Nghiên cứu triển khai công nghệ ADSB trong giám sát hàng không dân dụng tại Việt Nam (tt)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

ĐỒNG GIANG NAM

NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ ADS-B TRONG
GIÁM SÁT HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG TẠI VIỆT NAM

CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
MÃ SỐ:
08.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2019


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Đặng Hoài Bắc.

Phản biện 1: …………………………………………………
………………………………………………………………
Phản biện 2: …………………………………………………
……………………………………………………………….

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc:

....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm ..........

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông


1

MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, hoạt động bay của các hãng hàng không dân
dụng trong nước và khu vực tăng trưởng đều và nhanh. Hiện tại, mật độ hoạt động
bay đi, đến các cảng hàng không quốc tế của Việt Nam tăng cao. Với áp lực hoạt
động bay nhiều hơn, việc cung cấp dữ liệu giám sát cho kiểm soát viên không lưu
phục vụ điều hành bay cần được liên tục và đầy đủ . Đây là một trong những yếu tố
chính góp phần nâng cao chất lượng quản lý và đảm bảo an toàn hoạt động bay tại
Việt Nam. Vì vậy đề tài này tập trung nghiên cứu giải pháp nhằm nâng cao chất
lương giám sát trong lĩnh vực hàng không dân dụng tại Việt Nam.
Công nghệ ADS-B (Automatic Dependent Surveillance - Broadcast) là một hệ
thống giám sát mà tầu bay/phương tiện xác định vị trí của nó dựa trên thông tin từ
các hệ thống định vị (thường là GPS). Thông tin vị trí bao gồm tọa độ vị trí và chỉ
số chất lượng của thông tin vị trí (chỉ số NUC hoặc NIC, NAC) được phát quảng
bá định kỳ cùng các thông tin khác của tầu bay. Các thông tin này có thể được thu
bởi các trạm ADS-B sử dụng cho mục đích kiểm soát không lưu hoặc được thu bởi
các tầu bay khác giúp tổ lái nhận biết tình huống không lưu và tự phân cách . Công
nghệ là một giải pháp chi phí thấp thay thế công nghệ radar thông thường , cho
phép phi công và kiểm soát viên không lưu “nhìn thấy” và “kiểm soát” hoạt động
bay với độ chính xác cao hơn . Tuy nhiên ở Việt Nam việc sử dụng công nghệ
ADS-B trong giám sát hàng không còn khá mới mẻ và chưa được triển khai rộng.
Do đó học viên đã lựa chọn nghiên cứu đề tài :“ Nghiên cứu triển khai công nghệ
ADS-B trong giám sát hàng không dân dụng tại Việt Nam” nhằm nâng cao chất

lượng giám sát hàng không dân dụng tại Việt Nam.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài này tập trung vào hệ thống giám sát hiện có
của tổng công ty quản lý bay việt nam và hệ thống ADS-B được triển khai ở công
ty TNHH kĩ thuật quản lý bay .
Phạm vi nghiên cứu của luận văn bao gồm: Nghiên cứu tập trung vào các vấn
đề lý thuyết và giải pháp triển khai hệ thống ADS-B, đưa ra một số kiểm chứng
dựa trên hệ thống thử nghiệm đã được triển khai.


2
Phương pháp nghiên cứu : Tìm hiểu, nghiên cứu các công trình liên quan đến
đề tài luận văn: tài liệu, tạp chí, bài báo trong lĩnh vực giám sát hàng không. Phân
tích đánh giá hiệu năng , tính tích hợp của hệ thống radar và hệ thống ADS-B để đề
xuất hướng phát triển hệ thống. Đánh giá hệ thống sau khi triển khai bằng thực
nghiệm
Luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống giám sát hàng không dân dụng
Chương 2: Công nghệ ADS-B trong hệ thống giám sát hàng không.
Chương 3: Triển khai hệ thống ADS-B trong hàng không dân dụng tại Việt Nam.
Kết luận và khuyến nghị.


3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIÁM SÁT HÀNG
KHÔNG DÂN DỤNG
Tóm tắt: Chương này khái quát các vấn đề chính của hệ thống giám sát
hàng không dân dụng , các phương pháp giám sát sử dụng trong hàng không dân
dụng , đặc điểm và các yếu tố ảnh hưởng tới hệ thống giám sát, các công nghệ

giám sát đã , đang và sắp triển khai trong ngành hàng không dân dụng.
1.1.Giới thiệu chung về hệ thống giám sát hàng không
Hệ thống giám sát hàng không là hệ thống cung cấp các thông tin về máy bay (
số hiệu, độ cao, vận tốc....) giúp cho kiểm soát viên không lưu ( KSVKL) nhìn, giám
sát được vị trí tàu bay.
Phương tiện : sử dụng các thiết bị Radar ( Radio Detection and Ranging).
Radar là thiết bị thu phát vô tuyến điện. Truyền sóng theo đường thẳng . Phát , thu
xung tín hiệu.
1.2 Cấu trúc một hệ thống giám sát hàng không
Hệ thống giám sát có bao gồm hệ thống radar sơ cấp và thứ cấp đặt tại các đài,
trung tâm trên khắp cả nước.
Số liệu giám sát từ các trạm radar sơ cấp, thứ cấp được truyền về trung tâm xử
lý dữ liệu (RDP/FDP – Radar Data Proccessing / Flight Data Proccessing) qua
phương tiện truyền dẫn là thuê kênh truyền bưu điện hoặc cáp quang hoặc VSAT (các
kênh truyền này dự phòng lẫn nhau). Tín hiệu tổng hợp từ một trong 2 trung tâm này
sẽ được hiện lên màn hình kiểm soát viên không lưu và các vị trí có liên quan, nhờ đó
KSVKL có đầy đủ thông tin giám sát các hoạt động bay trên vùng không phận được
quản lý


4

Hình 1.6 : Mô hình trung tâm xử lý tín hiệu radar tại Hà Nội và Tân Sơn Nhất .
Nguồn [17]
1.3 Đặc điểm và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng giám sát hàng không.
1.3.1. Đường chân trời .
- Sự ảnh hưởng của khí quyển lên đường chân trời của tín hiệu giám sát là một yếu
tố đánh giá khả năng phát hiện một mục tiêu nào đó và đặc biệt là các đường bờ biển.
1.3.2 . Các yếu tố thời tiết ảnh hướng đến tín hiệu giám sát
- Trong trường hợp có mưa , các phần tử nước mưa trong mưa sẽ tác động làm

phân tán và suy hao . Sự phân bố lượng mưa có ảnh hưởng đến mức độ suy hao tín
hiệu giám sát .
1.3.3. Sự can nhiễu tần số vô tuyến điện.
Hệ thống giám sát hàng không cũng giống như các hệ thống vô tuyến điện khác .
Các thiết bị giám sát cũng bị ảnh hưởng can nhiễu bởi một hoặc nhiều nguồn phát xạ
, bức xạ hoặc những cảm ứng trên máy thu trong hệ thống vô tuyến điện khác dẫn
đến làm giảm chất lượng hoặc bị mất hẳn tín hiệu giám sát và không thể khôi phục lại
được do những năng lượng không cần thiết chồng lấn sang.


5
1.3.4. Các trang thiết bị kĩ thuật
Hệ thống giám sát hàng không ở Việt Nam cũng như một số nước trên thế giới
hiện nay chủ yếu sử dụng các phương tiện kĩ thuật để giám sát tàu bay. Do vậy chất
lượng giám sát hàng không có tốt hay không phụ thuộc phần nhiều vào chất lượng
của các trang thiết bị kĩ thuật .
1.4 Các công nghệ giám sát trong hàng không dân dụng.
1.4.1. Công nghệ radar
Radar hoạt động ở tần sô vô tuyến siêu cao tần, có bước sóng siêu cực ngắn,
dưới dạng xung được phát theo một tần số lập xung nhất định. Nhờ vào ănten, sóng
radar tập trung thành một luồng hẹp phát vào trong không gian. Trong quá trình lan
truyền, sóng radar gặp bất kỵ mục tiêu nào thì nó bị phản xạ trở lại. Tín hiệu phản xạ
trở lại được chuyển sang tín hiệu điện. Nhờ biết được vận tốc sóng, thời gian sóng
phản xạ trở lại nên có thể biết được khoảng cách từ máy phát đến mục tiêu
1.4.1.1 Hệ thống Radar sơ cấp
Tín hiệu sóng điện từ từ máy phát sẽ được bước xạ ra ngoài không gian
bởi hệ thống anten. Một phần tín hiệu được phát xạ sẽ bị chắn bởi vật phản xạ và bức
xạ lại
theo tất cả các hướng. Hệ thống Anten thu tín hiệu phản xạ theo hướng ngược lại và
chuyển tới máy thu. Khoảng cách từ vật phản xạ tới máy thu được xác định bằng

cách đo khoảng thời gian tín hiệu điện từ phát xạ tới mục tiêu và phản hồi lại máy
thu.
1.4.1.2 Hệ thống Radar thứ cấp
Hệ thống Radar thứ cấp làm việc theo nguyên tắc tín hiệu trả lời chủ động.
Máy hỏi đặt trên mặt đất phát các xung được mã hóa ra ngoài không gian. Bộ phát
đáp trên máy bay nhận tín hiệu xung hỏi, giải mã và phát tín hiệu trả lời. Máy hỏi thu
tín hiệu trả lời, giải điều chế và hiển thị kết quả trên màn hình Radar.


6
1.4.2. Công nghệ Multilateration
Hệ thống Multilateration sử dụng 1 số các trạm mặt đất được đặt tại 1 số vị trí
thích hợp quanh sân bay, vùng tiếp cận hay trong 1 khu vực lớn hơn phủ 1 vùng
không phận rộng hơn.
Các trạm mặt đất thu các tín hiệu trả lời ứng với các tín hiệu hỏi phát từ 1 hệ
thống radar thứ cấp SSR hoặc 1 trạm Multilateration.
Vì mỗi máy bay sẽ cách các trạm mặt đất tại các khoảng cách khác nhau, do
vậy tín hiệu trả lời của chúng sẽ tới các trạm mặt đất tại các thời điểm khác nhau.
Dựa trên sự khác nhau về thời gian tới này, hệ thống xử lý sẽ xác định được vị trí
chính xác của máy bay
1.4.3. Công nghệ ADS-B
ADS-B là một hệ thống giám sát mà tầu bay/phương tiện xác định vị trí của nó
dựa trên thông tin từ các hệ thống định vị (thường là GPS). Thông tin vị trí bao gồm
tọa độ vị trí và chỉ số chất lượng của thông tin vị trí (chỉ số NUC hoặc NIC, NAC,
SIL) được phát quảng bá định kỳ cùng các thông tin khác của tầu bay. Các thông tin
này có thể được thu bởi các trạm ADS-B sử dụng cho mục đích kiểm soát không lưu
hoặc được thu bởi các tầu bay khác giúp tổ lái nhận biết tình huống không lưu và tự
phân cách.
1.5. Kết luận chương

7

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ ADS-B TRONG GIÁM SÁT
HÀNG KHÔNG
Tóm tắt: Chương này khái quát các vấn đề chính của hệ thống giám sát
ADS-B trong hàng không dân dụng , nguyên lý hoạt động của hệ thống cũng như
các đặc điểm, ứng dụng của công nghệ ADS-B trong hệ thống giám sát hàng
không.
2.1 Nguyên lý hoạt động của ADS-B
Khác với Radar, hoạt động theo nguyên lý phát sóng cao tần từ antenna mặt đất
sau đó thu tín hiệu phản hồi từ máy bay, hệ thống ADS-B sử dụng công nghệ hệ
thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu và 1 đường liên kết thông tin phát quảng bá tương
đối đơn giản. Không như Radar, độ chính xác của hệ thống ADS-B không bị suy
giảm nhiều theo cự ly, điều kiện thời tiết hay độ cao của máy bay và khoảng thời gian
cập nhật dữ liệu không phụ thuộc vào tốc độ quay hay độ tin cậy của các antenna cơ
khí.
Trong các ứng dụng điển hình, máy bay được trạng bị ADS-B sử dụng 1 máy
thu GNSS (GPS, Galileo...) thông thường để lấy thông tin về vị trí chính xác của nó
từ hệ thống vệ tinh, sau đó kết hợp thông tin đó với 1 số các số liệu khác như tốc độ,
hướng bay, độ cao và số hiệu máy bay. Thông tin này sau đó được phát quảng bá
đồng thời tới các máy bay có khả năng ADS-B khác và thiết bị ADS-B mặt đất hoặc
các bộ thu phát thông tin vệ tinh. Các hệ thống trên sau đó sẽ chuyển tiếp thông tin về
vị trí máy bay và các thông tin bổ xung tới các trung tâm ATC theo thời gian thực
2.1.1. Universal Access Transceiver
Người sử dụng UAT truy nhập tới dữ liệu hàng không từ mặt đất và có thể nhận
các bản tin từ giao thông lân cận (FIS-B và TIS-B). TIS-B cung cấp các bản tin về
máy bay gần đó thông qua dịch vụ cổng gateway đa kết nối, là dịch vụ cung cấp các
bản tin ADS-B cho máy bay trang bị 1090ES và giao thông radar không trang bị
ADS-B.

8
2.1.2. VDL mode 4
Hệ thống VDL Mode 4 có thể sử dụng một hay nhiều tần số VHF hàng không
hiện có như là lớp vật lý có tần số vô tuyến để truyền dẫn ADS-B. VDL Mode 4 sử
dụng một giao thức STDMA cho phép nó tự tổ chức, nghĩa là không đòi hỏi trạm mặt
đất chủ. Đây là môi trường sử dụng tốt nhất để truyền dẫn thông báo ngắn từ một
lượng lớn người sử dụng. Hệ thống VDL Mode 4 đang được quan tâm tại các nước
Bắc Âu.
2.1.3. 1090ES
Với 1090ES, bộ phát đáp Mode S hiện tại hỗ trợ một dạng thông báo được biết
như thông báo Squitter mở rộng (ES). Thông báo này định kỳ cung cấp vị trí, vận tốc,
heading, time và trong tương lai là intent. ES cơ bản không cung cấp intent vì các hệ
thống quản lý chuyến bay hiện tại không cung cấp dữ liệu này – gọi là các điểm thay
đổi đường bay. Để một máy bay có khả năng gửi một thông báo ES, thì bộ phát đáp
phải sửa đổi và thông tin vị trí và trạng thái khác của máy bay phải được định tuyến
đến bộ phát đáp. Các trạm mặt đất của ATC và máy bay trang bị hệ thống cảnh báo
và tránh va trạm (Traffic Alert and Collition Avoidance System – TCAS) rồi có các
máy thu 1090 MHz (Mode S) cần thiết để nhận các tín hiệu này, và sẽ chỉ đòi hỏi các
cải tiến để chấp nhận và xử lý thông tin ES thêm. 1090ES không hỗ trợ dịch vụ FISB.
2.2. Các thành phần trong hệ thống ADS-B
2.2.1. Hệ thống ADS-B IN
Hệ thống này là một màn hiển thị thông tin về hoạt động hàng không được lắp
trên buồng lái (Cockpit display of traffic information –CDTI) của các máy bay. Nó
cho phép hiển thị các dạng thông tin sau:
- Vị trí máy bay đang bay
- Thông tin về tốc độ máy bay đang bay
- Vị trí bề mặt sân bay
- Nhận dạng và dạng máy bay

- Các phương tiện hàng không khác.


9
2.2.2. Hệ thống ADS-B "OUT".
Hệ thống ADS-B "OUT" là bộ phát quảng bá các tín hiệu với tần số làm
việc 1090 MHz, bộ phát quảng bá này phát 2lần/1s các bản tin về thông tin hàng
không. Các thông tin này bao gồm:
- Dữ liệu về vị trí hiện tại của máy bay
- Dữ liệu đồng bộ hệ thống
- Dữ liệu độ cao khí áp
- Mã 24 Bit duy nhất cho mỗi máy bay theo tiêu chuẩn ICAO
- Dữ liệu nhận dạng máy bay
- Dữ liệu Vector vận tốc
- Dữ liệu về chỉ số tốc độ gió
- Dữ liệu về tình trạng của máy bay đang bay (mức độ khẩn nguy,
các tình trạng kỹ thuật khác của máy bay…)
- Dữ liệu quỹ đạo thực tế của máy bay…
2.2.3. Hệ thống các trạm thu ADS-B mặt đất.
Các trạm thu ADS-B mặt đất có khả năng cung cấp các tham số giám sát với
hiệu năng cao và chính xác trong mọi điều kiện thời tiết và hỗ trợ kiểm soát toàn bộ
các hoạt động tại sân bay, các vùng tiếp cận cho đến đường dài. Các trạm ADS-B
mặt đất làm việc trên tần số 1.090 MHz, các bản tin Extended Squitter được phát tới
người sử dụng. Các máy thu ADS-B giải mã các thông tin ADS-B có trong các
Extended squitters (ví dụ: Vị trí và vận tốc máy bay, nhận dạng máy bay…) và
chuyển nó tới các hệ thống bên ngoài thông qua mạng dữ liệu trên mặt đất (LAN,
WAN, vv). Hệ thống bên ngoài có thể là các hệ thống xử lý dữ liệu giám sát, hệ
thống xử lý dữ liệu bay, hệ thống tự động kiểm soát không lưu. Các trạm ADS-B
mặt đất bao gồm các máy thu được lắp đặt tại các sân bay hoặc khu vực khác, tùy
thuộc vào tầm phủ sóng theo yêu cầu dẫn đường (tầm phủ sóng của một trạm trên

mặt đất lên đến 250 NM), độ chính xác và tính liên tục của các yêu cầu dịch vụ và
yêu cầu về điều khiển, giám sát, xử lý dữ liệu.


10
2.3. Các trường bản tin trong hệ thống ADS-B .
Bản tin ADS-B có liên quan đến việc tổ chức lại dữ liệu điện văn ADS-B nhận
được từ một quảng bá 1090 MHz vào các bản tin khác nhau mà có thể được sử dụng
trực tiếp bởi các ứng dụng khác trên máy bay. Bốn kiểu bản tin được định nghĩa cho
các đầu ra ADS-B để ứng dụng. Các kiểu bản tin này là Vectơ trạng thái (SV), trạng
thái Mode (MS), Bản tin trạng thái mục tiêu (TSR), và bản tin vận tốc tham chiếu
trên không (ARV).
2.3.1. Một số trường bản tin.
2.3.1.1. Bản tin vectơ trạng thái
Bản tin vectơ trạng thái chứa thông tin về tình trạng động học hiện tại của máy
bay hoặc phương tiện giao thông cũng như số đo độ chính xác của vectơ trạng thái
2.3.1.2. Bản tin trạng thái Mode
Bản tin trạng thái Mode chứa thông tin hoạt động hiện tại về đối tượng tham
gia đang phát. Thông tin này có thể bao gồm call sign, địa chỉ hiện tại và thông tin
khác mà có thể được yêu cầu ở tốc độ cập nhật chậm hơn so với thông tin trong
Vectơ Trạng thái.
2.3.1.3. Bản tin trạng thái mục tiêu
Bản tin trạng thái mục tiêu chứa thông tin sẽ được quảng bá khi có thông tin
trạng thái hiện tại của mục tiêu. Bản tin trạng thái mục tiêu chứa thông tin được
được quy định chỉ với máy bay trang bị các loại ADS-B nào đó.
2.3.1.4. Bản tin vận tốc tham chiếu trên không
Bản tin vận tốc tham chiếu trên không chứa thông tin vận tốc được quy định
chỉ với máy bay trang bị các loại ADS-B nào đó. Bản tin này chỉ được tạo ra khi
thông tin vận tốc tham chiếu trên không đang được phát quảng bá trong điện văn
vận tốc máy bay.

11
2.3.2. Các ứng dụng khai thác ADS-B
2.3.2.1. Hỗ trợ chung cho giám sát
ADS-B là một hệ thống hợp tác. Tất cả máy bay và phương tiện giao thông
tham gia được yêu cầu ở mức tối thiểu quảng bá các điện văn ADS-B. Việc quảng
bá các điện văn này cung cấp dữ liệu giám sát cơ bản cần thiết cho việc hỗ trợ tất cả
các ứng dụng ADS-B khác.
2.3.2.2. CDTI (Cockpit Display of Traffic Information)
CDTI cung cấp cho phi công với những nhận biết giao thông lân cận. Hệ
thống tối thiểu cung cấp chỉ vectơ vị trí và vận tốc tương đối của giao thông vùng
gần. Các hiển thị để hỗ trợ các ứng dụng cải tiến có thể được yêu cầu để cung cấp
thông tin thêm, ra hiệu của phi công, hoặc các chức năng cảnh báo tiên tiến.
2.3.2.3. Cải tiến để tránh va chạm máy bay
ADS-B được xem như công nghệ rất hữu ích để cải thiện hoạt động của hệ
thống tránh va trạm (Airbone Collision Avoidance System – ACAS). Dữ liệu ADSB
có thể được sử dụng để cải tiến chất lượng giám sát. Nó cũng được sử dụng trong lô
gic tránh va chạm để giảm số lượng các báo động không cần thiết.
2.3.2.4. Quản lý xung đột và loại bỏ xung đột trên không
Các chức năng Quản lý xung đột và loại bỏ xung đột trên không có thể được
cung cấp bởi cả hai hệ thống tự động hóa dưới mặt đất và trên máy bay. Các chức
năng quản lý xung đột máy bay sẽ được sử dụng để hỗ trợ phân cách hợp tác trong
các giai đoạn mà trách nhiệm phân cách đã được chuyển giao cho máy bay, chẳng
hạn như trong Free Flight
2.3.2.5. Giám sát tính tương thích của dịch vụ không lưu (Air Traffice Service –ATS)
ADS-B có thể được sử dụng để hỗ trợ và cải thiện việc giám sát tính tương
thích của ATS, là cách thức đảm bảo rằng một máy bay duy trì theo đúng thỏa
thuận đường bay của nó. Độ lệch khỏi đường bay, hoặc các ranh giới tương thích,

12
được dựa vào các hệ số, chẳng hạn như khả năng dẫn đường của máy bay và các
tiêu chuẩn phân cách tại chỗ.
2.3.2.6. Giám sát xâm nhập
Thông tin ADS-B có thể được sử dụng để hỗ trợ giám sát xâm nhập đối với cả
hoạt động trên không và trên mặt đất. Các khu vực cụ thể có thể được xác định bao
gồm:
- Không phận sử dụng đặc biệt,
- Không phận hạn chế,
- Các vị trí thời tiết nguy hiểm,
- Các đường cất hạ cánh và đường lăn,
- Các khu vực điều khiển bằng đèn (các khu vực mà đèn đang sử dụng
cho điều khiển ATS)
- Các khu vực hạn chế trọng lượng và hạn chế sải cánh máy bay, và
- Các khu vực điều khiển hoạt động khác chẳng hạn như các khu vực
nhạy cảm với tiếng ồn.
2.4. Xử lý tín hiệu giám sát trong hệ thống ADS-B
2.4.1 Hệ thống phát 1090 MHz ADS-B bên nguồn (source)
Hệ thống bên nguồn gồm một chức năng tạo điện văn và một chức năng
trao đổi điện văn phát. Hệ thống phát 1090 MHz ADS-B mang PVT (Position,
Velocity, Time), trạng thái, và dữ liệu vào có ý nghĩa từ các hệ thống khác gắn trên
máy bay và phát thông tin này trên tần số 1090 MHz như các điện văn Mode S
Extended Squitter. Chức năng tạo tín hiệu bao gồm giao tiếp đầu vào, tập hợp điện
văn, và tiểu chức năng mã hóa. Chức năng trao đổi tín hiệu bao gồm thiết bị vô
tuyến (bộ điều chế/máy phát) và tiểu chức năng anten phát 1090 MHz.
2.4.2 Hệ thống thu 1090 MHz ADS-B & TIS-B
Hệ thống thu 1090 MHz ADS-B và TIS-B gồm có một chức năng trao đổi điện
văn máy thu và một chức năng tập hợp bản tin. Hệ thống thu 1090 MHz mang các
điện văn ADS-B và TIS-B Mode S Extended Squitter và thông tin đầu ra đến các hệ

13
thống khác gắn trên máy bay. Chức năng trao đổi điện văn gồm các tiểu chức năng
anten thu 1090 MHz và thiết bị vô tuyến (máy thu/bộ giải điểu chế). Chức năng tập
hợp điện văn gồm các tiểu chức năng giải mã điện văn, tập hợp bản tin và giao tiếp
đầu ra
2.4.3 Các đặc điểm hoạt động chính
Một máy bay đang khởi hành trên mặt đất bắt đầu quảng bá vị trí và vận tốc
của nó thông qua hệ thống 1090 MHz ADS-B. Quảng bá này được thu bởi máy bay
khác và các máy thu trên mặt đất. Máy bay đang quảng bá cũng thu các quảng bá
của máy bay khác. Máy bay xử lý thông tin này để sử dụng cho các ứng dụng,
chẳng hạn như CDTI (Cockpit Display of Traffic Information). Khi máy bay lăn
đến khu vực chờ, nó giám sát di chuyển của máy bay khác trên mặt sân cũng như tại
tiếp cận cuối. Máy bay đang tiếp cận cũng có thể giám sát giao thông mặt đất và
theo dõi xâm nhập đường cất hạ cánh tiềm ẩn ở khu vực tiếp cận song song.

.


14

CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG ADS-B TRONG HÀNG
KHÔNG DÂN DỤNG TẠI VIỆT NAM
Tóm tắt: Chương 3 trình bày phương hướng, cách thức triển khai hệ thống
ADS-B tại vùng thông báo bay FIR Hồ Chí Minh . Cụ thể là 3 hệ thống trạm thu
ADS-B mặt đất đặt tại 3 đảo Trường Sa Lớn, Song Tử Tây và Côn Sơn có nhiệm vụ
thu thông tin được phát quảng bá từ các máy bay trong tầm phủ, truyền tín hiệu đó về
trung tâm xử lý tín hiệu giám sát, phục vụ cho công tác điều hành bay.
3.1. Đặt vấn đề

Hoạt động ADS-B đang gia tăng khắp thế giới. Các nhà cung cấp dịch vụ dẫn
đường hàng không nhận thấy rằng ADS-B đã góp phần làm giảm chi phí cung cấp
dịch vụ và tăng hiệu quả khai thác và dung lượng hệ thống vận tải hàng không khu
vực.
Với việc hệ thống giám sát hiện tại không bảo phủ hết FIR Hồ Chí Minh đã
ảnh hưởng đến chất lượng giám sát và quản lý không lưu của Việt Nam. Yêu cầu đặt
ra là phải tìm các biện pháp để khắc phục những hạn chế đó, nâng cao chất lượng
giám sát, góp phần cải thiện chất lượng dịch vụ không lưu tại Việt Nam.
Hệ thống radar giám sát hiện tại không đạt được hiệu suất cao do tầm phủ
hạn chế trong vùng thông báo bay phía Nam, thêm vào đó hệ thống ADS-B hiện đang
được sử dụng và thử nghiệm rộng rãi ở một số nước như Mỹ, Úc, châu Âu mang lại
hiệu quả cao, điều đó là cơ sở cho những ý tưởng sử dụng công nghệ ADS-B cho
giám sát hàng không tại Việt Nam
3.2 Mô hình triển khai hệ thống
3.2.1. Điểm đặt trạm
Đối với hệ thống ADS-B, do kích thước trạm mặt đất yêu cầu rất nhỏ nên có
thể thiết lập trạm thu ADS-B tại các nơi đảo xa hoặc trên núi cao mà không gặp
nhiều trở ngại. Từ thực tế bài toán tầm phủ tại FIR Hồ Chí Minh, giải pháp thiết lập
trạm


15
ADS-B ngoài đảo xa để hỗ trợ, bổ sung cho hệ thống giám sát dùng radar thứ
cấp là một bài toán khả thi.
3.2.2. Nguồn điện
Đối với hệ thống ADS-B, nguồn điện sử dụng là nguồn điện một chiều (hoặc
xoay chiều) công suất nhỏ. Với công suất này, ta hoàn toàn có thể sử dụng các
nguồn năng lượng mới như năng lượng bằng sức gió, năng lượng từ thủy triều hay
thiết thực hơn là năng lượng mặt trời. Chính vì lẽ đó mà ADS-B rất tiện lợi và chiếm
ưu thế khi phải đứng một mình ở những nơi có địa hình phức tạp và khắc

nghiệt như những vùng núi cao, hải đảo.
Trên thực tế, ở các vùng biển của Mỹ và Úc, nguồn cung cấp cho đa số trạm
ADS-B là từ các tấm pin mặt trời và hệ thống lưu điện UPS.
3.2.3. Công suất và tầm phủ
Đối với hệ thống ADS-B, do những ưu điểm về tầm nhìn, công suất của hệ
thống không cần lớn mà vẫn đảm bảo tầm phủ 200-250 NM.
Trong vùng thông báo bay Hồ Chí Minh, nếu có thể đặt trạm thu ADS-B tại
một số đảo xa thì sẽ là một sự hỗ trợ hoàn hảo cho hệ thống radar thứ cấp hiện tại.
Nghiên cứu đặt một số trạm tại các đảo khác nhau trong vùng FIR Hồ Chí Minh,
tầm phủ 200 NM đảm bảo cho gần như toàn bộ vùng thông báo bay Hồ Chí Minh
được phủ kín.
3.2.4. Yếu tố con người
Đối với hệ thống ADS-B, do sự đơn giản và gọn nhẹ của hệ thống, trạm có
thể đặt tại núi cao và biển đảo mà vẫn đảm bảo vận hành, có thể không cần hoặc cần
không thường xuyên sự có mặt của con người mà trạm vẫn đảm bảo chạy tốt.
3.2.5. Điều khiển từ xa và đồng bộ dữ liệu với hệ thống hiện tại
Hệ thống ADS-B cho phép dễ dàng điểu khiển xa để truy nhập vào hệ thống
và cấu hình thông qua đường truyền VSAT, VIBA hoặc các phương tiện truyền dẫn
khác. Nhưng với khoảng cách và sự biệt lập về địa lý, nếu chọn phương án đặt trạm
thu ADS-B tại đảo xa thì phương tiện truyền dẫn có thể thực hiện được là VSAT.


16
Theo đó, tất cả các trạm thu ADS-B sẽ có một hệ thống VSAT đi kèm. ADS-B sẽ
kết nối data và kênh điều khiển xa với hệ thống VSAT
Giao thức của điều khiển xa là 4W E/M VSAT, tín hiệu dữ liệu từ ADS-B
vào VSAT là dữ liệu đồng bộ hoặc không đồng bộ.
3.2.6. Các hạng mục cần đầu tư
STT
Tên hệ thống

Số lượng
Trạm thu ADS-B

1

03

Đặc tính
Công suất 70W đặt tại Trường Sa
Lớn, Song Tử Tây và Côn sơn

Trạm VSAT

2

04

Công suất 5W đặt tại tại Trường Sa
Lớn, Song Tử Tây , Côn sơn và ACC
Hồ Chí Minh

Hệ thống xử lý tín hiệu

3

02

Đặt tại ACC Hà Nội và ACC Hồ Chí
Minh

Hệ thống chuẩn hóa dữ

4

03

Đặt tại trạm ADS-B

03

Đặt tại các trạm ADS-B

liệu
Hệ thống điện nguồn

5

3.2.7. Giải pháp lắp đặt
Tại các đảo Trường Sa lớn, Song Tử Tây và Côn Sơn sẽ đặt các trạm thu
ADS-B để thu tín hiệu từ máy bay trong tầm phủ thuộc vùng thông báo bay Hồ Chí
Minh.
Kèm theo 3 hệ thống ADS-B là 3 trạm VSAT công suất 5W (hiện đang sử
dụng rất phổ biến tại tất cả các trạm viễn thông trong ngành Quản lý bay).
3.3 Đánh giá thực tế hệ thống sau khi triển khai
3.4. Kết luận chương


17

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Qua nghiên cứu, tìm hiểu công tác giám sát hiện tại Tổng công ty Quản lý bay
Việt Nam đang áp dụng kết hợp với kết quả của những cuộc họp do ICAO tổ chức
với các nước trong khu vực để đi đến những chiến lược phát triển hàng không dân
dụng tại Việt Nam và các nước trong khu vực Đông Nam Á, châu Á, giải pháp ứng dụng
công

nghệ

mới

(ADS-B)

sẽ

được

áp

dụng

nhằm

cải

thiện

chất

lượng

giám sát tại Việt Nam, qua đó cải thiện chất lượng dịch vụ không lưu trên hai vùng
thông báo bay do Việt Nam quản lý.
Luận văn này đã thu được những kết quả cụ thể như sau:
- Về lý thuyết, công nghệ: các khái niệm Giám sát trong ngành hàng không và công nghệ
ADS-B để làm căn cứ cho lựa chọn phương án áp dụng ADS-B nhằm nâng cao chất lượng
giám sát hàng không hiện tại.
- Luận văn đã chỉ ra được những nhược điểm của hệ thống giám sát hiện tại
trong ngành hàng không dân dụng Việt Nam, phân tích được những ưu điểm
nổi bật của hệ thống ADS-B, nêu ra kế hoạch cụ thể (số lượng trạm, các hệ
thống hỗ trợ, người giám sát vận hành …) để thực hiện giải pháp cải tiến đề ra.
- Kết quả dự kiến sẽ là gần như toàn bộ vùng thông báo bay phía Nam (FIR Hồ
Chí Minh) được giám sát và cung cấp số liệu về cho kiểm soát viên không lưu và các đơn
vị có liên quan, đảm bảo công tác điều hành bay an toàn, điều hòa, hiệu quả.
Hướng phát triển của luận văn: tiếp theo phương án cải tiến lắp 03 trạm ADSB tại
các vùng đảo xa, trong tương lai toàn bộ lãnh thổ Việt Nam sẽ được phủ
bởi một hệ thống ADS-B rộng lớn trải dài từ Bắc đến Nam (dự kiến là 24
trạm). Mạng lưới hệ thống ADS-B có thể kết hợp với hệ thống giám sát của các nước xung
quanh tạo nên sự thống nhất chung trong công tác giám sát hàng không dân dụng trên toàn
khu vực.
Do một số lý do khách quan và chủ quan, luận văn còn để lại nhiều sai sót và
mức độ chuyên sâu còn hạn chế. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp
của quý thày cô và các bạn.


18

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cục Hàng không Việt Nam (2007), “Quy chế CNS”.
2. International Civil Aviation Organization,
“Surveillance radar and Collision Avoidance System”. Annex 10 Vol 4 (2007)

3. Radio

Technical

Commision

for

Aeronautics

(RTCA),

“DO-242A”

“Minimum Aviation System Performance Standards for ADS-B”
4. RTCA/DO-249, “Development and Implementation Planning guide for ADSB
applications”
5. RTCA/DO-260, “Minimum Operational Performance Standards for 1090
MHz ADS-B”
6. JICA, “The master plan study on the Development of the new CNS/ATM
systems in Vietnam, Lao PRD and Cambodia” (2009).
7. Thales, “ADS-B training” (27 August, 2014).
8. Aeronautical Information Publication Vietnam (2013).
9. Radio Propagation and Vitual Mapping Software version 8.0.2
10. NORATs (2004),”Radar User Manual Guide”
11. ICAO (2007), ANNEX 10 Vol 1 Radio Navigation Aids.
12. Roger Becker,2011, “ADS-B installation requirements”, 10th ADS-B study
and implementation task force,Singapore,04.2011,ICAO.
13. Roger Becker,2013, “The COMSOFT Quadrant Solution”, 12th ADS-B
study and implementation task force, India, April 2013,ICAO.

14. Laurent VIDAL.2016, “ADS-B OUT ”,15th ADS-B study and
implementation task force,Bangkok,2016,ICAO.
15. Rockwell Collins,2016, “ICAO ADS-B Out”, 15th ADS-B study and
implementation task force,Bangkok,2016,ICAO.
16. Website
17. Website