作為NextGen空中交通系統的主要功能的ADS-B

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隨著國家空域系統的發展,FAA將採用許多新技術美國聯邦航空局NextGen計劃中正在實施的主要係統之一是ADS-B,它代表自動相關監視廣播。 為了精簡運行,FAA正在實施ADS-B作為國家空域系統內所有飛機的主要導航源。

儘管ADS-B在美國大部分地區已經投入使用,但仍存在有關所涉及的風險和成本的問題。

ADS-B的作用

在不久的將來,航空業將被要求接受自由飛行的想法,這是通過使用ADS-B來減少空中交通擁堵的方法。 ADS-B系統還可以減少飛行員和控制器的工作量,並為飛機提供更直接的佈線,節省金錢和時間。

多年來,美國的空中交通管制系統效率低下。 該系統繼續看到消費者需求增加以及延遲。

在2009年的一份報告中,FAA表示,“如果沒有NextGen,天空中會出現僵局。 到2022年,美國聯邦航空局估計,這種失敗將使美國經濟每年損失220億美元的經濟活動。 如果航空運輸系統沒有改變,到2033年這個數字將增長到超過400億美元。“

ADS-B系統的作用非常廣泛。 該系統使用高度精確的基於GPS的地面和空中監視為控制器和飛行員提供精確的實時數據。 這種數據比雷達本身更精確,可用於減少飛機之間的分離,增加安全性並為飛機提供更直接的路線。

此外,駕駛艙還將提供實時交通和天氣預報功能 ,有些情況下運營商無需付費。

ADS-B使用基於飛機的應答器(模式S), 全球導航衛星系統(GNSS)和地面站來確定飛機的高度,速度和軌跡。 然後將信息從飛機傳送到飛機,從飛機傳送到控制器或地面站以及任何其他參與方。

安全風險

總體而言,ADS-B系統是我們空域系統未來的重大改進。 但這並非沒有風險。 由於目前的雷達系統是一種無風險,精確的導航系統,因此轉向全新系統會帶來可靠性,安全風險和成本方面的問題。 這些問題和風險是什麼,並且它們是否已被減輕到可接受的水平?

雖然美國聯邦航空局已經證明最終結果將是一個明確更安全,更高效的航空旅行系統,並且他們已經開展了研究以支持他們的立場,但他們需要繼續從安全角度審查和重新審視該計劃透視。 任何新系統的實施都可能帶來未知的錯誤和危害。

對於ADS-B,這些危害包括:

這些問題尚未完全解決,但他們已被確定為風險,已採取措施盡可能降低其風險。 2000年的一項研究完成了整個系統典型的系統安全優先順序,並發現剩餘風險“控制在可接受的水平”。

在ADS-B開發初期,Capstone系統安全工作組與FAA合作建立,為ADS-B提供必要的研究和初步的危害分析。 確定的危險包括以下內容:

人為因素

地面系統風險

航空電子設備故障

GPS錯誤

天氣,交通和地形故障

安全漏洞

在大多數情況下,這些風險已經被研究,分析,緩解和接受。 但與ADS-B相關的最大危害之一仍然是:人為錯誤。 如果飛行員不完全了解他或她正在使用的設備,則該系統成為危害而非益處。 研究表明,先進的航空電子系統需要對操作人員進行安全使用的深入培訓和理解,並且許多操作員不會自願接受安全駕駛ADS-B所需的培訓。 美國聯邦航空局的ADS-B要求所有飛機在2020年前配備ADS-B,這將加劇與先進航空電子設備和人為錯誤相關的成本和風險。

凱普斯通項目確定,在使用ADS-B的過程中,過多的停機時間可能會導致情景意識頻繁喪失,儘管在這種情況下事故可能並不多見,但事故可能是災難性的。 對於ADS-B用戶來說,這是一個持續存在的風險,因為它成為飛行世界中熟悉的補充。 飛行員必須通過培訓和意識盡可能地承擔減輕這種風險的責任。

當所有事情都說完之後,ADS-B對國家的空域系統是一個安全,高效的補充。 但是就像任何導航設備或航空電子系統一樣,它只與操作員一樣安全。