ADS-B en het NextGen Air Traffic System

Naarmate het nationale luchtruimsysteem evolueert, zal de FAA veel nieuwe technologieën gebruiken. Een van de primaire systemen die wordt geïmplementeerd in het NextGen-programma van de FAA is ADS-B, dat staat voor Automatic Dependent Surveillance-Broadcast. In een poging om de operaties te stroomlijnen, implementeert de FAA ADS-B als de primaire navigatiebron voor alle vliegtuigen binnen het nationale luchtruimsysteem. Hoewel ADS-B in de meeste landen van de Verenigde Staten al operationeel is, zijn er nog steeds vragen over de risico's en de kosten.

De rol van ADS-B

In de nabije toekomst zal de luchtvaartindustrie worden gevraagd om het idee van vrije vlucht te accepteren, een methode om de congestie van het luchtverkeer door het gebruik van ADS-B te verminderen. Het ADS-B-systeem vermindert ook de werkbelasting van de piloot en de controller en biedt meer directe routering voor vliegtuigen, waardoor over de hele linie geld en tijd wordt bespaard.

Jarenlang heeft het luchtverkeersleidingssysteem in de Verenigde Staten geleden onder inefficiënties. Het systeem blijft een toename van de consumentenvraag en vertragingen zien.

In een rapport uit 2009 verklaarde de FAA: "Zonder NextGen zal er een patstelling ontstaan ​​in de lucht. Tegen 2022 schat FAA dat dit falen de Amerikaanse economie jaarlijks 22 miljard dollar zou kosten aan verloren economische activiteit. Dat aantal groeit in 2033 tot meer dan $ 40 miljard als het luchttransportsysteem niet wordt getransformeerd."

De rol van het ADS-B-systeem is uitgebreid. Het systeem maakt gebruik van zeer nauwkeurige GPS-gebaseerde grond- en luchtbewaking om controllers en piloten te voorzien van nauwkeurige, real-time gegevens. Deze gegevens, nauwkeuriger dan de radar zelf, kunnen worden gebruikt om de afstand tussen vliegtuigen te verkleinen, de veiligheid te vergroten en meer directe routes voor vliegtuigen te bieden. Bovendien worden real-time verkeers- en weerfuncties in de cockpit geboden, in sommige gevallen zonder kosten voor de exploitant.

ADS-B gebruikt een vliegtuig-gebaseerde transponder (Mode S), het globale navigatiesatellietsysteem (GNSS) en grondstations om hoogte, snelheid en spoor voor vliegtuigen te bepalen. De informatie wordt vervolgens doorgegeven van vliegtuig naar vliegtuig en van vliegtuig naar controller of grondstation, samen met andere deelnemende partijen.

Veiligheidsrisico's

Al met al is het ADS-B-systeem een ​​grote verbetering voor de toekomst van ons luchtruimsysteem. Maar het is niet zonder risico's. Omdat het huidige radarsysteem een ​​meestal risicovrij en nauwkeurig navigatiesysteem is, roept een verhuizing naar een compleet nieuw systeem vragen op over betrouwbaarheid, veiligheidsrisico's en kosten. Wat zijn die vragen en risico's en zijn ze gematigd tot een acceptabel niveau?

Hoewel de FAA heeft aangetoond dat het eindresultaat een ondubbelzinnig veiliger en efficiënter luchtreizigersysteem zal zijn en ze onderzoek hebben uitgevoerd om hun standpunt te ondersteunen, moeten ze het programma blijven onderzoeken en opnieuw onderzoeken vanuit een veilige omgeving. perspectief. De implementatie van een nieuw systeem zal waarschijnlijk onbekende fouten en gevaren met zich meebrengen. Voor ADS-B omvatten deze gevaren:

• Training en menselijke factoren
• GPS-storing
• Avionica storingen
• Veiligheidsproblemen

Deze problemen moeten nog volledig worden opgelost, maar ze zijn geïdentificeerd als risico's en er zijn maatregelen genomen om hun risico zo veel mogelijk te beperken. Een onderzoek uit 2000 voltooide een typische prioriteitsvolgorde voor systeemveiligheid met betrekking tot het systeem als geheel en vond dat het resterende risico "op een acceptabel niveau" kon worden gecontroleerd.

Al vroeg in de ontwikkeling van ADS-B, werd de Capstone System Safety Working Group opgericht in samenwerking met de FAA om het noodzakelijke onderzoek en de voorlopige gevarenanalyse van ADS-B te bieden. De vastgestelde gevaren omvatten het volgende:

Menselijke factoren

• Verwarring en verlies van situational awareness
• Ongepast gebruik van avionica
• Piloot procedurele fouten
• Coördinatieproblemen met ATC
• Verlies van situationeel bewustzijn vanwege te veel "heads-down" -tijd

Risico's voor het grondsysteem

• Kalibratiefouten
• Verlies van communicatie
• Storing

Avioniek falen

GPS-fouten

Weers-, verkeers- en terreinstoringen

• Gebrek aan dekking
• Beperkte voorspellingen
• Beperkte meldingsstations

Beveiligingskwetsbaarheden

• Spoofing, jamming en maskering

Grotendeels zijn deze risico's onderzocht, geanalyseerd, verzacht en geaccepteerd. Maar een van de grootste gevaren verbonden aan ADS-B blijft nog steeds: menselijke fout. Als de piloot de apparatuur die hij of zij gebruikt niet volledig begrijpt, wordt het systeem een ​​gevaar in plaats van een voordeel. Studies suggereren dat geavanceerde avionica-systemen grondige training en inzicht vereisen voor operators om veilig te gebruiken, en veel operators zullen niet vrijwillig de training ontvangen die ze nodig hebben om veilig met ADS-B te vliegen.

En het ADS-B-mandaat van de FAA voor alle vliegtuigen die tegen 2020 met ADS-B worden uitgerust, zal de kosten en gevaren van geavanceerde vliegtuigelektronica en menselijke fouten vergroten.

Het Capstone-project bepaalde dat buitensporige heads-down-tijd tijdens het gebruik van ADS-B mogelijk zou kunnen leiden tot een frequent verlies van situationeel bewustzijn en dat hoewel een ongeval in dit geval zeldzaam zou zijn, een resulterend ongeluk waarschijnlijk catastrofaal zou zijn. Dit is een constant risico dat een probleem blijft voor ADS-B-gebruikers, omdat het een bekende toevoeging aan de vliegende wereld wordt. Piloten moeten de verantwoordelijkheid op zich nemen om dit risico zoveel mogelijk te mitigeren door training en bewustwording.

Wanneer alles is gezegd en gedaan, is ADS-B een veilige, efficiënte toevoeging aan het luchtruimsysteem van de natie. Maar zoals bij elk navigatiesysteem of vliegtuigelektronica, is het net zo veilig als zijn bestuurder.