Automatické závislé sledování (ADS) – Modernizace sledování letadel a řízení letového provozu

Automatické závislé sledování (ADS) mění způsob, jakým letecký průmysl spravuje vzdušný prostor, a poskytuje sledování poloh letadel a letových dat v reálném čase a s vysokou přesností. Díky využití pokročilých navigačních a komunikačních technologií umožňuje ADS bezpečnější, efektivnější a flexibilnější řízení letového provozu – zejména v oblastech mimo dosah tradičního radaru.

Co je automatické závislé sledování (ADS)?

Automatické závislé sledování (ADS) je metodika sledování, při které letadla automaticky vysílají svou polohu, rychlost a identifikační data. „Automatické“ znamená, že informace jsou odesílány bez zásahu pilota nebo řídícího; „závislé“ znamená, že se spoléhá na data získaná z letadla – obvykle z GPS nebo jiného globálního družicového navigačního systému (GNSS).

ADS je zastřešující pojem pro několik sledovacích aplikací, zejména:

• ADS-B (Broadcast): Letadla průběžně vysílají svou polohu a stav každému přijímači v dosahu.
• ADS-C (Contract): Letadla odesílají hlášení o poloze ve stanovených intervalech, obvykle ve vzdáleném nebo oceánském vzdušném prostoru, na základě smlouvy s řízením letového provozu.

Tyto systémy výrazně zlepšují situační povědomí a provozní efektivitu jak pro řídící letového provozu, tak pro piloty.

Proč je ADS důležité?

Tradiční radarové sledování má svá omezení: vyžaduje nákladnou pozemní infrastrukturu a nemůže pokrýt vzdálené, hornaté nebo oceánské oblasti. ADS naopak umožňuje:

• Celosvětové pokrytí (včetně oceánských/vzdálených oblastí)
• Snížené minimální rozestupy
• Zlepšenou bezpečnost a pátrání a záchranu
• Podporu pokročilých konceptů vzdušného prostoru (např. Trajectory-Based Operations)
• Zvýšené situační povědomí pilotů díky displejům v kokpitu

ADS je základním kamenem modernizačních snah v letectví, jako je Globální plán letecké navigace ICAO, NextGen FAA v USA a SESAR v Evropě.

ADS-B: Základ moderního sledování

ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) je hlavní implementací ADS. Letadla vybavená ADS-B Out automaticky vysílají svou polohu, rychlost, identifikaci a stav v častých intervalech – obvykle každou sekundu. Tato data, odvozená z certifikovaných GNSS zdrojů (například GPS s podporou WAAS), jsou odesílána prostřednictvím rádiových frekvencí:

• 1090 MHz (1090ES): Celosvětový standard pro komerční a vysokovýšková letadla.
• 978 MHz (978UAT): Používá všeobecné letectví pod 18 000 stop v USA.

Díky vysílacímu charakteru ADS-B může jakýkoliv kompatibilní přijímač – pozemní stanice ATC nebo jiná letadla – tato data přijímat. To umožňuje:

• Řídícím sledovat letadla v reálném čase i v oblastech bez radaru.
• Pilotům (s ADS-B In) zobrazit okolní provoz a počasí na displejích v kokpitu.

ADS-B Out je nyní povinné ve většině řízeného vzdušného prostoru v USA, velké části Evropy, Austrálii a mnoha dalších regionech.

ADS-B Out: Povinné vysílání

ADS-B Out označuje povinný, automatický přenos údajů o poloze, rychlosti, identifikaci a dalších stavech letu. Tento přenos využívá certifikované navigační zdroje (například WAAS GPS) a probíhá bez zásahu pilota nebo ATC.

Klíčové body:

• Požadované vybavení: Certifikovaný GNSS zdroj polohy a vysílač 1090ES nebo 978UAT.
• Data se vysílají: Přibližně každou sekundu, včetně ukazatelů kvality/integrity.
• Pokrytí: Není omezeno přímou viditelností radaru; umožňuje sledování i v odlehlých/oceánských oblastech.
• Regulační požadavky: Řízeno předpisy FAA FAR 91.225/91.227 (USA), nařízením EU 1207/2011, přílohou ICAO 10 a dalšími.

ADS-B Out je nezbytný pro pokročilé postupy ve vzdušném prostoru, jako jsou zmenšené vertikální rozestupy (RVSM) a Trajectory-Based Operations.

ADS-B In: Zvýšené povědomí v kokpitu

ADS-B In je schopnost přijímat a zobrazovat data ADS-B z jiných letadel (a v některých případech i z pozemních stanic) v kokpitu. Přestože není povinný, je stále častější díky svým výhodám:

• Zobrazení provozu v reálném čase
• Informace o počasí a vzdušném prostoru (v USA prostřednictvím FIS-B a TIS-B na 978UAT)
• Zvýšené situační povědomí
• Podpora pokročilých aplikací rozestupů

ADS-B In je široce doporučován a rychle se stává standardem v nových letadlech.

Dva hlavní datové odkazy ADS-B

1090 MHz Extended Squitter (1090ES)

• Celosvětový standard pro vysokovýšková a komerční letadla
• Povinné nad 18 000 stop a pro mezinárodní lety
• Přenos prostřednictvím odpovídače Mode S
• Kompatibilní se stávající radarovou infrastrukturou ATC

978 Universal Access Transceiver (978UAT)

• Používáno v USA pro letadla pod 18 000 stop
• Nabízí další služby: FIS-B (počasí, NOTAMy) a TIS-B (provoz na základě radaru)
• Preferováno všeobecným letectvím díky nižší ceně a rozšířeným funkcím
• Není používáno mimo USA ani nad FL180

Role GNSS a WAAS

ADS-B se spoléhá na vysoce přesná polohová data ze satelitních navigačních systémů. V USA Wide Area Augmentation System (WAAS) zvyšuje přesnost a integritu GPS, aby splnil přísné požadavky na sledování a navigaci. Podobné SBAS systémy existují po celém světě (EGNOS v Evropě, MSAS v Japonsku).

WAAS zlepšuje přesnost GPS na úroveň několika metrů a poskytuje sledování integrity v reálném čase – klíčové jak pro sledování ADS-B, tak pro přesné přiblížení.

Odpovídače Mode S: Srdce 1090ES

Odpovídač Mode S je nezbytný pro provoz ADS-B 1090ES. Poskytuje:

• Unikátní 24bitovou ICAO adresu pro každé letadlo
• Podporu jak tradičních odpovědí na radar ATC, tak vysílání ADS-B Out
• Kompatibilitu s původními i novými sledovacími systémy

Odpovídače Mode S jsou mostem mezi klasickým radarem a moderním sledováním ADS-B.

Řízení letového provozu (ATC) a ADS

Řízení letového provozu (ATC) využívá sledovací data k oddělování letadel, řízení toku provozu a poskytování klíčových pokynů. S ADS-B může ATC:

• Rozšířit sledování do oblastí bez radaru
• Snížit rozestupy mezi letadly
• Efektivněji řídit trasy a dynamický vzdušný prostor
• Zavádět pokročilé koncepty, jako je Free Route Airspace a Trajectory-Based Operations

Technický přehled: Jak ADS-B funguje

ADS-B je kooperativní sledovací systém. Klíčové komponenty:

• Certifikovaný GNSS přijímač (WAAS GPS, EGNOS atd.)
• ADS-B vysílač/přijímač (1090ES nebo 978UAT)
• Anténní systémy
• Displeje v kokpitu (pro ADS-B In)

Letadla určí svou polohu a každou sekundu vysílají standardizovanou zprávu („squitter“), která obsahuje:

• 24bitovou ICAO adresu
• Identifikaci letu
• GNSS určenou zeměpisnou šířku, délku a výšku
• Rychlost, směr, vertikální rychlost
• Ukazatele integrity a přesnosti navigace

Zprávy přijímají:

• Pozemní stanice pro využití ATC
• Ostatní letadla (jsou-li vybavena ADS-B In)

Technické standardy stanovuje ICAO (Annex 10, Volume IV), RTCA DO-260B (1090ES) a DO-282B (978UAT). Systém je robustní, škálovatelný a podporuje budoucí aplikace sledování.

Klíčové datové prvky ve vysílání ADS-B

Tyto prvky umožňují ATC a pilotům činit informovaná, bezpečná a efektivní provozní rozhodnutí.

Regulační a technické odkazy

• ICAO Annex 10, Volume IV: Celosvětové SARPs pro systémy ADS-B
• ICAO Doc 9871: Pokyny k ADS-B, ADS-C a multilateraci
• FAA FAR 91.225/91.227: Požadavky na vybavení a výkon ADS-B v USA
• RTCA DO-260B: Technický standard pro 1090ES
• RTCA DO-282B: Technický standard pro 978UAT
• EASA CS-ACNS: Evropské certifikační specifikace

ADS v moderním leteckém ekosystému

ADS a ADS-B stojí v srdci celosvětové modernizace vzdušného prostoru a umožňují:

• Plynulý mezinárodní provoz
• Zvýšenou bezpečnost a sledování
• Zvýšení efektivity pro aerolinky a ANSP
• Integraci s nově vznikajícími technologiemi (UAS, městská letecká mobilita, kosmické operace)

Díky sledování v reálném čase a s vysokou integritou podporuje ADS jak dnešní složitý vzdušný prostor, tak budoucí inovativní koncepty v letectví.

Shrnutí

Automatické závislé sledování (ADS) nově definuje, jak jsou letadla ve vzduchu sledována a řízena. Vysíláním přesných a spolehlivých údajů o poloze a letu podporuje ADS bezpečnější, efektivnější a flexibilnější vzdušný prostor – ať už nad rušnými městy nebo vzdálenými oceány. Jeho zavedení je celosvětovou nutností pro bezpečnost a modernizaci letectví.

Pokud plánujete implementovat ADS-B, modernizovat svou avioniku nebo zvýšit kapacity ATC, náš tým vám pomůže zorientovat se v technických i regulačních požadavcích.