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卫星星座和ADS-B

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在透视之处,全球导航卫星系统具有超出飞机定位能力的潜力。


概述了今天可用的一些基于卫星的增强系统。 WAA的足迹覆盖范围和欧洲地静止导航覆盖系统(EGNOS)实际上大于所示。
按比尔甘尔恩
ATP / CFII Pro Proot法规和合规专家

T以下是几个全球全球导航卫星系统(GNSS)星座。 GPS是要部署的第一个。欧洲联盟的伽利略严格用于民用用途,可供所有拥有超过24个卫星的卫星在2020年完全部署.Galileo与美国卫星航空导航系统兼容,包括LPV到达。

中国北斗系统正在扩展到2020年成为全球网络,俄罗斯的Glonass星座在全球范围内部署,但不适用于美国设备的飞机。

虽然Beidou和Glonass可能不支持经过认证的导航系统,但它们可用于导航和非认证电子飞行袋(EFB)的非认证辅助设备。

卫星在板上系统可以选择,即使系统没有差别校正,也可以选择更好的精度。虽然主要卫星系统在全球范围内,但无差别校正,这些系统都不能满足垂直引导终端到达程序的准确性要求。

每个这样的差分校正系统被定义为特定区域。被称为卫星的增强系统(SBAS),美国广域增强系统(WAAS)是已部署的第1版。

地面接收器,在美国,加拿大和墨西哥跨越了高度准确的已知位置,使用地球静止通信卫星将校正因子传递到空中导航系统。类似的差分校正系统可用于世界其他地区。

典型的宽区域多用户收发器。这些都在全球多个位置使用。一个好处是飞机仅需要转发器来向ATC提供定位信息。

卫星导航和ATC

美国空中交通管制(ATC)已准备好参加1月2日,2020年的转型到自动依赖监视广播(ADS-B)。截至2019年末的最终系统适用于155个终端抵达地点的最后一个。

轨道飞机上的差异纠正的认证卫星导航器通过地面继电器站点将位置信息提供给ATC。通过飞机每秒传输位置,速度,高度和ID信息。

虽然ADS-B将主要用于监测,但它不是控制器的唯一手段。该决定不要求控制器具体了解每个位置更新如何派生。

次雷达,广域多边(WAM)和其他基于地面的Navaids也可以有助于定位更新。 ATC系统简单地管理来自各种系统的输入,并向控制器提供最有效的位置。雷达部位的数量正在减少,主要是在读取结构中。

但是,雷达覆盖率将保持较少的备份站点。 WAM是一个基于地基收发器集群,同时询问飞机应答器。

对每个地面收发器的答复略微不同的时间限定了飞机的位置。 1ST美国WAM集群安装在科罗拉多州东部,为丹佛中心的落基山脉提供覆盖范围,其中雷达覆盖率有限。

如果需要,国家空域系统(NAS)在国家空域系统(NAS)中使用了其他WAM网站,以增强雷达和ADS-B。虽然ADS-B是用于监视,雷达,WAM和诸如地面增强系统(GBA),数字DME和伪位(将定位信号提供给车载卫星导航系统的地面系统)的系统NAS混合的一部分。

GBA类似于基于卫星的增强,但校正信号直接传输到飞机视线。在美国,只有IAH(休斯顿TX)和EWR(纽瓦克NJ)有公共GBAS系统抵达。

在所有这些中的一个迫在眉睫的考虑是由于极端太阳耀斑活动或故意干扰,卫星信号可能被拒绝一段时间内可能被拒绝,因此ATC必须维持足够的替代位置系统来管理这种情况下的流量。这些多个系统的集成将自动处理,以便控制器看到管理流量的最佳解决方案。

铱星下一个卫星的覆盖范围的视觉描绘。在杆到极轨道附近的每个平面中有6个旋转平原,在每个平面中有11个卫星。每个卫星可以在100分钟的轨道期间跟踪ADS-B.数据从卫星转发到卫星,然后到适当的地段。

铱星下一个卫星

Iridium接下来是低轨道卫星,可以在1090个延长频率(ES)上接收ADS-B OUT信号的能力。虽然美国所有NAS中有1090年9月,但在A类空间之下978 uat,但应该指出的是,1090年代是ADS-B输出信号的世界标准。

考虑到世界的约30%具有雷达覆盖,这是通过卫星与地面接收器站点跟踪飞机的手段,并提供全球追踪的潜力,是诱人的。

Iridium,Aireon,Flightaware和Nav Canada是该基于空间的ADS-B接收技术的主要合作伙伴。铱星下一个卫星轨道在485英里,而不是GNSS系统,在10,000到11,000英里范围内。

轨道中至少有66个铱卫星,以确保全职覆盖。该系统中的合作伙伴可以为配备ADS-B的飞机提供转动键监控,除了顶安装ADS-B外天线的可能性之外,不需要额外的仪器。

虽然NAV CANADA将需要此安装,但FAA尚未宣布,但在2020年3月开始使用加勒比地区的下一个卫星跟踪进行测试。

这只是一个测试,以确定下一个接收需要天线分集。其他几个组织正在缔约地为下一个监督信息,包括意大利的Enav,英国Nats,Ireland的IAA和Navair在丹麦。所有这一切都需要一些时间来实施,坐标,并确保连续的覆盖符合性。

Aireon Alert.

由于监测超越,这是向世界航空行业提供公共服务,用于紧急定位和追踪ADS-B装备的飞机。 Aireon的飞机定位和紧急响应跟踪(警报)是一个全球应急飞机定位服务,无需用户,并且不要求客户成为Aireon或IAA的客户。

警报系统的用户只需在Ballygirreen中与爱尔兰航空权威北大西洋通信中心注册。在线注册,请访问www.aireonalert.com。在飞机无法定位的紧急情况下,预先注册的航空利益相关者可以致电Aireon警报24/7电话号码,并提供缺少的飞机的飞行ID或独特的ICAO 24位地址,如FAA数据库所示“模式S代码(基部16 /十六进制)。”

在2020年开始,美国的转发器领空需要ADS-B跟踪和定位。美国的航空变化将如何以及未来的前景?

然后,Aireon警报操作员将找到飞机的最后一个已知位置,如果发现,则将在WGS 84中的位置通过电话向航空利益相关者坐标。运营商还将通过电子邮件向航空利益相关者发送电子邮件向航空利益相关方的丢失飞机的位置报告。对于日常舰队管理,Aireon和Flightaware提供全球灯塔 - 使用下一个卫星的舰队跟踪服务。

可以在配备ADS-B外的飞机的1分钟间隔内观察到一个位置和高度修复。客户可以预期通过全球烽火台在世界上以每15分钟为世界任何地方报告的定位信息,并且该服务将在2021年遇险的任何飞机上涨到2021年。

所有所需的都是在1090年代的ADS-B out的ADS-B,并具有与顶部安装的天线的天线分集。

全球烽火台满足了全球航空窘迫安全系统(GADS)下的国际民航组织要求。 GADSS由用于航空公司和运营商进行正常跟踪的标准和操作程序,以及遇险的飞机跟踪。

ADS-B和协议

ATC一直在使用卫星定位一段时间,作为监视的混合物的一部分 - 雷达初级到过渡日期。已经了解了一些经验教训,有些澄清已经提出来了。 FAA于2019年7月3日(FAA 2019 0539 0001)使用服务可用性预测工具(SAPT)的指南,该工具(SAPT)是指指南,这些工具是某些运营商所必需的。 SAPT估计沿着提交的飞行路线损失GPS覆盖率的概率。

在此最终规则中表示,“2020年1月1日之后,除非ATC另有授权,否则在§91.225中确定的空域操作的所有飞机必须符合§91.227中的ADS-B Out性能要求。

在操作员的控制之外存在可能导致GPS性能的暂时降低和§91.227的表观违反的情况。运营商可以在执行其预定的飞行路线执行预选过程中进行尽职调查,而是在获得初始ATC路径间隙之后通过ATC进行重新排出的经验,这可能导致对性能的意外劣化。

此外,操作员可以在其预期的飞行路径上遇到实际的GPS干扰,这会影响飞机满足§91.227的性能要求的能力。最后,由于FAA的SAPT失业,运营商可能无法完成其预期航线的预选可用性预测。

如前所述,FAA认识到这些情况在运营商的控制之外。因此,由于本文件中讨论的情况,因此,FAA不会认为这些事件构成§91.227§91.227,以此申请将在运营商控制之外征收行为标准。“

Essentially, an operator required to use SAPT and doing so would not be in violation of FAR 91.227 in the explained circumstances. The most recent SAPT user guide is available at //sapt.faa.gov/default.php.

FAA发布豁免Nº12555,从§91.227(c)(1)(i)和(iii)ADS-B的豁免权豁免的有限授予的绩效要求于2020年12月31日的一些时间运营商。根据这种豁免的人必须遵守GPS可预测性和路由的具体指导方针。

SAPT样本回复。请注意,GPS可能无法在ACY(大西洋城NJ)中提供的预测,但预计备用监控可供使用。如上所述,该系统可以推荐抵消离开时间15分钟,以便可能改进的覆盖范围。

形成

如果2架或更多的飞机在近地层中运行,则空中交通管制员现在可以在飞行中索取所有飞机(除领导者除外)将ADS-B放在待机状态。在这种情况下,为了分离和测序,ATC将形成作为单个飞机。

其他事宜

FAA正在寻找众多错误的ADS-B系统安装,其中一个是与ICAO 24位地址不正确的航班ID。固定的N注册的飞机可以通过他们的航空电子商店纠正,并且随机更改呼叫的人需要配置ADS-B Out发射器,可以为呼叫标志配置。

规则需要位地址和呼叫标志匹配所提出的内容以及“OUT”系统传输的内容。最后,修订的AC 91-85B(1/29/19)从FSDO为某些部分91美国运营商寻求降低垂直分离最小值的FSDO来提供救济。

如果飞机配备ADS-B OUT,则只丢弃LOA要求。所有其他安装,检查,维护和培训的要求仍然存在。

一开始

NAS中的强制性ADS-B是一个里程碑。但驾驶舱里还有其他开发系统。例如,控制器导频数据链路通信(CPDLC)正在越来越多地替换在暂存期间用文本替换语音控制。

55美国枢纽机场提供的出发或前消息,CPDLC正在用于跨录制行动,以及太平洋轮辋和欧洲。 FAA通过CPDLC为那些配备的人提供部门的换算。语音通信将保留,大多数运算符都不强制。通过ADS-B的交通是大多数舰队的咨询,与TCAS II不同,它不是一个独立的流量分离装置。

无论如何,新的国内IMAO飞机格式都有一个街区,用于建议任何飞机通过ADS-B观察流量的ATC,因此可以理解该工具的值。 TSO C195B中的ADS-B中ADS-B中的最低性能标准在AC 20-172B中讨论,系统和应用中ADS-B的适航批准。

必须具有地面交通的飞机“在”能力中以及通过交通运输的某些流量以及在路径中,在驾驶舱内的流量的远程可能性的提示。今天,我们必须集中在雷达转向以卫星为基础的定位,并且可以增加这为ATC提供的能力。唯一的确定性是,一旦这更好地了解,技术增长能力就在那里。


Bill Gunn是机场合规和培训的前经理,为德克萨斯州DOT,航空部门。 Gunn从USAF中退役的USAF飞行RF-4C幻影,包括在越南战争期间在东南亚的18个月,飞行10年的公司和管理联邦航空服务合同。他在美国讲授了美国国际航空倡导集团。

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