Cómo funciona ADS-B: una mirada a la fundación de NextGen

Visión general

ADS-B es la base del Sistema de transporte de próxima generación de la FAA (NextGen). Fue desarrollado para ayudar a transformar el sistema de espacio aéreo de la nación en uno más eficiente. El sistema de tráfico aéreo se someterá a un plan de modernización muy necesario a través de la implementación de NextGen, y ADS-B es el componente principal.

La función principal de ADS-B es proporcionar información precisa sobre la ubicación de la aeronave a los controladores de tránsito aéreo. Es un paso por encima del RADAR, que ha estado en uso durante años.

ADS-B significa Automático Dependiente Vigilancia-Difusión. Utiliza señales de satélites GPS para transmitir información de aeronaves continuamente a controladores de tráfico aéreo y otras aeronaves participantes. ADS-B es el sistema de vigilancia más preciso que haya visto la industria de la aviación. Permitirá a las aeronaves volar rutas más directas, aliviar la congestión, disminuir las emisiones de carbono y ahorrar tiempo y dinero a los operadores de aeronaves.

Componentes

• Constelación de satélites GNSS: ADS-B es un sistema basado en satélites. Los datos se envían continuamente desde el conjunto de satélites a los dispositivos GPS a bordo del avión, donde se interpretan y luego se envían a las estaciones terrestres ADS-B.
• Estaciones terrestres: Habrá al menos 700 estaciones terrestres en los Estados Unidos que reciben datos satelitales y los transmiten a las estaciones de control de tráfico aéreo.
• Receptor GPS certificado por IFR, habilitado para WAAS: La aeronave debe estar equipada con un receptor GPS compatible para que ADS-B funcione.
• Un enlace de señales espontáneas extendidas de 1090 MHz con un transpondedor en Modo S O un Transceptor de acceso universal (UAS) de 978 MHz para usar con un transpondedor existente: esta última opción está disponible para aviones que vuelan a menos de 18,000 pies en los Estados Unidos.

Cómo funciona

ADS-B funciona mediante el uso de señales de satélites y sistemas de aviónica de aeronaves para interpretar los datos de las aeronaves y transmitirlos a los controladores de tráfico aéreo de forma continua y casi en tiempo real. Las señales satelitales son interpretadas por un receptor GPS de avión. La tecnología ADS-B toma los datos satelitales y los datos adicionales de la aviónica de la aeronave para crear una imagen muy precisa de la ubicación, la velocidad, la altitud y más de otros 40 parámetros de la aeronave. Estos datos se transmiten a una estación terrestre y luego a controladores aéreos.

Otros aviones debidamente equipados en el área también recibirán los datos, lo que aumentará el conocimiento de la situación de los pilotos.

Hay dos funciones diferentes de ADS-B: ADS-B In y ADS-B Out.

• ADS-B Out es la primera y principal función que ha abordado la FAA. Una aeronave con capacidad de salida ADS-B tiene la capacidad de transmitir su posición, velocidad y altitud a los controladores de tráfico aéreo y otros aviones equipados con ADS-B. Según un mandato de la FAA, todas las aeronaves que desean volar en el espacio aéreo que actualmente requiere un transpondedor deben estar equipadas con capacidades de salida ADS-B antes del 1 de enero de 2020.
• ADS-B In sigue siendo una capacidad opcional, al menos por ahora. La capacidad ADS-B In permitirá a las aeronaves recibir información sobre el tráfico y el clima en tiempo real en la pantalla de la cabina de la aeronave. La función ADS-B In va más allá de los sistemas de tráfico actuales (como TCAS), ya que ofrece datos más precisos y más parámetros de datos que los sistemas TCAS actuales. Por ejemplo, el TCAS puede mostrar la distancia vertical desde el avión pero no el lateral. ADS-B In mostrará la velocidad, ubicaciones, altitud y vectores de otras aeronaves participantes, junto con muchos otros datos.

Errores y limitaciones

Actualmente, la mayor limitación para ADS-B es el costo de instalar el equipo necesario en prácticamente todos los aviones del país. Si bien el programa hace que volar sea más seguro y eficiente, la mayoría de los departamentos de vuelo y pilotos de aviación general están teniendo dificultades para justificar los costos.

ADS-B tiene muy pocos errores de sistema; Por el contrario, es conocido por su fiabilidad. Sin embargo, ningún sistema hecho por el hombre es infalible, y algunos expertos afirman que ADS-B (y el GPS en general) es vulnerable a ataques a la infraestructura del sistema, como piratas informáticos o interferencias de GPS. Además, dado que ADS-B depende del sistema GNSS, los errores normales de los satélites, como los errores de tiempo y los errores climáticos de los satélites, pueden afectar a ADS-B.

Estado actual

Según la FAA, la organización completó todos los sensores ADS-B de la red. Estas estaciones ofrecen servicios meteorológicos e información de tráfico a aeronaves equipadas con ADS-B en 28 instalaciones de TRACON. De las 230 instalaciones de ATC, más de 100 utilizan actualmente ADS-B, y se espera que el resto esté completamente equipado para 2019. La FAA cumple con su mandato de que todas las aeronaves que operan en el espacio aéreo designado deben estar equipadas con ADS-B para el 1 de enero de 2020.

Uso práctico

Existe incertidumbre centrada en los tipos específicos de equipos necesarios para diferentes aeronaves y operadores. La instalación del equipo varía según el tipo de vuelo y el equipo actualmente instalado.

Un enlace UAS de 978 MHz, por ejemplo, será suficiente para una aeronave con una unidad de GPS con certificación IFR, habilitada por WAAS y un transpondedor en Modo C ya instalado, a menos que el operador quiera volar fuera de los Estados Unidos o por encima de 18,000 pies, en en cuyo caso sería necesario un enlace ES de 1090 MHz. Pero un enlace ES de 1090 MHz no es compatible con TIS-B o FIS-B, lo que significa que un operador tendría que encontrar otra forma de obtener información de tráfico (como TCAS).

Y un operador que aún no tenga una unidad de GPS habilitada para WAAS en su aeronave tendrá que comprar una nueva unidad de GPS junto con un enlace UAS de 978 MHz o 1090 MHz ES y posiblemente un transpondedor de Modo C o Modo S.

Una vez en uso, ADS-B es una herramienta valiosa, que proporciona los datos más precisos a los controladores y pilotos de tráfico aéreo que hemos visto. Cuando se implementa a nivel nacional los beneficios son positivos.

Sin embargo, no se discute que ADS-B es bastante caro y complicado. La FAA espera que los beneficios a largo plazo superen el costo, pero el proyecto deja a los propietarios de aeronaves en una posición difícil.