Kvalitet i luftbibldet og ADS-B - Forsvarets forskningsinstitutt

More documents

Recommendations

Info

3 ADS-BPå det tidspunktet Forsvarets ADS-B system ble anskaffet hadde vi ikke særlig mer kunnskap omADS-B enn at teknologien virket lovende som et referansesystem. I dette kapittelet beskrives derforførst hvilken utbredelse ADS-B vil ha i framtidens luftfart. Deretter klargjøres hvilke datatyper somforventes fra systemet, og hvor nøyaktige disse er. Detaljert beskrivelse av datafelter i ADS-B er gitti Appendix B. Det gis også en status på ulike datafelter utfra opptak fra Forsvarets ADS-B systemav all trafikk som kringkastet ADS-B i perioden 8. juni til 20. juni 2011.3.1 Krav til ADS-B i EuropaSingle European Sky (SES) er et initiativ fra EU tilbake til starten på 2000-tallet med målsetningom en effektivisering og kapasitetsøkning i bruken av europeisk luftrom. Rammeverket for å fåmedlemslandene til å implementere SES er vedtatt i fire grunnleggende forordninger som sist bleomarbeidet i 2009 og betegnes SES pakke 1 og 2. Norge har også forpliktet seg til å følge krav somkommer av SES ved å gjennomføre forordningene i norsk rett.Teknologiutviklingen i SES har vært underlagt SES Air Traffic Management Research (SESAR).Konsortiet SESAR Joint Undertaking (SESAR JU) har utarbeidet en plan, European ATM Masterplan,for innføringen av målene med SES hvor ADS-B beskrives som en av nøkkelfunksjonene.Luftfart er som kjent en svært internasjonal bransje og en samstemt utvikling på tvers av kontinenteneer på gang.Det USA-baserte Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA 2 ) er en frivillig sammenslutningav interessenter som utarbeider anbefalte tekniske retningslinjer innen luftfart. Retningslinjenehar forbetegnelsen DO og de fleste speiles gjennom den tilsvarende europeiske organisasjonenEuropean Organisation for Civil Aviation Equipment (EUROCAE 3 ) i EUROCAE Documents (ED).DO-242 bekriver minstekravene til ADS-B som en funksjon ombord på et fly eller bakkeinstallasjonsom periodisk kringkaster sin egen posisjon, hastighet og annen informasjon. ADS-B er altså ikkedesignet for et bestemt formål, men skal understøtte flere applikasjoner innen sivil lufttrafikk, sliksom antikollisjonssystemer (ACAS) og lufttrafikkontroll (ATM).DO-260 beskriver minstekravene til virkemåten av ADS-B over 1090 MHz Extended Squitter(1090ES). Utviklingen av ADS-B over 1090ES har pågått i tre steg av de anbefalte retningslinjene:DO-260, DO-260A og DO-260B. Innen SES foreligger et utkast til implementeringsregler SurveillancePerformance and Interoperability Implementing Rules (SPI IR) som forenklet sagt setter etkrav om at alle fly under instrumented fligth rules (IFR) må ha systemer ombord som tilfredsstillerDO-260B innen 2018.Opptaket fra Forsvarets ADS-B system viser at av alle kringkastede ADS-B meldinger har kunomtrent 1% implementert utstyr i henhold til DO-260B. Omtrent alt annet er fortsatt i henhold tilDO-260. Kun en neglisjerbar del forholder seg til DO-260A.2 www.rtca.org3 www.eurocae.net12 FFI-rapport 2011/01500
3.2 Posisjon og tidEt absolutt krav til et referansesystem er at det rapporterer en tredimensjonal posisjon med en tidsangivelse.I meldingen 4 fra flyet som oppgir luftbåren posisjon er det felter for geodetisk posisjoni WGS84 5 og høyde. I forhold til beregning av ytelsesparametere er behovet en tredimensjonal posisjoni et statisk og veldefinert koordinatsystem slik som WGS84. Det betyr at vi helst ønsker ossgeometrisk høyde. Dessverre er barometrisk høyde en innarbeidet standard for vertikal separasjonav flytrafikk og som forventet rapporterer alle fly kun barometrisk høyde i posisjonsmeldingene.Derimot er det ikke et eget felt i meldingen fra flyet for tidsangivelse, men en mulighet for å signalereat avsender er synkronisert med UTC 6 . Dersom også mottakende sensorsystem er synkronisert medUTC kan da tiden til posisjonsangivelsen bestemmes til en eksakt verdi i UTC [3, 2.2.3.2.3.5]. Denhorisontale posisjonen som sendes fra flyet vil være en framskrivelse av posisjonen til et bestemthelt 200 ms tidspunkt [3, 2.2.3.2.3.2]. Av den registrerte flytrafikken rapporterer foreløpig kun 0,2promille tidsangivelsen eksakt i UTC.Dersom ADS-B systemet ombord ikke er synkronisert med UTC vil den horisontale posisjonenframskrives til antatt tidspunkt for utsendelse av posisjonsmeldingen fra flyet. Antatt tid for utsendelseskal ikke overstige 100 ms [3, 2.2.3.2.3.7.3] i forhold til sann tid for utsendelse . Dessverregjelder dette kun for posisjoner med de to høyeste kvalitetskategoriene 7 for fly som rapporterer ihenhold til DO-260 [1, 2.2.3.2.3.7.2].3.3 PosisjonsnøyaktighetFor et referansesystem er det viktig å kjenne til nøyaktigheten til posisjonsangivelsen. Nøyaktighetener avgjørende for hvilke, og til hvilken presisjon, ytelsesparametere kan beregnes. Siden ADS-Bskal benyttes av ulike applikasjoner innen sivil luftfart er det et tilsvarende behov her for å kjennetil posisjonsnøyaktigheten. Flyet sender derfor ut en statusmelding 8 som inneholder posisjonsnøyaktigheten.Posisjonsnøyaktigheten oppgis i horisontal nøyaktighet Estimated Position Uncertainty (EPU) ogvertikal nøyaktighet Vertical Estimated Position Uncertainty (VEPU). EPU er radiusen til en sirkelmed den rapporterte posisjonen som senter hvor sannsynligheten for at den sanne posisjonen liggerutenfor sirkelen er 5%. Tilsvarende er VEPU en vertikal begrensning som angir at sannsynlighetenfor at den sanne posisjonen ligger utenfor grensen er 5%. VEPU gjelder kun for geometrisk høyde[2, 2.1.2.13].4 Airborne Position Message5 World Geodetic System 84 er et bestemt jord-koordinatsystem.6 Universal Time Coordinated er en absolutt jord-tidsangivelse som klokker synkront med sekundene til den internasjonaleatomtiden.7 NUC p lik 8 eller 98 Target State and Status MessageFFI-rapport 2011/01500 13
Page 1 and 2: FFI-rapport 2011/01500Kvalitet i lu
Page 3 and 4: SammendragInnenfor FFI-prosjekt 112
Page 5 and 6: InnholdForord 71 Innledning 91.1 Le
Page 7 and 8: ForordEtableringen av delprosjektet
Page 9 and 10: 1 InnledningFFI-prosjekt 1128, Luft
Page 11: Slike måleoppsett har likevel sin
Page 15 and 16: 3.4 HastighetHastighet er ikke påk
Page 17 and 18: Figur 4.1Sann posisjonADS−B dataR
Page 19 and 20: Referanser[1] Minimum Operational P
Page 21 and 22: Appendix BDatafelter i ASTERIXI Eur
Page 23 and 24: NIC Horisontal og vertikal grense0
Page 25 and 26: B.3.2Geometrisk hastighetGeometrisk
Page 27 and 28: adar at Kongsvinger. The zero-span
Page 29: Discussion and suggestionsThe measu

Kvalitet i luftbibldet og ADS-B - Forsvarets forskningsinstitutt

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?