4-5-7. Automatic Dependent Surveillance - Broadcast(ADS-B) Services

4-5-7. Automatic Dependent Surveillance - Broadcast(ADS-B) Services

 

a. Introduction.

 

1. Automatic Dependent Surveillance-Broadcast(ADS-B)는 NAS에 배치된 감시 기술이다(그림 4-5-8 참조). ADS-B 시스템은 항공기 항전 장비, 그리고 지상 시설로 구성된다. 항공기 항전 장비는 GNSS를 사용하여 항공기 위치를 결정한다. 그 다음 항공기의 위치 정보를 추가 정보들과 함께 지상국에 전송한다(1초마다 약 한 번의 속도로 전송). 이러한 정보들은 ATC, 그리고 기타 ADS-B 서비스에서 사용될 수 있다(그림 4-5-9와 4-5-10 참조).

2. 미국 내 ADS-B 항공기는 두 가지 주파수 중 하나를 통해 정보를 교환한다: 978MHz, 혹은 1090MHz. 1090MHz 주파수는 Mode A, C, 그리고 S 트랜스폰더 운영과도 연관이 있다. ADS-B 기능이 통합된 1090MHz 트랜스폰더는 추가적인 ADS-B 정보와 함께 트랜스폰더 메시지를 확장한다. 이러한 추가적인 정보를 “extended squitter(확장 스퀴터)” 메시지라 하며 1090ES 라고도 불린다. 978MHz에서 작동하는 ADS-B 장비는 UAT(Universal Access Transceiver)로 알려져 있다.

 

3. ADS-B 항전 장비는 정보를 송신 및 수신할 수 있는 기능을 가질 수 있다. 항공기에서 ADS-B 정보를 전송하는 것을 ADS-B Out이라 한다. 항공기가 ADS-B 정보를 수신하는 것을 ADS-B In이라 한다. 14 CFR 91.225에서 규정된 공역 내를 운영 중인 모든 항공기는 ADS-B Out 항전 장비를 사용하여 91.227에 규정된 정보를 전송해야 한다.

 

4. 일반적으로 18,000ft 이상(A등급 공역)을 비행하는 운영자는 1090ES 장비를 갖춰야 한다. 18,000ft 미만을 비행하는 항공기는 UAT나 1090ES 장비를 사용할 수 있다(14 CFR 91.225 및 91.227 참조). ADS-B In을 갖춘 운영자는 ADS-B broadcast services로부터 추가적인 이점을 얻을 것이다: Traffic Information service – Broadcast(TIS-B) (Paragraph 4-5-8)와 Flight Information Service – Broadcast(FIS-B) (Paragraph 4-5-9).

 

b. ADS-B Certification and Performance Requirements.

 

ADS-B는 ADS-B Out을 통해 항공 교통 분리 서비스를 위한 감시 출처로 증명될 수 있다. 또한 ADS-B 장비는 ADS-B In advisory services와 함께 사용되도록 증명될 수 있다. 이는 항공기에 항적 및 비행 정보를 나타낸다. 특정 장비의 기능에 대해서는 항공기의 flight manual supplement나 POH를 참조한다.

 

c. ADS-B Capabilities and Procedures.

 

1. ADS-B는 공대공 및 공대지 감시 서비스를 향상시켜준다(특히 지형으로 인해 레이더가 효과적이지 않은 지역에서, 혹은 비용이 많이 들거나 실용적이지 못한 지역에서). 공대공 ADS-B는 “advisory” 용도로만 사용되며 이는 조종사가 공중에 있을 때, 혹은 지상에 있을 때 근처 항적의 육안 확인을 돕는다. 또한 ADS-B를 통해 ATC와 fleet operators는 지상국 범위 내에서 항공기를 모니터링 할 수 있다.

 

2. ADS-B가 전송하는 데이터들 중 하나는 항공기 식별 부호(Flight Identification – FLT ID)이다. FLT ID는 최대 7개의 영숫자로 구성된다. 이는 비행 계획서에 제출한 항공기 식별 부호와 일치해야 한다. airline aircraft와 commuter aircraft의 경우 FLT ID는 보통 회사의 이름과 항공편이다(예를 들어 AAL3432). 승무원은 보통 비행 전에 이를 항전 장비에 입력한다. 범용 항공의 경우 만약 항전 장치가 FLT ID의 수정을 허용한다면 조종사는 비행 전에 FLT ID를 입력할 수 있다. 그러나 일부 ADS-B에서는 항공기 등록 부호가 FLT ID로 설정되어야 한다(예를 들어 N1234Q). 이 경우 조종사가 FLT ID를 변경할 수 없다. 두 경우 FLT ID는 비행 계획서에 제출한 항공기 식별부호와 일치해야 한다.

 

ATC automation systems는 특정 공역 내 각 항공기를 고유하게 식별하기 위해 ADS-B FLT ID를 사용한다. 그리고 감시 및 분리 서비스를 제공하기 위해 이 항공기들을 비행 계획서와 연관시킨다. 만약 FLT ID와 비행계획서의 항공기 식별 부호가 일치하지 않으면 Call Sign Mis-Match(CSMM)가 발생한다. 이로 인해 ATC automation systems는 해당 항공기를 비행 계획서와 연관시키지 않을 수 있다. 이 경우 CSMM이 수정되기 전까지 항공 교통 서비스가 지연되거나, 혹은 제공되지 않을 수 있다. 따라서 조종사들은 FLT ID가 비행 계획서의 항공기 식별 부호와 정확히 일치하는지 확인하는 것이 필수적이다.

 

3. 각각의 ADS-B 항공기에는 unique ICAO address(24-bit address라고도 불림)가 할당된다. 이는 ADS-B 송신기에 의해 방송된다. 이러한 ICAO address는 장치 설치 시 프로그래밍 된다. 만약 여러 항공기가 동일한 ADS-B Only Service Volume을 통과하는 동안 동일한 ICAO address를 방송한다면 ADS-B 네트워크는 target을 올바르게 추적하지 못할 수 있다. 만약 radar reinforcement가 가능하다면 추적은 계속된다. 만약 radar reinforcement가 불가능하다면 관제사는 하나의, 혹은 두 개의 target에 대한 추적을 완전히 잃을 수 있다. 따라서 ICAO address의 입력이 정확해야 한다.

 

4. UAT 데이터 링크에 ADS-B 항전 장비를 장착한 항공기는 anonymous 24-bit ICAO address를 방송할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이 모드에서 UAT 시스템은 무작위의 address를 생성한다. 이는 실제 ICAO address와 일치하지 않는다. UAT anonymous 24-bit address 기능은 운영자가 IFR 비행 계획서를 제출하지 않았으며 ATC 서비스를 요청하지 않은 경우에만 사용될 수 있다. anonymity mode에서는 항공기의 beacon code를 1200으로 설정해야 한다. 제조사에 따라 항공기 FLT ID가 전송되지 않을 수 있다. UAT anonymity mode에서는 ATC separation service와 flight following service를 받을 수 없음을, 그리고 ADS-B search and rescue 기능의 혜택을 받지 못할 수 있음을 알아야 한다.

 

5. 트랜스폰더와 통합된 ADS-B 시스템의 경우 트랜스폰더에 7500, 7600, 혹은 7700이 입력되었을 때 해당 비상 상태를 자동으로 설정한다. 트랜스폰더와 통합되지 않은 ADS-B 시스템, 혹은 optional emergency code를 갖춘 ADS-B 시스템의 경우 인터페이스를 통해 적절한 비상 코드를 입력해야 한다. ADS-B는 지상 및 공중에서의 사용을 위한 것이다. 공항의 surface movement area에서, 혹은 공중에서 transponder/ADS-B 시스템은 항상 “ON” 상태로 유지되어야 한다(단, ATC가 달리 지시한 경우 제외).

 

d. ATC Surveillance Services using ADS-B – Procedures and Recommended Phraseology

 

레이더 절차는 AIM Chapter 4와 5에서 레이더에 대해 규정하는 절차와 동일하다(단, 이 paragraph에 나타난 것은 제외).

 

1. Preflight:

VFR 비행 계획서나 IFR 비행 계획서를 제출하였을 때 ATC 서비스가 예상되는 경우 항공기 식별부호(비행 계획서에 입력한 것)가 ADS-B에 FLT ID로 입력되어야 한다.

 

2. Inflight:

공중에서 감시 서비스를 요청하는 경우 조종사는 ATC와 교신하기 전에 anonymous 기능을 비활성화 해야 한다(단, 이 기능을 갖춘 경우). 또한 조종사는 ADS-B FLT ID가 비행 계획서의 항공기 식별 부호와 일치하는지 확인해야 한다.

 

3. Aircraft with an Inoperative/Malfunctioning ADS-B Transmitter:

 

(a) ADS-B 송신기가 작동하지 않거나, 혹은 고장 난 것으로 보일 경우 ATC는 이를 조종사에게 알린다:

 

PHRASEOLOGY-

YOUR ADS-B TRANSMITTER APPEARS TO BE INOPERATIVE/MALFUNCTIONING. STOP ADS-B TRANSMISSIONS.

 

(b) ADS-B 송신기를 꺼야할 상황이 발생한 경우 ATC는 이를 조종사에게 알린다.

 

PHRASEOLOGY-

STOP ADS-B TRANSMISSIONS.

 

(c) 그 외의 고장 및 고려 사항:

automatic altitude reporting 기능이 상실될 경우(encoder 고장) ATC의 고도 조언 서비스가 상실될 것이다.

 

4. Procedures for Accommodation of Non-ADS-B Equipped Aircraft:

 

(a) ADS-B를 갖추지 않은 항공기의 조종사는 14 CFR 91.225에서 ADS-B airspace로 지정된 공역의 외부만을 운영할 수 있다. 이러한 항공기의 조종사가 ADS-B airspace를 비행하고자 한다면 규정을 벗어나도록 요청할 수 있다. 이를 위한 지침은 Advisory Circular 90-114에서 제공된다.

 

(b) ATC는 ADS-B가 장착된 항공기와 ADS-B가 장착되지 않은 항공기를 식별할 수 있다. 그러나 ADS-B가 장착되지 않은 항공기가 ADS-B airspace에 진입하기 위한 비행 전 허가를 받았는지의 여부는 알지 못한다. ADS-B airspace를 운영하기 위한 사전 승인을 받지 않은 ADS-B non-equipped aircraft가 ADS-B airspace를 통과하는 heading, route, 혹은 altitude를 ATC로부터 받을 경우 문제가 발생할 수 있다. 이러한 clearance는 단순히 항적, 기상, 혹은 비행경로 단축을 위한 것일 수 있다. 이 경우 조종사는 clearance를 acknowledge 하되 ADS-B가 장착되지 않았음을, 그리고 ADS-B airspace에서 운영하기 위한 사전 승인을 받지 않았음을 관제사에게 알려야 한다. 관제사는 clearance를 계속 진행하거나, 혹은 ADS-B airspace를 회피하도록 clearance를 수정한다. 이러한 상황에서는 ADS-B를 장착하지 않은 항공기에 대한 단속 조치를 취하지 않는다.

 

NOTE-

ADS-B를 갖추지 않은 조종사는 ADS-B airspace에 진입하는 경로, 혹은 고도로의 변경 요청을 해서는 안 된다(단, 기상 회피와 같은 비행 안전을 위해서는 제외). 이러한 항공기는 ATC에 의해 비행 수정이 시작된 경우에만 규정을 준수하는 것으로 간주된다.

 

EXAMPLE-

 

1. ATC: “November Two Three Quebec, turn fifteen degrees left, proceed direct Bradford when able, rest of route unchanged.”

Aircraft: “November Two Three Quebec, turning fifteen degrees left, direct Bradford when able, rest of route unchanged. Be advised, we are negative ADS-B equipment and have not received authorization to operate in ADS-B airspace.”

ATC: “November Two Three Quebec, roger” or “November Two Three Quebec, roger, turn twenty degrees right, rejoin Victor Ten, rest of route unchanged.”

 

2. ATC: “November Four Alpha Tango, climb and maintain one zero thousand for traffic.”

Aircraft: “November Four Alpha Tango, leaving eight thousand for one zero thousand, Be advices, we are negative ADS-B equipment and have not received authorization to operate in ADS-B airspace.”

ATC: “November Four Alpha Tango, roger” or “November Four Alpha Tango, roger, cancel climb clearance, maintain eight thousand.”

 

REFERENCE-

Federal Register Notice, Volume 84, Number 62, dated April 1, 2019

 

e. ADS-B Limitations.

 

항적에 대한 ADS-B cockpit display를 충돌 회피 시스템으로 사용해서는 안 된다. 그리고 이는 다른 항공기를 “see and avoid” 해야 하는 조종사의 책임을 완화하지 않는다. (Paragraph 5-5-8, See and Avoid 참조). IMC 도중, 혹은 intruder aircraft의 육안 확인이 되지 않는 도중 회피 기동을 위해 ADS-B를 사용해서는 안 된다. ADS-B는 다른 항적의 육안 확인을 돕기 위한 것이다. 화면에 표시되는 ADS-B target의 직접적 결과로 회피 기동이 제공되지도 인가되지도 않는다.

 

f. Reports of ADS-B Malfunctions.

 

ADS-B 사용자는 시스템의 바람직하지 못한 성능에 대해 보고함으로써 장치의 오작동을 수정하는데 도움을 줄 수 있다. ADS-B 성능은 ATC가 아닌 정비직원에 의해 모니터링 되므로 가장 가까운 FSS(Flight Service Station) 시설에 무선이나 전화로 보고하거나, 혹은 ADS-B 업무 지원 센터로 이메일을 보낸다. 보고에는 다음을 포함해야 한다:

 

1. 확인된 상태

2. 확인된 일시

3. 확인된 고도 및 위치

4. 항공기의 식별부호와 형식

5. 항전 시스템의 형식과 소프트웨어 버전