Pull to refresh

АЗН-В как технология наблюдения для беспилотников

Reading time 5 min
Views 9.4K
Сделать дроны видимыми пилотам самолетов и диспетчерам – главная задача на сегодня. Для ее решения существует сразу несколько потенциально применимых технологий, а дебаты о том, какая лучше, не утихают. В данном материале мы коснемся автоматического зависимого наблюдения-вещания (АЗН-В), ведь именно оно является международным авиационным стандартом, применяемым для наблюдения в гражданской авиации (ГА).

Уже не первый год АЗН-В тестируют для БПЛА. Тем не менее, даже в рамках этого направления существует сразу несколько различных точек зрения.

Исторически в мире было разработано всего три линии передачи данных: 1090ES, UAT и VDL-4. На сегодняшний момент только две из них используют в авиации – 1090ES и UAT. UAT применяется исключительно в США для авиации общего назначения (АОН). 1090ES – во всем остальном мире, а также в США для коммерческой авиации. Если вы в СМИ встречаете упоминания об АЗН-В, то с высокой долей вероятности можно сказать, что речь идет либо о 1090ES, либо о UAT. Однако в России ситуация несколько иная, здесь ведутся работы с АЗН-В 1090ES, а также есть некоторые разработки на базе созданной в Швеции VDL-4.

Тестовые полеты с применением малогабаритных транспондеров АЗН-В 1090ES для дронов в России не новы и выполнялись уже не раз. Среди них можно выделить полеты в Кронштадте и в Подмосковье в прошлом году, о которых ранее писало агентство «РИА-Новости». В обоих случаях было продемонстрировано, как при помощи мобильных ответчиков АЗН-В 1090ES дроны становились видимыми пилотам самолетов, а также наземным службам. Тестовые полеты с оборудованием АЗН-В VDL-4 анонсировались во время МАКС-2019, однако насколько они были успешными, пока трудно судить.

Для справки

Автоматическое зависимое наблюдение-вещание или АЗН-В – технология которая позволяет ВС определять свои координаты при помощи спутников, а затем транслировать эту и прочую информацию в эфир в широковещательном диапазоне для других ВС и служб ОрВД. Благодаря АЗН-В работает знаменитый сервис Flightradar24, который выводит информацию о воздушных судах в режиме реального времени. Технология обладает рядом преимуществ, среди которых – высокий темп обновления данных (для традиционных радиолокаторов он составляет порядка 10 секунд, для АЗН-В — одна секунда). Для наглядности ниже представлена иллюстрация того, как работает традиционный вторичный радиолокатор и АЗН-В.

Вторичный радиолокатор:


www.ads-b.com

АЗН-В:


www.ads-b.com

Как отмечают эксперты, главное преимущество использования технологии АЗН-В для дронов заключается именно в ее совместимости с авиацией. Судите сами, оборудовав БПЛА мобильными передатчиками, совместимыми с теми, что уже есть на самолетах, вы разом можете сделать их видимыми пилотам. И наоборот, если БПЛА будет оснащен приемником АЗН-В 1090ES, то он сможет «видеть» окружающие его самолеты. При этом вам не придется переоснащать весь авиапарк новым оборудованием. Звучит потрясающе.


uavionix.com/the-battle-for-drone-tracking-technology

Пилотируемые ВС уже используют ответчики АЗН-В 1090ES, и количество таких бортов неуклонно растет. В ЕС отчитались, что за последний год бортовое оснащение АЗН-В 1090ES выросло вдвое и достигает 40% (данные на апрель 2019 г). Оборудование уже не первый год ставят на новые лайнеры прямо на заводе. К слову, новый инновационный российский лайнер МС-21 также будет оснащаться АЗН-В 1090ES, что называется, «по умолчанию».

Важно обратить внимание на то, что вышеперечисленные сильные стороны АЗН-В применимы в полной мере только к линии передачи данных (ЛПД) 1090ES. UAT используют только для самолетов АОН и только в США. VDL-4 же в принципе не может похвастаться ни большим количеством оборудованных бортов в небе, ни общемировой тенденцией роста – данный тип ЛПД не принят к эксплуатации ни одной страной мира. После проведения ряда исследований и рабочих групп, мировая гражданская авиация де-факто остановила свой выбор на АЗН-В 1090ES. Сейчас эта линия передачи данных применяется в более чем 50 странах мира. UAT так и осталась исключительной особенностью США, а разговоры о VDL-4 в общемировом пространстве практически прекратились.

Для справки
Частоты:
978 МГц (UAT);
1090 МГц (1090ES);
108-118 МГц (VDL-4).

Скорость передачи данных:
1 Мбит/с (1090ES и UAT);
19,2 Кбит/с (VDL-4).

Страны:
США (UAT);
США, ЕС, Великобритания, Индия, Австралия, Индонезия и другие (~50 стран, 1090ES);
Швеция, Россия (VDL-4, опытная эксплуатация).

«Dale Stacey / Aeronautical Radio Communication Systems and Networks»


Стоит отметить, что еще в 2000-ных Airbus формулировал перечень вопросов к линии передачи данных VLD-4, ряд из них, по всей видимости, стал критичным для дальнейшего развития стандарта. Среди них было то, что УКВ-диапазон не эффективен для применения в АЗН-В. В рамках рабочей группы ИКАО, были обозначены и другие «узкие места»: возможные помехи, ведь УКВ уже используют на бортах; низкая скорость передачи данных – 19 Кбит/c против 1 Мбит/с у 1090ES и UAT. Также в Airbus отметили, что выделяемая возможность прямого взаимодействия «point-to-point», не является широко применимой на практике.


Скачать «Airbus work on VDL Mode 4»

В Boeing проводили свое исследование и также сообщили, что передача сигнала VDL-4 сопровождается увеличением количества помех для уже существующей голосовой связи бортов. В конечном итоге, в компании заключили, что есть еще ряд проблем и до тех пор, пока они не будут решены, VDL-4 не может внедрятся на самолетах Boeing.


Скачать «Boeing Position Paper on VDLM4»

Данные заключения были сделаны еще в начале 2000-х и с тех пор, ни один из производителей ВС не начал работу с VDL-4.

В программе развития АЗН-В и других средств наблюдения в Европе («ADS-B and other means of surveillance implementation status») представлены планы развития инфраструктуры АЗН-В 1090ES. В общемировом масштабе можно наблюдать схожую картину – из более 100 проектов АЗН-В по всему миру почти все связаны с ЛПД 1090ES. Одним из наиболее интересных кейсов внедрения АЗН-В является Австралия. На территории всей страны была развернута сеть АЗН-В 1090ES с поддержкой передачи данных от бортов – OUT и приема данных бортами – IN. Таким образом, воздушные суда получили возможность видеть друг друга напрямую.


Australian Goverment – Civil Aviation Safety Authority: Chapter 4 Surveillance and ADS-B

Тогда в Австралии отказались от внедрения двух ЛПД (как в США) из-за избыточности и сильного удорожания сдвоенной системы. Главная сильная сторона UAT – передача данных о погоде FIS-B была оценена не как критичная.

Что же дроны? Сегодня большое количество стран и организаций активно проводят тестовые полеты БПЛА. К слову, в той же Австралии стартовали множество инновационных проектов. Американские Google Wing и Amazon PrimeAir проводили первые пилотные полеты именно здесь. На сегодняшний день, Google Wing уже запустил службу доставки продуктов, а Uber в качестве своего первого международного города для аэротакси выбрал Мельбурн.

В других странах также проходят масштабные тесты БПЛА, они включают городские полеты, доставку грузов, полеты аэротакси, полеты на дальние дистанции и проч. Среди применяемых технологий активно тестируют сети 4G и 5G (как перспективная тех. для городов будущего), АЗН-В 1090ES/UAT и FLARM.

Среди знаковых событий, можно выделить то, что крупнейший мировой производитель дронов – DJI подтвердил планы устанавливать с 2020 года приемники АЗН-В 1090ES / UAT на все свои дроны весом более 250 г. В компании отмечают, что данная технология позволит БПЛА видеть пилотируемые самолеты/вертолеты поблизости, что существенным образом повысит безопасность полетов уже сегодня и не потребует переоснащения воздушных судов.


www.dji.com/flysafe/airsense

Общая география проектов тестирования БПЛА весьма обширна: это и полеты в рамках SESAR U-Space в Европе, и полеты NASA и FAA в США, полеты в Индии, в Японии, в Австралии и Новой Зеландии и проч. Более того, отдельные страны уже начали использовать дроны для доставки небольших грузов в коммерческих целях, среди них – Австралия, Финляндия, США. В таких проектах, помимо технологий связи и наблюдения, организаторами особо выделяется единая система обмена данными – FIMS. Подобная система является своего рода связующим звеном и объединяет БПЛА, компании-поставщиков услуг, а также национальные системы организации воздушного движения. FIMS – это отдельная интересна тема и мы расскажем о ней в будущих материалах.


Switzerland’s U-Space: Enabling a “Safe and Open Drone Economy” With Aviation Data Exchange Hub
Tags:
Hubs:
+6
Comments 9
Comments Comments 9

Articles