Die Kollisionsvermeidung ist ein wesentlicher Bestandteil des NextGen-Plans der FAA zur Umgestaltung des National Airspace System (NAS). Die Erhöhung der Anzahl von Flugzeugen, die die gleiche Menge an Luftraum und Bodeneinrichtungen nutzen, erfordert die Implementierung neuer Technologien, um ein hohes Leistungs- und Sicherheitsniveau aufrechtzuerhalten. Die erfolgreiche Verbreitung von globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS), wie beispielsweise GPS, hat zur Entwicklung eines Kollisionsvermeidungssystems geführt, das als automatische abhängige Überwachungsübertragung (ADS-B) bekannt ist. ADS-B ist ein integraler Bestandteil des NextGen-Programms. Die Implementierung seiner boden- und luftgestützten Infrastruktur ist derzeit im Gange. ADS-B ist in Teilen der Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt aktiv.
ADS-B wird in zwei Segmenten betrachtet: ADS-B OUT und ADS-B IN. ADS-B OUT kombiniert die von einem GPS-Empfänger verfügbaren Positionsinformationen mit Flugstatusinformationen an Bord, dh Standort einschließlich Höhe, Geschwindigkeit und Zeit. Anschließend sendet es diese Informationen an andere mit ADS-B ausgestattete Flugzeuge und Bodenstationen.
Zwei unterschiedliche Frequenzen werden verwendet, um diese Sendungen mit Datenverbindungsfähigkeit zu übertragen. Das erste ist eine erweiterte Verwendung des 1090-MHz-Mode-S-Transponderprotokolls, das als 1090 ES bekannt ist. Die zweite, die größtenteils als neue Breitbandlösung für die Implementierung von ADS-B in der allgemeinen Luftfahrt eingeführt wird, liegt bei 978 MHz. Dazu wird ein 978 Universal Access Transceiver (UAT) verwendet. Zusätzlich zur GPS-Antenne und dem Empfänger ist eine Rundstrahlantenne erforderlich. Luftgestützte Empfänger einer ADS-B-Sendung verwenden die Informationen, um den Standort und die Bewegung des sendenden Flugzeugs auf einer Flugdeckanzeige ähnlich TCAS darzustellen.
Kostengünstige Bodenstationen (im Vergleich zu Radar) werden in abgelegenen und blockierten Gebieten errichtet, um ADS-B zu verbreiten. Bodenstationen tauschen Informationen aus luftgestützten ADS-B-Sendungen mit anderen Bodenstationen aus, die Teil des Flugverkehrsmanagementsystems (ATMS) sind. Daten werden ohne menschliche Bestätigung übertragen. Mikrowellen- und Satellitenübertragungen werden verwendet, um das Netzwerk zu verbinden.
Für die Verkehrstrennung und -steuerung hat ADS-B mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichem Bodenradar. Erstens kann der gesamte Luftraum mit viel geringerem Aufwand abgedeckt werden. Das veraltete ATC-Radarsystem, das vorhanden ist, ist teuer in der Wartung und im Austausch. Außerdem liefert ADS-B genauere Informationen, da der Vektorzustand mit Hilfe von GPS-Satelliten vom Flugzeug generiert wird. Das Wetter ist mit ADS-B ein stark reduzierter Faktor. Ultrahochfrequenz-GPS-Übertragungen sind nicht betroffen. Eine erhöhte Positionierungsgenauigkeit ermöglicht eine höhere Verkehrsdichte und Landeanflüge, eine offensichtliche Anforderung, um mehr Flugzeuge in und aus der gleichen Anzahl von Einrichtungen zu betreiben. Der höhere verfügbare Steuerungsgrad ermöglicht auch eine Streckenführung für weniger Wetterverzögerungen und optimale Kraftstoffverbrauchsraten.
ADS-B IN bietet Funktionen, die in TCAS nicht verfügbar sind. Ausgerüstete Flugzeuge können zahlreiche Daten empfangen, um das Situationsbewusstsein zu verbessern. Traffic Information Services-Broadcast (TIS-B) liefert Verkehrsinformationen von Nicht-ADS-B-Flugzeugen und ADS-B-Flugzeugen auf einer anderen Frequenz. Die Bodenradarüberwachung von Oberflächenzielen und alle Verkehrsdaten im verbundenen Netzwerk von Bodenstationen werden über ADS-B IN an das Flugdeck gesendet. Dies liefert ein vollständigeres Bild als die reine Luft-Luft-Kollisionsvermeidung. Fluginformationsdienste-Broadcast (FIS-B) werden auch von ADS-B IN empfangen. Wettertext und -grafiken, ATIS-Informationen und NOTAMS können in Flugzeugen mit 987-UAT-Fähigkeit empfangen werden.
ADS-B-Testeinheiten sind für geschultes Wartungspersonal verfügbar, um den ordnungsgemäßen Betrieb von ADS-B-Geräten zu überprüfen. Dies ist entscheidend, da eine enge Toleranz der Luftverkehrstrennung von genauen Daten von jedem Flugzeug und allen Komponenten des ADS-B-Systems abhängt.
