Automatic Dependent Surveillance

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Portabler ADS-B-Empfänger von Garmin

Automatic Dependent Surveillance - Broadcast (ADS-B; deutsch etwa Automatische Aussendung zugehöriger/abhängiger Beobachtungsdaten) ist ein System der Flugsicherung zur Anzeige der Flugbewegungen im Luftraum.

Funktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Luftfahrzeuge bestimmen selbständig ihre Position, beispielsweise über Satellitennavigationssysteme wie GPS mit European Geostationary Navigation Overlay Service und GLONASS. Die Position und andere Flugdaten, wie Flugnummer, Flugzeugtyp, Zeitstempel, Geschwindigkeit, Flughöhe und geplante Flugrichtung werden kontinuierlich – typischerweise einmal pro Sekunde – ungerichtet auf 1090 MHz abgestrahlt. Daher bezeichnet man das Verfahren als ADS-B (broadcast), genauer als ADS-B out für output. Ebenfalls möglich ist der Versand auf Anforderung. Das System heißt dann ADS-C (contract) oder auch ADS-A (adressed).

Die Flugkontrolle empfängt die Daten aller Verkehrsteilnehmer (als ADS-B out) und bereitet sie grafisch auf. Diese Informationen sind denen, die aus Bodenradar gewonnen werden, deutlich überlegen. Werden die gesamten Verkehrsdaten über ADS-B in (in für input) an die Flugzeuge übermittelt, verfügen Piloten und Fluglotsen über dieselbe Übersicht über den Flugverkehr, das sogenannte Cockpit Display of Traffic Information (CDTI).

Die Reichweite der ADS-B-Ausstrahlung beträgt bis zu 200 Seemeilen (370 km) für Empfangsstellen am Boden. ADS-B Signale können auch ueber Satelliten im Low Earth Orbit (LEO) empfangen werden, ein Service, der von der Firma Aireon über das Iridium Next-System angeboten wird. Da ein einzelner Satellit über eine Reichweite von bis zu 2000 Seemeilen (3700 km) verfügt, kann somit die ganze Erde effektiv abgedeckt werden, inklusive bislang nicht überwachter Gebiete über den Ozeanen oder den Polarregionen.

Technik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

ADS-B in seiner standardisierten Form benutzt den sogenannten 1090 Extended Squitter Datalink, welcher auf der existierenden Mode S-Technologie basiert. Dementsprechend teilt ADS-B viele Charakteristiken: Die Frequenz ist ebenfalls 1090 MHz, die Modulation eine Puls-Pausen-Modulation, die Bandbreite 1 MBit/s und die Länge der Nachrichten beträgt 112 bit. Es gibt keine Kollisionsprävention über ein primitives zufälliges Backoff-Verfahren hinaus, was zu hohen Verlustraten in viel benutzten Lufträumen führt.

Nutzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Primär wird ADS-B von der Flugsicherung eingesetzt zur Ortung und Überwachung von Luftfahrzeugen zur Erhöhung der Sicherheit durch verbesserte Informationen für den Piloten über die Flugzeugumgebung. ADS-B verursacht dabei geringere Kosten als konventionelles Radar und erhöht die Qualität der Ortung von Luftfahrzeugen durch eine im Vergleich zum Radar höhere Update-Rate. ADS-B wird heute in Regionen benutzt, in denen es keine flächendeckende Radarüberwachung gibt, z. B. Alaska oder Australien. Ein weiterer Einsatzbereich ist die Verwendung als Ersatz für das Bodenradar zur Überwachung der Luftfahrzeuge, sowie auch gleichzeitig von Bodenfahrzeugen auf dem Vorfeld und den Rollbahnen von Flughäfen.

Einige Webdienste wie z. B. Flightradar24 werten diese Daten ebenfalls aus.

Bei vielen neu ausgelieferten Verkehrsflugzeugen gehören ADS-B-Transponder zur Standardausrüstung.

Jeder Iridium-NEXT-Satellit wird mit einem ADS-B-Empfänger ausgestattet [1]. Satellitengestütztes ADS-B ermöglicht die Flugverkehrskontrolle in Regionen, die heute nicht durch ein Flugsicherungsradar abgedeckt werden. Durch die ADS-B-Empfängern auf den Iridium-NEXT-Satelliten ist der weltweite, lückenlose Empfang von ADS-B-Signalen möglich.

Zeitplan der Einführung von ADS-B[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Folgende Teile des Absatzes scheinen seit 2016 nicht mehr aktuell zu sein: Langfristige Auswirkungen bis 2016 - wir haben aber bald 2019.
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Der Zeitplan der Einführung wird bestimmt durch die Ausrüstung von ADS-B Transpondern in den Luftfahrzeugen, Kosten für die Ausrüstung, angenommenen Nutzen und die Regularien der Luftfahrtbehörden. Die Kosten der Ausrüstung von Luftfahrzeugen mit ADS-B-Transpondern ist relativ gering und bietet eine Reihe von Vorteilen für die Flugsicherung und die Luftraumnutzer. Dennoch hinkt die Upgrade-Geschwindigkeit hinter den Erwartungen zurück. Der momentane Zeitplan in Europa (durch Eurocontrol) und in den USA (durch die Federal Aviation Administration) sieht eine zwingende Ausstattung mit ADS-B für Flugzeuge im überwachten Luftraum bis zum Jahr 2020 vor und Industriebeobachter fürchten bereits, dass dieser Zeitplan zu knapp bemessen ist.

Kurzfristige Entwicklungen (2006–2008) In den nächsten Jahren werden ADS-B-Feldversuche fortgesetzt und eine zunehmende Anzahl älterer Verkehrsflugzeuge mit ADS-B-Avionik nachgerüstet.

  • Schweden. Die schwedische Luftfahrtbehörde baut derzeit ein flächendeckendes Netz von 12 Bodenstationen aus.
  • Australien. Australien führt Feldversuche in Queensland durch, um die Machbarkeit von ADS-B als Alternative zu radargestützten Überwachungssystemen zu testen. Es wird erwartet, dass durch ADS-B Kosteneinsparungen und erhöhte Sicherheit besonders in den Gebieten erreicht werden, die bisher nicht vollständig durch Radar abgedeckt sind.

Mittelfristige Entwicklungen (2008–2015) Neben der weiteren Verbreitung von ADS-B-Transpondern bei Verkehrsflugzeugen, ist zu erwarten, dass eine größere Anzahl von Bodenstationen in Betrieb genommen sein wird.

Langfristige Auswirkungen (ab 2016)

  • Eine nahezu vollständige Ausrüstung der Flotten der Luftverkehrsgesellschaften wird es ermöglichen, die Vorteile von ADS-B in größerem Umfang zu nutzen.
  • Durch eine größere Genauigkeit der Luftraumüberwachung könnte es möglich werden, geringere Staffelungsminima einzuführen und dadurch die Kapazität des Luftraums zu erhöhen.

Verwandte Systeme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Sprachbasierte UKW-Funksysteme für das Air Traffic Management erreichen in naher Zukunft ihre Kapazitätsgrenze. Das EU-Projekt SESAR trifft unter anderem eine Auswahl von datenbasierten Systemen. So könnte das Traffic Alert and Collision Avoidance System ausgebaut werden. Die Erweiterung des Sekundärradars durch Mode S Extended Squitter (ES) wird wahrscheinlich in Zukunft zugunsten von VDL Mode4 im Self Organising TDMA-Verfahren (STDMA) nicht weiter verfolgt werden.

Speziell für die Bedürfnisse der Kleinfliegerei (hohe Flugzeugdichte, häufige Flugwegänderungen, kostengünstig, platz- und energiesparend) wurde ein ADS-B-Konzept namens FLARM umgesetzt. Es hat sich seit der Einführung 2004 rasant weltweit verbreitet, obschon es auf einem proprietären Funkprotokoll aufbaut. Mitte 2014 waren annähernd 25.000 Systeme im Einsatz. Die geringe Reichweite von FLARM (< 5 km) erlaubt aber keine größere Übersicht über den Luftraum. Außerdem gibt es (aus diesem Grund) auch keine Bodenstationen, die einen Überblick z. B. außerhalb des Platzverkehrs bieten könnten. FLARM ist von der Konzeption her ein Kollisionswarngerät, ursprünglich gedacht für Segelflugzeuge.

In der Schifffahrt arbeitet das AIS nach einem ähnlichen technischen Prinzip wie ADS-B. Ein dem CDTI ähnliches System zur Visualisierung der hiermit gewonnenen Daten an Bord ist in der Schifffahrt das ECDIS.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. http://investor.shareholder.com/common/download/download.cfm?companyid=ABEA-3ERWFI&fileid=578116&filekey=5712babf-e913-418e-9d98-0eac2b365b21&filename=IRDM_News_2012_6_19_Financial_Releases.pdf