CÔNG NGHỆ ADS-B, ỨNG DỤNG ADS-B TRONG HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG
3.1 Tổng quan hệ thống 1 Định nghĩa
3.1.1. Định nghĩa
ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) là một công nghệ
cho máy bay đang trên không hoặc trên mặt đất, hoặc các phương tiện giao thông trên mặt đất đang hoạt động trong khu vực di chuyển trên bề mặt sân bay, phát định kỳ vector trạng thái của nó (vị trí và vận tốc theo phương ngang và đứng) và các thông tin khác. ADS-B là tự động (automatic) bởi vì không đòi hỏi kích thích bên ngoài; nó là phụ thuộc (dependent) bởi vì nó dựa vào nguồn dẫn đường và hệ thống phát quảng bá gắn trên tàu để cung cấp thông tin giám sát đến người sử dụng khác.
Máy bay hoặc phương tiện giao thông đang phát quảng bá có thể biết hoặc có thể không biết người dùng nào đang thu thông tin quảng bá của nó; bất cứ người sử
dụng nào, hoặc máy bay hoặc trên mặt đất, trong phạm vi quảng bá này, cũng có thể
quyết định thu và xử lý thông tin giám sát ADS-B. ADS-B hỗ trợ cải thiện việc sử
dụng không phận, giảm giới hạn trần bay/tầm nhìn, cải thiện giám sát mặt sân, và tăng an toàn, chẳng hạn như quản lý xung đột.
Lớp vật lý của ADS-B.
Ba giải pháp liên kết đang được đặt ra như lớp vật lý cho việc chuyển tiếp các bản tin vị trí ADS-B, đó là:
- Universal Access Transceiver (UAT) - VHF Digital Link (VDL) Mode 4 và
Lu n văn t t nghi p – Hoa Ng c Anh l p XLTT&TT 2008 ‐ 2010
- 1090 MHz Mode S Extended Squitter (ES), 3.1.1.1 Universal Access Transceiver
Hệ thống UAT được thiết kế riêng cho hoạt động của ADS-B. UAT có giá thành thấp và dung lượng đường truyền lên lớn hơn so với 1090ES. Mặc dù 978 MHz tập trung cho TACAN theo phổ hàng không đã ấn định, nhưng tại Mỹ, 978
được sử dụng cho truyền dẫn các bản tin ADS-B của máy bay và để quảng bá thông tin hàng không từ mặt đất. Người sử dụng UAT truy nhập tới dữ liệu hàng không từ
mặt đất và có thể nhận các bản tin từ giao thông lân cận (FIS-B và TIS-B). TIS-B cung cấp các bản tin về máy bay gần đó thông qua dịch vụ cổng gateway đa kết nối, là dịch vụ cung cấp các bản tin ADS-B cho máy bay trang bị 1090ES và giao thông radar không trang bị ADS-B.
3.1.1.2 VDL mode 4
Hệ thống VDL Mode 4 có thể sử dụng một hay nhiều tần số VHF hàng không hiện có như là lớp vật lý có tần số vô tuyến để truyền dẫn ADS-B. VDL Mode 4 sử
dụng một giao thức STDMA cho phép nó tự tổ chức, nghĩa là không đòi hỏi trạm mặt đất chủ. Đây là môi trường sử dụng tốt nhất để truyền dẫn thông báo ngắn từ
một lượng lớn người sử dụng. Hệ thống VDL Mode 4 đang được quan tâm tại các nước Bắc Âu.
Trên hình vẽ 3-1, hệ thống ADS-B gồm các thành phần sau: tạo/phát điện văn bởi nguồn máy bay/phương tiện giao thông, môi trường truyền sóng, và nhận điện văn/thu thập bản tin bởi người sử dụng. Hệ thống ADS-B không bao gồm các nguồn dữ liệu mà được gửi bởi tiểu hệ thống nguồn gắn trên máy bay đang phát. Cũng không bao gồm các ứng dụng khách hàng, mà sử dụng thông tin nhận được bởi tiểu hệ thống người sử dụng ADS-B gắn trên máy bay đang thu. Một số ADS-B có thể phát nhưng không thu. Thêm nữa, một số sử dụng trên mặt đất có thể chỉ có khả năng thu mà không có khả năng phát.
Lu n văn t t nghi p – Hoa Ng c Anh l p XLTT&TT 2008 ‐ 2010
3.1.1.3 1090ES
Năm 2002, Cục hàng không liên bang Mỹ FAA đã thông báo quyết định liên kết kép sử dụng 1090 MHz ES và UAT cho hệ thống ADS-B tại Mỹ. Liên kết ADS- B 1090 MHz ES cho vận tải hàng không và các nhà khai thác tư nhân/thương mại với máy bay tính năng cao, và liên kết ADS-B Universal Access Transceiver (UAT) cho người sử dụng hàng không thông thường.
Châu Âu không chính thức chọn một lớp vật lý nào cho ADS-B. Một số công nghệ hiện đang sử dụng.
Với 1090ES, bộ phát đáp Mode S hiện tại hỗ trợ một dạng thông báo được biết như thông báo Squitter mở rộng (ES). Thông báo này định kỳ cung cấp vị trí, vận tốc, heading, time và trong tương lai là intent. ES cơ bản không cung cấp intent vì các hệ thống quản lý chuyến bay hiện tại không cung cấp dữ liệu này – gọi là các
điểm thay đổi đường bay. Để một máy bay có khả năng gửi một thông báo ES, thì bộ phát đáp phải sửa đổi và thông tin vị trí và trạng thái khác của máy bay phải
được định tuyến đến bộ phát đáp. Các trạm mặt đất của ATC và máy bay trang bị hệ
thống cảnh báo và tránh va trạm (Traffic Alert and Collition Avoidance System – TCAS) rồi có các máy thu 1090 MHz (Mode S) cần thiết để nhận các tín hiệu này, và sẽ chỉ đòi hỏi các cải tiến để chấp nhận và xử lý thông tin ES thêm. 1090ES không hỗ trợ dịch vụ FIS-B.
Năm 2007, ICAO khu vực Châu Á-Thái Bình Dương đã quyết định các quốc gia trong khu vực đang có kế hoạch cung cấp các dịch vụ ATS dựa trên ADS-B thực hiện các điều kiện cần thiết cho việc trang bị các thiết bị ADS-B OUT với các máy bay hoạt động trong không phận với thời gian dựđịnh là 2010. Các thiết bị này phải phù hợp với 1090ES Version 0 hoặc Version 1. Vì vậy, để ứng dụng cho Việt Nam, luận văn này chỉ tập trung nghiên cứu về ADS-B theo 1090ES.
Lu n văn t t nghi p – Hoa Ng c Anh l p XLTT&TT 2008 ‐ 2010
Hình 3.1 Các thành phần của hệ thống ADS-B 1090 MHz