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

visão global

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

O principal papel do ADS-B é fornecer informações precisas sobre localização de aeronaves para os controladores de tráfego aéreo. É um passo acima do RADAR, que está em uso há anos.

ADS-B significa Transmissão Automática de Vigilância Dependente. Ele usa sinais de satélite GPS para transmitir informações de aeronaves continuamente para os 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 operem rotas mais diretas, aliviem o congestionamento, diminuam as emissões de carbono e economizem tempo e dinheiro para as operadoras de aeronaves.

Componentes

• Constelação de Satélites GNSS: ADS-B é um sistema baseado em satélite. Os dados são continuamente enviados do conjunto de satélites para os dispositivos GPS da aeronave, onde são interpretados e enviados para as estações terrestres ADS-B.
• Estações Terrenas: Haverá pelo menos 700 estações terrestres nos Estados Unidos que receberão dados de satélite e transmitirão os dados para as estações de controle de tráfego aéreo.
• Receptor GPS com certificação IFR e WAAS: A aeronave deve estar equipada com um receptor GPS compatível para que o ADS-B funcione.
• Um link Squitter Extended de 1090 MHz com um transponder Modo S OU um Transmissor de Acesso Universal (UAS) de 978 MHz para uso com um transponder existente: A última opção está disponível para aeronaves voando abaixo de 18.000 pés nos Estados Unidos.

Como funciona

A ADS-B trabalha utilizando sinais de satélites e sistemas aviônicos de aeronaves para interpretar dados de aeronaves e transmiti-los aos controladores de tráfego aéreo de forma contínua e quase em tempo real. Os sinais de satélite são interpretados por um receptor GPS da aeronave. A tecnologia ADS-B leva os dados de satélite e dados adicionais de aviônicos de aeronaves para criar uma imagem muito precisa da localização da aeronave, velocidade, altitude e mais de 40 outros parâmetros. Esses dados são transmitidos para uma estação terrestre e depois para os controladores de tráfego aéreo.

Outras aeronaves devidamente equipadas na área também receberão os dados, aumentando a consciência situacional dos pilotos.

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

• O ADS-B Out é a primeira e principal função que a FAA abordou. Uma aeronave que é capaz de ADS-B Out tem a capacidade de transmitir sua posição, velocidade e altitude para controladores de tráfego aéreo e outros aviões equipados com ADS-B. De acordo com um mandato da FAA, todas as aeronaves que desejarem voar no espaço aéreo que atualmente exija um transponder deverão estar equipadas com recursos de ADS-B Out antes de 1º de janeiro de 2020.
• O ADS-B In continua sendo um recurso opcional - pelo menos por enquanto. O recurso ADS-B In permitirá que as aeronaves recebam informações de trânsito e meteorológicas em tempo real no mostrador da cabine do piloto. A função ADS-B In vai além dos sistemas de tráfego atuais (como o 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, os locais, a altitude e os 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. Embora o programa torne o voo mais seguro e eficiente, a maioria dos departamentos de vôo e pilotos da aviação geral está tendo dificuldade em justificar os custos.

O ADS-B tem muito poucos erros no sistema; em contraste, é conhecido por sua confiabilidade. Nenhum sistema feito pelo homem é à prova de falhas, 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 interferência de GPS. Além disso, como o ADS-B depende do sistema GNSS, erros normais de satélite, como erros de temporização e erros de satélites meteorológicos, podem afetar o ADS-B.

Status atual

Segundo a FAA, a organização concluiu todos os sensores ADS-B da rede. Essas estações oferecem serviços meteorológicos e informações de tráfego para aeronaves equipadas com ADS-B em 28 instalações da TRACON. Das 230 instalações ATC, mais de 100 estão atualmente usando ADS-B, com o restante esperado para ser totalmente equipado até 2019. A FAA mantém seu mandato de que todas as aeronaves que operam no espaço aéreo designado devem ser ADS-B Out equipadas até 1º de janeiro de 2020..

Uso pratico

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

Um link UAS de 978 MHz, por exemplo, será suficiente para uma aeronave com uma unidade GPS habilitada para WAAS, com certificação IFR e um transponder Mode C já instalado, a menos que o operador queira voar para fora dos Estados Unidos ou acima de 18.000 pés, Nesse caso, um link ES de 1090 MHz seria necessário. 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 tráfego (como o TCAS).

E um operador que ainda não tenha uma unidade GPS habilitada para WAAS em sua aeronave terá que adquirir uma nova unidade GPS junto com um link ES de 978 MHz UAS ou 1090 MHz e potencialmente um transponder Modo C ou Modo S.

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

Não há como argumentar, no entanto, que o ADS-B é muito caro e complicado. A FAA está esperançosa de que os benefícios a longo prazo superem o custo, mas o projeto deixa os proprietários de aeronaves em uma posição difícil.