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

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.