Como o ADS-B funciona: um olhar sobre a Fundação do NextGen

Visão geral:

ADS-B é a base do Sistema de Transporte de Próxima Geração da FAA (NextGen). Foi desenvolvido para ajudar a transformar o sistema de espaço aéreo do país em um mais eficiente. O sistema de tráfego aéreo será submetido a um plano de modernização muito necessário, através da implementação do NextGen, e ADS-B é o principal componente.

O papel principal do ADS-B é fornecer informações precisas de localização da aeronave aos controladores de tráfego aéreo.

É um passo acima de RADAR, que tem sido usado por anos.

ADS-B significa Vigilância Dependente Automática-Transmissão. Ele usa sinais de satélite GPS para transmitir informações de aeronaves de forma contínua para controladores de tráfego aéreo e outras aeronaves participantes. O ADS-B é o sistema de vigilância mais preciso que a indústria da aviação já viu. Isso permitirá que as aeronaves rotem rotas mais diretas, facilitem o congestionamento, diminuam as emissões de carbono e economizem tempo e dinheiro dos operadores de aeronaves.

Componentes:

• GNSS Satellite Constellation: ADS-B é um sistema baseado em satélite. Os dados são enviados continuamente do conjunto de satélites aos dispositivos GPS de bordo da aeronave, onde é interpretado e enviado às estações terrestres ADS-B.

• Estações terrestres: haverá pelo menos 700 estações terrestres nos Estados Unidos que recebem dados de satélite e transmitem os dados para as estações de controle de tráfego aéreo.

• Certificado IFR, receptor GPS habilitado para WAAS: a aeronave deve estar equipada com um receptor GPS compatível para o ADS-B para funcionar.

• Um link de Squitter Estendido de 1090 MHz com um transponder de Modo S OU um Transceptor de Acesso Universal de 978 MHz (UAS) para uso com um transponder existente: a última opção está disponível para aeronaves que voem abaixo de 18 000 pés nos Estados Unidos.

Como funciona:

O ADS-B funciona usando sinais de satélites e sistemas de aviónica de aeronaves para interpretar os dados da aeronave e transmiti-lo aos controladores de tráfego aéreo de forma contínua e em tempo quase real.

Os sinais de satélite são interpretados por um receptor de GPS da aeronave. A tecnologia ADS-B leva os dados do satélite e os dados adicionais da aviónica dos aviões para criar uma imagem muito precisa da localização, velocidade, altitude e mais de 40 outros parâmetros da aeronave. Estes dados são transmitidos para uma estação terrestre e depois para controladores de tráfego aéreo. Outras aeronaves adequadamente equipadas na área também receberão os dados, aumentando a consciência situacional para pilotos.

Existem duas funções diferentes de ADS-B: ADS-B In e ADS-B Out.

• ADS-B Out é a primeira e principal função que a FAA abordou. Uma aeronave capaz de ADS-B Out tem a capacidade de transmitir sua posição, velocidade e altitude para os controladores de tráfego aéreo e outros aviões equipados com ADS-B.De acordo com um mandato da FAA, todas as aeronaves que desejam voar no espaço aéreo que atualmente requerem um transponder devem estar equipadas com capacidades ADS-B Out antes de 1º de janeiro de 2020.
• ADS-B In continua a ser uma capacidade opcional - pelo menos por enquanto . A capacidade ADS-B In permitirá que as aeronaves recebam informações de tráfego e tempo em tempo real na exibição do cockpit da aeronave. A função ADS-B In vai acima e além dos sistemas de tráfego de hoje (como TCAS), pois oferece dados mais precisos e mais parâmetros de dados do que os sistemas TCAS atuais. Por exemplo, o TCAS pode exibir a distância vertical da aeronave, mas não lateral. O ADS-B In exibirá a velocidade, locais, altitude e vetores de outras aeronaves participantes, juntamente com muitos outros dados.

Erros e Limitações:

Atualmente, a maior limitação para o ADS-B é o custo de instalar o equipamento necessário em praticamente todas as aeronaves do país. Enquanto o programa torna o vôo mais seguro e eficiente, a maioria dos departamentos de vôos e pilotos da aviação geral estão tendo dificuldade em justificar os custos.

ADS-B tem poucos erros no sistema; em contraste, é conhecida por sua confiabilidade. No entanto, nenhum sistema humano é à prova de falsidade, e alguns especialistas afirmam que o ADS-B (e o GPS em geral) é vulnerável a ataques de infra-estrutura do sistema, como hackers ou bloqueio de GPS. Além disso, uma vez que ADS-B depende do sistema GNSS, erros de satélite normais, como erros de temporização e erros de tempo do satélite, podem afetar o ADS-B.

Status atual:

De acordo com a FAA, a organização completou todos os sensores da rede ADS-B.

Estas estações oferecem serviços meteorológicos e informações de trânsito para aeronaves ADS-B equipadas em 28 instalações TRACON. De 230 instalações do ATC, mais de 100 estão atualmente usando o ADS-B, com o resto esperado estar totalmente equipado até 2019. A FAA está de acordo com seu mandato de que todas as aeronaves que operam em espaço aéreo designado devem ser ADS-B fora equipadas até 1º de janeiro de 2020 .

Uso Prático:

Há incerteza centrada nos tipos específicos de equipamentos necessários para diferentes aeronaves e operadores. A instalação do equipamento varia de acordo com o tipo de equipamento voador e instalado atualmente.

Um link UAS de 978 MHz, por exemplo, será suficiente para uma aeronave com uma unidade GPS certificada com WAAS e IFR e um transponder de Modo C já instalado, a menos que o operador queira voar para fora dos Estados Unidos ou acima de 18 000 pés, caso em que seria necessário um link ES de 1090 MHz. Mas um link ES de 1090 MHz não é compatível com TIS-B ou FIS-B, o que significa que um operador teria que encontrar outra maneira de obter informações de trânsito (como o TCAS).

E um operador que ainda não possui uma unidade de GPS habilitado para WAAS em sua aeronave terá que comprar uma nova unidade de GPS, juntamente com um link ESAS de 978 MHz UAS ou 1090 MHz e, potencialmente, um transponder Mode C ou Mode S.

Uma vez em uso, o ADS-B é uma ferramenta valiosa, fornecendo os dados mais precisos aos controladores de tráfego aéreo e aos pilotos que já vimos.Quando implementados em todo o país, os benefícios são positivos.

Não há argumentação, porém, de que ADS-B é bastante dispendioso e complicado. A FAA tem esperança de que os benefícios a longo prazo superem o custo, mas o projeto deixa os proprietários de aeronaves em uma posição difícil.