Hãy tưởng tượng một tương lai nơi bầu trời không còn phụ thuộc vào việc quét radar mặt đất, mà ở đó mọi máy bay đều hoạt động như một đèn hiệu di chuyển, liên tục phát sóng vị trí, tốc độ và độ cao của nó. Đây không phải là khoa học viễn tưởng—đó là sự chuyển đổi toàn cầu đang diễn ra của việc quản lý không lưu thông qua công nghệ ADS-B (Giám sát phụ thuộc tự động–Phát sóng). Nhưng chính xác thì hệ thống này hoạt động như thế nào và nó sẽ thay đổi trải nghiệm bay của chúng ta như thế nào?

ADS-B đang nổi lên như một phương pháp theo dõi máy bay chính xác hơn, dần thay thế radar làm phương pháp giám sát chính cho việc kiểm soát không lưu (ATC) toàn cầu và phân tách máy bay. Nhiều quốc gia, bao gồm Hoa Kỳ, đã thực hiện các quy định yêu cầu máy bay hoạt động trong không phận của họ phải cài đặt thiết bị ADS-B theo các mốc thời gian cụ thể. Ngay cả ở các quốc gia nơi việc cài đặt chưa bắt buộc, các tuyến đường và không phận đặc biệt đã được chỉ định để chứa các máy bay được trang bị công nghệ này một cách tự nguyện.

Hệ thống cho phép máy bay và phương tiện mặt đất được trang bị phát sóng thông tin nhận dạng, vị trí, độ cao và vận tốc cho các máy bay và ATC khác. Khả năng phát sóng này được gọi là ADS-B Out, trong khi khả năng nhận thông tin đó được gọi là ADS-B In.

"ADS-B Out đại diện cho một sự phát triển trong cách máy bay giao tiếp với những người dùng không phận khác," Jake Biggs, Giám đốc Kỹ thuật Hậu mãi tại Textron Aviation, giải thích. "Bộ phát đáp hiện tại cho phép ATC và các máy bay khác hiểu vị trí và độ cao tương đối của máy bay của bạn. ADS-B bổ sung thông tin quan trọng bằng cách dự đoán ý định để giúp lập kế hoạch và tránh xung đột giao thông."

Những lợi ích cốt lõi của công nghệ ADS-B nằm ở khả năng tăng dung lượng và hiệu quả không phận đồng thời mở rộng phạm vi giám sát của ATC.

"ADS-B yêu cầu báo cáo vị trí ba chiều cực kỳ chính xác," Biggs giải thích. "Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào radar mặt đất, cho phép các tiêu chuẩn phân tách chặt chẽ hơn. Đối với tất cả người dùng không phận, lợi thế nằm ở việc có được nhận thức đặc biệt chính xác về điều kiện giao thông và mô hình di chuyển."

• Tăng cường an toàn: Cung cấp dữ liệu vị trí máy bay theo thời gian thực, chính xác hơn, giảm điểm mù cho phi công và bộ điều khiển không lưu đồng thời giảm rủi ro va chạm.
• Cải thiện hiệu quả: Cho phép lập kế hoạch tuyến đường linh hoạt hơn và giảm phân tách máy bay, tăng cường sử dụng không phận và giảm chậm trễ chuyến bay.
• Giảm chi phí: Giảm sự phụ thuộc vào các trạm radar mặt đất, giảm chi phí xây dựng và bảo trì cơ sở hạ tầng ATC.
• Nhận thức tình huống tốt hơn: Chức năng ADS-B In cho phép phi công nhận vị trí và thông tin giao thông của các máy bay khác trong buồng lái, nâng cao khả năng ra quyết định.

Tại Hoa Kỳ, máy bay và phương tiện được trang bị ADS-B trao đổi thông tin thông qua một trong hai tần số: 978 MHz hoặc 1090 MHz. Bộ phát đáp Chế độ A/C và S cùng với Hệ thống tránh va chạm giao thông (TCAS) sử dụng 1090 MHz. ADS-B mở rộng các phần tử thông báo Chế độ S bằng cách thêm thông tin máy bay và vị trí—bộ phát đáp mở rộng này được gọi là 1090ES, được một ủy ban tư vấn kỹ thuật quốc tế chọn làm tiêu chuẩn ADS-B toàn cầu.

"FAA đã nâng cấp và triển khai các mạng lưới mặt đất một cách có hệ thống," Biggs lưu ý. "Tại Hoa Kỳ, có hai phương pháp để đạt được sự tuân thủ ADS-B Out: sử dụng các bộ phát đáp thế hệ tiếp theo hoạt động trên băng tần 1090 MHz hoặc sử dụng công nghệ mới có tên là Bộ thu phát truy cập phổ quát (UAT)."

UAT hoạt động ở tần số 978 MHz và phù hợp với máy bay bay dưới 18.000 feet ở Hoa Kỳ. Không giống như 1090ES—tiêu chuẩn quốc tế có thể sử dụng ở mọi độ cao—UAT cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng như thông tin thời tiết và giao thông đồ họa cho máy bay được trang bị ADS-B In nhưng không thể thay thế các yêu cầu về bộ phát đáp.

"Việc triển khai hệ thống ban đầu được xây dựng dựa trên các yêu cầu ban đầu—RTCA DO-260A," Biggs nói. "Máy bay được trang bị theo các tiêu chuẩn ADS-B này sẽ cần cập nhật theo tiêu chuẩn RTCA DO-260B mới hơn để tuân thủ các quy định của Hoa Kỳ và Châu Âu."

Các tiêu chuẩn kỹ thuật này điều chỉnh thiết bị ADS-B, với DO-260B đưa ra các yêu cầu hiệu suất nghiêm ngặt hơn và những cải tiến về chức năng so với DO-260A. Các nhà khai thác máy bay phải đảm bảo hệ thống ADS-B của họ đáp ứng các thông số kỹ thuật của DO-260B để tuân thủ các quy định hiện hành.

Việc hiểu các quy định bắt buộc ADS-B Out trên toàn thế giới là rất quan trọng đối với các nhà khai thác máy bay. Các ngày triển khai chính bao gồm:

• Châu Âu: Máy bay mới có trọng lượng cất cánh tối đa ≥5.700 kg (12.500 lbs) hoặc tốc độ hành trình >250 hải lý/giờ yêu cầu ADS-B Out từ ngày 8 tháng 1 năm 2016; máy bay hiện có đáp ứng các tiêu chí này có thời hạn đến ngày 7 tháng 6 năm 2020.
• Hoa Kỳ: Tất cả máy bay yêu cầu ADS-B Out trước ngày 1 tháng 1 năm 2020.
• Úc: Bắt buộc trên FL 290 kể từ ngày 12 tháng 12 năm 2013.
• Canada: Yêu cầu khi các lợi ích hoạt động được yêu cầu.
• Trung Quốc (Đài Bắc): Yêu cầu trên các tuyến B576/B591 hoặc trên FL 290 trong FIR Đài Bắc kể từ ngày 12 tháng 12 năm 2013.
• Trung Quốc (Tam Á): Yêu cầu trên các tuyến PBN L642/M771 hoặc trên FL 290 trong FIR Tam Á kể từ ngày 12 tháng 12 năm 2013.

Máy bay Beechcraft và Cessna của Textron Aviation đã được xuất xưởng với thiết bị ADS-B Out tuân thủ các quy định của Châu Âu kể từ thời hạn triển khai của họ.

Việc trang bị lại ADS-B Out yêu cầu đánh giá dựa trên kiểu máy bay và thiết bị hiện có. Các nâng cấp điển hình bao gồm:

• Bộ thu GPS WAAS: ADS-B yêu cầu ít nhất một bộ thu GPS được kích hoạt Hệ thống tăng cường diện rộng (WAAS) được kết nối trực tiếp với bộ phát đáp, cung cấp dữ liệu định vị chính xác.
• Nâng cấp bộ phát đáp: Các bộ phát đáp hiện có phải được thay thế bằng các kiểu máy tuân thủ ADS-B. Các nâng cấp bổ sung có thể cần thiết cho máy bay không đáp ứng các yêu cầu Giám sát nâng cao của Châu Âu.

Các cân nhắc khác bao gồm:

• Tích hợp hàng không điện tử: Độ phức tạp của việc nâng cấp khác nhau tùy theo nền tảng máy bay do các mức độ tích hợp hàng không điện tử khác nhau—máy bay Rockwell Collins, Garmin và Honeywell thường yêu cầu các giải pháp dành riêng cho nhà sản xuất.
• Hệ thống dây điện: Các sửa đổi hệ thống dây điện mở rộng có thể là cần thiết tùy thuộc vào cấu hình máy bay, có khả năng yêu cầu chạy cáp qua toàn bộ chiều dài máy bay.

"Phối hợp với đại diện dịch vụ của Textron Aviation của bạn để thảo luận về các yêu cầu và lên lịch nâng cấp trong các sự kiện bảo trì lớn," Biggs khuyên, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lập kế hoạch cho những thay đổi hệ thống dây điện cần thiết.

ADS-B Out đại diện cho một bước tiến đáng kể trong việc quản lý không lưu, mang lại sự an toàn và hiệu quả nâng cao thông qua việc định vị máy bay chính xác, theo thời gian thực. Khi các quy định bắt buộc toàn cầu tiến triển, các nhà khai thác máy bay phải luôn được thông báo về các yêu cầu tuân thủ và hoàn thành các nâng cấp cần thiết. Bằng cách áp dụng công nghệ ADS-B, cộng đồng hàng không di chuyển tập thể hướng tới một tương lai an toàn hơn, hiệu quả hơn cho du lịch hàng không.