hàng không dân dụng Việt Nam nước khu vực Đông Nam Á, châu Á, giải pháp ứng dụng công nghệ (ADS-B) sẽ áp dụng nhằm cải thiện chất lượng giám sát Việt Nam, qua cải thiện chất lượng dịch vụ khơng lưu hai vùng thông báo bay Việt Nam quản lý Luận văn thu kết cụ thể sau: - Về lý thuyết, công nghệ: khái niệm Giám sát ngành hàng không công nghệ ADS-B để làm cho lựa chọn phương án áp dụng ADS-B nhằm nâng cao chất lượng giám sát hàng không - Luận văn nhược điểm hệ thống giám sát ngành hàng không dân dụng Việt Nam, phân tích ưu điểm nổi bật hệ thống ADS-B, nêu kế hoạch cụ thể (số lượng trạm, hệ thống hỗ trợ, người giám sát vận hành …) để thực giải pháp cải tiến đề - Kết dự kiến sẽ gần tồn vùng thơng báo bay phía Nam (FIR Hồ Chí Minh) giám sát cung cấp số liệu cho kiểm sốt viên khơng lưu đơn vị có liên quan, đảm bảo cơng tác điều hành bay an tồn, điều hòa, hiệu Hướng phát triển luận văn: phương án cải tiến lắp 03 trạm ADSB vùng đảo xa, tương lai tồn lãnh thở Việt Nam sẽ phủ hệ thống ADS-B rộng lớn trải dài từ Bắc đến Nam (dự kiến 24 trạm) Mạng lưới hệ thống ADS-B kết hợp với hệ thống giám sát nước xung quanh tạo nên thống chung công tác giám sát hàng khơng dân dụng tồn khu vực Do số lý khách quan chủ quan, luận văn để lại nhiều sai sót mức độ chun sâu hạn chế Tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thày bạn 56 Qua luận văn này, muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS TS Đặng Hoài Bắc , giảng viên nhiệt tình định hướng, gợi ý, đóng góp ý kiến để tơi hồn thành luận văn 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cục Hàng không Việt Nam (2007), “Quy chế CNS” [2] International Civil Aviation Organization, “Surveillance radar and Collision Avoidance System” Annex 10 Vol (2007) [3] Radio Technical Commision for Aeronautics (RTCA), “DO-242A” “Minimum Aviation System Performance Standards for ADS-B” [4] RTCA/DO-249, “Development and Implementation Planning guide for ADSB applications” [5] RTCA/DO-260, “Minimum Operational Performance Standards for 1090 MHz ADS-B” [6] JICA, “The master plan study on the Development of the new CNS/ATM systems in Vietnam, Lao PRD and Cambodia” (2009) [7] Thales, “ADS-B training” (27 August, 2014) [8] Aeronautical Information Publication Vietnam (2013) [9] Radio Propagation and Vitual Mapping Software version 8.0.2 [10] NORATs (2004),”Radar User Manual Guide” [11] ICAO (2007), ANNEX 10 Vol Radio Navigation Aids [12] Roger Becker,2011, “ADS-B installation requirements”, 10th ADS-B study and implementation task force,Singapore,04.2011,ICAO [13] Roger Becker,2013, “The COMSOFT Quadrant Solution”, 12th ADS-B study and implementation task force, India, April 2013,ICAO [14] Laurent VIDAL.2016, “ADS-B OUT ”,15th ADS-B study and implementation task force,Bangkok,2016,ICAO [15] Rockwell Collins,2016, “ICAO ADS-B Out”, 15th ADS-B study and implementation task force,Bangkok,2016,ICAO [16] Website http://vatm.vn [17] Website https://vnaic.vn ... giám sát hàng không Là người công tác lĩnh vực hàng không, qua thời gian nghiên cứu, tìm hiểu thực tế, tơi mạnh dạn đề suất giải pháp triển khaicông nghệ ADS- B giám sát hàng không dân dụng Việt. ..HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ B U CHÍNH VIỄN THƠNG ĐỒNG GIANG NAM NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ ADS- B TRONG GIÁM SÁT HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật... giúp làm tăng chất lượng giám sát tàu bay 15 hàng không dân dụng Luận văn giới thiệu công nghệ giám sát chính Việt Nam triển khai Radar, Multilateration ADSB 1.4.1 Công nghệ radar Radar thuật