ADS-B e il sistema di traffico aereo NextGen

Con l'evolversi del sistema nazionale di spazio aereo, la FAA utilizzerà molte nuove tecnologie. Uno dei sistemi principali che viene implementato all'interno del programma NextGen della FAA è ADS-B, che sta per Automatic Dependent Surveillance-Broadcast. Nel tentativo di semplificare le operazioni, la FAA sta implementando ADS-B come principale fonte di navigazione per tutti gli aeromobili all'interno del sistema nazionale di spazio aereo. Mentre ADS-B è già operativo nella maggior parte degli Stati Uniti, ci sono ancora domande sui rischi e sui costi coinvolti.

Il ruolo di ADS-B

Nel prossimo futuro, al settore dell'aviazione verrà chiesto di accettare l'idea del volo libero, un metodo per ridurre la congestione del traffico aereo attraverso l'uso di ADS-B. Il sistema ADS-B riduce inoltre il carico di lavoro del pilota e del controller e fornisce un routing più diretto per gli aeromobili, risparmiando denaro e tempo a tutti i livelli.

Per anni, il sistema di controllo del traffico aereo negli Stati Uniti ha sofferto di inefficienze. Il sistema continua a vedere un aumento della domanda dei consumatori e ritardi.

In un rapporto del 2009, la FAA ha dichiarato: "Senza NextGen ci sarà uno stallo nei cieli. Entro il 2022, la FAA stima che questo fallimento costerebbe all'economia statunitense $ 22 miliardi all'anno in attività economiche perse. Questo numero cresce a più di $ 40 miliardi entro il 2033 se il sistema di trasporto aereo non viene trasformato ".

Il ruolo del sistema ADS-B è ampio. Il sistema utilizza una sorveglianza terrestre e aerea estremamente accurata basata su GPS per fornire a controllori e piloti dati precisi e in tempo reale. Questi dati, più accurati del radar stesso, possono essere utilizzati per ridurre la separazione tra aeromobili, aumentare la sicurezza e fornire percorsi più diretti per gli aerei. Inoltre, il traffico in tempo reale e le funzioni meteorologiche saranno fornite nel flight deck, in alcuni casi senza alcun costo per l'operatore.

ADS-B utilizza un transponder basato su aeromobili (modalità S), il sistema globale di navigazione satellitare (GNSS) e stazioni di terra per determinare l'altitudine, la velocità e la rotta per gli aeromobili. Le informazioni vengono quindi trasmesse dagli aeromobili agli aeromobili, dagli aerei al controllore o alla stazione di terra, insieme a qualsiasi altra parte partecipante.

Rischi per la sicurezza

Nel complesso, il sistema ADS-B rappresenta un importante miglioramento per il futuro del nostro sistema di spazio aereo. Ma non è senza rischi. Dato che l'attuale sistema radar è un sistema di navigazione per lo più privo di rischi e preciso, il passaggio a un sistema completamente nuovo solleva questioni di affidabilità, rischi per la sicurezza e costi. Quali sono queste domande e questi rischi e sono stati mitigati a un livello accettabile?

Mentre la FAA ha dimostrato che il risultato finale sarà un sistema di viaggio aereo inequivocabilmente più sicuro e più efficiente, e hanno condotto ricerche per sostenere la loro posizione, dovranno continuare a esaminare e riesaminare il programma da una sicurezza prospettiva. È probabile che l'implementazione di qualsiasi nuovo sistema porti a errori e rischi sconosciuti. Per ADS-B, questi rischi includono:

• Formazione e fattori umani
• Guasto GPS
• Malfunzionamenti dell'avionica
• Problemi di sicurezza

Questi problemi devono ancora essere risolti interamente, ma sono stati identificati come rischi e sono stati presi provvedimenti per minimizzare il più possibile il rischio. Uno studio del 2000 ha completato una tipica sequenza di precedenza sulla sicurezza del sistema per quanto riguarda il sistema nel suo complesso e ha rilevato che il rischio residuo è "controllato a un livello accettabile".

All'inizio dello sviluppo di ADS-B, il gruppo di lavoro sulla sicurezza del sistema Capstone è stato creato in collaborazione con la FAA per fornire la ricerca necessaria e l'analisi preliminare del rischio di ADS-B. I pericoli determinati includono quanto segue:

Fattori umani

• Confusione e perdita di consapevolezza situazionale
• Uso inappropriato dell'avionica
• Errori procedurali pilota
• Problemi di coordinamento con ATC
• Perdita di consapevolezza situazionale a causa del troppo tempo "a testa bassa"

Rischi del sistema di terra

• Errori di calibrazione
• Perdita di comunicazione
• Malfunzionamento

Avionica Fallimento

Errori GPS

Maltempo, traffico e malfunzionamenti del terreno

• Mancanza di copertura
• Previsioni limitate
• Stazioni di segnalazione limitate

Vulnerabilità della sicurezza

• Spoofing, jamming e mascheramento

Per la maggior parte, questi rischi sono stati studiati, analizzati, mitigati e accettati. Ma uno dei più grandi rischi associati a ADS-B rimane ancora: errore umano. Se il pilota non comprende appieno l'attrezzatura che sta usando, il sistema diventa un rischio invece di un beneficio. Gli studi suggeriscono che i sistemi avionici avanzati richiedono una formazione approfondita e comprensione per gli operatori da usare in sicurezza, e molti operatori non riceveranno volontariamente l'addestramento di cui hanno bisogno per volare in sicurezza con ADS-B.

E il mandato ADS-B della FAA per tutti gli aerei da dotarsi di ADS-B entro il 2020 intensificherà i costi e i rischi associati all'avionica avanzata e all'errore umano.

Il progetto Capstone ha determinato che un eccessivo tempo di disattivazione durante l'utilizzo di ADS-B avrebbe potenzialmente comportato una perdita frequente di consapevolezza della situazione e che, sebbene un incidente potesse essere raro in questo caso, un incidente risultante sarebbe probabilmente catastrofico. Questo è un rischio costante che continuerà ad essere un problema per gli utenti di ADS-B in quanto diventa un'aggiunta familiare al mondo volante. I piloti devono assumersi la responsabilità di attenuare il più possibile questo rischio attraverso la formazione e la consapevolezza.

Quando tutto è stato detto e fatto, ADS-B è un'aggiunta sicura ed efficiente al sistema di spazio aereo nazionale. Ma come qualsiasi ausilio di navigazione o sistema avionico, è sicuro solo quanto il suo operatore.