(9) Air Traffic Control

Air Traffic Control(ATC) Services

 

ATC가 제공하는 서비스들은 매우 다양하다. 대부분의 경우 조종사는 ATC와 교신하도록 요구된다. 허나 설령 ATC와의 교신이 요구되지 않더라도 이들의 서비스는 매우 도움이 될 수 있다.

 

Primary Radar

 

레이더는 펄스의 경로에 있는 물체의 거리, 방위각, 그리고/혹은 고도에 대한 정보를 제공하는 장치이다. 레이더는 무선 펄스를 송신 및 수신하는 시간 간격을 측정하며 안테나 빔의 각도를 방위각 및/혹은 고도와 연관시킨다. 거리는 전파가 물체로 향한 다음 수신 안테나로 돌아오는데 걸리는 시간을 측정하여 결정된다. 물체의 방향은 회전 안테나가 전파의 반사를 수신하는 위치에 의해 결정된다.

 

최신 레이더는 매우 신뢰할 수 있으며 정전이 거의 발생하지 않는다. 이는 신뢰 높은 정비와 개선된 장비 덕분이다. 허나 ATC 서비스에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 제한 사항이 있으며 이로 인해 레이더에 잡히지 않는 항공기에 대해 조언을 제공하지 못할 수도 있다.

 

전파는 그 특성상 보통 직선으로 이동한다(단, 기온 역전같은 대기 현상에 의해 굴절되거나, 짙은 구름/강수와 같은 밀도 높은 물체에 의해 반사되거나, 혹은 높은 지형으로 인해 차례된 경우 제외). 레이더 신호는 거리에 따라 성능이 줄어들고, 단단한 물체(예를 들어 산)를 통과할 수 없으며, 최대 4.7초마다 업데이트 된다. 반면 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance – Broadcast)에서 사용되는 위성 신호는 거리에 따라 성능이 줄어들지 않고, 산악 지형에서도 잘 잡히며, 항공기는 더 나은 정확도로 초당 한 번씩 위치를 업데이트할 수 있다.

 

ATC Radar Beacon System(ATCRBS)

 

ATCRBS는 종종 “secondary surveillance radar”라 불린다. 이는 primary radar와 관련된 몇 가지 제한 사항을 완화하는데 도움이 된다. ATCRBS는 세 가지 구성 요소로 구성된다: 질문기(interrogator), 트랜스폰더, 그리고 레이더 스코프. ATCRBS의 장점은 레이더 표적의 신호 강화, 신속한 표적 식별, 그리고 특정 코드 표시이다.

 

항적의 증가는 ADS-B를 통해 해결될 것이다. ADS-B는 ATCRBS와 동일한 정보들을 훨씬 더 빠르고 정확하게 제공할 것이다. ADS-B는 레이더 범위 이외의 지역에서도 항공기 위치 정보를 지상국에 방송할 수 있다. 또한 ADS-B는 궤적 정보를 제공하며 여기에는 속도와 방향이 포함된다.

 

Transponder

 

트랜스폰더는 secondary surveillance radar system의 구성 요소이다. 조종사는 이 시스템을 아주 잘 알아야 한다. 항공기에 트랜스폰더가 장착되어 있지 않으면 ATCRBS는 2차 정보를 나타낼 수 없다. 또한 트랜스폰더는 Chapter 15, “Airspace”에서 설명된 특정 관제 공역 내에서 작동하도록 요구된다(국내의 경우에는 항공안전법 제51조(무선설비의 설치·운용 의무)에 의해 2차감시 항공교통관제 레이더용 트랜스폰더가 필수임).

 

트랜스폰더 코드는 4개의 0 ~ 7(총 4,096개의 코드)로 구성된다. 여기에는 몇몇 표준 코드가 있으며 ATC가 항공기에 4자리 코드를 발부할 수도 있다. 관제사가 트랜스폰더의 코드나 기능을 요청할 때 “squawk”이라는 단어를 사용할 수 있다. 그림 14-43에 일부 표준 트랜스폰더 용어가 나열되어 있다. 트랜스폰더 운영과 관련된 추가 정보는 AIM, Chapter 4에서 확인할 수 있다.

 

4-1-20. Transponder and ADS-B Out Operations

 

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast(ADS-B)

 

ADS-B는 공역의 안전을 유지하면서 수용력과 효율성을 높이는데 필요한 발전을 촉진하기 위해 사용되는 감시 기술이다. ADS-B는 레이더 기반 감시 시스템보다 더 높은 업데이트 속도와 더 높은 정확도를 제공함으로써 이러한 발전을 지원한다. 또한 ADS-B는 ATC 감시 서비스를 더 광범위한 영역으로 확장될 수 있게 해준다. 또한 ADS-B 지상 시스템은 적절한 장비를 갖춘 항공기에게 TIS-B(Traffic Information Services – Broadcast)와 FIS-B(Flight Information Services – Broadcast)를 제공한다. 이는 사용자의 상황 인식(SA – situational awareness)을 강화하며 공역의 안전을 개선한다.

 

ADS-B 시스템은 항공기 항전 장비와 지상 기지로 구성되어 있다. 항공기 항전 장비는 GPS를 통해 항공기의 위치를 결정한다. 이 위치 정보와 항공기에 대한 추가 정보는 지상국과 인근 ADS-B 장착 항공기에 전송된다.

 

미국의 경우 ADS-B 장착 항공기는 두 개의 주파수 중 하나를 통해 정보를 교환한다: 978이나 1090MHz. 1090MHz는 Mode A, C, 그리고 S 트랜스폰더와 관련되어 있다. ADS-B 기능이 통합된 1090MHz 트랜스폰더는 트랜스폰더 메시지에 추가적인 ADS-B 정보를 포함시킨다. 이러한 추가 정보를 “extended squitter” 메시지라 하며 이를 1090ES라 부른다. 978MHz에서 작동하는 ADS-B 장비는 UAT(Universal Access Transceiver)라 한다.

 

Radar Traffic Advisories

 

레이더를 갖춘 ATC 시설은 계기 비행 계획서 항공기와 VFR 항공기에게 레이더 지원을 제공한다(단, 항공기가 시설과 교신할 수 있어야 하며 레이더 범위 이내에 있어야 함). 이러한 기본 서비스에는 safety alerts, traffic advisories, limited vectoring(단, 조종사가 요청한 경우), 그리고 sequencing(단, 이러한 절차가 설정된 위치인 경우)이 포함된다. ATC는 레이더에 확인된 표적을 기반으로 항적 조언을 발부한다. 항적의 위치는 12시간 시계 방위로 제공된다. 또한 거리(NM), 표적이 움직이는 방향, 그리고 만약 알고 있다면 항공기 유형 및 고도가 제공된다.

 

예시: “Traffic 10 o’ clock 5 miles east bound, Cessna 152, 3,000 feet.” 항적의 위치는 항공기의 track을 기반으로 제공된다. 따라서 바람 수정을 적용하고 있다면 조종사가 항적을 찾는 시계방향 위치가 영향을 받을 수 있다. 이러한 서비스는 조종사가 다른 항적을 see and avoid 할 책임을 덜어주기 위한 것이 아니다. [그림 14-44] 특정 터미널에서는 기본적인 레이더 서비스뿐만 아니라 TRSA(terminal radar service area)가 시행된다. TRSA는 sectional aeronautical charts에 묘사되어 있으며 Chart Supplement U.S.에 명시되어 있다. 이러한 서비스의 목적은 TRSA 내 모든 participating VFR 항공기와 모든 IFR 항공기 간에 분리를 제공하기 위함이다. Class C 서비스는 IFR과 VFR 항공기간에 분리를 제공하며 VFR 항공기에게 sequencing을 제공한다. Class B 서비스는 IFR, VFR, 그리고/혹은 무게에 기초하여 항공기 분리를 제공하며 VFR 항공기에게 sequencing을 제공한다.