Ứng dụng của vhf data link mode 4 trong môi trường cns/atm

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, các hệ thống dẫn đường hàng không đã dần không còn tương xứng về khả năng cung cấp dẫn đến việc cản trở và phụ phí ngày càng tăng cho khách hàng. Khi lưu lượng bay tăng, trễ dưới mặt đất (phần lớn là do sự cản trở luồng không lưu) và trên không tăng thậm chí hơn cả mức của các vùng tắc nghẽn. Tình trạng này đã trở lên nghiêm trọng khi ngành hàng không dự kiến mức tăng trưởng còn cao hơn trong các năm tới. Trễ tại châu Âu hiện nay chủ yếu là do sự phân chia số lượng lớn các vùng sector nhỏ tại các vùng điều hành và trung tâm Quản lý bay phải sắp đặt và xử lý các vấn đề trong các trung tâm và giữa các trung tâm với nhau. Còn tại Mỹ thì sự tắc nghẽn xảy ra tại các đầu cuối và tại các sân bay, tình trạng tương tự như ở châu Âu là hiện tượng cổ chai tại các tuyến đang được loại bỏ dần dần. Tại các vùng ít phát triển hơn, sự thiếu hụt khả năng giám sát bằng Radar và yếu kém về hạ tầng cơ sở thông tin dẫn đến các hệ thống kém hiệu quả và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn. Cứ mỗi phút tiết kiệm ở trên không của máy bay phản lực đều tiết kiệm hàng triệu USD tiền nhiên liệu cho ngành mỗi năm và giảm đáng kể ô nhiễm môi trường. Mọi nỗ lực đều hướng tới việc làm giảm thời gian bay trên không bằng cách tối ưu hoá đường bay từ điểm khởi hành đến điểm kết thúc và tránh việc bay chờ và mở rộng vùng tiếp cận. Giảm thời gian bay trung bình còn có nghĩa là tăng được lưu lượng bay và tăng tính an toàn. Với các thành công trong các lĩnh vực điện tử viễn thông, tin học và đặc biệt là thông tin vệ tinh và công nghệ liên kết dữ liệu, ý tưởng CNS/ATM của ICAO cung cấp một cơ sở cho hệ thống dẫn đường tương lai đã trở thành hiện thực. Cuối cùng ý tưởng sẽ cho phép người điều khiển tầu bay sắp đặt chuyến bay theo một đường bay tốt nhất, điều chỉnh được một cách linh hoạt, với một hiệu suất tối ưu và chi phí tối thiểu. Khi đó các phương thức và thủ tục cần được thực hiện một cách đầy đủ tính năng và tiềm năng của các công nghệ mới để tăng cường khả năng và độ an toàn. Sự kết hợp của hệ thống quản lý bay với tính chính xác của hệ thống dẫn đường vệ tinh cho phép tầu bay không những bay chính xác trên những không gian 3 chiều không cần sự trợ giúp của các phương tiện dẫn đường mặt đất mà còn sắp đặt cho tầu bay vào các điểm báo cáo (waypoints) trong vài giây của thời gian định trước hoặc theo yêu cầu của kiểm soát viên không lưu. Tính năng dẫn đường 4 chiều này có thể được mở rộng ra cho việc điều khiển thời gian đến tại sân bay. Bất cứ sai lệch nào ở phía thu sẽ được xử lý bởi hệ thống quản lý bay để xem xét xem đường hạ cánh còn được dành sẵn hay không. Các cơ chế máy móc cơ khí khác cũng được thực hiện bổ xung để có thể sử dụng tối đa đường lăn và không phận, do đó sẽ đảm bảo được phân cách an toàn giữa các tầu bay mọi thời điểm Kết hợp với các thủ tục phù hợp cùng với các công cụ hiển thị sẽ giúp cho việc cảnh báo tình trạng, CDTI sẽ giúp cho việc đảm bảo phân cách không lưu với sự việc trách nhiệm phân cách được chia sẻ cho cả các kiếm soát viên không lưu và phi công. Một liên kết thông tin không - đất và không - không thời gian thực được mở rộng cho một số lượng lớn đơn vị sử dụng sẽ đòi hỏi một liên kết dữ liệu dung lượng cao và tin cậy. VDL Mode 4 là một liên kết dữ liệu dung lượng lớn cung cấp một số lượng lớn các dịch vụ và chức năng theo các yêu cầu của khái niệm CNS/ATM của ICAO. Để bắt kịp sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ tiến tiến và đòi hỏi ngày càng cao của ngành hàng không dân dụng Việt Nam cũng như quốc tế, việc nghiên cứu công nghệ và triển khai các hệ thống Thông tin - Giám sát - Dẫn đường mới là một đòi hỏi bức thiết cần được thực hiện. Với lưu lượng bay của nước ta hiện nay các hệ thống kỹ thuật vẫn còn đảm bảo được, tuy nhiên với mức tăng trưởng trong tương lai thì sự thay đổi là rất cần thiết vì vận tải hàng không là một môi trường trong suốt không có biên giới và thay đổi trong công nghệ hàng không, nhất là đối với công tác điều hành không lưu, cần phải đồng đều trên toàn thế giới để tương thích với mọi chủng loại tầu bay của các hãng hàng không trên vùng lãnh thổ Việt Nam. Luận văn “ ỨNG DỤNG CỦA VHF DATA LINK MODE 4 TRONG MÔI TRƯỜNG CNS/ATM ” nghiên cứu công nghệ kỹ thuật VHF Data Link Mode 4, một liên kết dữ liệu số sử dụng sóng VHF giữa các phương tiện tham gia giao thông hàng không. Đây là nền tảng cho một loạt các ứng dụng điều hành quản lý không lưu khác sẽ sử dụng đường truyền này để hoạt động thay thế cho các phương thức truyền dẫn tương tự đang sử dụng hiện nay. Luận văn cũng đề cập đến vấn đề triển khai hệ thống mới trong môi trường hàng không hiện nay và tiến trình thay thế các hệ thống cũ trong thời kỳ quá độ. Trong quá trình thực hiện luận văn không tránh khỏi nhiều thiết sót, tôi mong muốn nhận được nhiều ý kiến đóng góp để luận văn được hoàn thiện và thực tế hơn. Qua lời mở đầu này tôi xin được gửi lời trân trọng cảm ơn Tiến sỹ Nguyễn Phương, tập thể các giảng viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đội ngũ cán bộ kỹ thuật Trung tâm quản lý bay miền Bắc cùng các đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt bài luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC Lời mở đầu 1 Mục lục 3 Chữ viết tắt được sử dụng trong luận văn 6 Chương I. Kế hoạch quốc gia cho các hệ thống CNS/ATM 12 1.1. Hoạt động của Trung tâm Quản lý bay dân dụng Việt Nam 12 1.2. Hiện trạng của hệ thống hiện tại 13 1.3. Phân tích đánh giá hiện trạng của hệ thống hiện tại. 16 Chương 2. Sự chuyển dịch sang các hệ thống mới 21 2.1 Nền tảng 21 2.1.1. Đặt vấn đề 21 2.1.2. Hiệu ứng cổ chai trong các hệ thống dẫn đường hiện tại 22 2.1.3. Những cân nhắc về sự an toàn 23 2.1.4. Sự thay đổi 23 2.2.Hệ thống CNS/ATM 24 2.3. Các thành phần của hệ thống CNS/ATM 25 2.3.1. Quản lý không lưu- ATM 25 2.3.2. Thông tin liên lạc 26 2.3.3. Dẫn đường. 27 2.3.4. Giám sát. 27 2.4. Hướng tới hệ thống ATM tương lai. 28 Chương 3: Các kỹ thuật VDL và vai trò của VDL Mode 4 trong hệ thống CNS/ATM 29 3.1. Giới thiệu 29 3.2. Tổng quan các dịch vụ VDL 29 3.2.1. VHF Digital Link 29 3.2.2. Các chuẩn của ICAO về VDL 29 3.2.3. VDL Mode 1&2 30 3.2.4. VDL Mode 3 33 3.2.5. VDL Mode 4: 35 3.2.6. Kết luận. 37 3.2. Tầm cỡ của VDL Mode 4 38 Chương 4. Mô tả kỹ thuật và nguyên lý hoạt động 39 4.1. Giới thiệu 39 4.2. Kỹ thuật nền tảng 39 4.3. Cấu hình vật lý 39 4.3.1. Máy thu GNSS 40 4.3.2. Máy thu phát VHF 40 4.3.3. Bộ xử lý thông tin 41 4.4. Các nguyên lý chức năng 42 4.5. Các thành phần chức năng 44 4.5.1. Lược đồ điều chế 44 4.5.2. Cấu trúc khung TDMA 44 4.5.3. Thời gian hệ thống 47 4.5.4. Các chùm đồng bộ và thông tin vị trí. 48 4.5.5. Cấu trúc và phân loại các bản tin 49 4.5.6. Việc lựa chọn khe thời gian 50 4.6. Các chế độ hoạt động 54 4.6.1. Báo cáo độc lập. 55 4.6.2. Báo cáo trực tiếp 56 4.7. Quản lý truy cập khe thời gian. 56 4.7.1. Giao thức quảng bá định kỳ. 56 4.7.2. Quảng bá tăng cường. 58 4.7.3. Các bản tin yêu cầu chung 59 4.7.4. Yêu cầu một hướng. 60 4.7.5. Yêu cầu trực tiếp/dành riêng đáp ứng khẩn cầu (Directed Request/Plea response Reservation) 61 4.7.6. Yêu cầu trực tiếp/Dành riêng tự động điều chỉnh(Autotune Reservation) 61 4.7.7. Yêu cầu truyền tin tức 62 4.7.8. Truy cập ngẫu nhiên 63 4.7.9. Truy cập cố định. 63 4.7.10. Các thủ tục xử lý xung đột khe 64 4.7.11. Các thủ tục phát lại. 64 4.8. Các cơ chế thông tin end-to-end 65 4.8.1. Giao thức dịch vụ liên kết dữ liệu (DLS-Data link service) 65 4.8.2. Chức năng hội tụ phụ thuộc mạng di động (Mobile Subnetwork Dependent Convergence Function - SNDCF) 66 4.9. Quản trị kết nối. 66 4.9.1. Các chùm đồng bộ 67 4.9.2. Các khung nhận dạng chuyển giao (XID) 67 4.9.3. Truy nhập mạng 67 4.9.4. Giao thức khoá khe dành riêng 72 4.9.5. Cách ly mặt đất. 75 4.9.6. Kênh báo hiệu toàn cầu (Global signalling channels - GSC) 76 4.9.7. Quản lý tần số. 77 4.9.8. Bản tin danh mục dịch vụ (Directory of Services – DoS) 78 4.10. Hoạt động 78 4.10.1. Các trạm di động 79 4.10.2. Các trạm mặt đất 81 Chương 5. Các vấn đề về quản lý hệ thống VDL Mode 4 84 5.1. Các bản tin quản lý kết nối – Link Management 84 5.1.1. Cấu trúc bản tin chùm đồng bộ – SYNC BURST 84 5.1.2. Bản tin DoS – Directory of Service 88 5.2. Vấn đề quản lý phổ tần số 89 5.2.1. Quản lý phổ trong VDL Mode 4 89 5.2.2. Các quy tắc về vô tuyến của ITU 89 5.2.3. Kế hoạch phân bổ tần số cho VDL Mode 4 90 5.3. Vấn đề quản lý kênh. 90 5.3.1. Giới thiệu chung 90 5.3.2. Việc sử dụng đa kênh. 90 5.3.3. Quản lý kênh và chuyển mạch kênh 94 5.3.4. Trang thiết bị của trạm mặt đất cho việc sử dụng đa kênh. 97 5.3.5. Kế hoạch chuyển giao cho tương lai 97 5.3.6. Một số mô hình đặc trưng của quản lý kênh 98 5.3.6.1. Mô hình mật độ bay thấp 98 5.3.6.2. Mô hình mật độ bay trung bình. 99 5.3.6.3. Mô hình mật độ bay cao 102 Chương 6. Cấu trúc trạm VDL Mode 4 104 6.1. Giới thiệu 104 6.2. Vấn đề dự phòng. 104 6.3. Cấu hình trang bị trên tầu bay 105 6.3.1. Cấu hình cơ bản 105 6.3.2. Bộ thu phát 105 6.3.3. Thiết lập ăng ten trên tầu bay 106 6.3.4. Phương án trang bị dự phòng trên tầu bay 108 6.4. Các phương tiện hoạt động dưới đất 109 6.5. Cấu trúc trạm mặt đất 109 6.5.1. Các thành phần của kiến trúc mặt đất 110 6.5.2. Trạm mặt đất 110 6.5.3. Mạng mặt đất 112 6.5.4. Vấn đề dự phòng và tính toàn vẹn của hệ thống mặt đất 115 Kết luận đề xuất và kiến nghị 117 Tài liệu tham khảo 120

doc127 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 03/07/2013 | Lượt xem: 1658 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ứng dụng của vhf data link mode 4 trong môi trường cns/atm, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 (id1), nhËn d¹ng më réng 2 (id3) 12 id14 id13 id12 id11 id24 id23 id22 id21 NhËn d¹ng më réng 3 (id3) 13 id34 id33 id32 id31 ink … Tr­êng th«ng tin (in) 14 … 15 16 17 in14 in13 in12 in11 in10 in9 in8 in7 18 in6 in5 in4 in3 in2 in1 §Ó göi d÷ liÖu, thuËt to¸n m· ho¸ CRP tr­íc tiªn m· ho¸ 12/14 bit phÇn m· ho¸ ph©n gi¶i thÊp ®Ó truyÒn ®i trong d÷ liÖu cè ®Þnh, sau ®ã th× m· ho¸ ph©n gi¶i cao b»ng c¸ch thªm tr­êng offset vµo phÇn nhËn ®­îc cña vÞ trÝ cè ®Þnh. Khi nhËn ®­îc b¸o c¸o vÞ trÝ, c¸c bit m· ho¸ ph©n gi¶i thÊp ®­îc gi¶i m· CRP ®Çu tiªn. Sau ®ã tuú theo ®é ph©n gi¶i cÇn thiÕt mµ thµnh phÇn ph©n gi¶i cao ®­îc ph¸t ®i cïng víi 12/14 bit b¸o c¸o. Khi ®ã th× c¸c phÇn ph©n gi¶i cao sÏ ®­îc thªm vµo 12/14 bit ph©n gi¶i thÊp ®Ó t¨ng thªm ®é ph©n gi¶i cña toµn b¸o c¸o. Khi to¹ ®é chuÈn ®· ®­îc nhËn d¹ng th× chØ cÇn gi¶i m· c¸c b¸o c¸o ®¬n. C¸c b¸o c¸o liªn tiÕp sÏ ®­îc m· ho¸ c¸c sù kh¸c biÖt vµ kÌm theo dÊu cña sù thay ®æi cho phÐp sù gi¶i m· trªn toµn cÇu mét c¸ch râ rµng. Do ®ã b¸o c¸o ®¬n 12/14 bit m· ho¸ sÏ ®­îc gi¶i m· râ rµng trong kho¶ng c¸ch 1113 km (601 dÆm) víi ®é ph©n gi¶i xÊp xØ 140m theo vÜ ®é vµ 120m theo kinh ®é. Trong tr­êng hîp nµy ®iÓm quan s¸t hoÆc vÞ trÝ chuÈn ph¶i ®­îc x¸c ®Þnh vµ n»m trong kho¶ng c¸ch 300,5 dÆm víi vÞ trÝ cÇn b¸o c¸o.VÞ trÝ chuÈn trong mäi tr­êng hîp sÏ lµ ®iÓm cuèi cïng ®­îc m· ho¸ chÝnh x¸c. C. PhÇn thay ®æi – Variable data field B¶ng 5.4. C¸ch m· ho¸ c¸c th«ng tin trong phÇn thay ®æi: Tr­êng th«ng tin Sè l­îng bit M· ho¸ Chi chó VÜ ®é 4 PhÇn m· ho¸ vÜ ®é ph©n gi¶i cao bæ xung cho 12 bit vÜ ®é ph©n gi¶i thÊp ë phÇn cè ®Þnh Kinh ®é 4 PhÇn m· ho¸ kinh ®é ph©n gi¶i cao bæ xung cho 14 bit kinh ®é ph©n gi¶i thÊp ë phÇn cè ®Þnh §o¹n ®é cao 7 §é cao theo Baro - Geo N¨m (UTC) 8 N¨m hiÖn t¹i – 1970, nÕu = 0 th× lµ kh«ng dïng 1 - 255 Th¸ng (UTC) 4 Th¸ng Ngµy (UTC) 5 Ngµy , nÕu = 00 th× lµ kh«ng dïng Giê (UTC) 5 Giê Phót (UTC) 6 Phót Gi©y (UTC) 6 Gi©y Khe thêi gian 8 Sè khe thêi gian, nÕu = 0 nghÜa lµ khe ®Çu tiªn ë khung thø 2 0-255 B¶ng 5.5. C¸c tr­êng th«ng tin qu¶n lý kÕt nèi: NhËn d¹ng tr­êng th«ng tin (id) NhËn d¹ng më réng 1 (id1) NhËn d¹ng më réng 2 (id2) Tªn tr­¬ng th«ng tin 3 hex Ch­a sö dông Ch­a sö dông Tr¹m mÆt ®Êt c¬ së 4 hex Ch­a sö dông Ch­a sö dông Thêi gian UTC B¶ng 5.6. Tr­êng th«ng tin ph¸t tõ tr¹m mÆt ®Êt c¬ së: Néi dung §o¹n Sè bÝt 8 7 6 5 4 3 2 1 NhËn d¹ng tr­êng th«ng tin (id) 11 x x x x 0 0 1 1 Giê (UTC) - (h) 12 res res res h5 h4 h3 h2 h1 Phót (UTC) - (min) 13 pid10 pid9 min6 min5 min4 min3 min2 min1 NhËn d¹ng Patch (pid) 14 pid8 pid7 pid6 pid5 pid4 pid3 pid2 pid1 §o¹n baro/geo (bgo) 15 res bgo7 bgo6 bgo5 bgo4 bgo3 bgo2 bgo1 Khe thêi gian (tsl) 16 tsl8 tsl7 tsl6 tsl5 tsl4 tsl3 tsl2 tsl1 4 bit vÜ ®é (4lon), 4 bit kinh ®é (4lat) 17 lon4 lon3 lon2 lon1 lat4 lat3 lat2 lat1 Gi©y (UTC) - (sec) 18 sec6 sec5 sec4 sec3 sec2 sec1 x : phÇn thuéc vÒ d÷ liÖu cè ®Þnh res : phÇn phÇn hiÖn t¹i ch­a sö dông. 5.1.2. B¶n tin DoS – Directory of Service C¸c d¹ng cña b¶n tin DoS ®­îc m« t¶ nh­ sau 5.1.2.1. Chïm XID quy ­íc (kh«ng nÐn) B¶ng d­íi ®©y m« t¶ mét d¹ng m· ho¸ cho b¶n tin DoS ®­îc dïng ®Ó qu¶ng b¸ bëi giao thøc dµnh riªng ®Þnh kú hoÆc dïng trong c¸c khèi, khe dµnh riªng sö dông c¸c giao thøc kh«ng dµnh riªng. B¶ng 5.7. M· ho¸ b¶n tin DoS Tr­êng tham sè §o¹n VÞ trÝ bÝt trong ®o¹n Gi¶i thÝch 8 7 6 5 4 3 2 1 Cê - 0 1 1 1 1 1 1 0 BÝt chØ thÞ tr­êng/khung, nhËn d¹ng dµnh riªng (rid), chØ sè phiªn b¶n (ver) 1 s s s ver ver ver Rid 1 BÝt chØ thÞ tr­êng/khung nÐn (bit 1 b»ng 1). rid = 1 lµ Dµnh riªng ®Þnh kú §Þa chØ nguån (s) 2 3 4 s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s NhËn d¹ng b¶n tin vµ bit chØ thÞ §iÒu khiÓn/Tr¶ lêi 5 c/r 0 1 1 0 0 0 1 c/r = 0: §iÒu khiÓn tõ tr¹m mÆt ®Êt. Khi nhËn d¹ng b¶n tin lµ 0110001 th× b¶n tin lµ cña VDL Mode 2. Tr­êng ®iÒu khiÓn kÕt nèi 6 1 0 1 p/f 1 1 1 1 c/f = 0: b¶n tin dµnh cho DoS Tr­êng th«ng tin 7 8 9 … n-3 x x x x x x res res D÷ liÖu dµnh riªng n-2 res res res res res res res res CRC CRC Cê khung n-1 n - crc crc 0 crc crc 1 crc crc 1 crc crc 1 crc crc 1 crc crc 1 crc crc 1 crc crc 0 Dµnh riªng ®Þnh kú hoÆc kh«ng dµnh riªng Tõ ®o¹n 1 ®Õn ®o¹n 5 lµ c¸c ®Çu chuÈn cña VDL Mode 4 víi bit 1 cña ®o¹n 1 = 1 chØ thÞ ®©y lµ chïm. Th«ng th­êng, tr­êng rid (bÝt 2 ®o¹n 1) sÏ ®Æt b»ng 1 ®Ó kh¼ng ®Þnh l¹ kiÓu dµnh riªng ®Þnh kú khi kÕt thóc truyÒn b¶n tin. §o¹n 6 ®­îc m· ho¸ ®Ó sö dông cho c¸c tr­êng ®Þnh nghÜa trong VDL Mode 2 vµ cã nghÜa lµ ®©y lµ khung XID. 5.2. VÊn ®Ò qu¶n lý phæ tÇn sè 5.2.1. Qu¶n lý phæ trong VDL Mode 4 ViÖc thiÕt lËp mét hÖ thèng kÕt nèi d÷ liÖu míi n¶y sinh c¸c phæ tÇn sè míi cÇn thiÕt lËp, ®ã lµ c¸c phæ tÇn ®· cã s½n hoÆc b¨ng tÇn míi. Theo ICAO th× c¸c thiÕt bÞ VDL Mode 4 ®­îc ho¹t ®éng ë b¨ng tÇn th«ng tin VHF hµng kh«ng (117.975MHz ®Õn 137MHz) vµ còng cã thÓ ®­îc sö dông thªm b¨ng tÇn dÉn ®­êng VHF (108MHz ®Õn 117.975MHz). Nh­ng trong kü thuËt VDL Mode 4 cÇn thªm 2 kªnh GSC cho viÖc qu¶n lý kÕt nèi vµ cã thÓ cho c¸c b¶n tin ADS-B nªn nÕu cÇn thiÕt cã thªm c¸c kªnh bæ xung thªm tuú thuéc vµo ®Æc ®iÓm tõng vïng. 5.2.2. C¸c quy t¾c vÒ v« tuyÕn cña ITU TÊt c¶ c¸c tÇn sè v« tuyÕn trªn thÕ giíi ®­îc ®Þnh ra vµ qu¶n lý bëi TiÓu ban V« tuyÕn cña ITU. TÇn sè cña hµng kh«ng còng tu©n theo c¸c quy t¾c trªn vµ ®­îc sù ®ång ý cña ICAO. Tæ chøc ICAO ®· ph¸t triÓn chuÈn VDL ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò thiÕu hôt phæ tÇn sè ë c¸c vïng ®ang sö dông b¨ng VHF cho c¸c dÞch vô dÉn ®­êng di ®éng hµng kh«ng (Aeronautical Mobile (Route) Services -AM(R)S ), ®ã lµ b¨ng tÇn 117.975MHz ®Õn 137MHz. B¨ng tÇn trªn ®ang ®­îc sö dông cho th«ng tin tho¹i t­¬ng tù, bèn tÇn sè trªn cïng (136 – 136.975MHz) ®· ®­îc chØ ®Þnh cho c¸c dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu. B¨ng tÇn dÉn ®­êng (ARN – Aeronautical Radio navigation Services) 108 – 117.975MHz hiÖn nay ®ang ®­îc sö dông cho c¸c ®µi dÉn ®­êng ISL vµ VOR. Cã thÓ nh×n thÊy tr­êng c¸c dÞch vô dÉn ®­êng vÖ tinh t¨ng c­êng mÆt ®Êt (GBAS) sÏ ®­îc chØ ®Þnh phæ tÇn trong b¨ng nµy. T¹i nhiÒu vïng trªn thÕ giíi hÖ thèng VOR ®· ®­îc thay thÕ b»ng c¸c tr¹m DME vµ GNSS. §Þnh nghÜa phæ cña ITU cho dÉn ®­êng còng ®· tÝnh ®Õn c¸c hÖ thèng nµy, nh­ ë Radar, hÖ thèng ®· gãp phÇn cho dÉn ®­êng th«ng qua ®iÒu hµnh luång kh«ng l­u hoÆc hç trî cho c¸c chøc n¨ng dÉn ®­êng. §iÒu nµy dÉn ®Õn nhiÒu tranh luËn r»ng VDL Mode 4 nªn sö dông b¨ng tÇn ARN. ViÖc thiÕu hôt phæ VHF cho hµng kh«ng ®· ®­îc ®­a ra bµn c·i rÊt nhiÒu trong nh÷ng n¨m qua. ViÖc ®­a c¸c hÖ thèng VDL ra nh»m môc tiªu gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy. Tuy nhiªn b¨ng tÇn ARN kh«ng ®­îc ITU cho phÐp sö dông cho VDL v× nã ch­a ®­îc ph©n lo¹i râ rµng. Héi nghÞ ngµy 28 th¸ng 1 n¨m 2003 cña tiÓu ban V« tuyÕn ®· ®­a ra b¨ng tÇn cho GBAS lµ b¨ng ARN, cßn ICAO trong héi nghÞ nµy ®· ®­a ra ý kiÕn c¸c dÞch vô gi¸m s¸t nªn dïng chung víi c¸c dÞch vô dÉn ®­êng. 5.2.3. KÕ ho¹ch ph©n bæ tÇn sè cho VDL Mode 4 ICAO ®· Ên ®Þnh tÇn sè cho VDL Mode 4. C¸c thö nghiÖm cho VDL Mode 4 ®· cho kÕt qu¶ t­¬ng øng víi AMCP WG-B. Toµn bé phæ tÇn cho hµng kh«ng (kÓ c¶ dÉn ®­êng vµ th«ng tin) ®· ®­îc x¸c ®Þnh. Nguyªn lý cña viÖc ph©n bæ tÇn sè lµ: Hai kªnh GSC ph¶i ®­îc dïng chung toµn cÇu. C¸c kªnh nµy ®­îc dïng cho qu¶n lý hÖ thèng vµ cho ADS-B, c¸c øng dông chÝnh cña VDL Mode 4. Trong ho¹t ®éng th«ng th­êng, c¸c tr¹m sÏ sö dông lu©n phiªn hai kªnh nµy nh»m môc ®Ých dù phßng. Do ®ã hai kªnh cÇn ®­îc ph©n t¸ch nhau, cã mét sù lùa chän lµ mét kªnh GSC ®­îc chØ ®Þnh ë phÇn trªn cña b¨ng VHF dÉn ®­êng, cßn kªnh kia ë phÇn trªn cña b¨ng VHF th«ng tin. C¸c kªnh trung gian t¹i c¸c b¨ng con cã thÓ sö dông cho viÖc ph¸t tõ mÆt ®Êt nh­ lµ TIS-B mµ kh«ng g©y nhiÔu ®ång kªnh. 5.3. VÊn ®Ò qu¶n lý kªnh. 5.3.1. Giíi thiÖu chung PhÇn nµy tr×nh bµy c¸c ph­¬ng thøc chuyÓn m¹ch vµ qu¶n lý kªnh trong VDL Mode 4 tËp trung vµo c¸c ho¹t ®éng cña ADS-B. Trong ®ã cã c¸c ph­¬ng thøc qu¶n lý kªnh t¹i c¸c vïng l­u l­îng bay thÊp, trung b×nh vµ cao. C¸c chiÕn l­îc cho vung l­u l­îng thÊp vµ võa chØ tËp chung cung cÊp h­íng dÉn cho c¸c thùc thi thùc tÕ. Cßn kÕ ho¹ch cho c¸c vïng l­u l­îng cao ®­îc thiÕt kÕ cho kÕ ho¹ch l©u dµi trong t­¬ng lai. 5.3.2. ViÖc sö dông ®a kªnh. VDL Mode 4 sö dông nhiÒu kªnh VHF mét lóc ®Ó t¹o sù linh ho¹t, tiÒm n¨ng ph¸t triÓn vµ c¬ chÕ dù phßng. HÖ thèng lµm viÖc kh«ng cÇn thiÕt cã tr¹m mÆt ®Êt mµ chØ cã c¸c øng dông kh«ng/kh«ng, nh­ng vÉn cÇn tr¹m mÆt ®Êt cho c¸c øng dông ®Æc biÖt. Tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ cung cÊp c¸c kªnh ®Þa ph­¬ng (th­êng lµ TMA), kªnh mÆt ®Êt cho dung l­îng phô vµ hç trî c¸c øng dông ®Æc biÖt cña ADS-B nh­ lµ gi¸m s¸t viÖc tiÕp cËn song song, A-SMGCS vµ c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ mÆt ®Êt nh­ FIS-B vµ GRAS. 5.3.2.1. C¸c kiÓu øng dông vµ kiÓu kªnh Nh­ ®· tr×nh bµy trong c¸c ch­¬ng tr­íc, VDL Mode 4 cã thÓ hç trî cho mét sè l­îng c¸c chøc n¨ng vµ øng dông cña th«ng tin, dÉn ®­êng vµ gi¸m s¸t. §ã lµ: ADS-B: bao gåm viÖc th«ng b¸o vÞ trÝ cña c¸c tÇu bay, xe ho¹t ®éng mÆt ®Êt, ®¶m b¶o ph©n c¸ch kh«ng l­u vµ gi¸m s¸t kh«ng l­u. Th«ng tin liªn l¹c ATN, hç trî th«ng tin hai chiÒu kh«ng/®Êt vµ ®Êt/®Êt (vÝ dô CPDLC vµ AOC) TIS-B, d÷ liÖu qu¶ng b¸ ph¸t ®i tõ mÆt ®Êt cung cÊp c¸c th«ng tin cña gi¸m s¸t Radar. FIS-B, còng lµ mét øng dông qu¶ng b¸ th«ng tin tõ mÆt ®Êt. DÞch vô thÝch hîp cho FIS-B lµ qu¶ng b¸ b¶n tin ATIS bao gåm th«ng tin thêi tiÕt vµ th«ng tin vÒ s©n bay. GRAS, chøc n¨ng qu¶ng b¸ mÆt ®Êt cung cÊp dÞch vô t¨ng c­êng dÉn ®­êng vÖ tinh nh»m hç trî gi¸m s¸t vµ dÉn ®­êng chÝnh x¸c. GRAS ®­îc t¹o nªn bëi nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt kÕt hîp tÇm phñ l¹i ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô. TIS-B sÏ chia sÎ c¸c tµi nguyªn kªnh chung cïng víi ADS-B. V× lý do kü thuËt, chØ cã c¸c kªnh ®iÓm nèi ®iÓm giíi h¹n cã thÓ chiÕm chç cña c¸c kªnh chÝnh hç trî ADS-B vµ c¸c ho¹t ®éng qu¶ng b¸ kh¸c. T­¬ng tù, th«ng tin ATN sÏ cÇn ph©n c¸ch c¸c kªnh. Do tÝnh toµn vÑn nªn GRAS cÇn ph¶i ®­îc ph©n c¸ch khái c¸c øng dông kh¸c vµ ho¹t ®éng trªn 2 kªnh cho viÖc dù phßng. ADS-B/TIS-B, FIS-B vµ cã thÓ lµ GRAS cïng tån t¹i trªn c¸c kªnh chung trong nh÷ng vïng l­u l­îng bay thÊp cã thÓ ®¸p øng ®ñ cho tÊt c¶ c¸c øng dông. Cßn t¹i c¸c vïng t¶i l­u l­îng cao th× c¸c kªnh GRAS vµ FIS-B cÇn ph©n t¸ch ra. C¸c kªnh nµy cã thÓ dïng chung cho toµn bé c¸c vïng ®Ó c¸c tr¹m trong vïng cã thÓ ph¸t c¸c th«ng tin bay chung nh­ lµ ATIS, NOTAM, SIGMET. Tr¹m mÆt ®Êt thêi ®iÓm ®ã cã thÓ qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn øng dông nµo ®­îc dïng vµ dïng trªn kªnh nµo. §iÒu nµy nh»m ®¶m b¶o c¸c øng dông ®Òu ®¸p øng ®­îc chÊt l­îng dÞch vô (QoS) khi chóng tho¶ m·n ®­îc t¶i hÖ thèng. 5.3.2.2. Kªnh GSC Hai kªnh GSC1 vµ GSC2 n»m trong d¶i 112 ®Õn 136.975MHz sÏ cung cÊp c¸c dÞch vô c¬ së trªn toµn cÇu. C¸c kªnh nµy ®ñ cho viÖc cung cÊp c¸c tÝnh n¨ng ADS-B kh«ng-kh«ng vµ kh«ng-®Êt trªn hÇu hÕt c¸c vïng, ®ång thêi cho phÐp c¸c øng dông hµng kh«ng kh¸c nh­ c¶nh b¸o vÞ trÝ cho phi c«ng, b¶o ®¶m ph©n c¸ch còng nh­ dÞch vÞ gi¸m s¸t kh«ng l­u ®­îc thùc hiÖn. C¸c dÞch vô kh¸c nh­ TIS-B, FIS-B vµ GRAS còng cã thÓ ®­îc hç trî trªn GSC nÕu ®ñ dung l­îng. NÕu kh«ng th× c¸c kªnh kh¸c sÏ ®­îc chØ ®Þnh ®Ó hç trî dung l­îng. C¸c kªnh nµy sÏ ®­îc m« t¶ trªn c¸c b¶n tin DoS cña kªnh GSC. Do ®ã c¸c kªnh GSC sÏ hç trî: øng dông ADS-B C¸c øng dông kh«ng ADS-B cã thÓ C¸c b¶n tin qu¶n lý kªnh (bao gåm th«ng tin th«ng b¸o kªnh vµ chuyªn m¹ch kªnh) TÇu bay sÏ ph¸t c¸c b¶n tin ADS-B trªn c¶ 2 kªnh GSC, viÖc ph¸t sÏ ®­îc lu©n phiªn trªn 2 kªnh ®Ó ®¶m b¶o dù phßng vµ tr¸nh nhiÔu. Møc cËp nhËt trªn mçi kªnh lµ 20 gi©y/lÇn víi ®é cao trªn 10000 feed, kÕt qu¶ lµ tèc ®é cËp nhËt t­¬ng ®èi sÏ lµ 10 gi©y trªn c¸c kªnh GSC. T¹i c¸c ®é cao d­íi 10000 feet th× tèc ®é ph¸t cËp nhËt c¸c b¶n tin ADS-B trªn mèi kªnh nhanh h¬n 2 lÇn (10 gi©y/lÇn) dÉn ®Õn tèc ®é cËp nhËt t­¬ng ®èi (thu ®­îc tõ c¸c tr¹m kh¸c hoÆc tr¹m mÆt ®Êt ) lµ 5 gi©y/lÇn. H×nh 5.1. Ph¸t lu©n phiªn trªn kªnh GSC Møc ®é cËp nhËt ®­îc x¾p xÕp kh¸c nhau ®èi víi c¸c lo¹i tÇu bay. §èi víi c¸c lo¹i tÇu bay d©n sù (GA) th× tèc ®é nh­ trªn. Cßn ®èi víi c¸c lo¹i tÇu bay qu©n sù kü thuËt cao th× tèc ®é b¸o c¸o lµ nh­ nhau trªn mäi ®é cao vµ cao h¬n (sÏ ®Ò cËp ë phÇn sau). TÊt c¶ c¸c tham sè trªn ®Òu cã thÓ ®­îc thay ®æi b»ng lÖnh tõ tr¹m mÆt ®Êt. VÝ dô c¸c tÇu bay trong vïng s©n bay cã thÓ ®­îc h­íng dÉn ®Ó ph¸t b¸o c¸o víi tèc ®é 10 gi©y/lÇn kh«ng phô thuéc vµo lo¹i tÇu bay vµ ®é cao. NÕu kh«ng cã tr¹m mÆt ®Êt nµo th× viÖc ph¸t trªn c¸c kªnh GSC lµ tù tæ chøc (nh­ chÕ ®é §éc lËp ®· m« t¶ ch­¬ng tr­íc). Cßn víi chÕ ®é ho¹t ®éng Trùc tiÕp th× tÇu bay ®­îc tr¹m mÆt ®Êt h­íng dÉn ph¸t víi tèc ®é vµ t¹i c¸c khe ®­îc chØ ®Þnh. 5.3.2.3. C¸c kªnh bæ xung C¸c kªnh bæ xung ®­îc sö dông trong VDL Mode 4 nh»m t¨ng dung l­îng cho c¸c øng dông vµ dÞch vô ADS-B t¹i c¸c vïng l­u l­îng cao hoÆc hç trî c¸c tÝnh n¨ng ®Æc biÖt nh­ gi¸m s¸t tiÕp cËn song song vµ ASMGCS, hç trî c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ mÆt ®Êt nh­ TIS-B, FIS-B, GRAS. ViÖc sö dông c¸c kªnh bæ xung cho GSC sÏ gi¶m t¶i cho c¸c kªnh GSC nµy vµ chèng sù qu¸ t¶i trªn c¸c kªnh. C¸c kªnh bæ xung gåm cã RSC (Regional Signalling Chanel), LSC (Local Signalling Chanel) vµ GND (kªnh mÆt ®Êt) ®­îc x¸c ®Þnh trong b¨ng 118 – 136.975MHz. Tèc ®é b¸o c¸o trªn c¸c kªnh nµy sÏ tuú thuéc vµo øng dông. §Ó gi¶m c¸c t¶i kh«ng mong muèn, c¸c tr¹m kh«ng chuyÓn ®éng (kÓ c¶ tÇu bay) sÏ cã tèc ®é b¸o c¸o gi¶m xuèng cßn 40 gi©y/lÇn t¹i mçi kªnh sö dông. §iÒu nµy cã nghÜa lµ c¸c tÇu bay ®ang trªn c¶ng hoÆc xÕp hµng ®îi cÊt c¸nh kh«ng cÇn thiÕt ph¶i ph¸t trªn c¸c kªnh víi tèc ®é cao miÔn lµ kh«ng d­íi mét b¶n tin mét phót. C¸c kªnh bæ xung sÏ cßn ®­îc dïng ®Ó hç trî th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm nh­ lµ b¸o c¸o Tr­íc h¹ c¸nh (Pre-departure clearance) hoÆc Trùc tho¹i phi c«ng – kiÓm so¸t viªn (CPDLC). 5.3.2.4. Sè l­îng kªnh yªu cÇu Do nhu cÇu cña c¸c dÞch vô vµ l­u l­îng bay tõng vïng mµ sè l­îng kªnh VDL Mode 4 ®­îc tæ chøc. Sè l­îng kªnh cho c¸c vïng cña Ch©u ¢u ®­îc m« t¶ nh­ h×nh vÏ d­íi. Tèi ®a 4 kªnh sÏ ®­îc sö dông cho c¸c dÞch vô ADS-B hiÖn t¹i vµ t­¬ng lai víi l­u l­îng bay cao, ®ã lµ c¸c kªnh GSC1, GSC2, LSC1, LSC2. Mét kªnh LSC sÏ ®­îc sö dông cho c¶ hai viÖc liªn l¹c trªn ®­êng l¨n mÆt ®Êt vµ qu¸ tr×nh tiÕp cËn/t¨ng ®é cao ë trªn kh«ng. C¸c kªnh LSC cßn hç trî cho viÖc b¸o c¸o vÞ trÝ t¹i c¸c s©n ®ç, ®­êng l¨n. Cho dï hiÖn t¹i cã vïng sÏ kh«ng sö dông mét hoÆc c¶ 2 kªnh LSC do mËt ®é bay thÊp th× c¸c kªnh nµy vÉn ®­îc dµnh cho c¸c ho¹t ®éng t­¬ng lai khi sè l­îng tÇu bay t¨ng. 5.3.2.5. TÇm phñ cña dÞch vô TÇm phñ ®­îc thiÕt kÕ lµ 200 dÆm ®èi víi c¸c lo¹i liªn l¹c kh«ng/®Êt vµ kh«ng/kh«ng. Khi t¶i hÖ thèng t¨ng tíi ng­ìng 90% th× tÇm phñ dÞch vô gi¶m dÇn theo nguyªn lý RobinHood. Tuy nhiªn mét Cell nhá nhÊt vÉn ®­îc ®¶m b¶o lµ 150 dÆm vµ tèc ®é ph¸t lu«n gi÷ kh«ng ®æi c¶ bªn ngoµi Cell. H×nh 5.2. TÇm phñ cña dÞch vô 5.3.3. Qu¶n lý kªnh vµ chuyÓn m¹ch kªnh 5.3.3.1. Qu¶n lý cña tr¹m mÆt ®Êt ViÖc qu¶n lý kªnh cña tr¹m mÆt ®Êt kh«ng cã trong chÕ ®é §éc lËp mµ chØ thùc hiÖn t¹i nh÷ng vïng s©n bay vµ d­íi mÆt ®Êt. Trong cÊu h×nh tèi thiÓu, vai trß cña c¸c tr¹m mÆt ®Êt kh«ng ®­îc giíi h¹n lµ thô ®éng thu c¸c b¶n tin ADS-B vµ kh«ng thùc hiÖn bÊt cø viÖc ph¸t vµ chøc n¨ng qu¶n lý kªnh nµo. T¹i c¸ vïng cßn l¹i, tr¹m mÆt ®Êt ph¸t mét sè c¸c b¶n tin néi dung nh­ sau: VÞ trÝ tr¹m mÆt ®Êt vµ m· thêi gian, dïng cho viÖc qu¶n lý th«ng tin vµ dÞch vô ADS-B. DoS, th«ng b¸o c¸c dÞch vô VDL Mode 4 ®ang ®­îc cung cÊp trªn c¸c kªnh kh¸c nhau. B¶n tin Yªu cÇu chung, yªu cÇu c¸c tr¹m di ®éng thay ®æi c¸c th«ng sè ph¸t (tèc ®é, kªnh, chÕ ®é ®éc lËp/trùc tiÕp) hay yªu cÇu c¸c tr¹m ph¸t ®Þnh kú hoÆc theo yªu cÇu. Ngoµi ra cßn cã c¸c b¶n tin tuú chän nh­: B¶n tin kho¸ khèi, c¸ch ly c¸c khèi khe l¹i ®Ó tr¹m mÆt ®Êt dïng riªng cho nh÷ng th«ng tin ®Æc biÖt. B¶n tin TIS-B, ®­îc tr¹m mÆt ®Êt dïng ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin cña Radar thu ®­îc vµ qu¶ng b¸ l¹i c¸c th«ng vÞ trÝ tr¹m di ®éng cho c¸c tr¹m di ®éng kh¸c. B¶n tin FIS-B, ®­îc tr¹m mÆt ®Êt dïng ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin vÒ s©n bay (ATIS) vµ c¸c lo¹i cña th«ng tin bay kh¸c. B¶n tin GRAS, ®­îc tr¹m mÆt ®Êt dïng ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin t¨ng c­êng cho GNSS nh»m môc ®Ých hç trî c¸c øng dông dÉn ®­êng vµ gi¸m s¸t kh¸c. Trõ c¸c b¶n tin yªu cÇu chung ®­îc ph¸t trùc tiÕp ®Õn tr¹m kh¸c, c¸c b¶n tin cßn l¹i ®­îc ph¸t qu¶ng b¸. 5.3.3.2. DoS C¸c b¶n tin GoS ®­îc ph¸t trªn c¶ 2 kªnh GSC. Chóng ®­îc m« t¶ nh­ sau: H×nh 5.3.B¶n tin DoS 5.3.3.3. TruyÒn ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt Tr¹m mÆt ®Êt sÏ ph¸t c¸c chïm th«ng tin bao gåm nhiÒu d¹ng kh¸c nhau lªn nh­ h×nh vÏ 5.4. H×nh 5.4. TruyÒn ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt Tr¹m mÆt ®Êt ph¸t H×nh vÏ 5.4 cßn cho thÊy: ViÖc ph¸t trùc tiÕp cña mét sè tr¹m di ®éng. §ã lµ nh÷ng tÇu bay b¸o c¸o d­íi sù ®iÒu khiÓn cña tr¹m mÆt ®Êt, chóng sÏ sö dông c¸c khe thêi gian do mÆt ®Êt chØ ®Þnh ngay sau khi mÆt ®Êt ph¸t lªn. C¸c khe c¸ch ly cho tr¹m mÆt ®Êt,§©y lµ c¸c khe ®­îc dµnh riªng cho tr¹m mÆt ®Êt th«ng tin trùc tiÕp cho tr¹m di ®éng kh¸c. c¸c khe nµy kh«ng dïng cho c¸c b¸o c¸o ADS-B trong chÕ ®é §éc lËp. Khèi khe, ®­îc c¸ch ly ®Ó chèng nhiÔu kh«ng mong muèn cho viÖc ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt. 5.3.3.4. ChuyÓn sang kªnh kh¸c GSC Khi sö dông c¸c kªnh bæ xung, c¸c tr¹m sÏ chuyÓn sang c¸c kªnh kh¸c GSC theo sù chØ thÞ cña tr¹m mÆt ®Êt. C¸c th«ng tin nµy ®­îc th«ng b¸o trªn c¸c b¶n tin DoS tõ tr¹m mÆt ®Êt. ViÖc chuyÓn m¹ch kªnh ph¶i ®­îc ®¶m b¶o ®Ó c¸c tÇu bay kh¸c ®ang dïng kªnh cò vÉn nh×n thÊy ®­îc. Ph­¬ng ph¸p chuyÓn kªnh sÏ ®­îc m« t¶ trong phÇn tiÕp theo. 5.3.3.5. Qu¶n lý viÖc chuyÓn m¹ch kªnh cña tr¹m mÆt ®Êt Tr¹m mÆt ®Êt sÏ sö dông B¶n tin yªu cÇu chung víi c¸c tr­êng thÝch hîp ®Ó chØ thÞ tr¹m di ®éng thùc hiÖn: ChuyÓn sang kªnh kh¸c ®Ó ph¸t c¸c b¶n tin ADS-B vµ c¸c b¶n tin kh¸c Ph¸t th«ng tin ADS-B trªn kªnh bæ xung ®ã Thay ®æi tèc ®é ph¸t Ph¸t c¸c b¶n tin kh¸c ChuyÓn chÕ ®é §éc lËp/tù ®éng Ph¸t th«ng tin ®Þnh kú hoÆc theo yªu cÇu. C¬ chÕ nµy nh»m tr¸nh qu¸ t¶i kªnh, nã sÏ cung cÊp møc ph¸t phï hîp trªn c¸c kªnh vµ chuyÓn c¸c th«ng tin sang c¸c kªnh thÝch hîp h¬n. §Ó chuyªn m¹ch kªnh, b¶n tin Yªu cÇu chung víi giao thøc Dµnh riªng yªu cÇu trùc tiÕp ®­îc göi ®i tõ tr¹m di ®éng trªn c¶ 2 kªnh GSC. VÝ dô khi cÇn sö dông kªnh LSC, tr¹m mÆt ®Êt sÏ chØ thÞ cho tr¹m di ®éng b»ng b¶n tin Yªu cÇu chung ®Ó chuyªn ®Õn ph¸t ë kªnh LSC víi tèc ®é ph¸t nµo ®ã. B¶n tin Yªu cÇu chung cßn cã c¸c th«ng tin kh¸c ®Ó ®iÒu khiÓn viÖc b¸o c¸o ADS-B. 5.3.3.6. Ph­¬ng ph¸p thay ®æi kªnh Khi tr¹m mÆt ®Êt chØ thÞ viÖc chuyÓn kªnh ®Ó b¸o c¸o ADS-B, viÖc b¸o c¸o vÉn ®­îc thùc hiÖn liªn tôc nh»m tr¸nh ng¾t ®o¹n th«ng tin cña tÇu bay ph¸t ®i hoÆc thu vÒ. Nh­ m« t¶ trong h×nh vÏ 5.5 d­íi ®©y, tÇu bay ®­îc chØ ®Þnh ®Õn b¸o c¸o ADS-B ë mét kªnh kh¸c sÏ b¾t ®Çu sö dông c¸c khe mµ tr¹m mÆt ®Êt ®· chØ ®Þnh cho nã. Trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh (tõ 1 ®Õn 2 phót t­¬ng ®­¬ng víi 1 ®Õn 2 siªu khung), tÇu bay sÏ x©y dùng mét b¶ng liÖt kª khe dµnh riªng trªn kªnh ®ã nh»m cho phÐp tÇu bay chñ ®éng trong viÖc truy nhËp khe thêi gian trong viÖc b¸o c¸o ®éc lËp khi thêi gian kia hÕt hiÖu lùc. H×nh 5.5. Sù truyÒn ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt 5.3.4. Trang thiÕt bÞ cña tr¹m mÆt ®Êt cho viÖc sö dông ®a kªnh. Tr¹m mÆt ®Êt lu«n cã thÓ trang bÞ nhiÒu h¬n 1 cÆp m¸y thu ph¸t VHF trong khi tÇu bay bÞ h¹n chÕ bëi kh¶ n¨ng di ®éng cña nã. Mét cÊu h×nh tèi thiÓu lµ mét m¸y ph¸t vµ 2 m¸y thu sÏ ®ñ cho øng dông ADS-B vµ tuú thuéc vµo viÖc sö dông kªnh trong vïng hiÖn thêi mµ cÊu h×nh cã thÓ hç trî thªm c¸c øng dông kh¸c. Tuy nhiªn c¸c tÇu bay nªn trang bÞ thªm m¸y ph¸t vµ m¸y thu kh¸c ®Ó cã thÓ ho¹t ®éng ®ång thêi trªn tõ 2 kªnh trë lªn. C¸c nhµ s¶n xuÊt hiÖn nay ®Òu chÕ t¹o bé ph¸t ®¸p cã tõ 2 ®Õn 4 m¸y thu vµ mét m¸y ph¸t ®Ó ho¹t ®éng trªn mét kªnh. C¸c tÇu bay d©n dông hiÖn nay ®Òu ph¶i trang bÞ tõ 2 bé ph¸t ®¸p ®éc lËp trë lªn ®Ó ho¹t ®éng trªn c¸c kªnh kh¸c nhau vµ t¨ng kh¶ n¨ng gi¸m s¸t. ViÖc sö dông h¬n 1 bé ph¸t ®¸p cho phÐp c¸c tÇu bay võa nhËn c¸c th«ng tin qu¶ng b¸ tõ mÆt ®Êt võa thùc hiÖn c¸c øng dông kh¸c. C¸c m¸y ph¸t vµ thu sö dông chung nhau mét sè ¨ng ten trªn tÇu bay, c¸c ¨ng ten cÇn ®­îc ®Æt theo c¸c vÞ trÝ phï hîp th× tÇu bay míi cã thÓ ho¹t ®éng ®­îc ®ång thêi c¸c kªnh kh¸c nhau. 5.3.5. KÕ ho¹ch chuyÓn giao cho t­¬ng lai TIS-B lµ c¸c b¶n tin sö dông ®Ó ph¸t c¸c th«ng tin mµ Radar thu ®­îc lªn cho c¸c tr¹m di ®éng c¶ hç trî ADS-B vµ kh«ng hç trî ADS-B ®¶m b¶o th«ng tin vÒ vÞ trÝ cña c¸c tr¹m nµy vÉn ®­îc hiÓn thÞ lªn mµn h×nh cña tr¹m. DÞch vô TIS-B sÏ ®­îc tiÕp tôc sö dông trong qu¸ tr×nh chuyÓn giao tr­íc khi tÊt c¶ c¸c tÇu bay ®Òu trang bÞ ADS-B. 5.3.6. Mét sè m« h×nh ®Æc tr­ng cña qu¶n lý kªnh PhÇn nµy sÏ ®Ò cËp ®Õn c¸c m« h×nh ®Ó ¸p dông trong c¸c giai ®o¹n chuyÓn giao ®Ó b¶o ®¶m dÞch vô ADS-B ®­îc cung cÊp liªn tôc. C¸c m« h×nh ban ®Çu nh»m môc ®Ých m« t¶ viÖc cÊp dÞch vô ADS-B, nh­ng sau ®ã cã thªm c¸c dÞch vô FIS-B vµ GRAS vµ thªm n÷a lµ TIS-B. 5.3.6.1. M« h×nh mËt ®é bay thÊp Vïng bay tù do, kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 10 gi©y Vïng bay b»ng, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 10 gi©y Vïng tiÕp cËn, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 5 gi©y §é cao 10000 feet Vïng kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 5 gi©y (TÇu bay GA tèc ®é < 140 KT) MÆt ®Êt GSC1,GSC2 5 gi©y S©n bay ®Þa ph­¬ng S©n bay trung b×nh H×nh 5.6. M« h×nh mËt ®é bay thÊp H×nh 5.6 m« t¶ m« h×nh mËt ®é bay thÊp, trong ®ã chØ sö dông c¸c kªnh GSC cho tÊt c¶ c¸c lo¹i tr¹m. C¸c b¶n tin DoS vµ GRAS ho¹t ®éng trªn GSC1 (120 khe thêi gian trªn mét siªu khung). TIS-B th× ®­îc sö dông trªn c¶ hai kªnh GSC, c¸c th«ng tin TIS-B sö dông cho c¸c tÇu bay ch­a trang bÞ ADS-B vµ kh«ng lµm ¶nh h­ëng ®Õn t¶i kªnh cña c¸c tÇu bay ®· trang bÞ ®Çy ®ñ. Víi duy nhÊt c¸c kªnh GSC ®­îc sö dông trong m« h×nh trªn, sÏ kh«ng cã c¬ chÕ chuyÓn m¹ch kªnh. MËt ®é tÇu bay lµ 300 tÇu bay trong 400 dÆm vu«ng. ThiÕt bÞ trang bÞ cÇu h×nh tèi thiÓu tøc lµ 02 m¸y thu vµ 01 m¸y ph¸t. 5.3.6.2. M« h×nh mËt ®é bay trung b×nh. M« h×nh nµy ¸p dông cho nh÷ng vïng bay cã l­u l­îng võa, vÝ dô nh­ s©n bay LA Basin n¨m 1999 cã 1796 tÇu bay trong 400, trong ®ã cã 150 tÇu bay ë d­íi ®Êt dÆm vu«ng. Nh÷ng trang bÞ cho m« h×nh nµy nh­ sau: ChØ cã c¸c kªnh GSC ®­îc sö dông cho nh÷ng vïng bay tù do (FFAS – Free Flight Airspace), vïng bay kh«ng cã qu¶n lý kªnh (UMAS/MAS – Un/Managed Airspace). Cã thÓ lµ kªnh GSC1 ®­îc bæ xung dïng cho s©n bay lín trong vïng. Mét kªnh LSC1 ®­îc bæ xung cho GSC ®Ó hç trî dÞch vô ADS-B t¹i c¸c vïng tiÕp cËn vµ t¹i s©n cña s©n bay chÝnh vµ cho tÇu bay ®ang chuyÓn ®éng t¹i ®­êng cÊt c¸nh s©n bay. Kªnh LSC2 dïng bæ xung cïng kªnh GSC1 vµ LSC1 ®Ó hç trî ADS-B cho c¸c tr¹m ®ang trªn ®­êng l¨n D÷ liÖu tÇu bay (vd sè hiÖu) vµ quü ®¹o (TCP-Trajectory Change Point ) ®­îc liªn tôc göi ®i t¹i 2 khe thêi gian ®Çu cña siªu khung trªn mét trong 2 kªnh GSC ®­îc chän ngÉu nhiªn bëi tÇu bay. MËt ®é hiÖu qu¶ sö dông mèi kªnh GSC sÏ lµ 50%. Th«ng tin trªn ®ã cßn bao gåm c¶ th«ng tin vector tr¹ng th¸i hiÖn thêi. Tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn qu¶n lý kªnh vµ chuyÓn ®æi gi÷a c¸c m«i tr­êng s©n bay vµ m«i tr­êng tiÕp cËn vµ t¹i s©n. ChuyÓn m¹ch kªnh ®­îc ®iÒu khiÓn bëi tr¹m mÆt ®Êt trong chÕ ®é ho¹t ®éng b×nh th­êng vµ sÏ ®­îc ®iÒu khiÓn tù ®éng kh«ng cã sù can thiÖp cña phi hµnh ®oµn, tiÕn tr×nh trªn gäi lµ “tù ®éng hiÖu chØnh”. Chó ý r»ng møc ®é cËp nhËt trªn lµ møc hiÖu dông. M« h×nh nµy cßn yªu cÇu cÊu h×nh cña bé ph¸t ®¸p lµ mét m¸y ph¸t vµ 3 m¸y thu ®Ó hç trî dÞch vô ADS-B vµ dÞch vô GRAS dù phßng. Vïng bay tù do, kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 10 gi©y Vïng bay b»ng, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 10 gi©y Vïng ®Çu cuèi, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 5 gi©y TiÕp cËn vµ runway GSC1,GSC2, LSC! 2 gi©y S©n bay ®Þa ph­¬ng S©n bay chÝnh §é cao 10000 feet Vïng kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 5 gi©y (TÇu bay GA tèc ®é < 140 KT) Runway vµ thÒm Ph¸t trªn LSC1, LSC2, gi¸m s¸t b»ng GSC. CËp nhËt 1,5 gi©y T¹i cæng Ph¸t trªn LSC1, LSC2, gi¸m s¸t b»ng GSC. CËp nhËt 15 gi©y H×nh 5.7. M« h×nh mËt ®é bay trung b×nh C¸c m¸y thu ph¸t phô ®­îc sö dông 5.3.6.2.1. Quy tr×nh qu¶n lý kªnh trong m« h×nh trung b×nh MÆt ®Êt sÏ göi c¸c lªnh chuyªn kªnh tíi c¸c tr¹m. Gièng nh­ m« h×nh mËt ®é thÊp, c¸c b¶n tin TIS-B sÏ ®­îc göi ®i trªn c¸c kªnh GSC. C¸c xe trªn ®­êng b¨ng sÏ kh«ng sö dông GSC mµ dïng LSC. §èi víi tÇu bay vÒ C¸c vïng Bay tù do, Bay b»ng vµ Kh«ng qu¶n lý kªnh. C¸c tr¹m ph¸t trªn c¸c kªnh GSC víi tèc ®é cËp nhËt 20 gi©y/lÇn, tèc ®é hiÖu dông sÏ lµ 10 gi©y/lÇn. C¸c tr¹m sÏ ®­îc c¸c tr¹m kh¸c ®ang dïng GSC nh×n thÊy vµ sÏ thu ®­îc b¸o c¸o cña c¸c tr¹m kh¸c. §i vµo vïng ®Çu cuèi. T¹i vïng nµy, tr¹m mÆt ®Êt t¹i chç sÏ yªu cÇu tÇu bay t¨ng tèc ®é cËp nhËt hiÖu dông lªn 5 gi©y/lÇn. TiÕp cËn. T¹i ®iÓm mèc b¾t ®Çu h¹ ®é cao, tr¹m mÆt ®Êt yªu cÇu tÇu bay më m¸y thu thø 3 lªn thu kªnh LSC1. Khi thu LSC1, tÇu bay ®ã sÏ nhËn ®­îc b¸o c¸o vÞ trÝ cña c¸c ph­¬ng tiÖn kh¸c trªn vïng s©n bay nh­ tÇu bay, ph­¬ng tiÖn s©n ®ç, c¸c ph­¬ng tiÖn qu©n sù … hiÖn thêi. §ång thêi nã còng ph¸t b¸o c¸o vÞ trÝ trªn LSC1, c¸c ph­¬ng tiÖn kia còng nhËn ra tÇu bay nµy. Møc ®é b¸o c¸o trªn GSC lµ 10 gi©y/lÇn vµ tèc ®é trªn LSC1 lµ 3 gi©y/lÇn, tèc ®é hiÖu dông trªn 3 kªnh thu sÏ lµ 2 gi©y/lÇn. L¨n sau khi h¹ c¸nh. Khi ®· trªn ®­êng l¨n vÒ cæng, tÇu bay ®­îc tr¹m mÆt ®Êt h­íng dÉn ngõng thu ph¸t trªn c¸c kªnh GSC vµ b¾t ®Çu dïng kªnh LSC2. kªnh LSC2 nµy dµnh riªng cho c¸c ph­¬ng tiÖn trªn s©n ®ç. TÇu bay vÉn cã thÓ gi¸m s¸t trªn kªnh GSC1 ®Ó nhËn c¸c th«ng tin h­íng dÉn qu¶n lý kªnh vµ c¸c b¶n tin GoS. Tãc ®é b¸o c¸o trªn c¸c kªnh LSC lµ 3 gi©y/lÇn dÉn ®Õn tèc ®é hiÖu dông lµ 1,5 gi©y/lÇn. T¹i cæng. Khi tèc ®é ch¹y gi¶m xuèng d­íi møc 5 knots, tr¹m di ®éng gi¶m tèc ®é b¸o c¸o cßn 30 gi©y/lÇn (hiÖu dông lµ 15: chÕ ®é ngñ), mÆt ®Êt sÏ h¹n chÕ sù gi¶m tèc ®é nµy trªn kªnh GSC1 §èi víi tÇu bay ®i T¹i cæng s©n bay. TÇu bay sÏ gi¸m s¸t trªn kªnh GSC1 ®Ó nhËn lÖnh ph¸t ADS-B trªn hai kªnh LSC víi tèc ®é 30 gi©y/lÇn mét kªnh. KiÓm so¸t viªn vµ c¸c tr¹m kh¸c sÏ thu ®­îc c¸c b¸o c¸o 15 gi©y/lÇn. TÇu bay vÉn gi¸m s¸t GSC1 ®Ó nhËn ®­îc b¶n tin DoS. TÇu bay sÏ ®ång thêi thu ®­îc b¸o c¸o cña c¸c tr¹m trªn mÆt ®Êt (LSC1 vµ LSC2) vµ c¸c tr¹m trªn kh«ng (LSC1, GSC1 vµ GSC2). §i ra ®­êng l¨n. Khi tèc ®é t¨ng dÇn qua møc 5 knots th× tèc ®é b¸o c¸o trªn c¸c kªnh LSC t¨ng ®Õn 3 gi©y/lÇn. NÕu tèc ®é l¹i gi¶m xuèng 5 knots t¨ng nghÏn ®­êng l¨n hoÆc lý do kh¸c th× tÇu bay l¹i vÒ tr¹ng th¸i ngñ. Ch¹y ®µ vµ t¨ng ®é cao. TÇu bay sÏ ®­îc h­íng dÉn trªn kªnh GSC1 lµ ngõng ph¸t trªn LSC2 vµ b¾t ®Çu b¸o c¸o trªn c¸c kªnh GSC. Sù phèi hîp b¸o c¸o trªn c¸c kªnh GSC vµ LSC1 sÏ cã tèc ®é hiÖu dông lµ 2 gi©y/lÇn. TÇu bay sÏ ®­îc mäi ph­¬ng tiÖn trªn mÆt ®Êt (LSC1) vµ c¸c tÇu bay trªn kh«ng (GSC1 vµ GSc2) nh×n thÊy. Vïng ®Çu cuèi. T¹i ®iÓm cuèi t¨ng ®é cao, tÇu bay sÏ ®­îc h­íng dÉn ngõng ph¸t trªn LSC1 vµ t¾t m¸y thu thø 3 ®i. TÇu bay sÏ vÉn ®­îc c¸c ph­¬ng tiÖn trªn kh«ng vµ tÇu bay mÆt ®Êt thÊy, nh­ng nã sÏ chØ nhËn ®­îc b¸o c¸o cña c¸c tÇu trªn kh«ng vµ tÇu ®ang ch¹y ®µ cÊt c¸nh. Tai c¸c vïng MAS, FFAS. Khi rêi khái vïng ®Çu cuèi, tÇu bay sÏ ®­îc chØ thÞ h¹ møc b¸o c¸o trªn GSc cßn hiÖu dông lµ 10 gi©y/lÇn. 5.3.6.2.2. Tæng hîp qu¸ tr×nh ph©n bæ kªnh vµ chuyÓn kªnh. Tæng hîp qu¸ tr×nh trªn sÏ ®­îc m« t¶ trong b¶ng 5.8: B¶ng 5.8. Qu¸ tr×nh ph©n bæ vµ chuyÓn kªnh M¸y Bay b»ng Vïng ®Çu cuèi TiÕp cËn Sau h¹ c¸nh Ho¹t ®éng mÆt ®Êt Vµo cæng hµnh kh¸ch T¨ng ®é cao Vïng ®Çu cuèi Bay b»ng Rx1 GSC1 Rx2 GSC2 LSC2 GSC2 Rx3 Dù phßng LSC1 Dù phßng Rx4 FIS-B Rx5 GRAS Rx6 GRAS Tx1 GSC1-20s GSC2-20s GSC1-10s GSC2-10s GSC1-10s LSC2-3s LSC2-3s LSC2-3s LSC2-3s LSC1-3s GSC1-10s GSC2-10s GSC1-10s GSC2-10s GSC1-20s GSC2-20s 5.3.6.3. M« h×nh mËt ®é bay cao §©y lµ mét t×nh huèng gi¶ ®Þnh cho t­¬ng lai khi mËt ®é bay t¨ng qu¸ c¸o t¹i mét sè vïng. SÏ ph¶i sö dông c¸c kªnh RSC trong tr­êng hîp nµy. Sù ph©n bæ RSC ®­îc m« t¶ nh­ trong h×nh 5.8: H×nh 5.8. Sù ph©n bæ kªnh RSC trong kh«ng gian §èi víi c¸c vïng trong b¸n kÝnh 175 dÆm th× tham sè amin sÏ lµ 0 vµ amax sÏ lµ 8 (kh«ng giíi h¹n). Vïng trêi víi mËt ®é bay trung b×nh vµ thÊp Ph¸t : GSC1, GSC2 Thu: GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt 10 gi©y Vïng trêi víi mËt ®é bay cao Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC1 Thu: GSC1, GSC2, RSC1, RSC2 Tèc ®é cËp nhËt 5 gi©y Vïng trêi víi mËt ®é bay cao Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC1 Thu: GSC1, GSC2, RSC1, RSC2 Tèc ®é cËp nhËt 5 gi©y TiÕp cËn song song Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC2, LSC Thu: GSC1, GSC2, RSC2, LSC Tèc ®é cËp nhËt 2 gi©y MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC1, GND Thu: GSC1, GSC2, RSC1, GND Tèc ®é cËp nhËt 1,5 gi©y MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GND Thu: GSC1, GSC2, RSC1, GND Tèc ®é cËp nhËt 1 gi©y, 15 gi©y MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC2, GND Thu: GSC1, GSC2, RSC2, GND Tèc ®é cËp nhËt 1,5 gi©y MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GND Thu: GSC1, GSC2, RSC2, GND Tèc ®é cËp nhËt 1 gi©y, 15 gi©y H×nh 5.9. M« h×nh cã mËt ®é bay cao Ch­¬ng 6. CÊu tróc tr¹m VDL Mode 4 6.1. Giíi thiÖu Trong c¸c ch­¬ng trªn ®· ®Ò cËp ®Õn tËp giao thøc, khu«n d¹ng b¶n tin vµ c¸c nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña VDL Mode 4. Ch­¬ng nµy cã nhiÖm vô x©y dùng cÊu h×nh phÇn cøng cña c¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng VDL Mode 4 kÓ c¶ c¸c vÊn ®Ò liªn quan ®Õn tÝnh dù phßng. ViÖc sö dông VDL Mode 4 bao gåm c¸c thiÕt bÞ trªn s©n bay, tÇu bay, c¸c xe ho¹t ®éng bÒ mÆt, c¸c trung t©m ®iÒu hµnh bay, qu¶n lý bay. Sau ®©y sÏ ®Ò cËp ®Õn viÖc trang bÞ c¸c thiÕt bÞ cÇn thiÕt cho c¸c lo¹i tr¹m trong m¹ng VDL Mode 4, ®ã lµ tÇu bay, tr¹m mÆt ®Êt, xe ho¹t ®éng bÒ mÆt, vïng trêi. 6.2. VÊn ®Ò dù phßng. Dù phßng lµ mét vÊn ®Ò quan träng trong ho¹t ®éng hµng kh«ng nãi chung vµ trong VDL Mode 4 cïng víi ADS-B nãi riªng, do ®ã vÊn ®Ò thiÕt kÕ dù phßng lµ mét yªu cÇu cÇn thiÕt ®èi víi hÖ thèng. Yªu cÇu nµy bao gåm c¶ c¸c thiÕt bÞ liªn kÕt d÷ liÖu ®Çu cuèi, c¸c tÝnh n¨ng VDL Mode 4 vµ c¸c øng dông cã liªn quan. Trong c¸c tÇu bay vËn chuyÓn míi s¶n xuÊt gÇn ®©y, c¸c bé ®a c¶m biÕn dÉn ®­êng ®­îc trang bÞ nh»m môc ®Ých dù phßng, vÝ dô DME, IRS vµ GNSS. ViÖc tÝnh to¸n vÞ trÝ ®­îc thùc hiÖn trong c¸c bé FMS lai ghÐp, bé FMS bao gåm nhiÒu c¶m biÕn dù phßng ®­îc cÊp nguån b»ng thiÕt bÞ ®iÖn cã dù phßng. NÕu trong t×nh huèng c¶ 2 bé FMS háng th× GNSS sÏ ®­îc sö dông trùc tiÕp. DÞch vô ADS cung cÊp sù gi¸m s¸t ®éc lËp, ®iÒu nµy cã nghÜa lµ gi¸m s¸t theo kiÓu ATS vÉn tån t¹i. ADS dùa trªn nÒn t¶ng c¸c nguån vµo cña tÝn hiÖu dÉn ®­êng, ®iÒu kiÖn sèng cßn ë ®©y lµ sù dù phßng ph¶i ®­îc cung cÊp ®Çy ®ñ ®Ó ng¨n ngõa t×nh huèng lçi ®èi víi c¶ hai hÖ thèng. §èi víi hÖ thèng VDL Mode 4 vèn dùa vµo nguån thêi gian chÝnh x¸c, chÕ ®é dù phßng cßn ph¶i më réng thªm c¶ nguån thêi gian vµo bÊt kÓ nguån vµo lµ tõ hÖ thèng dÉn ®­êng, FMS hay tõ hÖ thèng chuyªn biÖt nµo ®ã. Trong thêi gian chuyÓn ®æi chê trang bÞ ®Çy ®ñ c¸c thiÕt bÞ ADS-B trªn c¸c tÇu bay vµ c¸c tr¹m, viÖc sö dông ADS-B sÏ lµ bæ xung cho ph­¬ng thøc gi¸m s¸t ATS cò, sau ®ã sÏ chuyÓn sang ph­¬ng tiÖn gi¸m s¸t ®Çu tiªn. Khi sö dông ADS-B nh­ lµ sù gi¸m s¸t bæ xung th× SSR ®­îc sö dông lµ gi¸m s¸t chÝnh. Trong giai ®o¹n tiÕp theo, ADS-B sÏ ®­îc sö dông nh­ lµ gi¸m s¸t chÝnh d­íi d¹ng thu thËp c¸c d÷ liÖu gi¸m s¸t kh¸c trong m«i tr­êng trong khi c¸c ph­¬ng tiÖn kh¸c nh­ SSR mode S vÉn tiÕp tôc tån t¹i. ADS-B sÏ kh«ng lµ ph­¬ng tiÖn gi¸m s¸t duy nhÊt trong nhiÒu n¨m. 6.3. CÊu h×nh trang bÞ trªn tÇu bay 6.3.1. CÊu h×nh c¬ b¶n CÊu h×nh bé thu ph¸t VDL Mode 4 cã thÓ bao gåm mét nhiÒu hoÆc h¬n c¸c bé phËn sau: ThiÕt bÞ hiÓn thÞ (CDU – Cockpit Display Unit) hç trî chøc n¨ng hiÓn thÞ d÷ liÖu bay trªn buång l¸i. FMS ThiÕt bÞ ®o ®é cao b»ng ¸p suÊt HÖ thèng xö lý c¸c b¸o c¸o ADS-B tõ tÇu bay kh¸c, b¸o c¸o TIS-B vµ FIS-B tõ mÆt ®Êt vµ c¸c b¶n tin trao ®æi ®iÓm nèi ®iÓm kh¸c. Bé ®Þnh tuyÕn ATN Khèi qu¶n lý th«ng tin (CMU) H×nh 6.1. CÊu h×nh cho tÇu bay lo¹i nhá (GA) ¨ng ten VHF/GNSS kÕt hîp M¸y ph¸t ®¸p VDL Mode 4 víi m¸y thu ph¸tVHF vµ m¸y thu GNSS CÊu h×nh bé thu ph¸t Cµi ®Æt VDL Mode 4 trªn tÇu bay bao gåm mét sè l­îng c¸c m¸y ph¸t vµ m¸y thu VHF. Sè l­îng c¸c m¸y nµy kh«ng cè ®Þnh nh­ng ph¶i ®ñ ®Ó kh«ng nh÷ng tho¶ m·n yªu cÇu cho gi¸m s¸t vµ b¸o c¸o ADS-B mµ cßn hç trî cho c¸c øng dông kh¸c. Sè l­îng nµy ®¶m b¶o ®Ó tÇu bay cã thÓ gi¸m s¸t trªn nhiÒu kªnh vµ ph¸t trªn 1 kªnh VHF trong cïng mét thêi ®iÓm. Mét m¸y ph¸t cã thÓ ph¸t b¸o c¸o ®i trªn nhiÒu kªnh VHF b»ng viÖc thay ®æi kªnh ph¸t gi÷a nh÷ng lÇn ph¸t sãng. CÊu h×nh 1 m¸y ph¸t céng “n” m¸y thu sÏ ®¶m b¶o hç trî ADS-B mét c¸ch ®Çy ®ñ. Tx Rx1 Rx2 Rx3 Rx4 Tx Rx1 Rx2 Rx3 Rx4 Tx: M¸y ph¸t Rx; M¸y thu CÊu h×nh tèi thiÓu CÊu h×nh thiÕt bÞ ®­a ra CÊu h×nh cho tÇu bay th­¬ng m¹i, ®Çy ®ñ dù phßng VDL Mode 4 H×nh 6.2. CÊu h×nh c¸c thiÕt bÞ trªn tÇu bay CÊu h×nh tèi thiÓu trªn h×nh vÏ bao gåm mét m¸y ph¸t vµ 2 m¸y thu. CÊu h×nh nµy hç trî ADS-B mét c¸ch tèi thiÓu, tuú thuéc vµo mËt ®é kh«ng l­u, vµ cã thÓ hç trî thªm mét sè øng dông kh¸c. Mét sè cÊu h×nh kh¸c th× bæ xung thªm mét sè m¸y thu, do ®ã cã thÓ ho¹t ®éng ®ång thêi trªn hai kªnh trë lªn. C¸c cÊu h×nh nµy nh»m ho¹t ®éng trªn c¸c vïng mËt ®é ®«ng ®Ó cã thÓ sö dông c¸c kªnh RSC/LSC bªn canh viÖc gi¸m s¸t c¸c kªnh GSC. Nã cßn cho phÐp thu vÒ mét c¸ch ®éc lËp c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ mÆt ®Êt ( nh­ ATIS-B vµ GNSS t¨ng c­êng) tõ c¸c dÞch vô vµ øng dông kh¸c Khèi bao bªn ngoµi cïng m« t¶ cÊu h×nh dù phßng ®Çy ®ñ trªn c¸c tÇu bay hµnh kh¸c d©n dông cho phÐp gi¸m s¸t ®ång thêi trªn nhiÒu kªnh. Mét m¸y ph¸t sÏ ph¸t lÇn l­ît trªn c¸c kªnh. 6.3.3. ThiÕt lËp ¨ng ten trªn tÇu bay ViÖc ho¹t ®éng song song trªn b¨ng tÇn VHF lu«n sinh ra nhiÔu, ®é lín cña th©n m¸y bay quyÕt ®Þnh ph©n c¸ch vËt lý vµ møc ®é ph©n cùc tèi ®a cho c¸c ¨ng ten. Sù ph©n cùc tèt nhÊt lµ 29dB. Nh­ng liªn kÕt d÷ liÖu VDL Mode 4 l¹i ho¹t ®éng ®ång thêi víi th«ng tin liªn l¹c tho¹i t­¬ng tù truyÒn thèng, do ®ã ®Ó ®¹t ®­îc møc ®é chèng nhiÔu khi kÕt hîp c¸c dÞch vô t­¬ng tù vµ sè th× cÇn cã ®é ph©n cùc trªn 29 dB. §iÒu nµy cã thÓ ®¹t ®­îc khi ph©n bæ c¸c tÇn sè cho c¸c dÞch vô kh¸c nhau. H×nh 6.3. Bé ph¸t ®¸p sö dông trªn tÇu bay d©n dông ¨ng ten cho c¸c tÇu bay nhá ®­îc bè trÝ sè l­îng lµ 01 chiÕc cho c¶ thu lÉn ph¸t, nh­ng ®èi víi c¸c tÇu bay th­¬ng m¹i lín cÇn cã nhiÒu ¨ng ten ®èi víi nhiÒu dÞch vô. H×nh vÏ 6.4 m« t¶ ph­¬ng thøc ph©n cùc ¨ng ten trªn th©n tÇu bay sö dông nhiÒu ¨ng ten. Thu ph¸t tho¹i t­¬ng tù trªn tÇn sè F1 Thu tÝn hiÖu sè VDL Mode 4 trªn tÇn sè F2 Ph¸t tÝn hiÖu sè VDL Mode 4 trªn tÇn sè F2 Ph©n cùc tèi ®a gi÷a ph¸t vµ thu lµ 29dB H×nh 6.4. Ph©n cùc ¨ng ten trªn tÇu bay 6.3.4. Ph­¬ng ¸n trang bÞ dù phßng trªn tÇu bay Dù phßng lµ mét vÊn ®Ò sèng cßn trªn tÇu bay. Møc ®é dù phßng cao thÓ hiÖn kh«ng chØ ë thiÕt kÕ ®óp cña mçi thiÕt bÞ VDL Mode 4 mµ cßn ë møc ®é kh«i phôc cÊu h×nh nhanh víi hÖ thèng bus d÷ liÖu kÕt nèi song song vµ vÊn ®Ò vÒ nguån cung cÊp. ViÖc kÕt nèi gi÷a c¸c bus cung cÊp thªm møc ®é b¶o vÖ. H×nh 6.5. KÕt nèi cô thÓ cho c¸c tÇu bay AirBus §Ó b¶o vÖ khái sù mÊt liªn kÕt d÷ liÖu, tÇu bay cÇn cã hai bé thiÕt bÞ Radio ®éc lËp víi nhiÒu m¸y thu vµ m¸y ph¸t ë mçi bé. ViÖc l¾p ®Æt ¨ng ten th× kh«ng cÇn ®óp nh­ c¸c bé thu ph¸t v× lý do chèng nhiÔu. §­êng vµo/ra RF ë bé thu ph¸t thø hai ®­îc nèi ®Õn m¸y thu ph¸t thø nhÊt vµ kh«ng cÇn nèi víi ¨ng ten cho ®Õn khi bé thø nhÊt cã trôc trÆc. Khi m¸y thu ph¸t VDL Mode 4 thø nhÊt (chÝnh) bÞ h­ háng ®­êng vµo/ra RF cña nã tù ®éng nèi víi ®­êng vµo ra cña bé thø hai (dù phßng). §Ó viÖc ho¹t ®éng ®­îc liªn tôc trong mäi tr­êng hîp, bé thø nhÊt vµ bé thø hai ®­îc cÊp cïng b¶ng d÷ liÖu dµnh riªng. Sè l­îng c¸c m¸y thu thÓ hiÖn trªn ®©y cã thÓ t¨ng lªn. Víi bèn m¸y thu ta cã thÓ sö dông hai m¸y ®Ó gi¸m s¸t hai kªnh GSC, hai m¸y cßn l¹i ®Ó thu FIS-B vµ GRAS trªn c¸c kªnh ®· chØ ®Þnh. Khi hai bé thiÕt bÞ ho¹t ®éng song song th× bé dù phßng lu«n cËp nhËt d÷ liÖu cña b¶ng dµnh riªng, tÇu bay cã thÓ tiÕp tôc c¸c ho¹t ®éng ADS vµ thu c¸c b¶n tin FIS-B vµ GRAS tõ bé dù phßng trong tr­êng hîp bé chÝnh háng. CÊu h×nh nµy cßn hç trî ho¹t ®éng liªn tôc trªn kªnh GSC vµ LSC. 6.4. C¸c ph­¬ng tiÖn ho¹t ®éng d­íi ®Êt §èi víi c¸c ph­¬ng tiÖn ho¹t ®éng d­íi ®Êt nh­ xe hµng, xe dÉn ®­êng, xe dän ®­êng b¨ng, xe x¨ng, n¹p ®iÖn … th× cÊu h×nh th«ng th­êng lµ m¸y thu ph¸t VHF, bé xö lý th«ng tin, m¸y thu GNSS thu c¸c tÝn hiÖu GNSS ®· hiÖu chØnh ph¸t tõ tr¹m mÆt ®Êt. M¸y thu ph¸t bao gåm mét m¸y ph¸t, mét m¸y thu vµ mét ¨ng ten. Víi cÊu h×nh nµy cã thÓ l¾p ®Æt thªm m¸y tÝnh, c¸c khèi vµo ra (bao gåm phÇn hiÓn thÞ vÞ trÝ) vµ nguån cung cÊp. CÊu h×nh m¸y thu ph¸t cã thÓ më réng thªm sè m¸y thu ®Ó tho¶ m·n mét sè yªu cÇu ®Æc biÖt. NÕu c¸c b¸o c¸o tõ c¸c ph­¬ng tiÖn d­íi ®Êt chØ nh»m môc ®Ých thùc hiÖn c¸c hiÓn thÞ cho ®µi chØ huy (TWR) vµ mµn h×nh hiÓn thÞ trªn tÇu bay (CDTI) th× kh«ng cÇn l¾p ®Æt thiÕt hiÓn thÞ c¶nh b¸o vÞ trÝ trªn c¸c xe. Tuy nhiªn nÕu t¹i c¸c s©n bay lín cã thÓ l¾p ®Æt hiÓn thÞ c¶nh b¸o t×nh tr¹ng kÕt hîp víi b¶n ®å di chuyÓn ®Ó t¨ng thªm tÝnh an toµn cho toµn hÖ thèng. 6.5. CÊu tróc tr¹m mÆt ®Êt HÖ thèng VDL Mode 4 cã thÓ ho¹t ®éng trong c¶ hai tr­êng hîp cã hoÆc kh«ng cã c¸c tr¹m mÆt ®Êt. Khi kh«ng cã tr¹m mÆt ®Êt, hÖ thèng sö dông kiÓu ho¹t ®éng ®éc lËp c¬ b¶n, trong dã c¸c tr¹m di déng t­¬ng t¸c víi nhau th«ng qua hai kªnh GSC. DÞch vô ®­îc hç trî ë ®©y lµ ADS-B vµ trùc tho¹i kh«ng – kh«ng. Khi cã tr¹m mÆt ®Êt, vÝ dô mét hoÆc hai tr¹m mÆt ®Êt vµ mét m¹ng mÆt ®Êt sÏ t¹o ra kh¶ n¨ng cung cÊp thªm c¸c tÝnh n¨ng trong hÖ thèng bao gåm c¶ ATS vµ c¸c ®¬n vÞ mÆt ®Êt kh¸c trong mét vïng ho¹t ®éng réng. B¸o c¸o ADS-B tõ tr¹m mÆt ®Êt Qu¶ng b¸ d÷ liÖu tíi c¸c tÇu bay D÷ liÖu ®iÓm nèi ®iÓm tõ/tíi tÇu bay M¹ng mÆt ®Êt Th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm D÷ liÖu qu¶ng b¸ C¸c b¸o c¸o ADS-B H×nh 6.9. M¹ng l­íi c¸c tr¹m mÆt ®Êt 6.5.1. C¸c thµnh phÇn cña kiÕn tróc mÆt ®Êt CÊu tróc mÆt ®Êt sö dông cho c¸c øng dông VDL Mode 4 ph¶i cã kh¶ n¨ng thu vµ ph©n ph¸t c¸c th«ng tin vÒ thêi gian cho nhiÒu ng­êi sö dông kh¸c. CÊu tróc nµy ph¶i cã kh¶ n¨ng ph¸t lªn c¸c th«ng tin, bao gåm c¶ thêi gian, trªn mét diÖn réng. TÝnh tin cËy vµ ®é an toµn cña mÆt ®Êt ph¶i cao cho dï nã cã nhiÒu møc, cÊu tróc mÆt ®Êt bao gåm c¸c thµnh phÇn sau ®©y: C¸c kªnh VDL Mode 4 Tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 Tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 M¹ng mÆt ®Êt HÖ thèng ATS H×nh 6.10. C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña mÆt ®Êt 6.5.2. Tr¹m mÆt ®Êt KiÓu ®¬n gi¶n nhÊt cña nÒn t¶ng mÆt ®Êt VDL Mode 4 lµ mét tr¹m ®¬n chØ phôc vô cho vïng local. §©y chÝnh lµ phÇn nÒn t¶ng ®Çu tiªn khi giíi thiÖu dÞch vô. L¾p ®Æt thªm c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ kÕt nèi chóng thµnh m¹ng sÏ më réng dÇn dÇn c¸c vïng dÞch vô. Mét tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 ph¶i cã kh¶ n¨ng ho¹t ®éng ®a kªnh. Møc ®é dù phßng vµ c¸c tÝnh n¨ng cã thÓ thay ®æi theo tõng sù më réng. Tr¹m mÆt c¬ b¶n ph¶i bao gåm m¸y thu ph¸t VDL Mode 4 sö dông m¸y thu ph¸t VHF, m¸y thu DGNSS chuÈn, bé xö lý th«ng tin vµ c¸c ¨ng ten VHF/DGNSS, modem kÕt nèi c¸c tr¹m mÆt ®Êt víi m¸y chñ ®Ó cung cÊp sù kÕt nèi tíi ATS, AOC vµ nhiÒu c¬ së d÷ liÖu kh¸c th«ng qua m¹ng LAN, WAN. H×nh vÏ d­íi ®©y m« t¶ sù thiÕt lËp theo c¸c giao tiÕp bªn ngoµi. H×nh 6.11. ThiÕt lËp m¹ng mÆt ®Êt c¬ b¶n C¸c øng dông qu¶ng b¸ nh­ ch¹y trªn c¸c m¸y chñ mÆt ®Êt vµ trªn kh«ng. M¸y chñ mÆt ®Êt ®Æt t¹i c¸c ®¬n vÞ ATC. Theo quy ®Þnh vÒ kü thuËt, m¹ng l­íi kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh nµy sÏ bao gåm c¸c thµnh phÇn sau: M¹ng IP kÕt nèi c¸c m¸y chñ víi c¸c tr¹m mÆt ®Êt (IP network). Tr¹m mÆt ®Êt (Ground station), kÕt nèi m¹ng IP vµ KÕt nèi VDL Mode 4 link. KÕt nèi VDL Mode 4 liªn kÕt khèi qu¶n lý th«ng tin trªn (MU) tÇu bay víi tr¹m mÆt ®Êt. H×nh 6.12. Mét m« h×nh ®Æc tr­ng tr¹m mÆt ®Êt ViÖc kÕt nèi m¸y chñ mÆt ®Êt vµ tr¹m mÆt ®Êt ®­îc thùc hiÖn b»ng giao thøc UDP/IP hoÆc cã thÓ dïng TCP/IP nÕu yªu cÇu cao h¬n. Gi÷a Tr¹m mÆt ®Êt vµ khèi MU trªn tÇu bay th× sö dông trùc tiÕp kÕt nèi VDL Mode 4. Tr¹m mÆt ®Êt sÏ söa l¹i c¸c b¶n tin cho phï hîp ®Ó ph¸t ®i. VÝ dô nã sÏ bá ®i phÇn mµo ®Çu IP tr­íc khi qu¶ng b¸. T­¬ng tù nh­ vËy, nã sÏ thªm c¸c phÇn mµo ®Çu IP vµo b¶n tin nhËn tõ Data link ®Ó truyÒn ®i trong m¹ng IP mÆt ®Êt. Tr¹m mÆt ®Êt cßn chøng thùc c¸c b¶n tin, chØ ®Þnh møc ®é ­u tiªn vµ ®Þnh tuyÕn c¸c b¶n tin. 6.5.3. M¹ng mÆt ®Êt KÕt nèi c¸c tr¹m mÆt ®Êt cho phÐp VDL Mode 4 bao phñ mét vïng réng lín, viÖc nµy bao gåm c¸c øng dông kh«ng - ®Êt nh­ ADS-B vµ c¸c øng dông ®Êt – kh«ng nh­ TIS-B vµ FIS-B. M¹ng mÆt ®Êt hç trî sù ph©n ph¸t d÷ liÖu an toµn vµ hiÖu qu¶ gi÷a c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ nhiÒu ®¬n vÞ sö dông kh¸c. NhiÒu giao thøc kh¸c nhau sÏ ®­îc sö dông ë ®©y ®Ó bæ trî cho nhiÒu øng dông. Sau ®©y lµ gi¶i ph¸p m¹ng mÆt ®Êt sö dông c«ng nghÖ IP ®Ó hç trî cho øng dông ADS-B H×nh 6.13. M¹ng mÆt ®Êt 6.5.3.1. Sù ph©n ph¸t d÷ liÖu trong m¹ng mÆt ®Êt M¹ng mÆt ®Êt cã thÓ xem nh­ mét m¹ng toµn cÇu víi nh÷ng sù kÕt nèi ®Õn sè l­îng lín c¸c hÖ thèng vµ nguån th«ng tin. Kü thuËt Multicast sÏ ®­îc dïng ®Ó ph©n ph¸t c¸c d÷ liÖu ADS-B. Kü thuËt nµy dïng ®Ó ph©n ph¸t c¸c d÷ liÖu mét c¸ch hiÖu qu¶ tõ nhiÒu ng­êi göi ®Õn nhiÒu ng­êi nhËn vµ do ®ã phï hîp víi lo¹i øng dông nh­ ADS-B. Multicast tèi thiÓu tiªu thô b¨ng th«ng cña liªn kÕt d÷ liÖu, xö lý ®Þnh tuyÕn vµ ph©n ph¸t, ®ång thêi göi trÔ khi cïng mét nguån d÷ liÖu cho nhiÒu ng­êi dïng. Kü thuËt multicast ®­îc m« t¶ nh­ h×nh vÏ 6.14. Sö dông multicast sÏ t¨ng c­êng kh¶ n¨ng ph©n ph¸t d÷ liÖu ADS-B tíi nhiÒu nhãm ng­êi sö dông. Multicast cßn hç trî c¸ øng dông ph¸t lªn nh­ TIS-B. NhiÒu tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ ph¸t lªn c¸c th«ng tin nhËn d¹ng vµ c¸c th«ng tin nµy sÏ ®­îc ph¸t ®i hiÖu qu¶ b»ng multicast cho nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt kh¸c tõ trung t©m. Ng­êi nhËn Ng­êi göi Ph©n ph¸t th«ng th­êng Ph©n ph¸t Multicast H×nh 6.14. Multicast 6.5.3.2. C¸c øng dông sö dông d÷ liÖu ADS-B HÖ thèng ATM vµ c¸c øng dông sö dông d÷ liÖu ADS-B sÏ kÕt nèi ®Õn mét hoÆc nhiÒu ®Þa chØ multicast ADS-B t¹i m¹ng mÆt ®Êt. Kü thuËt multicast sÏ t¹o lªn tÝnh dù phßng. NhiÒu tr¹m mÆt ®Êt cïng nhËn ®­îc c¸c b¶n tin ADS-B gièng nhau sÏ lµ sù dù phßng trong phÇn lín thêi kú bay. NÕu nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt thu ®­îc c¸c b¶n tin ADS-B gièng nhau vµ ph¸t tiÕp chóng tíi ®Þa chØ multicast t­¬ng tù sÏ xÈy ra nguy c¬ chång nhau trong m¹ng. Do ®ã sÏ ph¶i thùc hiÖn c«ng viÖc läc c¸c b¶n tin tr­íc khi göi chóng ®i tíi c¸c ®Þa chØ multicast hoÆc c¸c øng dông nhËn chóng. C«ng cô läc lµ mét tuú chän l¾p thªm trong m¹ng, nh­ng ®ã lµ c«ng cô ®­îc ICAO khuyÕn nghÞ. Nh­ ®· ®Ò cËp trªn, c¸c b¶n tin ADS-B trong m¹ng nªn ®­îc ®Þnh d¹ng theo chuÈn ASTERIX (môc 21) ®Ó ph¸t trªn m¹ng, giao diÖn nµy ®­îc sö dông trong phÇn lín hÖ thèng ATS. ViÖc ph©n ph¸t c¸c d÷ liÖu ADS-B cã c¸c ®Æc tr­ng ®Æc biÖt trªn m¹ng. ADS-B lµ mét d÷ liÖu thêi gian thùc vµ cÊu tróc m¹ng mÆt ®Êt ph¶i ®¶m b¶o r»ng trÔ lµ cùc tiÓu. Luång d÷ liÖu ADS-B cÇn ph¶i ®­îc ph©n bæ mét b¨ng th«ng nhÊt ®Þnh trªn m¹ng. 6.5.3.3. Th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm Trªn ®©y lµ c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ sö dông giao thøc IP. C¸c th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm sö dông ®Þa chØ ®Ých vµ dÞa chØ nguån IP ®éc nhÊt. C¸c thùc thÓ nhËn d¹ng th«ng th­êng kh¸c nh­ lµ ®Þa chØ multicast vµ chØ sè cæng còng ph¶i lµ ®éc nhÊt trªn m¹ng. V× vËy, c¸c nhµ qu¶n trÞ ph¶i cïng phèi hîp, ®¨ng ký, s¾p xÕp ®Þnh ra c¸c yÕu tè cña m¹ng vµ c¸c giao thøc cÇn thiÕt. Mét m« h×nh ho¹t ®éng cña th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm sö dông m¹ng IP ®­îc m« t¶ nh­ h×nh vÏ d­íi ®©y. Trong ®ã, c¶ tr¹m mÆt ®Êt vµ c¸c tÇu bay cã ®Þa chØ IP thuéc cïng mét m¹ng IP. M¹ng nµy gäi lµ M¹ng IP vËn chuyÓn VDL Mode 4 (VDL Mode 4 Transit IP-Network). ChuÈn VDL Mode 4 hç trî th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm nh­ lµ mét m¹ng con trong m¹ng ATN ®Þnh ra bëi ICAO. H×nh 6.14. VDL Mode 4 Transit IP-Network 6.5.4. VÊn ®Ò dù phßng vµ tÝnh toµn vÑn cña hÖ thèng mÆt ®Êt Cã nhiÒu møc kiÕn tróc m¹ng mÆt ®Êt tuú thuéc vµo c¸c øng dông ®­îc hç trî. Mét gi¶i ph¸p ®Çu cuèi cao cÊp lµ m¹ng mÆt ®Êt cã ®Çy ®ñ dù phßng. CÊp thÊp h¬n lµ gi¶i ph¸p sö dông trong bèi c¶nh kh«ng cÇn sù an toµn cña øng dông vµ liªn kÕt VDL Mode 4 ®ãng vai trß bæ trî cho c¸c nguån th«ng tin kh¸c. Yªu cÇu vÒ m¹ng mÆt ®Êt sÏ phô thuéc vµo øng dông ho¹t ®éng vµ kh¶ n¨ng dù phßng cña hÖ thèng. Gi¶i ph¸p cao cÊp sÏ bao gåm tÝnh n¨ng dù phßng nãng, chøc n¨ng listen-back vµ kh«ng cã ®iÓm lçi trªn toµn m¹ng. H×nh vÏ 6.15 m« t¶ c¸ch kÕt nèi hÖ thèng c¸c tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 víi hÖ thèng qu¶n lý kh«ng l­u ATM víi ®é dù phßng cao nhÊt. Hai khèi A vµ B ®¹i diÖn cho hai thiÕt bÞ ho¹t ®éng song song cã thÓ tù ®éng chiÕm chç khi khèi kia lçi. ViÖc nèi chÐo c¸c tuyÕn bus còng nh»m môc ®Ých t¨ng thªm tÝnh dù phßng. HÖ thèng ATM Tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 Khèi B Dù phßng nãng Dù phßng nãng Khèi A Khèi A Khèi B §­êng ®Þnh tuyÕn A §­êng ®Þnh tuyÕn B H×nh 6.15. KÕt nèi hÖ thèng VDL Mode 4 vµ hÖ thèng ATM víi dù phßng ®Çy ®ñ TÝnh toµn vÑn dù liÖu truyÒn ®i trong m¹ng mÆt ®Êt cßn cã mét vÊn ®Ò chÝnh n÷a, ®ã liªn quan ®Õn sù nhËn thùc, tÝnh chÝnh x¸c vµ sù kÞp thêi cña c¸c b¶n tin. C¸c ph­¬ng tiÖn ph¶i t¨ng c­êng ®Ó ®¶m b¶o kh«ng cã sù sai lÖch kh«ng s¶y ra trong qu¸ tr×nh ph©n ph¸t c¸c ®iÖn v¨n. Mét vÊn ®Ò n÷a lµ ®iÖn v¨n ®­îc ph©n ph¸t ®i nh­ng chØ cã nh÷ng ng­êi nhËn cã ®ñ quyÒn h¹n míi cã thÓ ®äc ®­îc, do ®ã cÇn cã sù kÕt hîp cña c¸c kü thuËt m· ho¸. KÕt luËn - §Ò xuÊt vµ kiÕn nghÞ X©y dùng mét liªn kÕt d÷ liÖu sö dông b¨ng tÇn VHF trªn kh«ng song víi c¸c m¹ng mÆt ®Êt s½n cã lµ mét ®iÒu kiÖn tÊt yÕu cña sù ph¸t triÓn ngµnh hµng kh«ng d©n dông thÕ giíi. Cã rÊt nhiÒu h­íng ph¸t triÓn kü thuËt VHF Data Link theo ®Ò xuÊt chuÈn ban ®Çu cña ICAO (VDL Mode 1). Kü thuËt ®Çu tiªn lµ VDL Mode 2 ®­îc ph¸t triÓn t¹i Mü vµ mét sè vïng Ch©u ¢u, víi thuËt to¸n §a truy nhËp c¶m nhËn sãng mang VHF vµ kü thuËt ®iÒu chÕ D8PSK, VDL Mode 2 sÏ cung cÊp cho ng­êi sö dông kh¶ n¨ng d÷ liÖu lµ 25 KHz/ kªnh, trong tr­êng hîp toµn t¶i tèc ®é d÷ liÖu lµ 10 kbit/s. HÖ thèng VDL Mode 2 ®ang ®­îc ph¸t triÓn nh­ng l¹i ®­îc ®¸nh gi¸ lµ cã trë ng¹i tiÒm Èn ®èi víi hÖ thèng ®iÖn tho¹i sè vµ bÞ FAA rµng buéc lµ chØ ®­îc ph¸t triÓn cho tíi khi kh«ng v­ît qóa c¸c ®iÒu kiÖn vÒ hÖ thèng do FAA ®­a ra. Kü thuËt kÕ tiÕp lµ VDL Mode 3 tÝch hîp c¶ liªn l¹c tho¹i vµ d÷ liÖu trªn tÇn sè VHF, nã t­¬ng tù nh­ hÖ thèng vÖ tinh di ®éng hµng kh«ng trong ®ã khèi di ®éng vÖ tinh thùc hiÖn c¶ liªn l¹c tho¹i vµ d÷ liÖu. Tuy nhiªn, do giao thøc VDL mode3 sö dông thuËt to¸n TDMA cæ ®iÓn ®­îc qu¶n lý bëi mét tr¹m mÆt ®Êt ®Ó cung cÊp 3 hay 4 kªnh logic trªn mét kªnh VHF 25 KHz, ®iÒu nµy cho phÐp chÊt l­îng tèt h¬n nhiÒu so víi VDL Mode 2 nh­ng còng v× thÕ l¹i vÊp ph¶i trë ng¹i l¹i t¾c nghÏn kªnh vµ kÕt qu¶ lµ kh«ng ®ñ tÇn sè cã hiÖu lùc t¹i ch©u ¢u hoÆc B¾c Mü. ICAO chØ cho phÐp ph¸t triÓn kü thuËt nµy ®Ó hç trî cho tho¹i ATS th«ng th­êng vµ ph¶i chê cho ®Õn n¨m 2009 ®Ó sö dông c¸c kªnh tho¹i 8.33 KHz. Cuèi cïng hÖ thèng VDL Mode 4 ®­îc lùa chän ®Ó nghiªn cøu ë ®©y ®· chøng tá ®­îc ­u viÖt cña m×nh. Víi thuËt to¸n ®a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian tù tæ chøc STDMA trªn kªnh VHF 25 KHz, hÖ thèng ®· gi¶m ®¸ng kÓ chi phÝ x©y dùng c¸c tr¹m mÆt ®Êt v× viÖc ®iÒu khiÓn kªnh VDL kh«ng ph¶i do bÊt cø tr¹m mÆt ®Êt nµo ®iÒu khiÓn mµ lµ “tù tæ chøc” gi÷a c¸c tr¹m víi nhau vµ t¹i nh÷ng vïng bay b»ng, chiÕm phÇn lín thêi gian bay, th× c¸c tÇu bay cã thÓ bay ®éc lËp. Lîi ®iÓm thø 2 lµ c¸c tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ ph¸t trïng tÇn sè nhau miÔn lµ chóng ®­îc ®iÒu khiÓn ®Ó kh«ng ph¸t trïng khe thêi gian lµ ®ñ, do ®ã vÊn ®Ò tµi nguyªn tÇn sè VHF ®· ®­îc gi¶i quyÕt. Tuy kh«ng hç trî c¸c dÞch vô m¹ng con ATN tèt b»ng VDL Mode 2, nh­ng VDL Mode 4 l¹i hç trî c¸c b¶n tin ng¾n lÆp l¹i rÊt tèt nªn nã lµ nÒn t¶ng cho øng dông ADS-B cña ICAO. Víi dÞch vô gi¸m s¸t ADS-B nµy, trong t­¬ng lai c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ m¸y bay ®Òu cã thÓ quan s¸t ®­îc luång kh«ng l­u vµ dÇn dÇn thay thÕ cho m¹ng Radar tèn kÐm nh­ hiÖn t¹i. Trong thùc tÕ, ®Ó thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh chuyÓn sang hÖ thèng CNS/ATM míi, Trung t©m Qu¶n lý bay d©n dông ViÖt Nam ®· phèi hîp chÆt chÏ víi c¸c bé phËn cÊu thµnh cña Ngµnh Hµng kh«ng d©n dông ViÖt Nam trong viÖc x©y dùng kÕ ho¹ch chuyÓn ®æi. Bªn c¹nh ®ã, trong viÖc x©y dùng kÕ ho¹ch ®Çu t­, Trung t©m ®· b¸m s¸t c¸c h­íng dÉn vµ kÕ ho¹ch chuyÓn ®æi sang CNS/ATM míi cña ICAO khu vùc Ch©u ¸ - Th¸i B×nh D­¬ng. Ngµy 30/10/2002 Trung t©m KSKL Hå ChÝ Minh trong ch­¬ng tr×nh CNS/ATM míi ®· ®­îc khëi c«ng x©y dùng. Trung t©m nµy dù kiÕn ®­a vµo ho¹t ®éng cuèi n¨m 2004. Qu¸ tr×nh chuyÓn tiÕp sang CSN/ATM míi sÏ ®­îc thùc hiÖn theo ph­¬ng thøc "cuèn chiÕu" cho tíi n¨m 2010 (theo ®óng tiÕn ®é ICAO ®Ò ra). Ph­¬ng thøc nµy gióp cho viÖc tËn dông c¸c trang thiÕt bÞ hiÖn cã vµ ®¶m b¶o tiÕt kiÖm tèi ®a. ViÖc chuyÓn ®æi c¸c hÖ thèng cÇn ph¶i ®­îc tiÕn hµnh toµn diÖn trªn quy m« toµn cÇu víi nhiÒu hÖ thèng kh¸c nhau. Trong khu«n khæ cã h¹n, bµi luËn v¨n nµy chØ ®Ò cËp ®Õn vÊn ®Ò kü thuËt cña mét trong nh÷ng hÖ thèng lâi vµ x©y dùng m« h×nh ho¹t ®éng c¸c tr¹m trªn quy m« nhá. §Ó thÝch øng víi c¸c dù ¸n lín, ®Ò tµi sÏ nµy cÇn ph¶i ®­îc ph¸t triÓn cao h¬n n÷a. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn luËn v¨n kh«ng tr¸nh khái nhiÒu thiÕt sãt, t«i mong muèn nhËn ®­îc nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp ®Ó luËn v¨n ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. AEA Yearbook, April 1999. [2]. B¸o c¸o hµng n¨m cña trung t©m qu¶n lý bay d©n dông ViÖt Nam [3]. Bïi ViÖt B¾c, “M¸y bay vµ ngµnh hµng kh«ng” - Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt -1981. [4]. Civil Aviation Administration of Viet Nam, “Aeronautical Information Publication 3rd edition” - Viet Nam Air Traffic Management- 2000. [5]. Côc hµng kh«ng d©n dông ViÖt Nam, “LËp kÕ ho¹ch quèc gia cho c¸c hÖ thèng CMS/ATM míi” - Ban chØ ®¹o ch­¬ng tr×nh CNS/ATM - 2001. [6]. CODA, “Annual Report” - 2000. [7]. EUROCONTROL, “Annual Report” - 2001. [8]. Flight International, 29 August – 4 September 2000. [9]. IATA, “World Civil Aviation Infrastructure & Development” - 2001 [10]. Jane’s Transport News, 16 August 2000. [11]. KÕ ho¹ch kh«ng vËn toµn cÇu vÒ c¸c hÖ thèng CNS/ATM [12]. NEAN Update Project, “VDL Mode 4 Operational Concept” - 2001 [13]. Ng« Huy C­¬ng, “Mét sè vÊn ®Ò vÒ luËt hµng kh«ng” - Nhµ xuÊt b¶n c«ng an nh©n d©n - 2000. [14]. SITA, “ Tµi liÖu tiªu chuÈn kü thuËt cho §­êng liªn kÕt VHF sè “- ACMP-1997 [15]. White House Commission on Aviation Safety & Security.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docỨng dụng của vhf data link mode 4 trong môi trường cns-atm.doc
Luận văn liên quan