Luan Van Tot Nghiep

1

Lêi më ®Çu Ngµy nay, c¸c hÖ thèng dÉn ®êng hµng kh«ng ®· dÇn kh«ng cßn t¬ng xøng vÒ kh¶ n¨ng cung cÊp dÉn ®Õn viÖc c¶n trë vµ phô phÝ ngµy cµng t¨ng cho kh¸ch hµng. Khi lu lîng bay t¨ng, trÔ díi mÆt ®Êt (phÇn lín lµ do sù c¶n trë luång kh«ng lu) vµ trªn kh«ng t¨ng thËm chÝ h¬n c¶ møc cña c¸c vïng t¾c nghÏn. T×nh tr¹ng nµy ®· trë lªn nghiªm träng khi ngµnh hµng kh«ng dù kiÕn møc t¨ng trëng cßn cao h¬n trong c¸c n¨m tíi. TrÔ t¹i ch©u ¢u hiÖn nay chñ yÕu lµ do sù ph©n chia sè lîng lín c¸c vïng sector nhá t¹i c¸c vïng ®iÒu hµnh vµ trung t©m Qu¶n lý bay ph¶i s¾p ®Æt vµ xö lý c¸c vÊn ®Ò trong c¸c trung t©m vµ gi÷a c¸c trung t©m víi nhau. Cßn t¹i Mü th× sù t¾c nghÏn x¶y ra t¹i c¸c ®Çu cuèi vµ t¹i c¸c s©n bay, t×nh tr¹ng t¬ng tù nh ë ch©u ¢u lµ hiÖn tîng cæ chai t¹i c¸c tuyÕn ®ang ®îc lo¹i bá dÇn dÇn. T¹i c¸c vïng Ýt ph¸t triÓn h¬n, sù thiÕu hôt kh¶ n¨ng gi¸m s¸t b»ng Radar vµ yÕu kÐm vÒ h¹ tÇng c¬ së th«ng tin dÉn ®Õn c¸c hÖ thèng kÐm hiÖu qu¶ vµ tiÒm Èn nguy c¬ mÊt an toµn. Cø mçi phót tiÕt kiÖm ë trªn kh«ng cña m¸y bay ph¶n lùc ®Òu tiÕt kiÖm hµng triÖu USD tiÒn nhiªn liÖu cho ngµnh mçi n¨m vµ gi¶m ®¸ng kÓ « nhiÔm m«i trêng. Mäi nç lùc ®Òu híng tíi viÖc lµm gi¶m thêi gian bay trªn kh«ng b»ng c¸ch tèi u ho¸ ®êng bay tõ ®iÓm khëi hµnh ®Õn ®iÓm kÕt thóc vµ tr¸nh viÖc bay chê vµ më réng vïng tiÕp cËn. Gi¶m thêi gian bay trung b×nh cßn cã nghÜa lµ t¨ng ®îc lu lîng bay vµ t¨ng tÝnh an toµn. Víi c¸c thµnh c«ng trong c¸c lÜnh vùc ®iÖn tö viÔn th«ng, tin häc vµ ®Æc biÖt lµ th«ng tin vÖ tinh vµ c«ng nghÖ liªn kÕt d÷ liÖu, ý tëng CNS/ATM cña ICAO cung cÊp mét c¬ së cho hÖ thèng dÉn ®êng t¬ng lai ®· trë thµnh hiÖn thùc. Cuèi cïng ý tëng sÏ cho phÐp ngêi ®iÒu khiÓn tÇu bay s¾p ®Æt chuyÕn bay theo mét ®êng bay tèt nhÊt, ®iÒu chØnh ®îc mét c¸ch linh ho¹t, víi mét hiÖu suÊt tèi u vµ chi phÝ tèi thiÓu. Khi ®ã c¸c ph¬ng thøc vµ thñ tôc cÇn ®îc thùc hiÖn mét c¸ch ®Çy ®ñ tÝnh n¨ng vµ tiÒm n¨ng cña c¸c c«ng nghÖ míi ®Ó t¨ng cêng kh¶ n¨ng vµ ®é an toµn.

2

Sù kÕt hîp cña hÖ thèng qu¶n lý bay víi tÝnh chÝnh x¸c cña hÖ thèng dÉn ®êng vÖ tinh cho phÐp tÇu bay kh«ng nh÷ng bay chÝnh x¸c trªn nh÷ng kh«ng gian 3 chiÒu kh«ng cÇn sù trî gióp cña c¸c ph¬ng tiÖn dÉn ®êng mÆt ®Êt mµ cßn s¾p ®Æt cho tÇu bay vµo c¸c ®iÓm b¸o c¸o (waypoints) trong vµi gi©y cña thêi gian ®Þnh tríc hoÆc theo yªu cÇu cña kiÓm so¸t viªn kh«ng lu. TÝnh n¨ng dÉn ®êng 4 chiÒu nµy cã thÓ ®îc më réng ra cho viÖc ®iÒu khiÓn thêi gian ®Õn t¹i s©n bay. BÊt cø sai lÖch nµo ë phÝa thu sÏ ®îc xö lý bëi hÖ thèng qu¶n lý bay ®Ó xem xÐt xem ®êng h¹ c¸nh cßn ®îc dµnh s½n hay kh«ng. C¸c c¬ chÕ m¸y mãc c¬ khÝ kh¸c còng ®îc thùc hiÖn bæ xung ®Ó cã thÓ sö dông tèi ®a ®êng l¨n vµ kh«ng phËn, do ®ã sÏ ®¶m b¶o ®îc ph©n c¸ch an toµn gi÷a c¸c tÇu bay mäi thêi ®iÓm.. KÕt hîp víi c¸c thñ tôc phï hîp cïng víi c¸c c«ng cô hiÓn thÞ sÏ gióp cho viÖc c¶nh b¸o t×nh tr¹ng, CDTI sÏ gióp cho viÖc ®¶m b¶o ph©n c¸ch kh«ng lu víi sù viÖc tr¸ch nhiÖm ph©n c¸ch ®îc chia sÎ cho c¶ c¸c kiÕm so¸t viªn kh«ng lu vµ phi c«ng. Mét liªn kÕt th«ng tin kh«ng - ®Êt vµ kh«ng - kh«ng thêi gian thùc ®îc më réng cho mét sè lîng lín ®¬n vÞ sö dông sÏ ®ßi hái mét liªn kÕt d÷ liÖu dung lîng cao vµ tin cËy. VDL Mode 4 lµ mét liªn kÕt d÷ liÖu dung lîng lín cung cÊp mét sè lîng lín c¸c dÞch vô vµ chøc n¨ng theo c¸c yªu cÇu cña kh¸i niÖm CNS/ATM cña ICAO. §Ó b¾t kÞp sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña khoa häc c«ng nghÖ tiÕn tiÕn vµ ®ßi hái ngµy cµng cao cña ngµnh hµng kh«ng d©n dông ViÖt Nam còng nh quèc tÕ, viÖc nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ triÓn khai c¸c hÖ thèng Th«ng tin - Gi¸m s¸t - DÉn ®êng míi lµ mét ®ßi hái bøc thiÕt cÇn ®îc thùc hiÖn. Víi lu lîng bay cña níc ta hiÖn nay c¸c hÖ thèng kü thuËt vÉn cßn ®¶m b¶o ®îc, tuy nhiªn víi møc t¨ng trëng trong t¬ng lai th× sù thay ®æi lµ rÊt cÇn thiÕt v× vËn t¶i hµng kh«ng lµ mét m«i trêng trong suèt kh«ng cã biªn giíi vµ thay ®æi trong c«ng nghÖ hµng kh«ng, nhÊt lµ ®èi víi c«ng t¸c ®iÒu hµnh kh«ng lu, cÇn ph¶i ®ång ®Òu trªn toµn thÕ giíi ®Ó t¬ng thÝch víi mäi chñng lo¹i tÇu bay cña c¸c h·ng hµng kh«ng trªn vïng l·nh thæ ViÖt Nam.

3

LuËn v¨n “ øng dông cña VHF Data Link Mode 4 trong m«i trêng CNS/ATM ” nghiªn cøu c«ng nghÖ kü thuËt VHF Data Link Mode 4, mét liªn kÕt d÷ liÖu sè sö dông sãng VHF gi÷a c¸c ph¬ng tiÖn tham gia giao th«ng hµng kh«ng. §©y lµ nÒn t¶ng cho mét lo¹t c¸c øng dông ®iÒu hµnh qu¶n lý kh«ng lu kh¸c sÏ sö dông ®êng truyÒn nµy ®Ó ho¹t ®éng thay thÕ cho c¸c ph¬ng thøc truyÒn dÉn t¬ng tù ®ang sö dông hiÖn nay. LuËn v¨n còng ®Ò cËp ®Õn vÊn ®Ò triÓn khai hÖ thèng míi trong m«i trêng hµng kh«ng hiÖn nay vµ tiÕn tr×nh thay thÕ c¸c hÖ thèng cò trong thêi kú qu¸ ®é. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn luËn v¨n kh«ng tr¸nh khái nhiÒu thiÕt sãt, t«i mong muèn nhËn ®îc nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp ®Ó luËn v¨n ®îc hoµn thiÖn vµ thùc tÕ h¬n. Qua lêi më ®Çu nµy t«i xin ®îc göi lêi tr©n träng c¶m ¬n TiÕn sü NguyÔn Ph¬ng, tËp thÓ c¸c gi¶ng viªn trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi, ®éi ngò c¸n bé kü thuËt Trung t©m qu¶n lý bay miÒn B¾c cïng c¸c ®ång nghiÖp ®· tËn t×nh gióp ®ì, híng dÉn vµ t¹o ®iÒu kiÖn cho t«i hoµn thµnh tèt bµi luËn v¨n nµy. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n!

Môc lôc

Lêi më ®Çu Môc lôc Ch÷ viÕt t¾t ®îc sö dông trong luËn v¨n Ch¬ng I. KÕ ho¹ch quèc gia cho c¸c hÖ thèng CNS/ATM 1.1. Ho¹t ®éng cña Trung t©m Qu¶n lý bay d©n dông ViÖt Nam 1.2. HiÖn tr¹ng cña hÖ thèng hiÖn t¹i 1.3. Ph©n tÝch ®¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng cña hÖ thèng hiÖn t¹i. Ch¬ng 2. Sù chuyÓn dÞch sang c¸c hÖ thèng míi 2.1 NÒn t¶ng 2.1.1. §Æt vÊn ®Ò 2.1.2. HiÖu øng cæ chai trong c¸c hÖ thèng dÉn ®êng hiÖn t¹i 2.1.3. Nh÷ng c©n nh¾c vÒ sù an toµn 2.1.4. Sù thay ®æi

1 3 6 12 12 13 16 21 21 21 22 23 23

4

2.2.HÖ thèng CNS/ATM 2.3. C¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng CNS/ATM 2.3.1. Qu¶n lý kh«ng lu- ATM 2.3.2. Th«ng tin liªn l¹c 2.3.3. DÉn ®êng. 2.3.4. Gi¸m s¸t. 2.4. Híng tíi hÖ thèng ATM t¬ng lai. Ch¬ng 3: C¸c kü thuËt VDL vµ vai trß cña VDL Mode 4 trong hÖ thèng CNS/ATM 3.1. Giíi thiÖu 3.2. Tæng quan c¸c dÞch vô VDL 3.2.1. VHF Digital Link 3.2.2. C¸c chuÈn cña ICAO vÒ VDL 3.2.3. VDL Mode 1&2 3.2.4. VDL Mode 3 3.2.5. VDL Mode 4: 3.2.6. KÕt luËn. 3.2. TÇm cì cña VDL Mode 4 Ch¬ng 4. M« t¶ kü thuËt vµ nguyªn lý ho¹t ®éng 4.1. Giíi thiÖu 4.2. Kü thuËt nÒn t¶ng 4.3. CÊu h×nh vËt lý 4.3.1. M¸y thu GNSS 4.3.2. M¸y thu ph¸t VHF 4.3.3. Bé xö lý th«ng tin 4.4. C¸c nguyªn lý chøc n¨ng 4.5. C¸c thµnh phÇn chøc n¨ng 4.5.1. Lîc ®å ®iÒu chÕ 4.5.2. CÊu tróc khung TDMA 4.5.3. Thêi gian hÖ thèng 4.5.4. C¸c chïm ®ång bé vµ th«ng tin vÞ trÝ. 4.5.5. CÊu tróc vµ ph©n lo¹i c¸c b¶n tin 4.5.6. ViÖc lùa chän khe thêi gian 4.6. C¸c chÕ ®é ho¹t ®éng 4.6.1. B¸o c¸o ®éc lËp. 4.6.2. B¸o c¸o trùc tiÕp 4.7. Qu¶n lý truy cËp khe thêi gian. 4.7.1. Giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú. 4.7.2. Qu¶ng b¸ t¨ng cêng. 4.7.3. C¸c b¶n tin yªu cÇu chung 4.7.4. Yªu cÇu mét híng. 4.7.5. Yªu cÇu trùc tiÕp/dµnh riªng ®¸p øng khÈn cÇu (Directed Request/Plea response Reservation) 4.7.6. Yªu cÇu trùc tiÕp/Dµnh riªng tù ®éng ®iÒu

24 25 25 26 27 27 28 29 29 29 29 29 30 33 35 37 38 39 39 39 39 40 40 41 42 44 44 44 47 48 49 50 54 55 56 56 56 58 59 60 61 61

5

chØnh(Autotune Reservation) 4.7.7. Yªu cÇu truyÒn tin tøc 4.7.8. Truy cËp ngÉu nhiªn 4.7.9. Truy cËp cè ®Þnh. 4.7.10. C¸c thñ tôc xö lý xung ®ét khe 4.7.11. C¸c thñ tôc ph¸t l¹i. 4.8. C¸c c¬ chÕ th«ng tin end-to-end 4.8.1. Giao thøc dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu (DLS-Data link service) 4.8.2. Chøc n¨ng héi tô phô thuéc m¹ng di ®éng (Mobile Subnetwork Dependent Convergence Function - SNDCF) 4.9. Qu¶n trÞ kÕt nèi. 4.9.1. C¸c chïm ®ång bé 4.9.2. C¸c khung nhËn d¹ng chuyÓn giao (XID) 4.9.3. Truy nhËp m¹ng 4.9.4. Giao thøc kho¸ khe dµnh riªng 4.9.5. C¸ch ly mÆt ®Êt. 4.9.6. Kªnh b¸o hiÖu toµn cÇu (Global signalling channels - GSC) 4.9.7. Qu¶n lý tÇn sè. 4.9.8. B¶n tin danh môc dÞch vô (Directory of Services – DoS) 4.10. Ho¹t ®éng 4.10.1. C¸c tr¹m di ®éng 4.10.2. C¸c tr¹m mÆt ®Êt Ch¬ng 5. C¸c vÊn ®Ò vÒ qu¶n lý hÖ thèng VDL Mode 4 5.1. C¸c b¶n tin qu¶n lý kÕt nèi – Link Management 5.1.1. CÊu tróc b¶n tin chïm ®ång bé – SYNC BURST 5.1.2. B¶n tin DoS – Directory of Service 5.2. VÊn ®Ò qu¶n lý phæ tÇn sè 5.2.1. Qu¶n lý phæ trong VDL Mode 4 5.2.2. C¸c quy t¾c vÒ v« tuyÕn cña ITU 5.2.3. KÕ ho¹ch ph©n bæ tÇn sè cho VDL Mode 4 5.3. VÊn ®Ò qu¶n lý kªnh. 5.3.1. Giíi thiÖu chung 5.3.2. ViÖc sö dông ®a kªnh. 5.3.3. Qu¶n lý kªnh vµ chuyÓn m¹ch kªnh 5.3.4. Trang thiÕt bÞ cña tr¹m mÆt ®Êt cho viÖc sö dông ®a kªnh. 5.3.5. KÕ ho¹ch chuyÓn giao cho t¬ng lai 5.3.6. Mét sè m« h×nh ®Æc trng cña qu¶n lý kªnh 5.3.6.1. M« h×nh mËt ®é bay thÊp 5.3.6.2. M« h×nh mËt ®é bay trung b×nh.

62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 67 72 75 76 77 78 78 79 81 84 84 84 88 89 89 89 90 90 90 90 94 97 97 98 98 99

6

5.3.6.3. M« h×nh mËt ®é bay cao Ch¬ng 6. CÊu tróc tr¹m VDL Mode 4 6.1. Giíi thiÖu 6.2. VÊn ®Ò dù phßng. 6.3. CÊu h×nh trang bÞ trªn tÇu bay 6.3.1. CÊu h×nh c¬ b¶n 6.3.2. Bé thu ph¸t 6.3.3. ThiÕt lËp ¨ng ten trªn tÇu bay 6.3.4. Ph¬ng ¸n trang bÞ dù phßng trªn tÇu bay 6.4. C¸c ph¬ng tiÖn ho¹t ®éng díi ®Êt 6.5. CÊu tróc tr¹m mÆt ®Êt 6.5.1. C¸c thµnh phÇn cña kiÕn tróc mÆt ®Êt 6.5.2. Tr¹m mÆt ®Êt 6.5.3. M¹ng mÆt ®Êt 6.5.4. VÊn ®Ò dù phßng vµ tÝnh toµn vÑn cña hÖ thèng mÆt ®Êt KÕt luËn ®Ò xuÊt vµ kiÕn nghÞ Tµi liÖu tham kh¶o

102 104 104 104 105 105 105 106 108 109 109 110 110 112 115 117 120

7

Ch÷ viÕt t¾t ®îc sö dông trong luËn v¨n 3D 4D

Three-dimensional - Ba chiÒu Four-dimensional - Bèn chiÒu

ABAS Aircraft-Based Augmentation System - HÖ thèng t¨ng cêng trªn tÇu bay ACARS Aircraft Communication and Reporting System - HÖ thèng b¸o c¸o vµ chuyÓn th«ng tin trªn tÇu bay ACAS Airborne Collision Avoidance System - HÖ thèng chèng va ch¹m trªn kh«ng ACC Area Control Centre - Trung t©m kiÓm so¸t bay ®êng dµi ACI Adjacent Channel Interference - NhiÔu kªnh l©n cËn ACL ATC Clearance and Information - DÞch vô th«ng tin kiÓm tra kh«ng lu ACM ATC Communications Management - DÞch vô qu¶n lý th«ng tin kh«ng lu Airborne Conflict Management - Qu¶n lý xung ®ét kh«ng phËn ADEP Aerodrome of Departure - S©n bay cÊt c¸nh ADES Aerodrome of Destination - S©n bay h¹ c¸nh ADS Automatic Dependent Surveillance - Gi¸m s¸t tù ®éng ®éc lËp ADS-A Addressed ADS - Gi¸m s¸t tù ®éng ®éc lËp ph¸t trùc tiÕp ADS-B ADS-Broadcast - Gi¸m s¸t tù ®éng ®éc lËp ph¸t qu¶ng b¸ ADS-C ADS-Contract - Gi¸m s¸t tù ®éng ®éc lËp rót gän AEEC Airline Electronic Engineering Committee - Héi kü s diÖn tö hµng kh«ng AIRSAW Airborne Situation(al) Awareness - C¶nh b¸o t×nh tr¹ng kh«ng phËn AIS Aeronautical Information Services - DÞch vô kh«ng b¸o AMCP Aeronautical Telecommunications Panel - Ph©n ban th«ng tin hµng kh«ng AMSS Aeronautical Mobile Satellite Service - HÖ thèng vÖ tinh lu ®éng hµng kh«ng ANC Air Navigation Commission - Héi ®ång dÉn ®êng hµng kh«ng AOC Airline Operational Centre - Qu¶n lý ho¹t ®éng khai th¸c hµng kh«ng APP Approach Control - KiÓm so¸t tiÕp cËn APV Approach with Vertical Guidance - TiÕp cËn dÉn ®êng th¼ng ®øng ASAS Airborne Separations Assurance System - HÖ thèng b¶o ®¶m ph©n c¸ch kh«ng lu ASM Airspace Management - Qu¶n lý vïng trêi

8

A-SMGCS

ASSAP

AT ATC ATCC ATFM ATIS ATIS-B ATM ATN

Advanced Surface Movement Guidance and Control System HÖ thèng t¨ng cêng kiÓm so¸t vµ chØ dÉn c¸c ho¹t ®éng bÒ mÆt Airborne Surveillance and Separation Assurance Processing - Xö lý b¶o ®¶m ph©n c¸ch vµ dÉn ®êng hµng kh«ng Air Transport - Lo¹i tÇu bay th¬ng m¹i chë kh¸ch hoÆc Airborne Transponder - M¸y thu ph¸t trªn kh«ng Air Traffic Control - C«ng t¸c kiÓm so¸t kh«ng lu Air Traffic Control Centre - Trung t©m kiÓm so¸t kh«ng lu Air Traffic Flow Management - Qu¶n lý lu«ng kh«ng lu Automatic Terminal Information Service - DÞch vô th«ng tù ®éng khu vùc trung cËn ATIS-Broadcast - DÞch vô th«ng tù ®éng khu vùc trung cËn ph¸t qu¶ng b¸ Air Traffic Management - Qu¶n lý bay Aeronautical Telecommunications Network - M¹ng th«ng tin viÔn th«ng hµng kh«ng Air Traffic Management Concept Panel - Nhãm nghiªn cøu vÒ

ATMCP qu¶n lý bay ATS Air Traffic Services - DÞch vô kh«ng lu ATSAW Air Traffic Situation(al) Awareness - C¶nh b¸o t×nh tr¹ng kh«ng lu ATSU Air Traffic Services Unit - §¬n vÞ dÞch vô kh«ng lu BER BND

Bit Error Rate - TØ lÖ lçi bit Big Negative Dither - Giao thøc dung sai ©m lín

CA CAA CARD

Conflict Alert - C¶nh b¸o xung ®ét Civil Aviation Authority - Nhµ chøc tr¸ch hµng kh«ng d©n dông CNS Applications Research and Development program - ch¬ng tr×nh nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn óng dông Th«ng tin/DÉn ®êng/Gi¸m s¸t Cost Benefit Analysis - Ph©n tÝch quan hÖ vèn/ l·i Co-Channel Interference - NhiÔu ®ång kªnh Conflict Detection - Dß t×m xung ®ét Conflict Detection and Resolution - Dß t×m vµ gi¶i quyÕt xung

CBA CCI CD CD&R ®ét CDTI CDU CFMU t©m

Cockpit Display of Traffic Information - mµn h×nh hiÓn thÞ nÒn kh«ng lu trong buång l¸i Cockpit Display Unit - Mµn h×nh hiÓn thÞ trªn bu«ng l¸i Central Flow Management Unit - §¬n vÞ qu¶n lý luång trung

9

CNS CNSGS mÆt ®Êt CNS/ATM

CP CPDLC

Communications, Navigation and Surveillance - Th«ng tin, dÉn ®êng vµ gi¸m s¸t CNS Ground Station - Tr¹m th«ng tin, dÉn ®êng vµ gi¸m s¸t Communications, Navigation, Surveillance [in support of] Air Traffic Management - Th«ng tin, dÉn ®êng vµ gi¸m s¸t [hç trî cho] Qu¶n lý kh«ng lu Conflict Prevention - Chèng xung ®ét Controller-Pilot Data Link Communications - Th«ng tin kÕt nèi d÷ liÖu gi÷a kiÓm so¸t viªn kh«ng lu vµ phi c«ng Compact Position Reporting - B¸o c¸o vÞ trÝ rót gän Conflict Resolution - Gi¶i quyÕt xung ®ét Cyclic Redundancy Check - M· kiÓm tra d vßng Controller Working Position - VÞ trÝ ®iÒu hµnh bay (cña kiÓm

CPR CR CRC CWP so¸t viªn ) DAP Downlink of Aircraft Parameters - Thu c¸c tham sè cña tÇu bay DAS Delegated Airborne Separation - Ph©n c¸ch kh«ng lu tiªu chuÈn DCL Departure Clearance Service - DÞch vô dän ®êng khëi hµnh DFIS Data link FIS - Liªn kÕt d÷ liÖu dµnh cho dÞch vô th«ng tin bay DGNSS Differential GNSS - DÉn ®êng vÖ tinh vi sai DLIC Data Link Initiation Capability - TÝnh n¨ng khëi t¹o liªn kÕt d÷ liÖu DLS VDL Mode 4 Data Link Services - C¸c dÞch vô VDL Mode 4 DME Distance Measuring Equipment - ThiÕt bÞ ®o kho¶ng c¸ch DoS Directory of Services - B¶n tin danh s¸ch dÞch vô ECAC European Civil Aviation Conference - HiÖp héi hµng kh«ng d©n dông ch©u ©u EFR Extended Flight Rules - C¸c quy t¾c bay më réng ETA Estimated Time of Arrival - Giê tíi dù kiÕn E-TIBA Enhanced TIBA - TIB t¨ng cêng ETSI European Telecommunications Standards - ChuÈn viÔn th«ng ch©u ©u EVA Extended Visual Acquisition - TÇm nh×n më réng EU European Union - Liªn minh ch©u ©u EUROCAE European Organisation for Civil Aviation Equipment - Tæ chøc ch©u ¢u vÒ ph¬ng tiÖn hµng kh«ng d©n dông EUROCONTROL European Organisation for the safety of Air Navigation Tæ chøc ch©u ¢u vÒ an toµn dÉn ®êng hµng kh«ng FAA Federal Aviation Agency - Chi nh¸nh hµng kh«ng liªn bang FANS Future Air Navigation System - Tæ chøc nghiªn cøu c¸c hÖ thèng dÉn ®êng t¬ng lai FARAWAY Fusion of Radar & ADS data through two WAY data link - Sù kÕt hîp Radar vµ ADS trong liªn kÕt d÷ liÖu 2 chiÒu

10

FAS FDPS FFAS FIR FIS FIS-B FL FLIPCY FMC FMS

Final Approach Segment - §o¹n tiÕp cËn cuèi cïng Flight Data Processing System - HÖ thèng xö lý d÷ liÖu bay Free Flight Airspace - Vïng bay tù do (bay b»ng) Flight Information Region - Vïng th«ng b¸o bay Flight Information Services - DÞch vô th«ng b¸o bay FIS Broadcast - DÞch vô th«ng b¸o bay qu¶ng b¸ Flight Level - Mùc bay Flight Plan Consistence - B¶n tin kÕ ho¹ch bay Flight Management Computer - M¸y tÝnh qu¶n lý bay Flight Management System - HÖ thèng qu¶n lý bay

GA GBAS mÆt ®Êt GES GFSK Gaussian GLONASS

General Aviation - TÇu bay nhá (thêng) Ground-based Augmentation System - HÖ thèng t¨ng cêng

GLS vÖ tinh GND GNSS

Ground Earth Station - Tr¹m vÖ tinh mÆt ®Êt Gaussian Filtered Frequency Shift Keying - Kho¸ dÞch tÇn läc Global Orbiting Navigation Satellite System - HÖ thèng dÉn ®êng vÖ tinh quü ®¹o toµn cÇu GNSS Landing System - HÖ thèng h¹ c¸nh sö dông dÉn ®êng

Ground channel - Kªnh mÆt ®Êt Global Navigation Satellite System - HÖ thèng dÉn ®êng vÖ tinh toµn cÇu GPS Global Positioning System - HÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu GPWS Ground Proximity Warning System - HÖ thèng c¶nh b¸o va ch¹m mÆt ®Êt GR General Request - B¶n tin yªu cÇu chung GRAS Ground-based Regional Augmentation System - HÖ thèng t¨ng cêng mÆt ®Êt vïng GS Ground Station - Tr¹m mÆt ®Êt GSC Global Signalling Channel - Kªnh b¸o hiÖu toµn cÇu HF I/O ICAO ID IFR IMC khÝ tîng INS IPV

High Frequency - TÇn sè cao Input/Output - Vµo/Ra International Civil Aviation Organization - Tæ chøc hµng kh«ng d©n dông quèc tÕ Identification - M· nhËn d¹ng Instrument Flight Rules - C¸c quy t¾c bay cã khÝ tµi Instrument Meteorological Conditions - C«ng cô ®o ®iÒu kiÖn Inertial Navigation System - hÖ thèng dÉn ®êng qu¸n tÝnh Instrument approach with vertical guidance - HÖ thèng tiÕp cËn dÉn ®êng däc

11

IRS ISO quèc tÕ ITC

Inertial Reference System - HÖ thèng chuÈn qu¸n tÝnh International Standards Organisation - Tæ chøc tiªu chuÈn

LAN LC LD LOS LSC

Local Area Network - M¹ng néi bé Lead Climb - T¨ng ®é cao Lead descent - H¹ ®é cao Line of Sight - Trong tÇm nh×n th¼ng Local Signalling Channel - Kªnh b¸o hiÖu t¹i chç

m MAS MET

meter - MÐt Managed Airspace - Vïng trêi ®îc qu¶n lý Meteorological Services for Air Navigation - DÞch vô khÝ tîng cho dÉn ®êng Message Error Rate - Møc ®é lçi b¶n tin Meteorological Aerodrome Report - B¸o c¸o th«ng tin thêi tiÕt

MER METAR vïng trêi MIDS MMR Mode S MSAS

NAV ND NEAP

Integrated Timing Concept - Kh¸i niÖm thêi gian kÕt hîp

Multifunctional Information Distribution System - HÖ thèng ph©n ph¸t th«ng tin ®a n¨ng Multimode Receiver - M¸y thu ®a chÕ ®é Mode Select - ChÕ ®é lùa chän (Lùa chän ho¹t ®éng kÕt hîp cïng hÖ thèng Radar thø cÊp) MTSAT Satellite-based Augmentation System - HÖ thèng t¨ng cêng vÖ tinh MTSAT

NUC

Navigation - DÉn ®êng Navigation Display - HiÓn thÞ dÉn ®êng North European CNS/ATM Applications Project - Dù ¸n øng dông CNS/ATM B¾c ¢u Nautical Mile - DÆm (= 1.835 km) Notice to Airmen - Th«ng b¸o hµng kh«ng Non-Precision Approach - TiÕp cËn kh«ng chÝnh x¸c Non-Precision Approach with Vertical Guidance - TiÕp cËn kh«ng chÝnh x¸c víi dÉn ®êng däc Navigation Uncertainty Category - DÉn ®êng kh«ng chÝnh x¸c

OAT OLDI

Operational Air Traffic - Ho¹t ®éng ®iÒu hµnh bay On-Line Data Interchange - Trao ®æi th«ng tin trùc tuyÕn

PA PDC PFD PIREP

Precision Approach - TiÕp cËn chÝnh x¸c Pre-Departure Clearance - KiÓm tra tríc khi cÊt c¸nh Primary Flight Display - HiÓn thÞ th«ng tin bay thøc cÊp Pilot Report - B¸o c¸o tõ phi c«ng

NM NOTAM NPA NPV

12

PR PRM PSR PSU

Position Report - B¸o c¸o vÞ trÝ Precision Runway Monitoring - Gi¸m s¸t ®êng l¨n chÝnh x¸c Primary Surveillance Radar - Radar gi¸m s¸t s¬ cÊp Power Supply Unit - khèi cÊp nguån

QoS

Quality of Service - ChÊt lîng dÞch vô

RF RNAV RNE RSC Rx

Radio Frequency - Cao tÇn Area Navigation - Vïng dÉn ®êng Rapid Net Entry - Truy nhËp m¹ng nhanh Regional Signalling Channel - Kªnh b¸o hiÖu vïng Receiver - M¸y thu

s SA SAR SARPs nghÞ thùc SATCOM SBAS tinh SIGMET SMGCS SMR SSR STDMA SUA TAF TCAS TCP TCP/IP TDMA gian TIBA TIS TIS-B TMA

second - Gi©y Separation Assurance - B¶o ®¶m ph©n c¸ch Search and Rescue - T×m kiÕm cøu nguy Standards and Recommended Practices - ChuÈn vµ khuyÕn thi Satellite Voice and Data Communications - Th«ng tin d÷ liÖu vµ tho¹i vÖ tinh Satellite-Based Augmentation System - HÖ thèng t¨ng cêng vÖ Significant Meteorology - B¶n tin khÝ tîng quan träng Surface Movement Guidance and Control System - HÖ thèng kiÓm so¸t vµ chØ dÉn c¸c ho¹t ®éng bÒ mÆt Surface Movement Radar - Radar gi¸m s¸t ho¹t ®éng bÒ mÆt Secondary Surveillance Radar - Radar gi¸m s¸t thø cÊp Self-organising Time Division Multiple Access - §a truy nhËp ph©n chia thêi gian tù tæ chøc Special Use Airspace - Vïng trêi sö dông ®Æc biÖt Aerodrome Forecast - Dù ®o¸n vïng trêi Traffic alert and Collision Avoidance System - HÖ thèng chèng va ch¹m vµ c¶nh b¸o lu lîng Trajectory Change Point - §iÓm thay ®æi quü ®¹o bay Transmission Control Protocol/Internet Protocol - Giao thøc ®iÒu khiÓn ph¸t/Giao thøc internet Time Division Multiple Access - §a truy nhËp ph©n chia thêi Traffic Information Broadcast by Aircraft - Qu¶ng b¸ th«ng tin bay bëi tÇu bay Traffic Information Service - DÞch vô th«ng b¸o bay TIS Broadcast - DÞch vô th«ng b¸o bay qu¶ng b¸ Terminal (Movement) Area - Vïng ®Çu cuèi

13

TWR Tx

Control Tower - §µi chØ huy Transmitter - M¸y ph¸t

UAT cÇu UDP UMAS UTC

Universal Access Transceiver - M¸y thu ph¸t truy nhËp toµn

VDL VFR VHF VLMC VMC VOLMET

VHF Digital Link - Liªn kÕt d÷ liÖu sö dông sãng VHF Visual Flight Rules - Quy t¾c bay b»ng m¾t Very High Frequency - TÇn sè rÊt cao Virtual Link Management Channel - Kªnh qu¶n lý liªn kÕt ¶o Visual Meteorological Conditions - §iÒu kiÖn khÝ tîng nh×n ®îc Aeronautical Meteorological Broadcast - B¶n tin qu¶ng b¸ khÝ tîng hµng kh«ng VDL Mode 4 Specific Services - C¸c dÞch vô dÆc trng VDL

VSS Mode 4

User Datagram Protocol - Giao thøc gãi d÷ liÖu ngêi sö dông Unmanaged Airspace - Vïng trêi cha qu¶n lý Co-ordinated Universal Time - Thêi gian chuÈn toµn cÇu

WAAS réng

Wide Area Augmentation System - HÖ thèng t¨ng cêng vïng

XID Xmt XPDR

Exchange Identity frames - Khung nhËn d¹ng trao ®æi Transmit - Ph¸t Transponder - M¸y thu ph¸t

14

Ch¬ng I. KÕ ho¹ch quèc gia cho c¸c hÖ thèng CNS/ATM

Néi dung cña ch¬ng nµy ®Ò cËp ®Õn c¸c vÊn ®Ò sau: -

Giíi thiÖu vÒ trung t©m Qu¶n lý bay d©n dông ViÖt Nam, c¸c dÞch vô cung cÊp vµ hÖ thèng trang thiÕt bÞ ®¶m b¶o cho ho¹t ®éng hiÖn t¹i.

-

§¸nh gi¸ theo tiªu chuÈn cña Tæ chøc hµng kh«ng d©n dông quèc tÕ ICAO vÒ hiÖn tr¹ng cña c¸c hÖ thèng hiÖn t¹i còng nh theo sù ph¸t triÓn cña ngµnh hµng kh«ng ®Ó nªu nªn sù cÇn thiÕt c¶i tæ c¸c hÖ thèng hiÖn t¹i

1.1. Ho¹t ®éng cña Trung t©m Qu¶n lý bay d©n dông ViÖt Nam (VATM – Viet Nam Air Traffic Management). Lµ mét doanh nghiÖp nhµ níc ho¹t ®éng trong ngµnh hµng kh«ng, chøc n¨ng vµ nhiÖm vô chÝnh cña VATM lµ: a) Cung cÊp c¸c dÞch vô kh«ng lu bao gåm: -

DÞch vô ®iÒu hµnh kh«ng lu bao gåm t¹i s©n bay (TWR), vïng tiÕp cËn (APP) vµ ®êng dµi (ACC).

-

C«ng t¸c th«ng b¸o bay (FIS) vµ c¸c dÞch vô c¶nh b¸o (ALRS)

b) Qu¶n lý vïng trêi, kh«ng phËn quèc gia: -

Qu¶n lý c¸c ph¬ng tiÖn c¬ së h¹ tÇng cho kh«ng vËn

-

ThiÕt lËp c¸c ®êng bay vµ phèi hîp trong viÖc sö dông vïng trêi

Ngoµi ra cßn cã c¸c dÞch vô kh¸c nh DÞch vô khÝ tîng, t×m kiÕm cøu nguy, huÊn luyÖn ®µo t¹o ... Cïng yªu víi cÇu ph¸t triÓn cña ngµnh hµng kh«ng quèc tÕ, tæ chøc hµng kh«ng quèc tÕ ICAO ®· cã nh÷ng gi¸m s¸t, khuyÕn nghÞ híng dÉn c¸c quèc gia trong c¸c hÖ thèng tæ chøc qu¶n lý kh«ng lu. Theo ICAO yªu cÇu, ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô tèt nhÊt theo yªu cÇu

15

cña c¸c kh¸ch hµng th× mét hÖ thèng qu¶n lý bay cÇn ph¶i cung cÊp tÊt c¶ c¸c dÞch vô c¬ b¶n lµ: i. Qu¶n lý kh«ng lu - Air traffic management: Qu¶n lý chung c¸c dÞch vô cung cÊp, phèi kÕt hîp ®ång bé c¸c dÞch vô ®Ó ®¹t ®îc kÕt qu¶ tèt nhÊt. ii. DÞch vô kh«ng lu - Air traffic services: §iÒu hµnh bay trùc tiÕp c¸c tÇu bay trong vïng th«ng b¸o bay. iii. DÞch vô th«ng tin liªn l¹c - Communication services: Hay cßn gäi lµ c¸c dÞch vô th«ng tin cè ®Þnh hµng kh«ng bao gåm th«ng tin tho¹i, sè liÖu gi÷a c¸c ®¬n vÞ kiÓm so¸t kh«ng lu néi ®Þa, quèc tÕ víi nhau vµ víi tÇu bay. M¹ng bao gåm c¸c hÖ thèng th«ng tin trùc tho¹i, hÖ thèng chuyÓn tiÕp ®iÖn v¨n tù ®éng sö dông c¸c ®êng truyÒn dÉn viÔn th«ng quy m« lín. iv. DÞch vô gi¸m s¸t - surveillance services: Gi¸m s¸t tÊt c¶ c¸c ho¹t ®éng bay trong vïng th«ng b¸o bay, sö dông c¸c Radar t¹i c¸c tr¹m thu thËp xö lý, lu tr÷ vµ ph©n ph¸t c¸c d÷ liÖu bay vÒ trung t©m phôc vô cho viÖc ®iÒu hµnh bay v. DÞch vô dÉn ®êng - Navigation services: Sö dông c¸c ph¬ng tiÖn dÉn ®êng nh ®Ìn hiÖu, NDB, VOR/DME hoÆc vÖ tinh ®Ó dÉn ®êng cho c¸c tÇu bay. vi. DÞch vô khÝ tîng hµng kh«ng - Metereological services: Gi¸m s¸t c¸c hiÖn tîng thêi tiÕt trong vïng th«ng b¸o bay, xö lý c¸c sè liÖu thêi tiÕt vµ cÊp ph¸t cho tÊt c¶ c¸c ®¬n vÞ liªn quan vii. DÞch vô c¶nh b¸o, t×m kiÕm & cøu n¹n - Alert, search and rescuse services: Tæ chøc tèt c¸c m¹ng líi t×m kiÕm cøu nguy trªn quy m« quèc gia, quèc tÕ, s¾n sµng øng phã víi c¸c t×nh huèng l©m n¹n cña tÇu bay. 1.2. HiÖn tr¹ng cña hÖ thèng hiÖn t¹i Kh«ng phËn ViÖt Nam ®îc qu¶n lý chia thµnh 2 vïng th«ng b¸o bay (FIR- Flight Information Region) lµ FIR Hµ Néi vµ FIR Hå ChÝ Minh.

16

FIR Hµ Néi bao gåm 9 ®êng bay, trong ®ã cã 3 ®êng bay quèc tÕ, 6 ®êng bay néi ®Þa víi 01 s©n bay quèc tÕ vµ 04 s©n bay ®Þa ph¬ng. FIR Hå ChÝ Minh réng h¬n víi 18 ®êng bay quèc tÕ vµ 11 ®êng bay néi ®Þa (H×nh 1.1). HÖ thèng th«ng tin cè ®Þnh hµng kh«ng sö dông c¸c tuyÕn truyÒn dÉn VSAT, Viba, vµ c¸p quang cung cÊp c¸c dÞch vô trùc tho¹i Hotline gi÷a c¸c trung t©m chØ huy bay. ViÖc liªn l¹c kh«ng ®Þa sö dông c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn xa VHF víi c¬ chÕ ®iÒu biªn AM 25kHz c«ng suÊt ph¸t lín lªn ®Õn 250W t¹o nªn m¹ng líi c¸c tr¹m VHF bao phñ toµn bé c¸c FIR (h×nh 1.2) vµ hÖ thèng thu ph¸t HF ®¬n biªn. HÖ thèng chuyÓn tiÕp ®iÖn v¨n tù ®éng AMSC ®îc ®Æt t¹i c¸c trung t©m HAN, DNA, HCM vµ Trung t©m ®iÒu hµnh chØ huy bay kÕt nèi sö dông c¸c ph¬ng tiÖn truyÒn dÉn nªu trªn. HÖ thèng gi¸m s¸t ®îc c¬ cÊu bëi c¸c tr¹m Radar s¬ cÊp (PSR) tÇm phñ 80 dÆm vµ c¸c tr¹m Radar thø cÊp (SSR) tÇm phñ 250 dÆm cã nhiÖm vô thu thËp c¸c th«ng tin tÇu bay cung cÊp cho c¸c trung t©m xö lý sè liÖu Radar t¹i 2 FIR. S¬ ®å tr¹m vµ tÇm phñ ®îc m« t¶ nh h×nh 1.3 díi ®©y.

17

H×nh 1.1. C¸c vïng th«ng b¸o bay ViÖt Nam vµ c¸c ®êng bay.

H×nh 1.2. C¸c tr¹m VHF vµ tÇm phñ t¬ng øng trªn l·nh thæ ViÖt Nam

DÞch vô dÉn ®êng ®îc cung cÊp bëi c¸c ®µi NDB (Non-Directional Beacons) vµ DVOR/DME (VHF Doppler Omi Range/Distance Mesuring Equipment) tr¶i dµi trªn c¸c tuyÕn bay néi ®Þa vµ quèc tÕ phôc vô viÖc dÊn ®êng (H×nh 1.4).T¹i c¸c s©n bay víi yªu cÇu cao vÒ lu lîng cã sù phèi hîp gi÷a c¸c ®µi NDB, hÖ thèng ®Ìn tÝn hiÖu vµ c¸c ph¬ng tiÖn h¹ c¸nh l¾p ®Æt t¹i ®êng b¨ng.

18

H×nh 1.3. TÇm phñ Radar trªn l·nh thæ ViÖt Nam DÞch vô c¶nh b¸o, t×m kiÕm vµ cøu n¹n SAR ®îc tæ chøc thµnh ba trung t©m ®îc qu¶n lý trùc tiÕp bëi VATM bao gåm: + 02 trung t©m t×m kiÕm vµ cøu n¹n t¹i HAN vµ HCM + 01 trung t©m con t¹i DNA C¸c trung t©m trªn ho¹t ®éng cã sù phèi hîp cïng c¸c nhµ chøc tr¸ch c¸c côm c¶ng hµng kh«ng vµ trung t©m t×m tiÕm cøu n¹n quèc gia ®¶m b¶o dÞch vô nhanh nhÊt trong mäi trêng hîp khÈn cÊp.

19

H×nh 1.4. HÖ thèng c¸c ph¬ng tiÖn dÉn ®êng kÕt hîp.

1.3.

Ph©n tÝch ®¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng cña hÖ thèng hiÖn t¹i. Nh ®· giíi thiÖu trªn, qu¸ tr×nh b¶o ®¶m cho tµu bay bay an

toµn tõ ®iÓm khëi hµnh ban ®Çu tíi ®iÓm ®Õn kÕt thóc yªu cÇu c¸c hÖ thèng qu¶n lý kh«ng lu ph¶i ho¹t ®éng cã hiÖu qu¶ vµ ph¶i cã sù phèi hîp chÆt chÏ cña ba hÖ thèng chøc n¨ng chÝnh: Th«ng tin liªn l¹c, DÉn ®êng vµ Gi¸m s¸t. Trong ®ã Th«ng tin liªn l¹c lµ viÖc trao ®æi c¸c th«ng tin tho¹i vµ d÷ liÖu gi÷a ngêi l¸i vµ kiÓm so¸t viªn kh«ng lu hoÆc c¸c trung t©m kÕ cËn. DÉn ®êng chØ vÞ trÝ tµu bay cho tæ l¸i. Gi¸m s¸t chØ vÞ trÝ tµu bay cho kiÓm so¸t viªn kh«ng lu, viÖc ®ã bao gåm chuyÓn c¸c tin tøc vÒ dÉn ®êng tõ tÇu bay cho c¸c trung t©m kiÓm so¸t kh«ng lu ®Ó t¹o ®iÒu kiªn gi¸m s¸t vµ ghi h×nh liªn tôc c¸c vÞ trÝ liªn quan cña tµu bay cña tµu

20

bay. ICAO gäi ba chøc n¨ng chÝnh nµy lµ CNS vµ xem chóng lµ c¸c dÞch vô hç trî c¬ b¶n cho c¸c hÖ thèng qu¶n lý kh«ng lu. Sù ph¸t triÓn cña ngµnh Hµng kh«ng d©n dông còng nh sù ph¸t triÓn ngµy cµng tinh vi cña tµu bay vµ c«ng nghÖ ®iÖn tö ®· lµm c¸c hÖ thèng hiÖn t¹i ngµy cµng béc lé nhiÒu h¹n chÕ. §Çu nh÷ng n¨m 1980, tæ chøc HK§ quèc tÕ ®· thõa nhËn nh÷ng h¹n chÕ ®ang gia t¨ng cña c¸c hÖ thèng kh«ng vËn hiÖn t¹i vµ sù cÇn thiÕt ph¶i c¶i thiÖn ®Ó ®a ngµnh HK§ vµo thÕ kû 21. N¨m 1993 ICAO ®· thµnh lËp uû ban ®Æc biÖt vÒ c¸c hÖ thèng dÉn ®êng t¬ng l¹i (FANS) víi nhiÖm vô nghiªn cøu, x¸c ®Þnh vµ ®¸nh gi¸ c¸c kh¸i niÖm, c«ng nghÖ míi vµ ®a ra c¸c khuyÕn c¸o cho phèi hîp x©y dông hÖ thèng kh«ng vËn theo thÓ thøc tiÕn tr×nh trong 25 n¨m tíi. C¸c khuyÕn c¸o ®· ®îc ®a ra cho tõng quèc gia vÒ viÖc lËp kÕ ho¹ch thùc hiÖn thµnh c«ng c¸c hÖ thèng CNS/ATM trªn ph¹m vi toµn cÇu. ViÖc ®¸nh gi¸, lËp kÕ ho¹ch vµ thùc hiÖn cÇn ®îc thùc hiÖn ®ång bé trªn mäi ph¬ng diÖn cña CNS/ATM tøc lµ trªn c¸c hÖ thèng Th«ng tin liªn l¹c, DÉn ®êng, Gi¸m s¸t vµ HÖ thèng qu¶n lý kh«ng lu ATM. ViÖc thùc hiÖn còng ph¶i cã sù phèi hîp tham gia ®Çy ®ñ cña c¸c ®èi t¸c vµ trªn ba ph¹m vi: Toµn cÇu, Quèc gia vµ Khu vùc. Trong khu«n khæ cña luËn v¨n

nµy chØ ®Ò cËp ®Õn viÖc

®¸nh gi¸ vµ lËp kÕ ho¹ch ph¸t triÓn kü thuËt cho hÖ thèng trong ph¹m vi quèc gia. Tríc hÕt cÇn ph¶i ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng s½n cã cña c¸c hÖ thèng kü thuËt vµ dÞch vô. CÇn ®¸nh gi¸ h¹ tÇng c¬ së hiÖn t¹i trªn c¸c h¹ng môc : C¸c c¶ng hµng kh«ng, Vïng trêi, Th«ng tin liªn l¹c. C¸c th«ng kª vÒ hÖ thèng hiÖn t¹i ®îc thÓ hiÖn trong c¸c b¶ng sau: B¶ng 1.1. HiÖn t¹i h¹ tÇng c¬ së – C¸c c¶ng hµng kh«ng St

Tªn s©n

t

bay

1

§µ N½ng

2

Néi Bµi

3

T©n S¬n NhÊt

Quèc tÕ

Bè trÝ mÆt

Sè lîng vµ cÊu

vµ/hoÆc

b»ng s©n

h×nh c¸c ®êng

®Þa ph¬ng

bay

cÊt h¹ c¸nh

Quèc tÕ&quèc néi Quèc tÕ&quèc néi Quèc tÕ&quèc néi

§¬n gi¶n

01

§¬n gi¶n

01

Phøc t¹p

02/song song

21

4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0

§iÖn Biªn Nµ S¶n Cat Bi Vinh Phó Bµi Phï C¸t Pleiku

Quèc Quèc Quèc Quèc Quèc Quèc Quèc

néi néi néi néi néi néi néi

C¬ C¬ C¬ C¬ C¬ C¬ C¬

b¶n b¶n b¶n b¶n b¶n b¶n b¶n

01 01 01 01 01 01 01

D¬ng §«ng

Quèc néi

C¬ b¶n

01

R¹ch Gi¸

Quèc néi

C¬ b¶n

01

Vòng Tµu

Quèc néi

C¬ b¶n

01

§«ng t¸c

Quèc néi

C¬ b¶n

01

Cam Ly

Quèc néi

C¬ b¶n

01

Cµ mau

Quèc néi

C¬ b¶n

01

Liªn Kh¬ng

Quèc néi

C¬ b¶n

01

Nha Trang

Quèc néi

C¬ b¶n

01

CÇn Th¬

Quèc néi

C¬ b¶n

01

Gia l©m

Quèc néi

C¬ b¶n

01

B¶ng 1.2. HiÖn t¹i h¹ tÇng c¬ së – Vïng trêi St

Vïng

t

th«ng b¸o bay

Tæng

§¹i d¬ng Vïng

céng 2

(NM )

h¹n chÕ 2

(NM )

1 2

Vïng

Tæng

Lôc ®Þa Vïng

Vïng

h¹n

céng

h¹n

h¹n

chÕ

chÕ

2

(%)

chÕ

2

(NM )

(%)

(NM )

HAN TSN B¶ng 1.3. HiÖn tr¹ng h¹ tÇng c¬ së – C¸c lo¹i ph¬ng tiÖn dÉn

®êng hiÖn t¹i Stt

HÖ thèng

Sè lîng

VÞ trÝ

§Õn khi hÖ thèng hiÖn

Ghi chó

22

t¹i ®¶m b¶o thÝch øng 1 2 3 4 5

NDB VOR/DME DVOR/DME ILS/LLZ ILS/DME

19 06 5 02 01

Nh h×nh 1.4

dÞch vô \ \ \

01o W 01o W 1990 /015o W

\

B¶ng 1.4. HiÖn tr¹ng h¹ tÇng c¬ së – Ph¬ng tiÖn Gi¸m s¸t hiÖn t¹i Stt

HÖ thèng

VÞ trÝ

Sè lîng

TÇm phñ (km)

§Õn khi hÖ thèng hiÖn t¹i ®¶m b¶o thÝch øng

1

SSR/PSR

Néi Bµi

01

370/370

dÞch vô \

2 3 4 5 6 7

(#1) SSR/PSR SSR SSR/PSR SSR SSR/PSR SSR

Néi Bµi Vinh TSN Quy Nh¬n S¬n Trµ Cµ mau

01 01 01 01 01 01

463/148 463 463/148 463 463/148 463

\ \ \ \ \ \

Dùa trªn c¸c sè liÖu thùc tÕ, cÇn ph©n tÝch toµn diÖn c¸c ®Æc tÝnh vµ kh¶ n¨ng cña hÖ thèng hiÖn t¹i ®Ó ®¸nh gi¸ vµ ®a ra c¸c c¶i thiÖn ng¾n h¹n, trung h¹n vµ dµi h¹n ®Ó cã kÕ ho¹ch ph¸t triÓn. Nh trong thùc tÕ hiÖn cã: a.

HÖ thèng kiÓn so¸t th«ng tin liªn l¹c tho¹i (VCCS – Voice communication system): §©y lµ mét hÖ thèng trî gióp KSVKL trong viÖc thiÕt lËp vµ ®¸p øng c¸c cuéc ®µm tho¹i liªn l¹c mét c¸ch nhanh nhÊt, mét hÖ thèng VCCS chuÈn ph¶i ®¶m b¶o tËp trung c¸c lo¹i ®Çu mèi th«ng tin liªn l¹c theo nhiÒu chuÈn kh¸c nhau nh VHF, ®iÒu khiÓn xa VHF/HF, hotline, PABX/PSTN, c¸c giao tiÕp 2/4/6/8 d©y ..., thùc hiÖn kÕt nèi nhanh, kh«ng t¾c nghÏn, tÝnh dù phßng cao vµ c¸c tÝnh n¨ng kh¸c nh ghi ©m, ®iÖn tho¹i héi nghÞ, qu¶n lý vµ gi¸m s¸t, c¶nh b¸o ... vµ ®îc tËp trung t¹i bµn console n¬i ®iÒu hµnh. HiÖn nay ®· s½n cã

23

c¸c hÖ thèng VCCS t¹i T©n S¬n NhÊt, Néi Bµi, cßn t¹i c¸c s©n bay lÎ vÉn ®ang sö dông c¸c ®Çu cuèi th«ng tin liªn l¹c nhá lÎ th«ng thêng, cha cã VCCS. b.

TÇm phñ sãng VHF: T¹i FIR Hµ Néi hiÖn ®ang sö dông 03 tr¹m VHF ®iÒu khiÓn xa

-

VHF Vinh: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 50W

-

VHF Tam §¶o: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 50WVHF

-

§µ N½ng: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 200W

-

T¹i c¸c s©n bay ®Þa ph¬ng cã c¸c m¸y thu ph¸t ®iÒu khiÓn t¹i chç, bao gåm:

-

S©n bay QT Néi Bµi: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 200W

-

S©n bay Nµ S¶n: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 7W.

-

S©n bay §iÖn Biªn: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 7W.

-

S©n bay Vinh: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 7W.

-

S©n bay C¸t Bi: Sö dông m¸y thu ph¸t c«ng suÊt 7W NhËn xÐt: TÇm phñ hiÖn nay ®¶m b¶o phñ kÝn FIR HAN (cha kÓ

HF), ®¸p øng tèt nhu cÇu liªn l¹c AIR/GROUND víi mËt ®é bay hiÖn t¹i. c. VÊn ®Ò vÒ nhiÔu sãng VHF: cã vÊn ®Ò vÒ nhiÔu sãng cã vµ kh«ng cã kh¶ n¨ng chñ ®éng kh¾c phôc cho tÇn sè ®ã. Do vÊn ®Ò vÒ qu¶n lý tÇn sè vµ c¸c trang thiÕt bÞ thu ph¸t v« tuyÕn kh«ng cã ®¨ng ký, ®ång thêi ph¬ng thøc ®iÒu chÕ AM hiÖn ®ang dïng lµ ph¬ng thøc phæ th«ng vµ kh«ng cã m· ho¸ chèng nhiÔu nªn cßn bÞ nhiÔu tÇn sè t¹i c¸c vïng côc bé. Kh¾c phôc: dïng c¸c tÇn sè dù phßng kh¸c ®· ®¨ng ký. d. T¾c nghÏn vÒ tÇn sè vµ kªnh VHF: hiÖn t¹i ®ang sö dông d¶i tÇn VHF tõ 118 - 136,975 MHz víi ®é ph©n c¸ch 25kHz, sù t¾c nghÏn cã thÓ s¶y ra trong t¬ng lai. e. M¹ng tho¹i/d÷ liÖu ®Êt-®Êt: s½n cã vµ ho¹t ®éng tèt, ®¶m b¶o nhu cÇu bay hiÖn cung cÊp. f. HÖ thèng HF/RT s½n cã, ån, ho¹t ®éng kÐm g. Trang thiÕt bÞ VHF/HF/AFTN trang bÞ ®· l©u, cÇn b¶o dìng thêng xuyªn h. §êng truyÒn d÷ liÖu kh«ng/®Þa: Kh«ng cã

24

Nh vËy, hiÖn tr¹ng cña hÖ thèng trªn cã thÓ ®¶m b¶o cho nhu cÇu lu lîng bay hiÖn t¹i. Tuy nhiªn sÏ kh«ng ®¸p øng ®îc khi mËt ®é bay t¨ng nhanh nh tiÕn ®é hiÖn nay. Theo sè liÖu thèng kª th× ®èi víi FIR Hµ Néi tÝnh tõ ngµy thµnh lËp n¨m 1993 ®Õn hÕt n¨m 2003, tæng sè chuyÕn bay ®îc ®iÒu hµnh ®· ®¹t trªn 230000 chuyÕn, cßn ë FIR Hå ChÝ Minh th× víi vÞ trÝ thuËn lîi bao gåm vïng h¶i phËn réng lín, s¶n lîng ®iÒu hµnh bay ®· t¨ng tõ 51541 chuyÕn n¨m 1993 lªn ®Õn 176126 chuyÕn trong n¨m 2003 ( t¨ng 241,7%). Víi chØ 760 kªnh VHF trªn toµn cÇu th× sù t¾c nghÏn lµ kh«ng thÓ tr¸nh khái, ®Ó hç trî cho lu lîng tÇu bay t¨ng th× cÇn ph¶i chia nhá FIR thµnh c¸c sector vµ ë c¸c sector ®ã cÇn cã Ýt nhÊt lµ 1 tÇn sè VHF ®Ó sö dông, do ®ã khi lu lîng bay t¨ng th× tµi nguyªn tÇn sè sÏ dÇn c¹n vµ sÏ kh«ng thÓ tr¸nh khái t¾c nghÏn theo sè liÖu thèng kª cña European Commission th× tæng sè tÇn sè sö dông t¹i Ch©u ¢u ®· lµ 9000 tøc lµ cã t¸i sö dông tÇn sè theo vïng. Nhu cÇu cÊt h¹ c¸nh t¹i c¸c s©n bay sÏ t¨ng kho¶ng 30% trong c¸c n¨m tõ 1995 ®Õn 2005 vµ sè km tÇu bay di chuyÓn còng sÏ t¨ng kho¶ng 55% trong thêi gian ®ã. Theo dù ®o¸n cña ICAO th× trong thËp kû tiÕp theo nhu cÇu còng sÏ t¨ng nh vËy. Do lu lîng bay t¨ng lªn, nhu cÇu vÒ nhµ cung cÊp dÞch vô kh«ng lu trªn mét cïng trêi còng t¨ng lªn trªn tÊt c¶ c¸c khu vùc, kÓ c¶ ViÖt Nam do ho¹t ®éng bay m¹ng tÝnh chÊt toµn cÇu kÓ c¶ cÊt h¹ c¸nh vµ qu¸ c¶nh. §èi víi c¸c tiªu chuÈn ph©n c¸ch vµ trang thiÕt bÞ hiÖn t¹i, sè lîng c¸c chuyÕn bay kh«ng thÓ lùa chän ®êng bay tèi u ngµy cµng t¨ng. Thêi gian nh÷ng n¨m 1995 ë níc ta th× cã thÓ gi¶i quyÕt b»ng c¸ch t¨ng thªm c¸c tr¹m thiÕt bÞ, tuy nhiªn hiÖn nay kh«ng thÓ ¸p dông ph¬ng ph¸p nµy mµ cÇn ph¶i cã sù thay ®æi vÒ chÊt hÖ thèng CNS ®Ó b¾t kÞp sù ph¸t triÓn cña toµn cÇu vµ tr¸nh c¸c chi phÝ phô tréi, l·ng phÝ do t¾c nghÏn hµng kh«ng g©y ra, vÊn ®Ò nµy sÏ ®îc nªu trong ch¬ng kÕ tiÕp.

Sè km tÇu bay vµ sè lÇn cÊt c¸nh

25

2500 0 2000 0

rªn

1500 0

T

CÊt c¸nh (ngh×n) Sè km cña tÇu bay di chuyÓn (triÖu)

1000 0 1970 5000

75

80

85

90

95

2000

2005

H×nh 1.5. Tæng quan vÒ l­u l­îng bay ®©y lµ sù ®¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng vµ sù cÇn thiÕt cña viÖc n©ng cÊp 0

dÞch vô kh«ng lu t¹i ViÖt Nam. Ch¬ng 2 sÏ cã c¸c ®¸nh gi¸ vÒ t×nh h×nh ho¹t ®éng bay t¹i c¸c níc ph¸t triÓn trªn thÕ giíi vµ xu híng n©ng cÊp dÞch vô t¹i c¸c níc ®ã. C¸c phÇn kÕ tiÕp còng nªu nªn sù chuyÓn dÞch sang cÊu tróc c¸c hÖ thèng CNS trong t¬ng lai theo khuyÕn c¸o cña ICAO. Ch¬ng 2. Sù chuyÓn dÞch sang c¸c hÖ thèng míi

2.1 NÒn t¶ng 2.1.1. §Æt vÊn ®Ò VËn t¶i hµng kh«ng cã mét tèc ®é ph¸t triÓn cao nhÊt so víi c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c trong vßng 2 thËp kû qua. Sù ph¸t triÓn nµy ®îc ®¸nh gi¸ lµ cßn tiÕp diÔn trong t¬ng lai. Sè lîng tÇu bay trªn c¸c s©n bay ®· t¨ng 30% kÓ tõ n¨m 1995 ®Õn 2003 trªn toµn cÇu vµ kho¶ng c¸ch bay tÝnh theo km ®· t¨ng 55% trong kho¶ng thêi gian trªn. T¹i ch©u ©u, lu lîng hµng kh«ng ®· t¨ng trëng víi møc 5% mét n¨m vµ ®îc dù ®o¸n lµ cã thÓ tiÕp tôc t¨ng trëng víi møc t-

26

¬ng tù trong nhiÒu n¨m tíi. Víi møc t¨ng trëng nh vËy, sè lîng tÇu bay ho¹t ®éng sÏ t¨ng gÊp ®«i trong kho¶ng tõ 1997 ®Õn 2015. C¸c dù ®o¸n trªn dùa vµo sè lîng c¸c ®¬n ®Æt hµng s¶n suÊt tÇu bay cña c¸c h·ng hµng kh«ng ch©u ©u. §Õn gi÷a n¨m 2000, gÇn 1000 tÇu bay lín (trªn 100 ghÕ) vµ võa ®îc ®Æt hµng, nh÷ng tÇu bay nµy sÏ ho¹t ®éng trªn bÇu trêi trong vµi n¨m tíi. Kh¶ n¨ng t¨ng trëng quan träng trªn cã ®îc lµ nhê c¸c ch¬ng tr×nh tÝnh to¸n chi tiÕt tØ mØ cña ch©u ©u vÒ lu lîng bay. Sù gia t¨ng vÒ lu lîng bay ®· dÉn ®Õn hËu qu¶ lµ gia t¨ng lín trÔ t¹i c¸c vïng lu lîng ®«ng. N¨m 2000, cã kho¶ng 27% c¸c chuyÕn bay trªn toµn ch©u ¢u ph¶i chÞu trÔ trªn 15 phót, trÔ trung b×nh cho mçi chuyÕn bay lµ 14 phót. Con sè trªn lµ thÊp h¬n ë nh÷ng n¨m tríc. Th¸ng 7 vµ 8 n¨m 2000, gÇn 1/3 c¸c chuyÕn khëi hµnh tõ ch©u ¢u thuéc hiÖp héi hµng kh«ng AEA bÞ trÔ. íc tÝnh cña IATA tæng thêi gian trÔ trªn toµn ch©u ¢u trong n¨m 2000 lµ 27 triÖu phót tøc lµ h¬n nöa thÕ kû. T¹i Mü, Côc hµng kh«ng liªn bang FAA ®· c«ng bè trÔ gia t¨ng h¬n 20% t¹i c¸c chuyÕn bay cña Mü trong n¨m 2000. Cho dï trÔ cã nguyªn nh©n chÝnh lµ thêi tiÕt, nhng sù gia t¨ng trÔ nµy ®· lín h¬n 43% so víi n¨m 1999. T×nh tr¹ng trÔ ¶nh hëng ®Õn chi phÝ cho ngµnh hµng kh«ng. Mét yÕu tè lín nhÊt ®ã lµ nhiªn liÖu. Cø 2 phót bÞ trÔ trong vïng tiÕp cËn APP t¬ng ®¬ng víi 180kg nhiªn liÖu ph¶i sö dông thªm ®èi víi tÇu bay th¬ng m¹i lo¹i th«ng thêng, chi phÝ lµ kho¶ng 90 €. §èi víi c¸c h·ng hµng kh«ng lín cã kho¶ng 1000 chuyÕn bay mçi ngµy, møc gi¸ trÞ nguyªn liÖu phô lµ kho¶ng 90000 € mçi ngµy hay 33 triÖu € trong mçi n¨m. Tuy nhiªn, nhiªn liÖu chØ lµ mét trong nh÷ng yÕu tè chÝnh ¶nh hëng ®Õn chi phÝ khi bÞ trÔ. EC ®· íc tÝnh tæng chi phÝ cho ngµnh hµng kh«ng ch©u ¢u lµ 10 triÖu € cho viÖc sö dông kh«ng hiÖu qu¶ nh©n viªn, trang thiÕt bÞ, l·ng phÝ nhiªn liÖu vµ båi thêng cho hµnh kh¸ch. Trong c¸c vïng kh¸c ngoµi ch©u ¢u vµ Mü, mËt ®é bay kh«ng ph¶i lµ vÊn ®Ò chÝnh, nhng sù thiÕu hôt c¸c h¹ tÇng c¬ së thÝch hîp, c¸c ph¬ng tiÖn th«ng tin, gi¸m s¸t, dÉn ®êng kh«ng t¬ng xøng

27

díi mÆt ®Êt dÉn ®Õn hËu qu¶ lµ c¸c hÖ thèng kh«ng ch¾c ch¾n, kh«ng hiÖu qu¶ vµ tiÒm tµng hiÓm ho¹ mÊt an toµn. 2.1.2. HiÖu øng cæ chai trong c¸c hÖ thèng dÉn ®êng hiÖn t¹i PhÇn quan träng cña trÔ lµ do c¸c vÊn ®Ò kh«ng lu. TrÔ do “S©n bay vµ ATC” ®îc quy cho lµ nguyªn nh©n cña 60% toµn bé trÔ cña ch©u ¢u, lý do thêi tiÕt chiÕm phÇn tr¨m cßn l¹i. Qu¸ t¶i hÖ thèng lµ nguyªn nh©n lín nhÊt g©y ra tr× ho·n t¹i c¸c s©n bay Geneva, Dusseldorf, Lisbon, Manchester, Milan vµ Zurich, n¬i mµ cã ®Õn 3/4 trÔ do vÊn ®Ò s©n ®ç vµ ®iÒu hµnh kh«ng lu. Theo AEA, thµnh phÇn “S©n bay vµ ATC” cßn bÞ quy cho viÖc t¨ng trÔ luång kh«ng lu ë ch©u ¢u. C¸c thèng kª cña ch©u ¢u cho thÊy, sù thiÕu hôt c¸c “vïng ph©n chia” (enroute sector) t¹i ch©u ¢u dÉn ®Õn hiÖu øng cæ chai lín nhÊt cho hÖ thèng dÉn ®êng. Víi h¹n chÕ cña viÖc qu¶n lý luång kh«ng lu ATFM, trong n¨m 2000 cã kho¶ng 75% trÔ do thiÕu hôt vÒ dung lîng ATC ë c¸c “vïng ph©n chia”, kho¶ng gÇn 10% do dung lîng “s©n bay vµ ATC”. TrÔ ATFM do vïng ph©n chia t¨ng 39% trong n¨m 1998 trong khi nguyªn nh©n “s©n bay vµ ATC” chØ t¨ng 6%. Sù kh«ng c©n xøng vÒ dung lîng ATC do “vïng ph©n chia” cã thÓ quy cho viÖc chia ra qu¸ nhiÒu c¸c vïng ph©n chia nhá vµ c¸c hÖ thèng ATC th× t¹o ra c¸c vÊn ®Ò t¹i c¸c vïng chuyÓn giao. HÖ thèng trang thiÕt bÞ ATC nghÌo nµn vµ kÐm hiÖu qu¶ dÉn ®Õn hiÖu øng cæ chai cho hÖ thèng. §©y lµ hËu qu¶ cña sù thiÕu hôt tæng thÓ trong viÖc tÝch hîp c¸c thµnh phÇn ATM, s©n bay vµ tÇu bay víi nhau. Nãi mét c¸ch kh¸c, bÇu trêi vµ hÖ thèng mÆt ®Êt ®· kh«ng liªn kÕt ®îc víi nhau. VÊn ®Ò ph©n chia c¸c vïng cã nguyªn nh©n hiÓn nhiªn lµ do chñ quyÒn c¸c quèc gia, h¬n 50% trÔ lµ do cÊu tróc hiÖn t¹i cña hÖ thèng qu¶n lý vïng trêi. Khi nµo hiÖu øng cæ chai do vÊn ®Ò c¸c vïng ph©n chia ®îc lo¹i bá th× dung lîng ATC t¹i c¸c ®o¹n ®Çu cuèi vµ c¸c s©n bay sÏ trë thµnh vÊn ®Ò chñ chèt. Ph©n tÝch nµy cßn dùa vµo hiÖn tr¹ng hµng kh«ng Mü, n¬i mµ kh«ng cã sù ph©n chia

28

c¸c vïng, t¹i ®©y h¹n chÕ vÒ dung lîng ATC chØ x¶y ra t¹i c¸c vïng ®Çu cuèi vµ s©n bay. Nguån sè liÖu ®îc lÊy tõ : Flight International, 29 August – 4 September 2000 EUROCONTROL Annual Report 1999 CODA: Annual Report 2000. IATA: World Civil Aviation Infrastructure & Development, 2001 AEA Yearbook, April 2001. Jane’s Transport News, 16 August 2000. White House Commission on Aviation Safety & Security.

2.1.3. Nh÷ng c©n nh¾c vÒ sù an toµn TÊt c¶ nh÷ng ph¬ng ph¸p gi¶i quyÕt ®a ra cÇn ph¶i ch¾c ch¾n r»ng kh«ng x©m h¹i ®Õn sù an toµn cña c¸c chuyÕn bay. ViÖc t¨ng mËt ®é lu lîng tù nã dÉn ®Õn ®e do¹ tiÒm tµng tíi an toµn bay v× sè lîng lín tÇu bay vÉn ho¹t ®éng trªn mét ph¹m vi nh vËy cña vïng trêi. íc tÝnh ®Õn n¨m 2012, nÕu kh«ng cã sù thay ®æi trong hÖ thèng ATM hiÖn t¹i th× møc ®é tai n¹n hµng kh«ng t¹i Mü sÏ t¨ng gÇn tíi con sè 01 vô/tuÇn. Ch×a kho¸ cña viÖc t¨ng ®é an toµn cho c¸c chuyÕn bay lµ t¨ng cêng kh¶ n¨ng nhËn biÕt c¸c t×nh huèng cña phi hµnh ®oµn. 60% tai n¹n lµ do ®iÒu khiÓn trong c¸c ®Þa h×nh. Tai n¹n t¹i c¸c ®êng l¨n vµ sù mÊt ®¶m b¶o ph©n c¸ch ®Òu do thiÕu hôt c¸c th«ng tin t×nh huèng. NÕu t¨ng ®é chÝnh x¸c hÖ thèng dÉn ®êng vµ sö dông mµn h×nh hiÓn thÞ t×nh huèng trªn m¸y bay kÕt hîp víi c¸c th«ng tin vÒ ®Þa h×nh vµ thêi tiÕt th× hoµn toµn cã thÓ lµm gi¶m c¸c tai n¹n trªn. Cïng víi c¸c kh¶ n¨ng gi¸m s¸t mÆt ®Êt vµ trªn kh«ng, mét hÖ thèng ATM ®ång bé vµ dù phßng sÏ ®îc h×nh thµnh. Khi mét tÇu bay mÊt kh¶ n¨ng nhËn biÕt t×nh huèng, tÇu bay cã kh¶ n¨ng va ch¹m víi nã vÉn cã thÓ ®a ra c¸c hµnh ®éng thÝch hîp ®Ó gi¶i quyÕt. Mét hÖ thèng dÉn ®êng vÖ tinh cïng víi mét hÖ thèng hiÓn thÞ c¸c b¶n ®å ®éng sÏ cho phÐp phi hµnh ®oµn quan s¸t ®îc vÞ trÝ cña hä, c¸c chíng ng¹i vËt liªn quan vµ vÞ trÝ cã thÓ dÉn ®Õn va ch¹m cña c¸c tÇu bay kh¸c trªn ®Þa h×nh ®ã. Mäi ®iÒu kiÖn an toµn trªn yªu cÇu tÇu bay ph¶i trong tÇm phñ cña tr¹m mÆt ®Êt vµ do ®ã ph¶i nh×n thÊy bëi ATC. T¬ng tù

29

nh vËy, kh«ng lu cã thÓ ®îc chØ thÞ ®Ó gi÷ nguyªn ph©n c¸ch cña nã khi kh«ng ë trong vïng phñ cña tr¹m mÆt ®Êt. 2.1.4. Sù thay ®æi VÊn ®Ò ®Æt ra lµ ph¶i t¨ng cêng dung lîng, t¨ng møc an toµn vµ gi¶m chi phÝ mét c¸ch ®ång thêi. HiÓn nhiªn lµ khi cã mét hÖ thèng dÉn ®êng an toµn h¬n, hiÖu qu¶ h¬n th× sÏ dÉn ®Õn tiÕt kiÖm chi phÝ lín, kh«ng nh÷ng lµ nh÷ng chi phÝ ®iÒu hµnh mµ cßn gi¶m nh÷ng g©y h¹i cho m«i trêng. Sù c¶i tiÕn trong tæ chøc hÖ thèng ATS hiÖn t¹i (vÝ dô nh më réng tÇm phñ Radar vµ cÊu tróc l¹i kh«ng gian) sÏ t¹o t¸c ®éng tèt ®Õn c¸c vïng lu lîng võa vµ nhá, nhng t¸c ®éng víi c¸c vïng cã lu lîng lín rÊt Ýt. NÕu chØ t¨ng cêng cho hÖ thèng mÆt ®Êt kh«ng th«i sÏ kh«ng ®ñ ®Ó ®¹t ®îc ®é an toµn cÇn thiÕt. Thay vµo ®ã, cÇn ph¶i cã sù ph¸t triÓn c¸c kü thuËt míi dùa trªn sù phèi hîp chÆt chÏ trªn kh«ng víi mÆt ®Êt vµ tËn dông c¸c tÝnh n¨ng míi cña hÖ thèng kh«ng/®Êt, c¸c ph¬ng tiÖn th«ng tin sè hiÖu qu¶. Møc ®é kh¸c nhau cña tr¸ch nhiÖm chuyÓn giao ph©n c¸ch tõ kiÓm so¸t viªn vµ phi hµnh ®oµn lµ ch×a kho¸ cña kh¸i niÖm míi. Dùa trªn kü thuËt vÖ tinh, viÖc x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña tÇu bay trªn bµn kiÓm so¸t chÝnh x¸c h¬n rÊt nhiÒu c¸c hÖ thèng Radar. HÖ thèng qu¶n lý bay FMS sö dông c«ng nghÖ m¸y tÝnh ®Ó cung cÊp m« t¶ tµu bay theo chiÒu ngang vµ däc mét c¸ch chÝnh x¸c vµ tèi u nhÊt. C¸c tÇu bay ®Òu ph¸t qu¶ng b¸ th«ng tin vÒ vÞ trÝ cña nã (kÓ c¶ khi ë díi mÆt ®Êt vµ trªn kh«ng) cho c¸c tÇu bay kh¸c trong thêi gian thùc, cung cÊp cho ngêi l¸i nhËn biÕt t×nh huèng cña c¸c luång bay c¹nh ®ã mét c¸ch tèt h¬n h¼n c¸ch mµ ngêi díi mÆt ®Êt nh×n thÊy. C¸c tÝnh n¨ng cña th«ng tin, gi¸m s¸t, dÉn ®êng míi cho phÐp viÖc lùa chän ®êng bay vµ kho¶ng ph©n c¸ch víi tr¸ch nhiÖm cao h¬n. TÝnh n¨ng gi¸m s¸t ATC dùa trªn chÕ ®é b¸o c¸o vÞ trÝ cña tÇu bay cã thÓ ®îc trang bÞ víi gi¸ ®Çu t thÊp t¹i c¸c vÞ trÝ tríc ®©y kh«ng trang bÞ hÖ thèng Radar, ®ång thêi cã thÓ thay thÕ c¸c tr¹m Radar nh»m t¨ng cêng hiÖu qu¶ vµ gi¶m chi phÝ ATC mang l¹i chi phÝ rÎ h¬n cho hµnh kh¸ch.

30

PhÇn lín trÔ ngµy nay cã thÓ ®îc lo¹i bá ®ång thêi cã thÓ ®¹t ®îc mét hÖ thèng

cã tÝnh kinh tÕ cao, tèt cho m«i trêng th«ng

qua hÖ thèng ATC t¨ng cêng hiÖu qu¶ vµ sù kÕt hîp c«ng nghÖ míi víi ®êng bay tèi u. An toµn hµng kh«ng còng ®îc t¨ng cêng th«ng qua hÖ thèng gi¸m s¸t lÉm nhau cña c¸c tÇu bay cung cÊp c¶nh b¸o t×nh huèng vµ tÝnh n¨ng ph¸t hiÖn va ch¹m cho phi c«ng vµ tÊt c¶ c¸c lo¹i tÇu bay trªn tÊt c¶ c¸c ®Þa h×nh lôc ®Þa/ biÓn víi h¹ tÇng c¬ së tèi thiÓu hoÆc kh«ng cÇn thiÕt. Kh¶ n¨ng gi¸m s¸t còng cã thÓ tr¹ng bÞ víi møc chi phÝ võa ph¶i mµ kh«ng cÇn hÖ thèng Radar. 2.2. HÖ thèng CNS/ATM Víi kh¸i niÖm CNS/ATM, hÖ thèng ATS biÕn ®æi thµnh hÖ thèng ATM liªn quan kh«ng nh÷ng tíi ATS mµ cßn bao gåm c¶ qu¶n lý luång kh«ng lu ATFM, qu¶n lý tÇu bay ASM vµ c¸c khÝa c¹nh liªn quan kh¸c cña ho¹t ®éng bay. HÖ thèng ATM tÝch hîp sÏ khai th¸c ®Çy ®ñ c¸c kü thuËt Th«ng tin, DÉn ®êng vµ Gi¸m s¸t (CNS) phøc t¹p liªn hÖ chÆt chÏ víi nhau nh lµ hÖ thèng liªn kÕt d÷ liÖu sö dông vÖ tinh tiªn tiÕn. KÕt qu¶ lµ tÇu bay sÏ di chuyÓn theo lé tr×nh ®· v¹ch s½n, hiÖu chØnh linh ho¹t víi møc chi phÝ tèi thiÓu. Kh¸i niÖm CNS/ATM ban ®Çu cña FANS sau ®ã ®· biÕn ®æi thµnh “hÖ thèng CNS/ATM” ®Ó t¬ng xøng víi kh¶ n¨ng cña c«ng nghÖ CNS ¶nh hëng tíi ATM. 2.2.1. C¸c tiªu chuÈn quèc tÕ Môc ®Ých ®Çu tiªn cña viÖc tÝch hîp hÖ thèng ATM lµ ®Ó tÇu bay cã thÓ ho¹t ®éng theo ®óng thêi gian ®· ®Þnh s½n tõ lóc khëi hµnh ®Õn ®iÓm kÕt thóc vµ b¸m s¸t kÕ ho¹ch bay ®· ®Þnh víi sù thay ®æi tèi thiÓu vµ kh«ng ¶nh hëng ®Õn an toµn bay. §Ó thùc hiÖn kÕ ho¹ch trªn cÇn ph¶i khai th¸c triÖt ®Ó c¸c kü thuËt CNS míi theo c¸c thñ tôc vµ chuÈn quèc tÕ. Trªn quan ®iÓm cña ngêi ®iÒu hµnh m¸y bay th× cÇn thiÕt ph¶i trang bÞ cho tÇu bay quèc tÕ mét sè lîng tèi thiÓu c¸c trang thiÕt bÞ ®iÖn tö cã thÓ sö dông ë mäi n¬i. H¬n thÕ n÷a rÊt nhiÒu dÞch vô t¨ng cêng mong ®îi l¹i kh«ng ®îc thùc thi ®Çy ®ñ ý nghÜa ë mét níc nhÊt ®Þnh mµ cÇn ph¶i thùc thi ë nhiÒu vïng liªn tôc. Sù ph¸t triÓn C¸c khuyÕn nghÞ vµ chuÈn thùc thi (SARP) vµ Thñ tôc cho c¸c dÞch vô dÉn ®êng hµng kh«ng (PANS) cho c¸c hÖ

31

thèng míi vµ sù ho¹t ®éng cña chóng lµ c¸c ch¬ng tr×nh hµnh ®éng cña ICAO nh»m ®¶m b¶o cho sù kÕt hîp gi÷a c¸c thµnh phÇn vµ tÝnh an toµn cao nhÊt. Ngµy nay SARP ®îc sö dông cho rÊt nhiÒu thµnh phÇn cña CNS/ATM vµ c¸c ch¬ng tr×nh kh¸c cña ICAO. 2.3. C¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng CNS/ATM PhÇn nµy cung cÊp c¸i nh×n tæng quan vÒ c¸c thµnh phÇn cña CNS/ATM lµ Th«ng tin, DÉn ®êng, Gi¸m s¸t. Liªn kÕt d÷ liÖu th«ng tin, dÉn ®êng vÖ tinh vµ dÉn ®êng ®éc lËp tù ®éng lµ c¸c thµnh phÇn nÒn t¶ng cung cÊp cho ATM t¬ng lai. 2.3.1. Qu¶n lý kh«ng lu- ATM ThuËt ng÷ ATM nhÊn m¹nh sù cÇn thiÕt cña viÖc ph¶i ¸p dông mét hÖ thèng tÇm cì réng h¬n chø kh«ng ph¶i theo c¸ch truyÒn thèng lµ chia nhá thµnh c¸c thµnh phÇn dÞch vô riªng biÖt. ATM cã thÓ ®îc xem nh mét tËp hîp ho¹t ®éng cña c¸c tiÕn tr×nh cèt lâi sau : - Qu¶n lý vµ tæ chøc kh«ng phËn – CÊu tróc, sù ph©n chia, ph©n lo¹i kh«ng gian vµ c¸c luËt lÖ ®îc ¸p dông t¹i ®©y. - Qu¶n lý luång vµ lu lîng – qu¶n lý vµ c©n b»ng gi÷a dung lîng vµ nhu cÇu. - ATC (®êng bay, ®Çu cuèi vµ s©n ®ç) – Gi¸m s¸t vµ ph©n lo¹i tÇu bay, s¾p xÕp thø tù giao th«ng. Sù qu¶n lý dung lîng vµ sù mÒm dÎo cho c¸c ho¹t ®éng bay trªn kh«ng, díi s©n ®ç t¹i c¸c vÞ trÝ ®êng l¨n, tiÕp cËn, ®êng dµi... TÊt c¶ c¸c thµnh phÇn trªn ho¹t ®éng dùa trªn nhµ cung cÊp, s©n bay vµ hµnh kh¸ch. Sù tÝch hîp, ho¹t ®éng gate-to-gate cña ATM ®îc xem nh mét phÇn cña hÖ thèng phøc t¹p ®¶m b¶o cho sù sö dông tèt nhÊt c¸c tµi nguyªn vµ c¸c vÊn ®Ò n¶y sinh sÏ ®îc xö lý. Sù liªn quan cña phi c«ng trong d©y chuyÒn lµ mét khÝa c¹nh quan träng cña ATM. ATC sÏ vÉn lµ thµnh phÇn quan träng nhÊt cña ATM bëi v× yÕu tè an toµn bay mµ nã ®¶m b¶o. Tuy nhiªn sù quan träng c¸c thµnh phÇn cßn l¹i còng t¨ng lªn. c¸c c«ng cô dù b¸o tèt h¬n vµ c¸c kÕ ho¹ch dµi h¹n cho phÐp gi¶m sù can thiÖp cña ngêi KSV KL trong c¸c t×nh huèng thùc tÕ.

32

HiÓn nhiªn kh¸i niÖm ATM sÏ kh¸c víi m«i trêng mµ nã ho¹t ®éng. C¸c lùa chän cña kh¸i niÖm sÏ ®îc s¾p xÕp gi÷a “Qu¶n lý” m«i trêng ATM dùa trªn cÊu tróc giao th«ng, tÝnh dù ®o¸n lín h¬n, kÕ ho¹ch dµi h¬n, hç trî tù ®éng më réng víi m«i trêng “Bay tù do” dùa trªn viÖc ph©n luång tù do, ho¹t ®éng chñ ®éng cña tÇu bay bao gåm c¶ tÝnh n¨ng tù ph©n c¸ch. PhÇn lín c¸c sù bæ xung ®Òu bao gåm c¸c thµnh phÇn cña c¶ hai ®iÒu trªn. TÊt c¶ c¸c lùa chän trªn ®Òu sö dông c¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng CNS ®îc m« t¶ díi ®©y. 2.3.2. Th«ng tin liªn l¹c Thµnh phÇn th«ng tin liªn l¹c cña hÖ thèng CNS/ATM cung cÊp sù trao ®æi d÷ liÖu hµng kh«ng vµ c¸c b¶n tin gi÷a ngêi sö dông vµ/hoÆc c¸c hÖ thèng tù ®éng. HÖ thèng th«ng tin cßn sö dông c¸c hç trî cña c¸c chøc n¨ng dÉn ®êng vµ gi¸m s¸t. Cã mét sè sù kh¸c biÖt c¬ b¶n gi÷a hÖ thèng th«ng tin liªn l¹c hµng kh«ng th«ng thêng víi thµnh phÇn t¬ng øng cña nã t¹i hÖ thèng CNS/ATM. C¸c tÝnh n¨ng c¬ b¶n cña hÖ thèng míi lµ: -

HÇu hÕt c¸c thñ tôc th«ng tin liªn l¹c ®Òu thùc hiÖn bëi trao ®æi d÷ liÖu.

-

Trao ®æi th«ng tin tho¹i chØ sö dông cho nh÷ng trêng hîp kh«ng b×nh thêng hoÆc khÈn cÊp.

-

Chó träng vµo c¸c ho¹t ®éng vµ kÕt nèi mang tÝnh toµn cÇu.

C¸c tÝnh n¨ng trªn cho phÐp chóng ta khai th¸c tèt h¬n c¸c kªnh th«ng tin liªn l¹c vµ cho phÐp nhiÒu ngêi sö dông cã thÓ chia xÎ h÷ng nguån tµi nguyªn. Sù ph¸t c¸c th«ng ®iÖp vµ d÷ liÖu sÏ ®îc thùc hiÖn th«ng mét trong c¸c qua c¸c ph¬ng thøc th«ng tin sau: + DÞch vô vÖ tinh di ®éng hµng kh«ng (AMSS) – (tho¹i vµ d÷ liÖu) + VHF – (tho¹i t¬ng tù) + HF – (tho¹i t¬ng tù) + VHF Data link: VDL Mode2 – (d÷ liÖu), VDL mode3 - (tho¹i vµ d÷ liÖu), vµ VDL mode4 - (d÷ liÖu). + SSR Mode S - (d÷ liÖu) + HF Data link – (d÷ liÖu).

33

C¸c dÞch vô th«ng tin cho phÐp c¸c m¹ng d÷ liÖu ®iÖn tö hµng kh«ng, liªn l¹c kh«ng/®Þa vµ ®Þa/®Þa liªn kÕt víi nhau ®îc gäi lµ M¹ng viÔn th«ng hµng kh«ng - ATN. AMSS, VDL, SSR Mode S vµ HF datalink sö dông c¸c kü thuËt truyÒn dÉn kh¸c nhau, nhng dïng cïng mét giao thøc truy nhËp m¹ng dùa trªn m« h×nh chuÈn vÒ c¸c hÖ thèng më ISO OSI. Chóng lµ nh÷ng thµnh phÇn cña m¹ng ATN vµ do ®ã cÊu thµnh nªn ATN. M¹ng nµy cung cÊp c¸c kÕt nèi víi nhau vµ víi c¸c m¹ng mÆt ®Êt kh¸c nªn tÇu bay còng cã thÓ kÕt nèi víi c¸c m¹ng mÆt ®Êt bÊt kú. Trong m¹ng ATN, c¸c m¹ng con nèi víi nhau th«ng qua c¸c bé ®Þnh tuyÕn ATN nh»m lùa chän ®êng ®i tèi u göi ®i tõng b¶n tin. Sù lùa chän liªn kÕt d÷ liÖu kh«ng/®Êt thêng lµ trong suèt ®èi víi c¸c ngêi sö dông cuèi. 2.3.3. DÉn ®êng. Sù c¶i tiÕn c«ng nghÖ dÉn ®êng bao gåm viÖc giíi thiÖu kh¶ n¨ng dÉn ®êng theo vïng (RNAV) cïng víi hÖ thèng dÉn ®êng vÖ tinh (GNSS). GNSS cung cÊp kh¶ n¨ng dÉn ®êng víi ®é bao phñ toµn cÇu vµ hiÖn nay ®ang ®îc sö dông cho viÖc dÉn ®êng hµng tuyÕn vµ tiÕp cËn kh«ng chÝnh x¸c (NPA). Víi sù bæ xung thiÕt bÞ phï hîp vµ c¸c thñ tôc liªn quan, GNSS cßn cã thÓ cung cÊp kh¶ n¨ng dÉn ®êng tiÕp cËn chÝnh x¸c (PA). HÖ thèng GNSS cã thÓ cung cÊp dÞch vô dÉn ®êng toµn cÇu víi ®é chÝnh x¸c cao trong mäi ®iÒu kiÖn thêi tiÕt. Sù ph¸t triÓn ®Çy ®ñ cña GNSS sÏ cho phÐp dÉn ®êng mäi lo¹i tÇu bay t¹i mäi vÞ trÝ trªn thÕ giíi, sö dông thiÕt bÞ ®iÖn tö trªn tÇu bay ®¬n gi¶n ®éc lËp víi hç trî cña mÆt ®Êt. ThuËt ng÷ GRAS sÏ ®îc sö dông trong luËn v¨n nµy ®Ó biÓu thÞ m¹ng c¸c tr¹m m¾t ®¸t cña VDL Mode4 sö dông cho viÖc cung cÊp c¸c tÝn hiÖu më réng GNSS cho c¸c vïng ®Þa lý kÐo dµi 2.3.4.Gi¸m s¸t. HÖ thèng SSR truyÒn thèng sÏ tiÕp tôc ®îc sö dông trong mét t¬ng lai tríc m¾t cïng víi viÖc giíi thiÖu dÇn dÇn Mode s trªn c¶ c¸c vïng s©n bay vµ vïng trêi lôc ®Þa mËt ®é cao. Bíc ®ét ph¸ sau ®â sÏ lµ hÖ thèng dÉn ®îc ®éc lËp tù ®éng ADS. ADS cho phÐp tÇu bay tù ®éng truyÒn th«ng tin vÒ vÞ trÝ vµ c¸c th«ng tin kh¸c tíi c¸c ®¬n vÞ ®iÒu hµnh bay ATC, n¬i mµ t×nh tr¹ng vÞ trÝ cã thÓ ®îc hiÓn

34

thÞ gièng nh d÷ liÖu Radar. Cã thÓ thÊy râ sù kh¸c nhau gi÷a ADS-C vµ ADS-B khi xem xÐt viÖc th«ng tin liªn l¹c gi÷a tÇu bay vµ ATC mÆt ®Êt. Víi ADS-B, vÞ trÝ vµ c¸c d÷ liÖu kh¸c sÏ ®îc qu¶ng b¸ mét c¸ch ®Þnh kú tíi c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ c¸c tÇu bay kh¸c, do ®ã ADS-B cho phÐp tÊt c¶ ®¬n vÞ mÆt ®Êt vµ trªn kh«ng truy nhËp chÝnh x¸c cïng mét d÷ liÖu. §èi víi phi c«ng, sù hiÓn thÞ vÞ trÝ tõ c¸c tÇu bay kh¸c lµ mét sù bæ xung lín ®èi víi viÖc c¶nh b¸o vÞ trÝ, c¸c b¸o c¸o ADS-B gi÷a c¸c tÇu bay kh«ng liªn quan ®Õn sù cã mÆt cña c¬ së h¹ tÇng mÆt ®Êt. ViÖc sö dông AMSS vµ HF data link, ADS-C cã lîi cho kh«ng lu t¹i c¸c vïng biÓn vµ vïng xa n¬i kh«ng cã c¬ së h¹ tÇng mÆt ®Êt. T¹i ®©y cã thÓ sö dông SARP. Ta cã thÓ sö dông song song ADS-C vµ ADS-B ®Ó bæ xung thªm nhiÒu lîi Ých nh viÖc trao ®æi vÞ trÝ gi÷a c¸c tÇu bay víi nhau, ®ã sÏ lµ mét tiÒm n¨ng chÝnh trong hÖ thèng gi¸m s¸t t¹i c¸c vïng bay ®«ng. TÝnh n¨ng c¶nh b¸o vÞ trÝ cho phi c«ng mµ ADS-B hç trî lµ mét ®iÒu kiÖn tiªn quyÕt cho c¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng ATM t¬ng l¹i còng nh viÖc t¨ng cêng kh¶ n¨ng tù chñ cña tÇu bay vµ ho¹t ®éng gate-to-gate. 2.4. Híng tíi hÖ thèng ATM t¬ng lai.

35

H×nh vÏ 2.1. thÓ hiÖn sù thay ®æi cña c¸c hÖ thèng CNS trong t¬ng lai

so

víi hiÖn t¹i.

H×nh 2.1 Sù thay ®æi c¬ cÊu c¸c thµnh phÇnCNS

Nh vËy hÖ thèng d÷ liÖu trong th«ng tin sÏ lµ sù thay ®æi ®¸ng kÓ nhÊt trong c¸c thµnh phÇn, khi hoµn thµnh nã sÏ cung cÊp nÒn t¶ng cho c¸c dÞch vô kh¸c nh gi¸m s¸t ADS, dÉn ®êng t¨ng cêng GNSS. Mét liªn kÕt d÷ liÖu VHF (VHF Data Link) lµ chän lùa ®ang ®îc c¸c níc ph¸t triÓn chän lùa vµ dÇn ®a vµo ho¹t ®éng. Ch-

36

¬ng kÕ tiÕp sÏ giíi thiÖu tæng quan vÒ c¸c kü thuËt VDL hiÖn cã vµ vai trß cña nã trong c¸c hÖ thèng t¬ng lai. Ch¬ng 3: c¸c kü thuËt VDL vµ vai trß cña VDL Mode 4 trong hÖ thèng CNS/ATM

Status 3.1. Giíi thiÖu Ch¬ng 3 cung cÊp c¸i nh×n tæng quan vÒ c¸c dÞch vô VDL ®· ®îc ph¸t triÓn vµ sù chän lùa cña c¸c quèc gia. Ch¬ng nµy cßn ®Ò cËp ®Õn vai trß cña VDL Mode 4 trong viÖc hç trî ATM vµ m« t¶ c¸c chøc n¨ng, øng dông c¬ b¶n cña hÖ thèng. Trong ®ã cã c¶ viÖc miªu t¶ nguyªn nh©n mµ c¸c chøc n¨ng vµ øng dông cña ATM trong t¬ng lai sÏ ®îc øng dông vµo hÖ thèng. M« t¶ c¸c øng dông cña VDL Mode 4 dùa trªn m« t¶ cña m«i trêng ATM trong t¬ng lai. 3.2. Tæng quan c¸c dÞch vô VDL 3.2.1. VHF Digital Link ThuËt ng÷ VHF Digital Link ®îc ®Ò ra bëi hiÖp héi th«ng tin di ®éng hµng kh«ng ICAO (AMCP) vµo cuéc häp ®Çu tiªn th¸ng 10 n¨m 1991, víi nh÷ng hÖ thèng th«ng tin liªn l¹c sè ho¹t ®éng trong b¨ng tÇn VHF hµng kh«ng d©n dông. B¨ng tÇn VHF hµng kh«ng d©n dông n»m trong kho¶ng b¨ng tÇn VHF ®îc Ên ®Þnh cho dÞch vô hµng kh«ng d©n dông nhê hiÖp héi viÔn th«ng quèc tÕ ( ITU). Nã ®îc chia thµnh hai phÇn nh sau : •108 – 118 MHz ®îc Ên ®Þnh cho c¸c dÞch vô dÉn ®®êng v« tuyÕn hµng kh«ng d©n dông •118 – 137 MHz ®îc Ên ®Þnh cho c¸c dÞch vô di ®«ng hµng kh«ng d©n dông víi c¸c liªn l¹c v« tuyÕn AMCP ®· lµm viÖc víi tÊt c¶ bèn Mode cña VDL. ViÖc sö dông cïng mét thuËt ng÷ VDL ®Ó nhÊn m¹nh ®Õn sù c¹nh tranh cña chóng nhng thùc chÊt chóng cung cÊp c¸c chøc n¨ng kh¸c vµ c¹nh tranh víi c¸c hÖ thèng kh¸c sö dông trong c¸c b¨ng tÇn v« tuyÕn kh¸c. 3.2.2. C¸c chuÈn cña ICAO vÒ VDL ViÖc sö dông b¨ng tÇn VHF cho th«ng tin sè ®îc ®Ò xuÊt trong b¸o c¸o héi nghÞ HÖ thèng th«ng tin hµng kh«ng d©n dông t¬ng lai

37

cña ICAO( FANS ) ®îc ®a ra vµo n¨m 1988. B¸o c¸o nµy ®· yªu cÇu tæ chøc hµng kh«ng d©n dông ICAO ®i ®Õn mét chuÈn vÒ dÞch vô th«ng tin vÖ tinh di ®éng hµnh kh«ng vµ m¹ng viÔn th«ng hµnh kh«ng nhng nã ®· kh«ng ®ua ra bÊt cø hµnh ®éng trung gian nµo vÒ chuÈn VDL. Tæ chøc hµng kh«ng ®· nhËn thÊy lîi Ých cña th«ng tin liªn kÕt d÷ liÖu hµng kh«ng mçi n¨m tríc b¸o c¸o cña FANS vµ ®· thùc hiÖn ACARS ( HÖ thèng b¸o c¸o vµ x¸c ®Þnh th«ng tin hµng kh«ng ). Tríc sù quan t©m cña c¸c h·ng hµng kh«ng vÒ vÊn ®Ò nµy, IATA víi sù hç trî cña c¸c nhµ cung cÊp dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu trong ®ã cã SITA ®· tæ chøc mét diÔn ®µn víi ICAO vµo n¨m 1990 vµ t¹i cuéc gÆp ®ã ®· ®¹t ®îc chuÈn vÒ VHF Data Link. Cuéc gÆp

víi ICAO ®ã

còng quyÕt ®Þnh ®Ó dµnh bèn kªnh 136.900, 136.925, 136.950, 136.975 cho th«ng tin d÷ liÖu trªn toµn thÕ giíi. Nh÷ng quyÕt ®Þnh sau ®©y trong héi nghÞ vÒ th«ng tin v« tuyÕn trªn toµn thÕ giíi ®îc tæ chøc bëi ITU vµo n¨m 1987 ®Ó më r«ng b¨ng tÇn trªn cña b¨ng tÇn dµnh cho dÞch vô di ®éng hµng kh«ng tõ 136 lªn 137 MHz. 3.2.3. VDL Mode 1&2 AMCP ®¸p øng nhiÖm vô l¹i nhiÖm vô chuÈn ho¸ viÖc cung cÊp dÞch vô m¹ng con ATN ë b¨ng tÇn VHF b»ng c¸ch ph¸t triÓn chuÈn VDL Mode 1 vµ 2. Sù kh¸c nhau duy nhÊt gi÷a c¸c chuÈn nµy lµ ph¬ng ph¸p diÒu chÕ trong VHF vµ tèc ®é d÷ liÖu. ACMP ®a ra VDL Mode 1 víi chuÈn cho phÐp thùc hiÖn viÖc giíi thiÖu dÞch vô VDL sö dông sãng v« tuyÕn t¬ng tù bëi v× sãng VHF mang d÷ liÖu cha ph¸t triÓn t¹i thêi ®iÓm nµy. Mét hÖ thèng VDL Mode 1 ®îc sö dông nh lµ mét phÇn cña chuÈn nhng khi hÖ thèng VDL ®îc ph¸t triÓn, th× VDL Mode 1 sÏ kh«ng bao giê ®îc thùc hiÖn vµ nã chØ ®îc xem xÐt trªn giÊy tê. Do ®ã ACMP gÇn ®©y ®· quyÕt ®Þnh lo¹i bá VDL Mode 1 ra khái chuÈn vÒ hÖ thèng VDL. ChuÈn VDL ®îc th«ng qua t¹i cuéc häp thø 4 cña AMCP vµo th¸ng 5 n¨m 1996, ®îc ®a vµo Annex 10. §îc sù chÊp thuËn cña c¸c thµnh viªn, ICAO ®· chÊp thuËn mét chuÈn vµo th¸ng n¨m n¨m 1997.

38

3.2.3.1. ChuÈn cña ICAO vÒ VDL Mode 2 ChuÈn VDL Mode 2 do nhãm AMCP ph¸t triÓn ®îc ®a vµo Annex 10 “ th«ng tin liªn l¹c hµng kh«ng “ ch¬ng III phÇn I “ HÖ thèng th«ng tin d÷ liÖu sè “. GÇn ®©y ICAO ®· quyÕt ®Þnh ®a chØ tiªu kü thuËt cô thÓ ra khái Annex 10 ®Ó AMCP ®a ra “ Tµi liÖu tiªu chuÈn kü thuËt cho ®êng liªn kÕt VHF sè “ ®îc xem nh lµ tµi liÖu kü thuËt cho VDL Mode 2. 3.2.3.2 Chång giao thøc VDL ChuÈn VDL Mode 2 cña ICAO ®a ra giao thøc sö dông c¸c thuËt ng÷ cña m« h×nh 7 líp OSI ®îc ®Þnh nghÜa bëi ISO. Trong m« h×nh ®ã chuÈn VDL chiÕm 3 líp díi cña m« h×nh OSI gåm líp vËt lý, líp liªn kÕt d÷ liÖu vµ líp m¹ng con nh ë s¬ ®å h×nh 3.1 díi ®©y :

H×nh 3.1. CÊu tróc ph©n líp ®¬n gi¶n cña VDL Mode 4 3.2.3.3 . Giao thøc líp vËt lý VDL §Æc tÝnh cña giao thøc líp vËt lý VDL cho phÐp mçi ký hiÖu ®îc thÓ hiÖn bëi 3 sè nhÞ ph©n ( 3 bÝt ). ChuÈn VDL Mode 2 x¸c ®Þnh tèc ®é truyÒn dÉn ký hiÖu lµ 10500 bit/s . Víi 3 bit / mçi ký tù, do ®ã tèc ®é truyÒn dÉn d÷ liÖu lµ 31,5 Kbit/s ( th«- t¹m tÝnh) 3.2.3.4. Giao thøc CSMA VDL

39

Líp liªn kÕt d÷ liÖu VDL chøa ph©n líp ®iÒu khiÓn truy nhËp MAC ( Medium Access Control ), DÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu DLS ( Data Link service ) vµ thùc thÓ qu¶n lý liªn kÕt ( LME ). Líp liªn kÕt d÷ liÖu VDL cung cÊp sù truyÒn dÉn c¸c khung d÷ liÖu qua c¸c kªnh VHF gi÷a m¸y bay vµ c¸c tr¹m mÆt ®Êt. Líp liªn kÕt d÷ liÖu sö dông thuËt to¸n §a truy nhËp ph¸t hiÖn sãng mang ( CSMA ) cho viÖc ®iÒu khiÓn ph¬ng tiÖn truy nhËp c¸c kªnh VHF. C«ng nghÖ VDL sö dông CSMA sÏ cung cÊp chØ tiªu kü thuËt tèt h¬n so víi c«ng nghÖ VHF ACARS CSMA nhê viÖc sö dông mét sãng v« tuyÕn mang d÷ liÖu VHF ®Ó xö lý chøc n¨ng CSMA. Sù phèi hîp gi÷a thuËt to¸n CSMA vµ ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ VDL D8PSK ®· ®îc m« pháng vµ cho thÊy r»ng nã sÏ cung cÊp cho ngêi sö dông kh¶ n¨ng d÷ liÖu lµ 25 KHz/ kªnh, trong trêng hîp toµn t¶i tèc ®é d÷ liÖu lµ 10 kbit/s. Con sè nµy lín h¬n nhiÒu so víi tèc ®é 300 bit/s ®îc cung cÊp bëi hÖ thèng VHF ACARC trong ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng t¬ng tù. 3.2.3.5 Giao thøc ®iÒu khiÓn ®êng liªn kÕt VHF hµng kh«ng VDL Giao thøc AVLC cung cÊp mét ®êng liªn kÕt cho viÖc tuyÒn t¶i d÷ liÖu nhÞ ph©n gi÷a mét m¸y bay va mét tr¹m mÆt ®Êt. §¬n vÞ d÷ liÖu trao ®æi trong giao thøc ®îc gäi lµ khung. Cã mét nhãm kªnh ®iÒu khiÓn chÞu tr¸ch nhiÖm qu¶n lý viÖc trao ®æi c¸c khung th«ng tin AVLC dïng ®Ó truyÒn t¶i d÷ liÖu cña ngêi sö dông. Trong tµi liÖu kü thuËt VDL Mode 2, ®Þnh nghÜa thùc thÓ qu¶n lý VDL ( ME ) cung cÊp viÖc thiÕt lËp vµ duy tr× ®êng liªn kÕt AVLC. Theo tµi liÖu ®ã, mçi mét VDL ph¶i cã mét thùc thÓ qu¶n lý ®êng liªn kÕt ( LME ). VÝ dô mét tr¹m VME mÆt ®Êt ph¶i cã mét LME cho m¸y bay vµ mét VME m¸y bay ph¶i cã mét LME cho hÖ thèng díi mÆt ®Êt. VDL LME chØ lµ mét phÇn cña hÖ thèng VDL. VDL LME sö dung khung nhËn d¹ng trao ®æi HDLC ( XID) ®· ®îc sö dông cho giao thøc truy nhËp m¹ng ®iÖn tho¹i c«ng céng víi m¹ng X.25 trong khuyÕn nghi X.32 cña ITU. VDL LME ®îc b¾t ®Çu b»ng mét khung XID ®Æc biÖt gäi lµ “ Khung th«ng tin c¸c tr¹m

40

mÆt ®Êt “ ( GSIF ). C¸c tr¹m mÆt ®Êt ph¸t qu¶ng b¸ GSIF ®Ó cung cÊp chøc n¨ng Sqiutter trong hÖ thèng VHF ACARS. 3.2.3.6. Giao thøc m¹ng con VDL ChuÈn VDL x¸c nhËn viÖc sö dông “ Giao thøc líp gãi X. 25” theo ISO 8208 t¹i giao diÖn víi dÞch vô m¹ng con VDL. Thùc thÓ møc gãi X. 25 trªn m¸y bay sö dông mét liªn kÕt AVLC ®Ó kÕt nèi tíi mét thùc thÓ m¹ng con VDL díi tr¹m mÆt ®Êt, tr¹m nµy ®Ó cho DTE trªn m¸y bay truy nhËp tíi m¹ng X .25 díi mÆt ®Êt. DTE trªn m¸y bay sö giao thøc m¹ng con VDL ®Ó yªu cÇu DCE ë tr¹m mÆt ®Êt thiÕt lËp chuyÓn m¹ch ¶o ( SVC ) tíi hÖ thèng giao diÖn kh«ng – ®Êt. Trong thuËt ng÷ cña OSI, mét X. 25 SVC lµ mét kÕt nèi m¹ng con. ChuÈn VDL yªu cÇu m¸y bay ®¸nh ®Þa chØ c¸c hÖ thèng mÆt ®Êt trong c¸c yªu cÇu thiÕt lËp kÕt nèi sö dông hoÆc lµ c¸c ®Þa chØ m¹ng con ®Æc biÖt, c¸c ®Þa chØ nµy nhËn d¹ng ATN router, hoÆc lµ ®Þa chØ m¹ng X.25 cña hÖ thèng díi mÆt ®Êt. 3.2.3.7. ViÖc triÓn khai VDL Mode 2 trªn thÕ giíi SITA ®· cã hîp ®ång víi c«ng ty Harris ®Ó ph¸t triÓn tr¹m mÆt ®Êt cung cÊp c¶ VDL Mode 2 vµ dÞch vô ACARS VHF. Sù triÓn khai tr¹m nµy b¾t ®Çu tõ cuèi n¨m 2000 vµ kh¶ n¨ng VDL sÏ ®îc triÓn khai vµo n¨m 2001. C¸c c«ng ty Rockwell Colin vµ Honeywell/Allied Signal ®ang thùc hiÖn VDL Mode 2 trong khèi qu¶n lý liªn l¹c.

3.2.4. VDL Mode 3 VDL Mode3 ®îc thiÕt kÕ do US FAA cho phÐp tÝch hîp, hç trî c¶ liªn l¹c tho¹i vµ d÷ liÖu trªn tÇn sè d÷ liÖu VHF. Nã t¬ng tù nh hÖ thèng vÖ tinh di ®éng hµng kh«ng trong ®ã khèi di ®éng vÖ tinh thùc hiÖn c¶ liªn l¹c tho¹i vµ d÷ liÖu.

41

Giao thøc VDL Mode3 sö dông mét thuËt to¸n “cæ ®iÓn” §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian ®îc qu¶n lý bëi mét tr¹m mÆt ®Êt ®Ó cung cÊp 3 hay 4 kªnh logic trªn mét kªnh VHF 25 KHz. Mçi m¹ch logic cã thÓ ®îc sö dông ®Ó trao ®æi d÷ liÖu tho¹i ®îc sè ho¸ hoÆc c¸c liªn l¹c d÷ liÖu. Nguyªn lý ho¹t ®éng c¬ b¶n cña VDL Mode3 cho tÊt c¶ c¸c m¸y bay trong sector kiÓm so¸t ®îc Ên ®Þnh mét m¹ch ®îc sö dông cho sector ®ã th«ng qua kiÓm so¸t viªn kh«ng lu. TÊt c¶ c¸c m¸y bay gi¶i m· mçi mét cuéc trao ®æi sao cho phi c«ng sÏ cã c¶m nhËn nh khi hä sö dông tho¹i VHF t¬ng tù truyÒn thèng. Hä ph¶i nghe c¸c m¹ch vµ ®¶m b¶o r»ng nã kh«ng bËn tríc khi thùc hiÖn cuéc trao ®æi t¬ng tù nh cho kªnh VHF t¬ng tù. Khi c¸c tr¹m mÆt ®Êt muèn cung cÊp th«ng tin tho¹i, nã yªu cÇu mét kªnh VHF ®îc dµnh cho mçi tr¹m trong vïng bao phñ cña nã, gièng nh cho tr¹m tho¹i VHF mÆt ®Êt mµ chóng thay thÕ. C¸c tr¹m VDL Mode 3 ph¶i tiÕp qu¶n c¸c kªnh bÞ tõ bá bëi c¸c sector kiÓm so¸t chuyÓn sang sö dông VDL Mode3. Mét vÊn ®Ò cÇn ph¶i xem xÐt n÷a trong viÖc chuyÓn tõ tho¹i t¬ng tù sang sè lµ thuËt to¸n m· ho¸ vµ gi¶i m· tho¹i trong VDL Mode 3 lµ mét bé trÔ xö lý 240 ms. §iÒu nµy sÏ giíi h¹n thêi gian cña viÖc sö dông mét sè øng dông ATC ®Æt biÖt lµ trong kÕt nèi cña ®êng VSAT tíi c¸c tr¹m sö dông t¹i mÆt ®Êt. 3.2.4.1. Giao thøc VDL Mode 3 Giao thøc VDL mode 3 ph©n chia thêi gian thµnh nh÷ng siªu khe 120 ms, nh÷ng siªu khe nµy sÏ ®îc ph©n chia thµnh 4 khe thêi gian 30 ms khi ho¹t ®éng ë kho¶ng c¸ch b×nh thêng hoÆc 3 khe 40 ms khi ho¹t ®éng ë kho¶ng c¸ch xa. Mçi mét khe ®îc Ên ®Þnh lµ mét m¹ch logic. Trong mét khe 30 ms kho¶ng 10ms ®îc sö dông ®Ó trao ®æi d÷ liÖu vÒ qu¶n lý kªnh truyÒn vµ 20 ms ®îc sö dông cho viÖc trao ®æi kho¶ng 600 bÝt d÷ liÖu ngêi sö dông. D÷ liÖu ngêi sö dông VDL Mode 3 cã thÓ lµ tho¹i ®· ®îc sè ho¸, vµ ®îc ph¸t ra tõ bé Codec trong hÖ thèng v« tuyÕn d÷ liÖu VHF. Bé Codec cã tèc ®é 4800 bÝt/s ®îc ph©n chia víi 8 khe thêi gian mét gi©y víi dung lîng lµ 600 bit/khe. HÖ thèng nµy ®îc FAA c«ng nhËn.

42

C¸c khe TDMA cßn ®îc sö dông ®Ó trao ®æi c¸c b¶n tin d÷ liÖu. FAA ®· quy ®Þnh viÖc sö dông VDL Mode 3 cho viÖc trao ®æi c¸c b¶n tin ATN. FAA mong muèn c¸c b¶n tin ATN ®îc truyÒn dÉn nh c¸c gãi d÷ liÖu kh«ng cÇn giao thøc ®Þnh híng liªn kÕt m¹ng con nh giao thøc X.25 ®îc sö dông trong VDL Mode 2. DÞch vô ®êng liªn kÕt d÷ liÖu VDL Mode3 chØ cã hiÖu qu¶ nÕu nh chiÒu dµi cña b¶n tin lµ nhá h¬n 600 bÝt ®Ó nã cã thÓ truyÒn trong mét khe thêi gian ®¬n do ®ã nã cã thÓ chØ ®îc sö dông chñ yÕu trong liªn l¹c CPDLC. 3.2.4.2. Dù ¸n triÓn khai VDL Mode3 cña FAA FAA ®· thiÕt lËp mét dù ¸n NEXCOM ®Ó thay thÕ c¸c tr¹m v« tuyÕn mÆt ®Êt tho¹i VHF t¬ng tù cña m×nh b»ng 46000 tr¹m v« tuyÕn sè nhiÒu chÕ ®é. C¸c tr¹m v« tuyÕn NEXCOM sÏ duy tr× dÞch vô tho¹i t¬ng tù víi d·n c¸ch lµ 25KHz vµ còng cã kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô tho¹i t¬ng tù víi d·n c¸ch 8.33 KHz vµ dÞch vô d÷ liÖu vµ tho¹i ®îc sè ho¸ VDL Mode3. Kh¶ n¨ng cña VDL Mode 3 trong viÖc hç trî dÞch vô tho¹i gi÷a kiÓm so¸t viªn kh«ng lu vµ phi c«ng cña nhiÒu sector kiÓm so¸t trªn mét kªnh VHF ®¬n cÇn ®îc kiÓm tra cùc kú cÈn thËn ®Ó tÝnh to¸n ®îc møc ®é lçi. Kh«ng thÓ x¶y ra FAA sö dông nhiÒu h¬n 2 m¹ch trªn mét kªnh cho dÞch vô tho¹i ATS. VDL Mode3 víi mét ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ cho phÐp hç trî th«ng tin d÷ liÖu trªn tÊt c¶ c¸ch m¹ch, sÏ cho ta chÊt lîng tèt h¬n so víi VDL Mode2. Tuy nhiªn nã l¹i yªu cÇu c¸c kªnh VHF dµnh riªng cho mçi tr¹m mÆt ®Êt vµ do ®ã kh«ng ®ñ tÇn sè cã hiÖu lùc t¹i ch©u ¢u hoÆc B¾c Mü. V× lý do tÇn sè, VDL Mode3 chØ ®îc thùc hiÖn ®Ó ®¸p øng th«ng tin tho¹i ATS ®îc sè ho¸ vµ dÞch vô ®êng liªn kÕt d÷ liÖu VDL Mode 3 chØ lµ mét dÞch vô phô kÌm theo dÞch vô tho¹i. M¸y bay vËn t¶i cã thÓ sö dông mét kÕt nèi VDL Mode 2 riªng biÖt th«ng qua mét sãng VHF trao ®æi d÷ liÖu kh¸c dïng cho viÖc trao ®æi d÷ liÖu AOC. LÞch tr×nh cuèi cïng cña FAA NEXCOM lµ híng tíi mét tho¶ thuËn sãng v« tuyÕn nhiÒu chÕ ®é vµo th¸ng 6 n¨m 2001. Kh¶ n¨ng

43

ho¹t ®éng ban ®Çu (IOC ) cña tho¹i VDL Mode3 ®îc Ên ®Þnh vµo n¨m tµi chÝnh 2009. Kh¶ n¨ng ho¹t ®éng hoµn toµn tho¹i VDL Mode3 vµ viÖc triÓn khai trao ®æi d÷ liÖu trªn VDL Mode3 kh«ng thÓ x¶y ra ngay tøc th× sau khi thùc hiÖn tho¹i IOC VDL Mode3. Thêi gian x¸c ®Þnh sÏ ®îc quyÕt ®Þnh vµ phô thuéc vµo kÕ ho¹ch chuyÓn ®æi. KÕ ho¹ch chuyÓn ®æi sÏ ®îc ph¸t triÓn th«ng qua RTCA. VÊn ®Ò chÝnh ¶nh hëng ®Õn sù thùc hiÖn VDL Mode3 t¹i Mü lµ ngµy cµng nhiÒu sè lîng m¸y bay ho¹t ®éng t¹i Mü ®îc l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ v« tuyÕn sö dông kªnh 8.33KHz cña EU. Do ®ã rÊt khã ®Ó thuyÕt phôc c¸c nhµ khai th¸c m¸y l¾p ®Æt thiÕt bÞ VDL Mode3 vµ ®îi ®Õn n¨m 2009 ®Ó sö dông kªnh tho¹i VHF. 3.2.5. VDL Mode 4 VDL Mode4 ®îc thiÕt kÕ bëi CAA Thôy Sü ®Ó cung cÊp liªn l¹c liªn kÕt d÷ liÖu kh«ng – kh«ng vµ kh«ng - ®Þa. Nã sö dông thuËt to¸n ®a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian tù tæ chøc ( STDMA : Self – Organising Time Division Muptiplex Access ) trªn kªnh VHF 25 KHz. ThuËt to¸n STDMA ph©n chia sù truy nhËp tíi kªnh VHF thµnh 9000 khe thêi gian trong mét phót vµ yªu cÇu c¸c ®Çu cuèi ph¶i ®ång bé víi tÝn hiÖu thêi gian GPS. ThuËt to¸n ®îc gäi lµ tù tæ chøc bëi v× ®Çu cuèi ®Æt tríc viÖc sö dông c¸c khe thßi gian t¬ng lai cho mçi truyÒn dÉn vµ kh«ng dùa trªn mét hÖ thèng thiÕt lËp tËp trung.

HÖ thèng STDMA cho phÐp sö dông cïng mét tÇn sè bëi

nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt gièng nh trong VDL Mode 2 vµ VHF ACARS. Tuy nhiªn c¸c tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 cÇn ®îc kÕt nèi tíi mét hÖ thèng gi¸m s¸t trung t©m do ®ã chóng kh«ng thÓ ph¸t trªn cïng khe thêi gian. ChuÈn VDL Mode 4 quy ®Þnh c¸c tiªu ®Ò cña b¶n tin vµ ®Þnh d¹ng d÷ liÖu liªn quan cã trong b¶n tin STDMA. Cã nh÷ng nh·n ®Æc biÖt ®Ó nhËn d¹ng c¸c b¶n tin bao gåm c¸c b¶n tin qu¶ng b¸ ADS hoÆc c¸c b¶n tin dÞch vô thªm vµo dùa trªn c¸c tr¹m GNSS mÆt ®Êt. PhÇn sau sÏ tr×nh bµy vÒ c¸c b¶n tin ®Æc biÖt nµy trong VDL Mode4.

44

Ngoµi c¸c nh·n ®Ò ®Æc biÖt trªn, giao thøc VDL Mode 4 cßn ®Þnh nghÜa mét tiªu ®Ò ®Ó nhËn d¹ng b¶n tin chøa ‘ B¶n tin rçng “ vµ mét nh·n ®Ó chØ thÞ mét b¶n tin chøa mét b¶n tin giao thøc kiÓu m¹ng ATN. §iÒu nµy cho phÐp VDL Mode 4 cã kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô m¹ng con ATN. CAA Thôy Sü vµ c¸c ®èi t¸c th¬ng m¹i ®· x©y dùng mét m¹ng qu¶ng b¸ ADS b¾c ¢u ( NEAN) VDL Mode 4, sö dông vµ l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ kiÓu VDL Mode 4 trªn m¸y bay cña c¸c h·ng SAS vµ Lufthansa. Mét ®iÒu n÷a lµm gia t¨ng vÞ thÕ cña VDL Mode 4 lµ ITU Ên ®Þnh d¶i tÇn cho nh÷ng øng dông ®Æc biÖt. B¨ng tÇn th«ng tin hµng kh«ng tõ 118- 137 MHz lµ dïng cho tho¹i t¬ng tù di ®éng hµng kh«ng vµ th«ng tin d÷ liÖu cho c¸c øng dông cña ADB – S vµ GNSS GBAS, ICAO vµ c¸c nhµ chøc tr¸ch hµng kh«ng quèc gia ®ang ®Ò xuÊt mét söa ®æi sao cho nh÷ng øng dông nµy ®îc Ên ®Þnh ë b¨ng tÇn v« tuyÕn hµng kh«ng tõ 108 – 118 MHz. §iÒu nµy sÏ ®îc ®a ra t¹i héi nghi liªn l¹c v« tuyÕn thÕ giíi cña ITU n¨m 2003. NÕu ®êng liªn kÕt d÷ liÖu dÉn ®êng vµ gi¸m s¸t ph¶i sö dông b¨ng tÇn liªn l¹c kh¸c so víi ®êng liªn kÕt d÷ liÖu th«ng tin, th× cã nghÜa lµ kh«ng thÓ sö dông mét kªnh ®¬n VDL ®Ó thùc hiÖn ADSB vµ CPDLC.

3.2.5.1.B¶n tin qu¶ng b¸ ADS Trong hÖ thèng FANS chøc n¨ng gi¸m s¸t ®îc cung cÊp bëi øng dông liªn kÕt d÷ liÖu gi¸m s¸t phô thuéc ®éc lËp trong ®ã hÖ thèng trªn m¸y bay sö dông mét ®êng liªn kÕt d÷ liÖu ®Ó göi b¸o c¸o vÒ vÞ trÝ cña m×nh. Quy ®Þnh ban ®Çu cña ICAO vÒ øng dông cña ADS cho r»ng nã sÏ sö dông giao thøc liªn m¹ng ATN ®Ó trao ®æi c¸c b¶n tin trªn m¹ng kh«ng - ®Þa. Nã cho phÐp c¸c hÖ thèng ADS díi mÆt ®Êt yªu cÇu c¸c hÖ thèng ADS trªn m¸y bay göi c¸c b¸o c¸o theo chu kú thêi gian hoÆc vµo lóc x¶y ra sù kiÖn ®Æc biÖt. Khi ®Þnh nghÜa giao thøc ATN ®îc hoµn thµnh, nã cho ta thÊy râ rµng r»ng cã thÓ gi¶m kho¶ng thêi gian b¸o c¸o vÒ vÞ trÝ xuèng

45

cßn 30s nhng nÕu chu kú nµy nhá h¬n sÏ kh«ng t¹o nªn hiÖu qu¶ viÖc sö dông ®êng liªn kÕt sãng v« tuyÕn. Trong khi øng dông ADS/ATN cã thÓ thay thÕ vµ hoµn thiÖn b¸o c¸o tho¹i vÒ vÞ trÝ nhng hiÖn t¹i nã ®îc chÊp nhËn réng r·i r»ng nã kh«ng cã hiÖu qu¶ khi thay thÕ Radar gi¸m s¸t trong nh÷ng khu vùc cã lu lîng bay lín. §Ó viÖc sö dông ADS cã thÓ ®¸p øng ®îc nhu cÇu ë nh÷ng khu vùc cã lu lîng bay dµy ®Æc ë Ch©u ¢u hoÆc B¾c Mü, n¬i ®îc bao phñ b»ng Radar gi¸m s¸t, th× ADS ph¶i cã kh¶ n¨ng gi¸m s¸t tèt nh Radar. Khi ®ã tèc ®é cËp nhËt th«ng tin vÒ vÞ trÝ ph¶i gi¶m xuèng trong vßng 4s nh ®îc cung cÊp bëi hÖ thèng Radar. Râ rµng r»ng c¸c øng dông ADS/ATN kh«ng ®¸p øng ®Çy ®ñ trong nh÷ng vïng cã lu lîng bay lín do ®ã nhãm chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ ADS ®· quyÕt ®Þnh thiÕt kÕ mét hÖ thèng ADS qu¶ng b¸ (ADS-B ) trong ®ã tÊt c¶ m¸y bay ®Þnh kú ph¸t qu¶ng b¸ mét b¶n tin cã chøa th«ng tin vÒ vÞ trÝ sö dông GNSS. C¸c nhµ thiÕt kÕ mong muèn r»ng c¸c b¶n tin qu¶ng b¸ ADS ®îc xö lý bëi c¸c hÖ thèng gi¸m s¸t xung quanh m¸y bay ®Ó cung cÊp lÞch tr×nh bay víi mét “ mµn h×nh hiÖn thÞ th«ng tin vÒ lu lîng bay “ chØ ra vÞ trÝ cña nh÷ng m¸y bay quanh m×nh trong hoµn c¶nh “ Bay tù do “ trong t¬ng lai. Kh¸i niÖm vÒ b¶n tin qu¶ng b¸ ADS n¶y sinh tõ Radar gi¸m s¸t thø cÊp Mode S ( SSR Mode S ). Nã sÏ nhËn vÞ trÝ cña m¸y bay ®îc tÝnh to¸n tõ GNSS trong bé ®¸p øng Mode S. Tuy nhiªn vÞ trÝ ®îc tÝnh to¸n tõ GNSS chÝnh x¸c h¬n nhiÒu so víi vÞ trÝ ®îc tÝnh to¸n tõ Radar, do ®ã sÏ cã sù gi¸m s¸t tèt h¬n vµ rÎ h¬n khi sö dông b¶n tin qu¶ng b¸ ADS ®¬n gi¶n trªn m¸y bay. 3.2.5.2. C¸c ®êng liªn kÕt sÏ ®îc lùa chän ®Ó dïng cho ADS-B FAA víi sù céng t¸c cña c¸c nhµ chøc tr¸ch Ch©u ¢u th«ng qua nhãm Ên ®Þnh ®êng liªn kÕt kü thuËt ( TLAT ) hiÖn ®ang trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu ®Ó ®a ra quyÕt ®Þnh vÒ mét kü thuËt ®êng liªn kÕt ADS-B. FAA hi väng r»ng cã thÓ ®a ra quyÕt ®Þnh nµy vµo gi÷a

46

n¨m 2001. FAA vµ c¸c nhµ chøc tr¸ch Ch©u ¢u ®ang cßn xem xÐt c¸c c«ng nghÖ kÕt nèi sau:  Mét squitter ®îc më réng 1090 MHz Mode S  Bé thu ph¸t truy nhËp toµn cÇu ( UAT )  VDL Mode 4 GNSS ®îc lËp kÕ ho¹ch ®Ó bæ sung vµ thay thÕ mét phÇn c¸c chñng lo¹i thiÕt bÞ dÉn ®êng ATS mÆt ®Êt víi sù trî gióp cña c¸c ®µi nh : NDB, VOR , DME vµ ILS. C¸c tr¹m trî gióp nµy sÏ göi c¸c tÝn hiÖu tõ c¸c vÞ trÝ cña hÖ thèng dÉn ®êng m¸y bay cho phÐp m¸y bay cã thÓ tÝnh to¸n ®îc vÞ trÝ cña nã so víi tr¹m mÆt ®Êt. Nhãm GNSS cña ICAO ®ang x¸c ®Þnh mét dÞch vô gia t¨ng dùa trªn c¸c tr¹m vÖ tinh( SBAS ), dÞch vô nµy ®ang ®îc thùc hiÖn bëi dù ¸n FAA WAAS cña Mü vµ dù ¸n EGNOS cña Ch©u ¢u sö dông vÖ tinh INMASAT 3 ®Ó liªn l¹c víi nh÷ng thiÕt bÞ phï hîp g¾n trªn m¸y bay. DÞch vô SBAS sÏ sung cÊp ®ñ ®é chÝnh x¸c cho viÖc dÉn ®êng vµ h¹ c¸nh trong tÇm nh×n thÊy nhng cho m¸y bay sö dông sö dông GNSS thay v× tr¹m ILS trong trong trêng hîp gi¶m tÇm nh×n cho viÖc tiÕp cËn chÝnh x¸c, chóng sÏ cÇn nhËn th«ng tin trªn c¸c kªnh GNSS t¹i chç tõ c¸c tr¹m GBAS. Mét nhãm lµm viÖc cña ICAO phô tr¸ch viÖc ®Þnh nghÜa ®é chÝnh x¸c ®îc cung cÊp bëi hÖ thèng h¹ c¸nh dùa trªn GNSS thay v× ILS. Th«ng tin GBAS cÇn ph¶i truyÒn t¶i liªn tôc tíi bÊt cø m¸y bay nµo trong vïng tiÕp cËn cho nªn nã ph¶i ®îc ph¸t qu¶ng b¸. §iÒu ®ã yªu cÇu mét tèc ®é cËp nhËt rÊt nhá cho nªn nã Ýt cã kh¶ n¨ng cung cÊp nh÷ng øng dông kh¸c. ViÖc thùc hiªn dù ¸n GNSS GBAS ë Mü ®îc gäi lµ hÖ thèng SCAT –I bëi v× nã cho phÐp sù h¹ c¸nh lo¹i I víi nh÷ng giíi h¹n ®Æc biÖt. Nã sö dông mét kªnh trong d¶i tÇn VOR ( 112 – 118 MHZ ) vµ mét hÖ thèng qu¶ng b¸ ®êng lªn mµ kh«ng m¸y bay nµo truyÒn dÉn trªn kªnh nµy. VDL Mode 4 cã thÓ truyÒn th«ng tin GBAS trªn mét kªnh ®îc chia sÎ cïng víi m¸y bay. Tuy nhiªn ®iÒu nµy sÏ giíi h¹n ®é tin cËy cña GBAS vµ mét hÖ thèng GBAS VDL Mode 4 kh«ng cung cÊp sù chÝnh

47

x¸c h¬n hÖ thèng SBAS, hoÆc ®é chÝnh x¸c cña hÖ thèng GPS khi cËp nhËt ®Ó truyÒn dÉn trªn kªnh L5 hoÆc hÖ thèng GNSS Galileo cña liªn minh Ch©u ¢u 3.2.6. KÕt luËn Qua c¸c ®¸nh gi¸ trªn ®©y ta thÊy næi tréi lªn hai hÖ thèng VDL Mode 4 vµ VDL Mode 2, hai hÖ thèng nµy ®· ®îc ph¸t triÓn vµ sö dông t¹i t¬ng øng Ch©u ¢u vµ Mü. Sù lùa chän ph¸t triÓn kü thuËt nµo lµ mét ®iÒu quan trong cho kÕ ho¹ch ph¸t triÓn cña t¬ng lai. T¹i ViÖt Nam, viÖc xem xÐt nghiªng vÒ VDL Mode 4 bëi v× hÖ thèng cña Ch©u ¢u ®· ph¸t triÓn lín h¬n vµ kü thuËt nµy øng dông cho nhiÒu dÞch vô hµng kh«ng kh¸c tèt h¬n. VÊn ®Ò nµy sÏ ®îc ®Ò cËp ®Õn trong c¸c phÇn tiÕp theo. 3.2. TÇm cì cña VDL Mode 4 Dùa trªn kü thuËt §a truy nhËp ph©n kªnh theo thêi gian tù tæ chøc (STDMA), VDL Mode 4 ®îc ph¸t triÓn ®Ó ®¸p øng yªu cÇu vÒ liªn kÕt d÷ liÖu dung lîng lín hç trî nh÷ng ®ßi hái cña c¸c øng dông ATM. C¸c tÝnh n¨ng cña VDL Mode 4 nh¾m vµo c¸c yªu cÇu sau: -

Ho¹t ®éng gate-to-gate, ho¹t ®éng mÆt ®Êt vµ víi tÊt c¶ c¸c ph¬ng tiÖn bay, thùc thi trªn toµn cÇu.

-

Kh«ng cÇn tíi c¸c c¬ së h¹ tÇng phøc t¹p díi mÆt ®Êt.

-

§a ra ®îc c¸c gi¶i ph¸p cho mäi nhãm ngêi sù dông kh¸c nhau víi hiÖu qu¶ chi phÝ hîp lý, ®¸p øng mäi yªu cÇu cña c¸c kh¸ch hµng.

-

Hç trî ®îc c¸c øng dông ATM trong tÊt c¶ c¸c ph¹m vi cña CNS.

Cïng víi c¸c ®iÒu kiÖn trªn, VDL Mode 4 cßn lµ mét hÖ thèng “openended” víi kh¶ n¨ng thÝch nghi víi c¸c c«ng nghÖ míi khi yªu cÇu ®ßi hái cao h¬n. Do ®ã, VDL Mode 4 cã thÓ ®îc m« t¶ nh lµ mét bé c«ng cô h÷u dông.

48

Ch¬ng 4. M« t¶ kü thuËt vµ nguyªn lý ho¹t ®éng

4.1. Giíi thiÖu Néi dung ch¬ng 4 cung cÊp m« t¶ kü thuËt cña VDL Mode 4 vµ c¸c nguyªn lý ho¹t ®éng cña nã. Ch¬ng tiÕp theo sÏ cung cÊp c¸c m« t¶ chi tiÕt vÒ qu¶n lý kÕt nèi, qu¶n lý kªnh, c¸c tham sè thiÕt lËp vµ m« pháng kü thuËt. ThuËt ng÷ tr¹m di ®éng ®Ò cËp trong ch¬ng nµy dïng ®Ó chØ tÇu bay c¶ trªn kh«ng vµ díi ®Êt vµ c¸c thiÕt bÞ ho¹t ®éng trªn ®êng b¨ng. 4.2. Kü thuËt nÒn t¶ng VDL Mode 4 lµ mét kü thuËt kÕt nèi d÷ liÖu híng thêi gian cung cÊp kÕt nèi d÷ liÖu gi÷a c¸c tr¹m di ®éng víi nhau vµ gi÷a c¸c tr¹m di ®éng víi tr¹m mÆt ®Êt. §iÓm næi bËt cña VDL Mode 4 lµ kh¶ n¨ng trao ®æi c¸c b¶n tin ng¾n lÆp l¹i mét c¸ch rÊt hiÖu qu¶. VDL Mode 4 truyÒn d÷ liÖu trong c¸c kªnh chuÈn VHF kho¶ng c¸ch 25KHz vµ sö dông kü thuËt TDMA. HÖ thèng TDMA chia c¸c kªnh th«ng tin thµnh c¸c kho¶n thêi gian ban ®Çu ®îc gäi lµ c¸c khung, sau ®ã l¹i chia thµnh c¸c khe thêi gian. Mçi khe thêi gian lµ mét thêi ®iÓm ph¸t cña tr¹m. Do ®ã VDL Mode 4 cã thÓ xö lý ®îc c¸c t×nh huèng qu¸ t¶i (vd sè lîng khe thêi gian yªu cÇu nhiÒu h¬n l-

49

îng ®ang s½n cã), vµ thÝch nghi víi møc ®é an toµn cao cña hµng kh«ng. Dùa trªn kh¸i niÖm vÒ STDMA, tÝnh n¨ng næi tréi cña VDL Mode 4 lµ c¸ch mµ kho¶ng thêi gian truyÒn th«ng ®îc chia ra thµnh sè lîng lín khe thêi gian nhá ®ång bé víi UTC. Mèi khe thêi gian cã thÓ ®îc sö dông cho mét bé ph¸t ®¸p radio (l¾p ®Æt trªn tÇu bay, ph¬ng tiÖn mÆt ®¸t, tr¹m mÆt ®Êt cè ®Þnh) ®Ó truyÒn d÷ liÖu. ViÖc chia chÝnh x¸c c¸c khe thêi gian vµ kÕ ho¹ch sö dông chóng ®Ó truyÒn d÷ liÖu ®îc c¸c ®¬n vÞ sö dông trong tÇm phñ hiÓu râ, do ®ã hiÖu qu¶ sö dông cao vµ sÏ kh«ng cã ®¬n vÞ nµo ph¸t th«ng tin cïng mét thêi ®iÓm. Lµ mét kÕt qu¶ cña giao thøc “tù tæ chøc”, VDL Mode 4 kh«ng yªu cÇu ph¶i cã sù can thiÖp cña mét c¬ së h¹ tÇng mÆt ®Êt kh¸c vµ do ®ã cã thÓ truyÒn th«ng kh«ng/kh«ng còng nh kh«ng/®Êt cïng c¸c øng dông kh¸c. 4.3. CÊu h×nh vËt lý C¸c tr¹m cña hÖ thèng ®Òu ph¶i ®îc trang bÞ m¸y ph¸t ®¸p ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ vµ thêi gian, qu¶n lý viÖc truyÒn th«ng trªn liªn kÕt d÷ liÖu vµ ®Ó thu/ph¸t d÷ liÖu. H×nh vÏ 4.1 m« t¶ nguyªn lý bé ph¸t ®¸p VDL Mode 4 , nã cã cïng kiÕn tróc cho thiÕt bÞ díi ®Êt vµ trªn kh«ng. CÊu tróc thùc tÕ cña thiÕt bÞ cã thÓ kh¸c víi m« t¶ nµy, nÕu trong khi trang bÞ cho tÇu bay chë kh¸ch d©n dông (General Aviation - GA) cã thÓ lµ mét hép tÝch hîp c¸c thiÕt bÞ gièng nh vËy th× trong tÇu bay chë hµng (Air Transport - AT) l¹i sö dông bé thu vÖ tinh GNSS l¾p ngoµi hoÆc ®îc dÉn ®êng vµ lÊy thêi gian chuÈn th«ng qua hÖ thèng dÉn ®êng. TÇu bay GA cã thÓ sö dông bé thiÕt bÞ

H×nh 4.1. Bé ph¸t ®¸p trong hÖ

®óp

cho

c¬

chÕ

dù

50

phßng vµ sö dông nhiÒu kiÓu ¨ngten VHF ®Ó hç trî c¸c kiÓu th«ng tin kh¸c.

Tr¹m mÆt ®Êt cè ®Þnh th× cã thÓ trang bÞ thiÕt bÞ GNSS chuÈn ®Ó t¨ng cêng kh¶ n¨ng ph¸t. Giao diÖn cña bé ph¸t ®¸p cã thÓ cã rÊt nhiÒu d¹ng kh¸c nhau nh mµn h×nh hiÓn thÞ, m¸y tÝnh vµ c¬ së d÷ liÖu. 4.3.1. M¸y thu GNSS Bé thu GNSS cung cÊp d÷ liÖu ®Þnh vÞ vµ th«ng tin vÒ thêi gian trªn ph¹m vi toµn cÇu. C¶ hai thµnh phÇn ®Òu quan träng cho ho¹t ®éng cña hÖ thèng. Th«ng thêng chuÈn thêi gian thu vÒ tõ GNSS, nhng cã thÓ nhËn ®îc tõ nhiÒu nguån kh¸c nh ®ång hå nguyªn tö t¹i chç. C¸c cÊu h×nh c¬ b¶n hiÖn nay cña tr¹m mÆt ®Êt bao gåm m¸y thu GNSS chuÈn ®Ó ph¸t c¸c d÷ liÖu t¨ng cêng lªn c¸c tr¹m di ®éng. Tr¹m thu GNSS di ®éng sÏ nhËn c¸c d÷ liÖu t¨ng cêng ®Ó ®¹t ®îc kh¶ n¨ng ph©n biÖt chÝnh x¸c ®Õn hµng mÐt vµ cung cÊp c¬ së thêi gian th«ng qua xung thêi gian tÇn suÊt 1Hz. Xung chuÈn nµy ®ång bé víi UTC. §Çu vµo thêi gian chuÈn lµ rÊt cÇn thiÕt cho viÖc thùc hiÖn VDL Mode 4. 4.3.2. M¸y thu ph¸t VHF M¸y thu ph¸t VHF trªn tr¹m di ®éng sö dông ®Ó võa ph¸t th«ng tin vÒ vÞ trÝ cña tr¹m vµ c¸c th«ng tin kh¸c víi tr¹m kh¸c, võa ®Ó nhËn d÷ liÖu cña c¸c tr¹m kh¸c (trong ®ã cã c¶ tr¹m mÆt ®Êt).

51

M¸y thu ph¸t ph¶i ho¹t ®éng ®îc víi c¸c kªnh VHF víi kho¶ng c¸ch 25kHz. C«ng suÊt ph¸t theo c¸c bËc 25W phô thuéc vµo øng dông mµ m¸y ph¸t ®¸p sö dông. MÆc dï lµ tr¹m mÆt ®Êt, nhng c¸c tr¹m vÉn qu¶ng b¸ vÞ trÝ cña tr¹m theo nh÷ng kho¶ng thêi gian ®Òu ®Æn. §Ó ®¹t ®îc theo c¸c chuÈn tèi thiÓu cña SARP, m¸y thu ph¸t VHF bao gåm mét m¸y ph¸t vµ 2 m¸y thu ®Ó gi¸m s¸t c¸c kªnh kh¸c nhau, th«ng thêng th× lµ ®ång thêi c¸c kªnh GSC (Global Signalling Channel). Kh¶ n¨ng ph¸t vµ thu ®ång thêi c¸c kªnh sÏ tuú thuéc vµo ph©n c¸ch tÇn sè gi÷a c¸c kªnh, vÞ trÝ vµ sè lîng ¨ng ten l¾p trªn tr¹m. Yªu cÇu chÝnh x¸c ®Ó thu ph¸t c¸c kªnh ®ång thêi cßn phô thuéc vµo yªu cÇu cña c¸c øng dông th«ng tin ®a d¹ng ®îc hç trî. C¸c xe ho¹t ®éng mÆt ®Êt thêng sö dông mét kªnh ®¬n, ®ã cã thÓ lµ kªnh dïng cho tÇu bay khi ë díi mÆt ®Êt nhng l¹i lµ c¸c kªnh t¸ch biÖt cho c¸c ho¹t ®éng kh¸c. ViÖc qu¶n lý kªnh ®îc thÓ hiÖn ë phÇn tiÕp theo. Phæ sãng VHF VDL Mode 4

ho¹t ®éng trªn sãng VHF hµng kh«ng, 108-

136.975MHz. Sù ph©n c¸ch cña VHF cho phÐp tr¹m lùa chän tÝn hiÖu khoÎ h¬n trong 2 tÝn hiÖu chång nhau, cho phÐp sö dông l¹i hiÖu qu¶ c¸c khe thêi gian. Mét cÆp kªnh GSC sÏ ®îc sö dông trªn toµn cÇu. Trªn nh÷ng vïng ®«ng ®óc th× cã thÓ ph¶i cÇn dïng mét cÆp kªnh RSC (Regional Signalling Channel). C¸c kªnh nµy sÏ ®ñ ®Ó dïng cho ho¹t ®éng ®iÒu hµnh bay trªn phÇn lín vïng trêi, nhng cã thÓ vÉn cÇn t¨ng cêng thªm kªnh LSC (Local Signalling Channel) t¹i nh÷ng vïng s©n bay ®Æc biÖt ®«ng ®Ó hç trî cho c¸c kªnh GSC, RSC trong ADS-B, vµ viÖc t¨ng cêng thªm c¸c kªnh VHF cho viÖc thu thËp c¸c d÷ liÖu kh¸c. Nguyªn lý chØ ®Þnh kªnh ®· ®îc ph¸t triÓn. Kü thuËt qu¶n lý tÇn sè phï hîp còng ph¶i ®îc triÓn khai ®Ó quyÕt ®Þnh tÇn sè v« tuyÕn sö dông t¹i tõng vïng ®Ó tr¸nh nhiÔu ®ång kªnh vµ kªnh kÕ cËn (CCI/ACI). 4.3.3. Bé xö lý th«ng tin

52

Bé xö lý th«ng tin lµ mét m¸y tÝnh ho¹t ®éng ®Ó s¾p xÕp viÖc sö dông c¸c kªnh th«ng tin. Bé thu GNSS cung cÊp mét c¬ së thêi gian th«ng qua xung 1Hz cña nã. Xung nµy ®ång bé víi UTC. Bé xö lý th«ng tin kÕt nèi víi m¸y thu ph¸t VHF vµ m¸y thu GNSS. Bé xö lý th«ng tin lu gi÷ h×nh ¶nh ¶o cña c¸c khung thêi gian trong bé nhí. Nã sÏ ph¸t c¸c th«ng tin vÞ trÝ thu nhËn ®îc tõ m¸y thu GNSS vµ c¶ th«ng tin thêi gian tõ xung UTC thø 2. Bé xö lý th«ng tin ®iÒu khiÓn vÞ trÝ c¸c khe thêi gian cho viÖc ph¸t cña chÝnh nã, ®ång thêi liªn tôc cËp nhËt b¶n ®å vÞ trÝ c¸c khe, sö dông c¸c khe ®ang cßn rçi hoÆc sö dông l¹i c¸c khe cña c¸c tr¹m ë xa. 4.4. C¸c nguyªn lý chøc n¨ng VDL Mode 4 ®îc x©y dùng tõ c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n sau: • ThuËt to¸n c¶m nhËn n¨ng lîng, lµ mét ph¬ng tiÖn ®Ó xem xÐt tr¹ng th¸i cña kªnh (rçi hoÆc bËn). • Lîc ®å “®iÒu chÕ th«” ®Ó m· ho¸ d÷ liÖu trong mçi khe. • CÊu tróc khung thêi gian TDMA. • ChuÈn thêi gian cung cÊp chØ thÞ b¾t ®Çu cho mçi khe truyÒn dÉn. • Th«ng tin vÞ trÝ sö dông ®Ó tæ chøc sù truy nhËp vµo c¸c khe thêi gian. • CÊu tróc b¶n tin linh ho¹t ®Ó hç trî truyÒn dÉn sè liÖu b¨ng réng vµ c¸c giao thøc qu¶ng b¸. • Chøc n¨ng lùa chän khe thêi gian ®Ó quy ®Þnh thêi ®iÓm tr¹m cã thÓ truy nhËp vµo kªnh vµ duy tr× th«ng tin hiÖn t¹i vµ lËp kÕ ho¹ch chØ ®Þnh khe. • C¸c ph¬ng thøc ho¹t ®éng cho phÐp truy nhËp khe ®Ó ho¹t ®éng á chÕ ®é ®iÒu khiÓn vµ ®éc lËp. • C¸c chøc n¨ng qu¶n lý viÖc truy nhËp khe, ®iÒu khiÓn viÖc sö dông khe. VDL Mode 4 hç trî c¸c chøc n¨ng truy nhËp sau: -

§iÒu khiÓn truy nhËp tù chñ, cho phÐp c¸c tr¹m truy nhËp khe mµ kh«ng cÇn yªu cÇu ®iÒu khiÓn tõ tr¹m chñ.

53

-

Mét sè lîc ®å truy nhËp trùc tiÕp cho phÐp c¸c tr¹m ph©n phèi khe cho c¸c tr¹m kh¸c vµ ®Ó tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn viÖc truy nhËp tÊt c¶ c¸c khe. KiÓu cña c¸c khe phô théc vµo kÕ ho¹ch ho¹t ®éng.

• C¸c c¬ chÕ th«ng tin ATN, c¸c c¬ chÕ nµy cung cÊp c¸c giao thøc cho dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu ®iÓm nèi ®iÓm. • Mét sè chøc n¨ng qu¶n lý kÕt nèi ®Ó hç trî liªn kÕt víi c¸c tr¹m kh¸c vµ cung cÊp viÖc truy nhËp vµo c¸c dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu trªn c¸c kªnh b¨ng réng. Nã bao gåm: -

C¸c chïm ®ång bé ph¸t ®i ®Þnh kú tõ c¸c tr¹m di ®éng vµ mÆt ®Êt ®Ó duy tr× liªn kÕt th«ng tin.

-

C¸c khung nhËn d¹ng trao ®æi (XID) cho phÐp tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu ®×nh viÖc liªn kÕt d÷ liÖu víi mét hoÆc nhiÒu tr¹m di ®éng.

-

ThiÕt lËp kÕt nèi, bao gåm c¶ mét sè giao thøc tiÕp nhËn m¹ng ®Æc trng.

-

C¸c giao thøc dµnh riªng khèi vµ c¸ch ly mÆt ®Êt ®Ó cung cÊp sù b¶o vÖ cho sù ph¸t tÝn hiÖu cña mét tr¹m mÆt ®Êt quan träng.

-

C¸c kªnh GSC ®Ó cung cÊp c¸c kªnh chuÈn toµn cÇu vµ lµ ph¬ng tiÖn ®Ó truy nhËp c¸c dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu kh¸c.

-

Qu¶n lý tÇn sè ®Ó cho phÐp truy nhËp vµo c¸c dÞch vô ®îc hç trî trªn tÇn sè kh¸c nhau.

-

Kªnh DOS (Directory Of Service) cÊp cho c¸c tr¹m th«ng qua kªnh GSC cho c¸c dÞch vô kh¸c.

H×nh vÏ 4.2 m« t¶ ph©n cÊp VDL Mode 4 theo m« h×nh líp ISO ®¬n gi¶n, c¸c líp vµ c¸c kÕt nèi trong nh sau: Líp con Thùc thÓ qu¶n lý kÕt nèi (LME) Líp con LME cã hai nhiÖm vô chÝnh. NhiÖm vô ®Çu tiªn lµ xö lý c¸c d÷ liÖu chïm ®ång bé ®îc göi ®i mét c¸ch qu¶ng b¸. NhiÖm vô thø 2 lµ xö lý c¸c d÷ liÖu nhËn d¹ng chuyÓn giao (Exchange Identity burst data - XID) díi d¹ng d÷ liÖu göi ®iÓm nèi ®iÓm. Líp con DÞch vô kÕt nèi (DLS)

54

Hç trî th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm gi÷a hai tr¹m vµ cã thÓ bao gåm xö lÝ th«ng tin XID. Líp con C¸c dÞch vô ®Æc trng cña VDL Mode 4 Líp con nµy cã mét sè lîng nhiÖm vô lín nh: xö lý giao thøc dµnh riªng, duy tr× b¶ng dµnh riªng, m· ho¸ vµ gi¶i m· d÷ liÖu, vµ ph¸t hiÖn c¸c bit lçi trong c¸c trïm d÷ liÖu thu ®îc tõ c¸c tr¹m kh¸c. Líp VËt lý Líp vËt lý cã nhiÖm vô ®iÒu khiÓn c¸c m¸y thu ph¸t VHF

H×nh 4.2. CÊu tróc ph©n líp ®¬n gi¶n cña VDLMode4

4.5. C¸c thµnh phÇn chøc n¨ng 4.5.1. Lîc ®å ®iÒu chÕ VDL Mode 4 hç trî kho¸ dÞch tÇn läc Gaussian (Gaussianfiltered Frequency Shilf Keying - GFSK) víi tèc ®é ®iÒu chÕ lªn tíi 19200 b/s. 4.5.2. CÊu tróc khung TDMA Trong VDL Mode 4, kªnh thêi gian ®îc chia thµnh c¸c khe thêi gian cã ®é dµi cè ®Þnh. Mét “siªu khung” ( superframe), lµ thuËt ng÷ quan träng trong qu¶n lý kªnh VDL Mode 4, bao gåm mét sè nhãm khe thêi gian tr¶i dµi trªn qu·ng 60 gi©y. Siªu khung bao gåm 4500 khe thêi gian tøc lµ 75 khe thêi gian trong mét gi©y.

55

Siªu khung hiÖn thêi Siªu khung hiÖn thêi

H×nh 4.3. CÊu tróc khung TDMA trong VDL Mode 4 Mçi khe thêi gian cã thÓ ®îc bÊt kú tr¹m nµo ®ã truy nhËp ®Ó nhËn hoÆc ph¸t d÷ liÖu. Mét b¸o c¸o vÒ vÞ trÝ thùc hiÖn trªn mét khe thêi gian trªn liªn kÕt d÷ liÖu. C¸c c«ng viÖc truyÒn kh¸c ®îc thùc hiÖn trªn mét hay nhiÒu khe thêi gian kh¸c tuú thuéc vµo øng dông khi ®ã. Thêi gian tèi ®a cho phÐp cña mét truyÒn dÉn lµ 01 gi©y tøc lµ viÖc truyÒn ®îc tr¶i dµi trªn 75 khe thêi gian. 4.5.2.1. TruyÒn dÉn ®¬n khe ViÖc truyÒn ®îc b¾t ®Çu t¹i biªn cña khe (trong mét sè trêng hîp ngo¹i lÖ th× viÖc truyÒn dÉn nöa khe ®îc sö dông trong c¸c giao thøc Truy nhËp hÖ thèng). C¸c tÝnh to¸n ®Æc tÝnh cña viÖc truyÒn 1 khe ®îc thùc hiÖn trong líp vËt lý. Víi viÖc sö dông ph¬ng thøc ®iÒu chÕ GFSK víi tèc ®é 19200 b/s, viÖc truyÒn dÉn bao gåm 4 giai ®o¹n víi mçi giai ®o¹n bao gåm sè lîng bit d÷ liÖu x¸c ®Þnh.

H×nh 4.4. C¸c giai ®o¹n cña viÖc truyÒn dÉn mét khe

56

C¸c giai ®o¹n trong truyÒn dÉn mét khe lµ: Giai ®o¹n A – M¸y ph¸t t¨ng n¨ng lîng vµ æn ®Þnh ho¸: Thêi kú nµy diÔn ra trong kho¶ng 800 µs. Giai ®o¹n B - §ång bé ho¸ truyÒn dÉn vµ thay ®æi ph©n gi¶i: Thêi kú nµy bao gåm chuçi 24 bit ‘0101010…’. Chuçi nµy cho phÐp tr¹m thu nhËn d¹ng chÝnh x¸c thêi ®iÓm ph¸t trong khe thêi gian vµ ®Ó ph©n biÖt nã víi c¸c truyÒn dÉn kh¸c. §é dµi cña giai ®o¹n B lµ kho¶ng 1200 µs. Giai ®o¹n C – Chïm d÷ liÖu: Giai ®o¹n nµy bao gåm c¸c d÷ liÖu thùc sô ®îc t¹o bëi líp VSS. Thêi gian cña giai ®o¹n nµy trong truyÒn dÉn mét khe lµ kho¶ng 10ms. Sè lîng bit trong chïm d÷ liÖu ®îc tÝnh dÔ dµng bëi c«ng thøc: Sè bÝt = thêi gian x tèc ®é bit = 10.10-3 ms x 19200 b/s = 192 bit Giai ®o¹n D – KÕt thóc: Sau khi chïm d÷ liÖu ®· ®îc nhËn th× m¸y ph¸t sÏ ngõng vµ n¨ng lîng gi¶m nhanh vµ kh«ng trong vßng 300 µs. Thêi gian b¶o vÖ truyÒn dÉn: TÊt c¶ viÖc truyÒn dÉn ®Òu bÞ trÔ trong kh«ng khÝ, vµ c¸c tr¹m ®Òu cã kho¶ng c¸c ®Þa lý. MÆc dï truyÒn dÉn víi vËn tèc ¸nh s¸ng nhng viÖc truyÒn dÉn vÉn cÇn ®é chÝnh x¸c Ýt nhÊt b»ng ®é dµi cña mét khe thêi gian. §iÒu nµy ¶nh hëng ®Õn thêi gian liªn kÕt d÷ liÖu. H×nh 4.5 diÔn gi¶i t×nh huèng xÊu nhÊt cña hiÖn tîng nµy khi mµ hai tr¹m c¸ch nhau 200 dÆm, ®ã lµ kho¶ng c¸ch xa nhÊt cña VDL Mode 4. H¹n chÕ cña thêi gian truyÒn dÉn sÏ dÉn ®Õn viÖc truyÒn (mét phÇn nµo ®ã) chång lªn khe thêi gian kÕ tiÕp nÕu c¸c tr¹m ®îc phÐp ph¸t ngay cuèi khe thêi gian tríc. Víi viÖc cho phÐp kho¶ng thêi gian b¶o vÖ 1,25ms t¹i cuèi khe sÏ tr¸nh ®îc viÖc chång lªn nhau víi kho¶ng c¸ch 200 dÆm (ngo¹i trõ viÖc giai ®o¹n D cña khe thø n cã thÓ chång lªn giai ®o¹n A cña khe thø n+1).

57

H×nh 4.5. Kho¶ng b¶o vÖ truyÒn dÉn Chó ý; Thêi gian b¶o vÖ ®îc tÝnh tõ cuèi giai ®o¹n C nªn giai ®o¹n D bao gåm c¶ kho¶ng thêi gian b¶o vÖ truyÒn dÉn. 4.5.2.2. TruyÒn dÉn dµi h¬n. ViÖc truyÒn dÉn kh¸c cã thÓ kÐo dµi h¬n 1 khe thêi gian. Nã còng bao gåm 4 giai ®o¹n víi c¸c giai ®o¹n A,B,D gièng nh truyÒn dÉn 1 khe, ngay c¶ Kho¶ng thêi gian b¶o vÖ truyÒn dÉn còng gièng nh v©y. Giai ®o¹n C th× dµi h¬n ®Ó truyÒn ®îc nhiÒu bit h¬n. 4.5.2.3. Khu«n d¹ng chïm d÷ liÖu Néi dung cña chïm d÷ liÖu t¹o bëi líp VSS rÊt ®a d¹ng phô théc vµo øng dông hiÖn thêi mµ chïm ®ã cung cÊp. Tuy nhiªn tÊt c¶ c¸c chïm d÷ liÖu ®Òu tu©n theo c¸c khu«n d¹ng mµ chuÈn SARP quy ®Þnh cho VDL Mode 4

H×nh 4.6. Khu«n d¹ng c¬ b¶n chïm d÷ liÖu VDL Mode 4

58

§iÓm quan träng ë ®©y lµ chïm d÷ liÖu kh«ng chØ mang t¶i d÷ liÖu mµ nã cßn bao gåm thªm hai overhead. 4.5.3. Thêi gian hÖ thèng VDL Mode 4 yªu cÇu ph¶i cã sù ®ång bé thêi gian cho viÖc truy nhËp c¸c tr¹m c¬ b¶n mµ kh«ng cã nhiÔu. Thêi gian chuÈn trong VDL Mode 4 lµ UTC. Thêi gian thêng tríc tiªn lÊy t¹i GNSS, song cã thÓ lÊy t¹i nguån nµo ®ã miÔn lµ cã liªn quan ®Õn UTC. Kh¸i niÖm thêi gian cho VDL Mode 4 ®îc thiÕt kÕ ®Ó tho¶ m·n yªu cÇu kh¾t khe vÒ dén chÝnh x¸c, tÝnh s½n sµng, tÝnh liªn tôc vµ toµn vÑn cña Hµng kh«ng. 4.5.3.1. C¸c kü thuËt thêi gian hÖ thèng. Cã nhiÒu kü thuËt kh¸c nhau cã thÓ sö dông ®Ó tho¶ m·n UTC. §ã lµ: 1. GNSS: Nh÷ng thiÕt bÞ ®îc trang bÞ bé thu GNSS cã thÓ nhËn ®îc thêi gian UTC chÝnh x¸c cho tíi 400ns. §©y lµ nguån chÝnh cña VDL Mode 4 ®Ó t¹o ra sù ®éc lËp víi tr¹m mÆt ®Êt. 2. M¹ng mÆt ®Êt: C¸c tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 cã thÓ hiÖn th«ng tin ®Êt/kh«ng phøc t¹p vµ tÇm phñ gi¸m s¸t. C¸c tr¹m nµy ®ång bé víi UTC nhê chuyÓn ®æi thêi gian GNSS, ®ång hå nguyªn tö hoÆc c¸c c«ng nghÖ kh¸c, vµ qu¶ng b¸ c¸c th«ng tin ®ång bé liªn tôc. C¸c th«ng tin ®ång bé nµy tho¶ m·n yªu cÇu ngêi sö dông víi ®é chÝnh x¸c tíi phÇn ngh×n gi©y. Tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 ph¸t c¸c th«ng tin ®ång bé lªn liªn tôc ®Ó ch¾c ch¾n cã m· thêi gian lµ chÝnh x¸c. 3. C¸c m¹ch tÝch hîp thêi gian, cã thÓ lµ ®ång hå nguyªn tö dïng trªn kh«ng. 4. §ång bé tõ tr¹m kh¸c: C¸c tr¹m kh«ng thÓ thu ®îc tõ GNSS hoÆc tõ tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 cã thÓ tin cËy vµo ®ång bé víi c¸c tr¹m kh¸c. §iÒu nµy cã thÓ g©y t¨ng lçi nhng thêi gian ®ång bé m¹ng vÉn ®îc duy tr×, c¸c m« pháng ®· cho thÊy sù xung ®ét trong hÖ thèng lµ kh«ng ®¸ng kÓ. Mét tr¹m ®· ®ång bé cã thÓ cÊp thêi gian cho mét vïng réng lín.

59

5. M¹ng thay ®æi: CÊu h×nh nµy t¬ng tù nh phÇn §ång bé tõ tr¹m kh¸c, chØ kh¸c t×nh huèng khi tÊt c¶ c¸c tr¹m mÊt tÝn hiÖu tõ GNSS hoÆc UTC ph¸t tõ mÆt ®Êt. Trong trêng hîp nµy, c¸c tr¹m sÏ tiÕp tôc ph¸t th«ng tin vÞ trÝ cña m×nh vµ cè g¾ng ®ång bé tõ tr¹m kh¸c. Trong khi mÊt ®ång bé, ®ång hå cña c¸c tr¹m sÏ bÞ tr«i, c¸c tr¹m sÏ cè g¾ng söa sai ®ång hå cña m×nh víi “møc trît trung b×nh” cña toµn bé hÖ thèng. ViÖc nµy sÏ duy tr× ®îc møc ®é ®ång bé cho ®Õn khi kh«i phôc ®îc GNSS hoÆc UTC tõ tr¹m mÆt ®Êt. §iÒu nµy ®îc tÝnh to¸n nh lµ mét chÕ ®é dù phßng (fallback mode) ®Ó duy tr× c¸c chøc n¨ng th«ng tin c¬ b¶n trong kho¶ng thêi gian dµi kh«ng cã sù ho¹t ®éng kÕt hîp. C¸c tÝnh chÊt cña thêi gian kÕt hîp bao gåm: • ChuÈn thêi gian ®éc nhÊt toµn cÇu, UTC, ®îc dïng cho VDL Mode4 • ViÖc ®ång bé ®îc dùa trªn c¸c c«ng nghÖ ®ang sö dông (GNSS, VDL Mode 4, vµ ®ång hå nguyªn tö) • Thêi gian kÕt hîp lµ mét chuÈn më cã thÓ ph¸t triÓn thªm, c¸c hÖ thèng ®Þnh thêi t¬ng lai cã thÓ thªm vµo. • Thêi gian kÕt hîp lµ ®ång nhÊt vµ kh«ng cã liªn hÖ víi c¸c ranh giíi vïng. • C¸c vïng miÒn riªng rÏ cã thÓ lùa chän h¹ tÇng c¬ së chi phÝ thÊp bao gåm c¸c tr¹m VDL Mode 4 ph©n t¸n sö dông GNSS hoÆc hÖ thèng c¸c tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 mËt ®é cao víi tÇm phñ chång nhau sö dông ®ång hå nguyªn tö. • Kü thuËt dù phßng (fallback mode) yªu cÇu c¸c tr¹m ph¶i xö lý chuÈn UTC mét c¸ch tèt nhÊt. Víi ho¹t ®éng cña VDL Mode 4 chuÈn SARP ®Þnh nghÜa 3 møc ®é chÝnh x¸c thêi gian theo nguån thêi gian tin cËy c¬ b¶n. • Nguån thêi gian chÝnh x¸c nhÊt, gäi lµ nguån c¬ b¶n, thêng dùa vµo nguån ngoµi. C¸c tr¹m cã thÓ sö dông nguån c¬ b¶n tõ bé thu GNSS, ®ã lu«n lµ nguån ®Ó lùa chän

60

trõ trêng hîp nguån GNSS kh«ng s½n sµng. Nguån c¬ b¶n yªu cÇu ®é chÝnh x¸c chÆt chÏ nhÊt •

Khi nguån c¬ b¶n mÊt, nguån thø cÊp sÏ ®îc chän víi ®é chÝnh x¸c Ýt h¬n. nguån thø cÊp ®îc lÊy tõ c¸c tr¹m VDL Mode 4 mÆt ®Êt hoÆc di ®éng mµ vÉn cßn (®· ®îc kiÓm tra) cã nguån s¬ cÊp. ViÖc thu nguån thø cÊp cã thÓ, vÝ dô nh, tõ viÖc xem xÐt thêi ®iÓm c¸c khe thêi gian cña c¸c tr¹m gÇn ®ã ®ang sö dông.

• Khi c¶ hai nguån thêi gian trªn kh«ng s½n sµng th× nguån thø ba ®îc sö dông, ®©y lµ nguån cã ®é chÝnh x¸c kÐm nhÊt. Khi ®ã tÇu bay sÏ ph¶i cã nh÷ng ®¸nh gi¸ tèt nhÊt ®Ó t¹o ra lîc ®å khe thêi gian dùa theo lîc ®å cña c¸c tÇu bay c¹nh ®ã. 4.5.4. C¸c chïm ®ång bé vµ th«ng tin vÞ trÝ. Trong VDL Mode 4, viÖc ®iÒu khiÓn truy nhËp kªnh dùa trªn th«ng tin vÞ trÝ cña c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ di ®éng. Th«ng tin vÞ trÝ l¹i ®îc lÊy tõ GNSS hoÆc, tuú vµo t×nh tr¹ng cña tÇu bay, ®îc lÊy tõ thiÕt bÞ ®iÖn tö trªn ®ã. 4.5.5. CÊu tróc vµ ph©n lo¹i c¸c b¶n tin VDL Mode 4 cung cÊp mét th viÖn c¸c b¶n tin sö dông ®Ó qu¶ng b¸ vµ chuyÓn giao d÷ liÖu. CÊu tróc ph©n cÊp ®îc m« t¶ nh h×nh 4.7. CÊu tróc b¶n tin trªn cã thÓ sö dông ®Ó ¸p dông cho bÊt cø b¶n tin nµo ph¸t trong VDL Mode 4, ngoµi ra cßn cã thÓ thùc hiÖn cho nhiÒu giao thøc truy nhËp khe vµ c¸c c¬ chÕ qu¶n lý kªnh cña tr¹m mÆt ®Êt. CÊu tróc linh ho¹t cña c¸c b¶n tin cho phÐp c¸c tr¹m truyÒn c¸c b¶n tin ®«ng thêi ®Æt tríc khe ®Ó dïng trong t¬ng lai. C¸c lo¹i b¶n tin sau ®îc dïng ®Ó qu¶n lý c¸c kÕt nèi trong VDL Mode 4: • B¶n tin ADS-B: Ph¸t ®Òu ®Æn bëi c¶ tr¹m di ®éng vµ tr¹m mÆt ®Êt, ®îc dïng ®Ó hç trî cho viÖc qu¶n lý th«ng tin vµ

61

dÞch vô ADS-B. C¸c chïm ®ång bé nµy bao gåm c¶ phÇn cè ®Þnh dïng ®Ó qu¶n lý th«ng tin chung vµ cung cÊp vÞ trÝ cho thuËt to¸n lùa chän khe thêi gian, vµ phÇn thay ®æi chøa c¸c phÇn cña ADS-B • B¶n tin yªu cÇu chung: dïng ®Ó chØ thÞ cho tÇu bay thay ®æi c¸c th«ng sè b¸o c¸o (tèc ®é, kªnh, chÕ ®é tù ®éng/®iÒu khiÓn) hoÆc ®Ó chØ thÞ tÇu bay b¸o c¸o c¸c th«ng tin hµng kh«ng theo chu kú hay theo yªu cÇu. Tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ göi c¸c b¶n tin yªu cÇu chung bao gåm trêng dµnh riªng tù ®éng hiÖu chØnh ®Ó chØ thÞ cho c¸c tr¹m di ®éng ph¸t ®i trong c¸c khe ®Æc biÖt, hoÆc t¹i mét møc cô thÓ, vµ nÕu cÇn, trªn mét kªnh kh¸c. • B¶n tin ng¨n chÆn: ®îc tr¹m mÆt ®Êt göi ®i ®Ó dµnh riªng nh÷ng khe thêi gian ®Æc biÖt cho tr¹m mÆt ®Êt sö dông trong viÖc b¶o vÖ c¸c th«ng tin ph¸t ®i khái nh÷ng nhiÔu kh«ng chñ ý cña c¸c tr¹m kh¸c. • B¶n tin truy nhËp hÖ thèng: ®îc tr¹m di ®éng dïng ®Ó truy nhËp nhanh c¸c kªnh. B¶n tin ®îc ph¸t ®i víi sù ®ßi hëi cao. • B¶n tin DOS (Directory of service): Sö dông ®Ó göi c¸c th«ng tin vÒ dÞch vô ®ang s½n sµng cña VDL Mode 4 trªn c¸c kªnh kh¸c nhau.

62

H×nh 4.7. CÊu tróc chïm d÷ liÖu VDL Mode 4 4.5.6. ViÖc lùa chän khe thêi gian

63

Mét ®Æc tÝnh quan träng cña VDL Mode 4 lµ ph¬ng thøc lùa chän khe cho viÖc truyÒn ph¸t hoÆc ®Æt chç tríc khe ®ã cho viÖc ph¸t ®i trong t¬ng lai. Mçi tr¹m ®Òu duy tr× mét b¶ng ®Æt chç bao gåm tÊt c¶ c¸c yªu cÇu ®Æt chç cña c¸c tr¹m. Khi kªnh kh«ng bËn, viÖc chän khe thêi gian kh«ng phøc t¹p khi khe ®ã kh«ng ph¶i lµ khe ®· dµnh tríc cña tr¹m kh¸c vµ cã thÓ t×m ra dÔ dµng. Khi kªnh trë nªn bËn th× c¸c khe kh«ng dµnh tríc rÊt khã t×m ra, VDL Mode 4 cho phÐp tr¹m cã thÓ dïng khe ®· dµnh tríc cña mét tr¹m ®ang ë xa. KÕt qu¶ lµ tÇm phñ gi¶m xuèng dÇn dÇn khi kªnh cµng bËn vµ ë ®©y kh«ng cã sù gi¶m xuèng ®ét cña tÇm phñ th«ng tin. Mét lîi thÕ n÷a lµ viÖc chän khe thùc hiÖn bëi tÊt c¶ c¸c tr¹m vµ kh«ng cã nhê tr¹m mÆt ®Êt can thiÖp vµo viÖc qu¶n lý tµi nguyªn kªnh, mÆc dï trong mét sè trêng hîp tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ s¾p xÕp vÞ trÝ khe. C¸c bíc xö lý nh sau: 1. Mét øng dông muèn truyÒn d÷ liÖu hoÆc muèn ®Æt tríc khe ®Ó truyÒn d÷ liÖu trong t¬ng lai, ban ®Çu sÏ chän mét d¶i c¸c khe thÝch hîp ®Ó lùa chän trong ®ã. 2. Tr¹m nhËn ®îc danh s¸ch c¸c khe. C¸c khe s½n sµng lµ mét tËp hîp con cña c¸c khe thÝch hîp vµ trong ®ã cã c¶ c¸c khe kh«ng s½n sµng hoÆc mÆc dï ®Æt tríc nhng cã thÓ s½n sµng nhê mét quy luËt lùa chän ®Æc biÖt (sÏ ®Ò cËp ë phÇn sau). CÇn chó ý r»ng tríc khi chän mét khe ®Ó sö dông th× quan träng lµ ph¶i nhËn ®îc sè lîng c¸c khe s½n sµng, thêng lµ 4, ®Ó tr¸nh cho viÖc cã nhiÒu tr¹m lùa chän cïng mét khe. VÝ dô nÕu chØ cã mét khe cha lùa chän trong d¶i khe thÝch hîp th× sÏ cã rÊt nhiÒu c¬ héi cã tr¹m chän khe ®ã vµ sÏ s¶y ra xung ®ét. 3. Khe ®îc chän sÏ ®îc lùa chän ngÉu nhiªn trong sè c¸c khe s½n sµng

64

B­íc 1: øng dông kiÓm tra khe thÝch hîp Khe thÝch hîp

Reseed Unreser Reserv Reserv Unreser Reserv Reserv Reserv Reserv Reserv ved ved ed ed ed ed ed ed ed

B­íc 2a: Tr¹m nhËn d¹ng c¸c khe s½n sµng tõ c¸c khe ch­a ®¨ng ký Khe thÝch hîp

Reserv Availabl Reserv Reserv Availabl Reserv Reserv Reserv Reserv Reserv e e ed ed ed ed ed ed ed ed

B­íc 2b: Tr¹m nhËn d¹ng c¸c khe sÏ s½n sµng tõ c¸c khe cña c¸c tr¹m ë xa ®· ®¨ng ký Khe thÝch hîp

Reserv Availabl Reserv Availabl Availabl Reserv Reserv Reserv Availabl Reserv e e e e ed ed ed ed ed ed

B­íc 3: Tr¹m chän ngÉu nhiªn mét khe trong nhãm c¸c khe s½n sµng ®· nhËn d¹ng Khe thÝch hîp

Reserv Unreser Reserv Reserv Unreser Reserv Reserv Reserv Selecte Reserv ved ved d ed ed ed ed ed ed ed Reserv ed

Unreser ved Availabl e Selecte d

Khe ®· ®­îc mét tr¹m nµo ®ã ®¨ng ký tr­íc Khe ch­a cã tr¹m nµo ®¨ng ký tr­íc Khe cã thÓ sö dông ®Ó truyÒn dÉn Khe ®· ®­îc chän sö dông ®Ó truyÒn dÉn

H×nh 4.8. Lùa chän khe thêi gian trong VDL Mode 4 4.5.6.1. T¸i sö dông khe Khi t¶i sö dông kªnh t¨ng, sè lîng cña c¸c khe cha dµnh tríc gi¶m ®i vµ ®Õn cuèi cïng sÏ b»ng 0. §iÒu nµy b¾t buéc tr¹m ph¶i t¸i sö dông khe tøc lµ hai hoÆc h¬n mét tr¹m sö dông mét khe thêi gian. Cã 2 kiÓu t¸i sö dông khe:

65

T¸i sö dông khe thêi gian tù ®éng: Hai tr¹m c¸ch xa nhau qu¸ sÏ kh«ng nhËn tÝn hiÖu cña nhau. Bëi thêng lµ do h¹n chÕ cña sãng truyÒn th¼ng (LOS) hoÆc do sù suy gi¶m tÝn hiÖu sãng trong kh«ng gian

H×nh 4.9. H¹n chÕ truyÒn sãng trong tÇm nh×n th¼ng T¸i sö dông khe thêi gian cã chñ ®Þnh: T¸i sö dông khe thêi gian cã chñ ®Þnh lµ viÖc sö dông l¹i khe ®· ®îc ®¨ng ký cña tr¹m kh¸c. ViÖc quyÕt ®Þnh chän khe dùa trªn kho¶ng c¸ch gi÷a hai tr¹m. Cã hai thuËt to¸n nh sau: • Robin Hood ThuËt to¸n nµy cho phÐp tr¹m ho¹t ®éng trªn kªnh bËn lùa chän khe ®· ®îc ®¨ng ký ®Ó ph¸t qu¶ng b¸ cña tr¹m kh¸c trong ®iÒu kiÖn c¸c khe ®ã cña c¸c tr¹m ®ang ë xa nhÊt ®Ó dïng cho c¸c tr¹m ®ang ë gÇn. §iÒu nµy dÉn ®Õn gi¶m tÇn phñ cña tr¹m khi kªnh bËn. • B¶o vÖ nhiÔu ®ång kªnh (CCI) ThuËt to¸n CCI cho phÐp sö dông c¸c khe ®· ®¨ng ký cña hai tr¹m dù ®Þnh liªn l¹c ®iÓm nèi ®iÓm víi nhau cho tr¹m kh¸c. ThuËt to¸n nµy dùa trªn kho¶ng c¸ch t¬ng ®èi cña hai tÇu bay vµ gi¶ sö r»ng c¸c tr¹m ®Òu ë trong tÇm phñ Radio cña nhau vµ mét tr¹m cã thÓ dÔ dµng ph©n biÖt c¸c tÝn hiÖu cÇn thiÕt (khoÎ h¬n) víi c¸c tÝn hiÖu kh«ng mong muèn (yÕu h¬n).

66

H×nh 4.10. Sù co tÇm phñ khi sö dông thuËt to¸n VDL Mode 4 ®Þnh nghÜa viÖc ®o ®¹c nhiÔu ®ång kªnh trªn c¬ së suy hao kh«ng gian tù do cña tÝn hiÖu theo kho¶ng c¸ch. Víi ®iÒu chÕ GFSK, sù ph©n biÖt cßn khi tÝn hiÖu nhiÒu kho¶ng 12dB, t¬ng ®¬ng víi tØ sè kho¶ng c¸ch c¸c tr¹m nhiÔu b»ng 3.

H×nh 4.11. B¶o vÖ nhiÔu ®ång kªnh Tr¹m 1 muèn th«ng tin víi tr¹m 2 nhng kh«ng t×m ®îc khe thêi gian, tr¹m 3 cã mét khe ®· dµnh tríc ®Ó th«ng tin víi tr¹m 4. Khi tr¹m 3 vµ tr¹m 4 cßn xa nhau, tr¹m 1 cã thÓ sö dông khe ®ã nhng ph¶i kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn sau: + ViÖc ph¸t cña tr¹m 1 kh«ng ®îc ng¨n chÆn kh¶ n¨ng gi¶i m· c¸c tÝn hiÖu ph¸t tõ tr¹m 3 cña tr¹m 4 . Theo tiªu chuÈn CCI th× kho¶ng c¸ch tõ tr¹m 1 ®Õn tr¹m 4 ph¶i lín h¬n 3 lÇn kho¶ng c¸ch tõ tr¹m 3 ®Õn tr¹m 4.

67

+ Tr¹m 2 ph¶i cã kh¶ n¨ng gi¶i m· ®îc th«ng tin ph¸t tõ tr¹m 1 mµ kh«ng bÞ ng¨n chÆn cña tr¹m 3, tøc lµ theo CCI th× kho¶ng c¸ch gi÷a tr¹m 2 vµ tr¹m 3 ph¶i lín h¬n 3 lÇn kho¶ng c¸ch gi÷a tr¹m 1 vµ tr¹m 2. NÕu c¶ hai ®iÒu kiÖn trªn m·n th× tr¹m 1 cã thÓ sö dông khe thêi gian ®ã. 4.6. C¸c chÕ ®é ho¹t ®éng C¸c khe thêi gian cã thÓ ®îc x¾p xÕp mét c¸ch ®éc lËp (b¸o c¸o ®éc lËp) hoÆc do mét sù ®iÒu khiÓn chÝnh (b¸o c¸o trùc tiÕp). Khi ®iÒu khiÓn ®éc lËp, tr¹m di ®éng ph¸t ®i trong c¸c khe thêi gian mµ nã ®· tù chän. Cßn trong chÕ ®é b¸o c¸o trùc tiÕp (hay chÕ ®é mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn), tr¹m di ®éng ®îc tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn ®Ó ph¸t th«ng tin ®i víi mét tèc ®é, kªnh vµ/hoÆc khe thêi gian nµo ®ã. Khi tr¹m di ®éng s¾p xÕp khe thêi gian ®éc lËp, ban ®Çu nã sÏ chän lùa khe cha ®îc sö dông. §Õn khi liªn kÕt d÷ liÖu b·o hoµ, nã sÏ sö dông c¸c thuËt to¸n t¸i sö dông khe nh ®· tr×nh bµy trªn. Ho¹t ®éng ®éc lËp yªu cÇu sö dông c¬ chÕ tù tæ chøc cña VDL Mode 4 ®Ó tr¹m di ®éng cã thÓ truy nhËp hÖ thèng, gi¶i quyÕt c¸c xung ®ét th«ng tin vµ chia sÎ liªn kÕt d÷ liÖu víi c¸c tr¹m kh¸c mét c¸ch linh ho¹t. §iÒu nµy cßn cho phÐp hÖ thèng ho¹t ®éng mµ kh«ng cÇn c¬ së h¹ tÇng mÆt ®Êt. Tai nh÷ng vïng thiÕu c¬ së h¹ tÇng VDL Mode 4 mÆt ®Êt cã thÓ cho phÐp c¸c tr¹m di ®éng hái c¸c tr¹m kh¸c chuyÓn ®æi th«ng tin tíi mét tr¹m thu nµo ®ã, ®iÒu nµy cung cÊp mét cù ly th«ng tin liªn l¹c xa gièng nh hÖ thèng HF hay vÖ tinh th«ng thêng. Tuy nhiªn giao thøc nµy hiÖn nay cha thùc hiÖn ë VDL Mode 4. 4.6.1. B¸o c¸o ®éc lËp. Ho¹t ®éng cña b¸o c¸o trùc tiÕp ®îc m« t¶ nh h×nh 4.12 díi ®©y, khi mµ kh«ng cã sù cã mÆt cña mét tr¹m mÆt ®Êt nµo

68

H×nh 4.12. Ho¹t ®éng b¸o c¸o ®éc lËp Th«ng tin liªn l¹c ®¬c thiÕt lËp gi÷a hai tr¹m sö dông giao thøc tù tæ chøc. KiÓu ho¹t ®éng nµy sö dông cho c¸c vïng bay mËt ®é thÊp nh vïng biÓn hoÆc vïng lôc ®Þa xa x«i. TÊt c¶ c¸c th«ng tin ®Òu sö dông toµn bé c¸c kªnh GSC ngang hµng, vµ sö dông c¸c dÞch vô ®Æc trng VDL Mode 4 (VSS) ®Ó cung cÊp liªn l¹c qu¶ng b¸ vµ ®iÓm nèi ®iÓm gi÷a c¸c tÇu bay. Thêi gian cña hÖ thèng ®îc lÊy tõ GNSS, nÕu GNSS mÊt tÝn hiÖu cã thÓ sö dông c¸c kü thuËt thêi gian nh ®· m« t¶ trong c¸c phÇn trªn. ViÖc cung cÊp thêi gian chuÈn ®ång bé ngoµi gióp cho viÖc thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng dÉn ®êng dù phßng cho hÖ thèng dÉn ®êng GNSS hay c¸c chøc n¨ng dÉn ®êng kh¸c trªn tÇu bay. 4.6.1.1. Tr¹m mÆt ®Êt kh«ng tÝch cùc Tr¹m mÆt ®Êt kh«ng tÝch cùc ho¹t ®éng trong bèi c¶nh m« t¶ trªn, chóng thu c¸c tÝn hiÖu th«ng tin gi÷a c¸c tÇu bay víi nhau ®Ó sö dông cho viÖc gi¸m s¸t cña ATS trong ADS-B. ChÕ ®é nµy phï hîp víi c¸c chiÕn lîc x©y dùng hÖ thèng gi¸m s¸t chi phÝ thÊp t¹i c¸c vïng xa x«i.

4.6.1.2. §iÒu khiÓn truy nhËp kªnh bëi tr¹m di ®éng kh¸c Mét tr¹m di ®éng cã thÓ yªu cÇu d÷ liÖu cña mét tr¹m kh¸c (di ®éng hoÆc mÆt ®Êt) vµ dµnh tríc khe thêi gian ®Ó chê tr¶ lêi. Ph¬ng thøc nµy cã thÓ sö dông ®Ó yªu cÇu c¸c th«ng tin thªm cã chñ

69

®Ých tõ c¸c tÇu bay s¸t gÇn hoÆc c¸c th«ng tin khÝ tîng tõ mÆt ®Êt. 4.6.2. B¸o c¸o trùc tiÕp ChÕ ®é mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn lµ chÕ ®é tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn toµn bé sù truy nhËp khe thêi gian. Trong khi chÕ ®é ho¹t ®éng ®éc lËp lµ chÕ ®é thÝch hîp cho vïng bay b»ng, th× chÕ ®é mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn sö dông cho c¸c vïng tiÕp cËn vµ s©n bay víi chØ mét tr¹m mÆt ®Êt liªn quan, c¸c vïng tÇm phñ giíi h¹n vµ rñi ro b·o hoµ liªn kÕt d÷ liÖu thÊp. 4.7. Qu¶n lý truy cËp khe thêi gian. VDL Mode 4 hç trî mét sè c¬ chÕ truy nhËp khe thêi gian gäi lµ c¸c giao thøc dµnh riªng. Chóng bao gåm c¶ 2 ph¬ng thøc truy nhËp tµi nguyªn ®éc lËp vµ ®iÒu khiÓn. Lîc ®å truy nhËp ®éc lËp quan träng nhÊt cho toµn bé ho¹t ®éng cña VDL Mode 4 lµ giao thøc “qu¶ng b¸ ®Þnh kú ”. Thªm vµo ®ã, VDL Mode 4 cßn hç trî mét sè giao thøc dµnh riªng cho c¸c liªn kÕt th«ng tin ®Çu cuèi (end-to-end). 4.7.1. Giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú. Giao thøc nµy hç trî viÖc qu¶ng b¸ vÞ trÝ vµ th«ng tin nhËn d¹ng cña tr¹m cho tÊt c¶ c¸c tr¹m gÇn nhau vµ cho phÐp hÖ thèng ho¹t ®éng hiÖu qu¶ mµ kh«ng cÇn sù liªn quan cña mÆt ®Êt. Mçi tr¹m ph¸t chïm dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú bao gåm: • NhËn d¹ng cña tr¹m (ID) • Th«ng tin vÞ trÝ. • C¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn dµnh riªng qu¶ng b¸, vÝ dô nh: o Gi¸ trÞ time-out, gi¸ trÞ nµy kÕt hîp víi th«ng sè offset ®Ó quyÕt ®Þnh xem sù dµnh tríc sÏ kÐo dµi thªm bao nhiªu siªu khung n÷a. o Gi¸ trÞ offset (tõ -128 ÷ 127), chØ ra vÞ trÝ mµ khe sÏ dÞch ®Õn khi hÕt h¹n time-out

70

Tr¹m 1 ph¸t b¶n tin dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú Curren t

Siªu khung hiÖn thêi

Khe dµnh riªng cho tr¹m 1 ph¸t qu¶ng b¸ Reserv ed

Siªu khung hiÖn thêi +1

Khe dµnh riªng cho tr¹m 1 ph¸t qu¶ng b¸ Reserv ed

Siªu khung hiÖn thêi +2

Kho¶ng sau khi hÕt thêi gian dµnh tr­íc

Khe dµnh riªng cho tr¹m 1 ph¸t qu¶ng b¸

Reserv ed

Siªu khung hiÖn thêi +3

Siªu khung hiÖn thêi +4 Reserv ed

Khe ®· ®¨ng ký

Curren t

Khe hiÖn thêi sö dông

H×nh 4.13. Giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú

Mçi tr¹m khi nhËn ®îc b¶n tin nµy sÏ x©y dùng mét “b¶ng dµnh riªng” tõ nh÷ng th«ng tin ®ã vµ nh·n thêi gian khi nhËn ®îc. §¬n gi¶n nhÊt lµ sÏ cho phÐp x©y dùng mét bøc tranh toµn c¶nh vÒ vÞ trÝ c¸c tr¹m trong tÇm phñ. C¸c th«ng tin cßn cho phÐp c¸c tr¹m tù ®iÒu khiÓn sù truy nhËp cña m×nh vµo liªn kÕt d÷ liÖu.

71

Trong c¬ chÕ ®¬n gi¶n, tÊt c¶ c¸c tr¹m chiÕm gi÷ mét hoÆc mét nhãm c¸c khe thêi gian trong mçi siªu khung. Khi ph¸t th«ng tin trªn khe thêi gian ®ã (trªn h×nh vÏ lµ khe Current), tr¹m sÏ chØ ®Þnh khe thêi gian t¬ng øng ë siªu khung kÕ tiÕp lµ khe dµnh riªng cïng víi bé ®Õm thêi gian time-out. §ång thêi cßn chØ ra kho¶ng c¸ch (offset) khe sÏ nhÈy ®Õn trong siªu khung t¬ng lai khi thêi gian chê hÕt hiÖu lùc. ViÖc chØ ®Þnh c¸c khe linh ho¹t theo hai c¸ch: • Tr¹m hiÖn thêi sÏ thay khe thêi gian vµo c¸c kho¶ng ®Òu dÆn tõ 4 ®Õn 8 phót. Môc ®Ých cña viÖc nµy lµ ®Ó ch¾c ch¾n r»ng hai tÇu bay qu¸ gÇn nhau sÏ kh«ng tiÕp tôc chia sÎ m·i cïng mét khe thêi gian vµ lµm sai lÖch b¸o c¸o vÞ trÝ cña nhau. Khi t×nh huèng ®ã s¶y ra b¾t buéc tÇu bay ph¶i di chuyÓn ngÉu nhiªn tíi mét khe kh¸c ®Ó gi¶m tèi ®a sù mÊt th«ng tin vÞ trÝ. • C¸c tr¹m míi ®i vµo tÇm phñ sãng sÏ tiÕp tôc truy nhËp vµo cÊu tróc khe ®Ó tù ph¸t qu¶ng b¸. ViÖc lùa chän khe trong giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú cã hai bíc: • Bíc 1: C¸c tiªu chuÈn chän khe chÆt chÏ sÏ ®îc ¸p dông ®Ó ®¶m b¶o r»ng tr¹m A chØ chiÕp ®îc khe ®· ®¨ng ký khi tr¹m B dïng khe cho viÖc b¶o vÖ th«ng tin CCI vµ tr¹m B ph¶i c¸ch xa h¬n 300 dÆm. Nh vËy sÏ cã Ýt khe phï hîp víi tiªu chuÈn trªn, tr¹m A sÏ ph¶i ®îc u tiªn t×m kiÕm c¸c khe cha ®îc dµnh riªng. NÕu tr¹m A t×m ®îc mét khe phï hîp th× nã sÏ sö dông khe ®ã, cßn nÕu cã nhiÒu khe th× nã sÏ lùa chän ngÉu nhiªn mét khe. • Bíc 2: NÕu Tr¹m A vÉn kh«ng t×m ®îc mét khe ®Ó sö dông th× nã sÏ ¸p dông tiªu chuÈn bít chÆt chÏ h¬n tøc lµ sÏ sö dông khe cña tr¹m B ë c¸ch xa nã h¬n 300 dÆm ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin. T¸c dông chung cña hai bíc lùa chän trªn lµ ®Ó cho c¸c tr¹m u tiªn sö dông c¸c khe cha dµnh riªng tríc.

72

4.7.1.1. §æi khe cho c¸c tr¹m hiÖn thêi (thay ®æi khe liªn tôc) Tr¹m hiÖn hµnh sÏ duy tr× khe dµnh tríc trong mét kho¶ng thêi gian ngÉu nhiªn gi÷a 4 vµ 8 phót. §Õn khi thêi gian hÕt hiÖu lùc, tr¹m sÏ t×m mét khe míi víi ph¬ng ph¸p chän khe thêi gian víi nhãm khe ®îc chØ ®Þnh quanh c¸c khe th«ng thêng. Khi ®· t×m ®îc mét khe míi, tr¹m sÏ chØ ra kho¶ng c¸ch ®Õn khe qu¶ng ®Þnh kú ®ã. Khi thêi gian cña khe hiÖn thêi hÕt, tr¹m sÏ nh¶y ®Õn khe ®ã ®Ó sö dông. 4.7.2. Qu¶ng b¸ t¨ng cêng. Giao thøc qu¶ng b¸ t¨ng cêng sö dông cho c¸c øng dông chØ qu¶ng b¸ th«ng tin trong mét thêi gian ng¾n, th«ng thêng lµ trªn cïng mét siªu khung. Mèi d÷ liÖu ph¸t qu¶ng b¸ sÏ cßn cã thÓ dµnh riªng mét khe cho sù qu¶ng b¸ kÕ tiÕp. Khi chïm th«ng tin ph¸t tõ tr¹m cã th«ng tin qu¶ng b¸ t¨ng cêng, tr¹m sÏ Ên ®Þnh kho¶ng t¨ng cêng cã gi¸ trÞ tõ (1 ®Õn 255). Sù dµnh riªng cho th«ng tin qu¶ng b¸ tiÕp theo sÏ cã offset b»ng 4 lÇn offset cho qu¶ng b¸ t¨ng cêng t¹i siªu khung ®ã. Chó ý: Cã thÓ kÕt hîp dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú vµ qu¶ng b¸ t¨ng cêng.

Curren t

Reserv ed

Khe ®· ®¨ng ký

Curren t

Khe hiÖn thêi sö dông

Khe dµnh riªng cho tr¹m 1 ph¸t qu¶ng b¸ + qu¶ng b¸ t¨ng c­ Reserv ed

Khe dµnh riªng cho tr¹m 1 ph¸t qu¶ng b¸ Reserv ed

Kho¶ng (offset) t¨ng c­êng

H×nh 4.14. Giao thøc qu¶ng b¸ t¨ng c­êng 4.7.3. C¸c b¶n tin yªu cÇu chung

Siªu khung hiÖn thêi

73

Tr¹m mÆt ®Êt sÏ dïng B¶n tin yªu cÇu chung cïng víi trêng dµnh riªng thÝch hîp ®Ó lµm viÖc trùc tiÕp víi mét tr¹m di ®éng cô thÓ vÒ viÖc: • Thay ®æi kªnh trªn ®ã ph¸t th«ng tin ADS-B hoÆc th«ng tin kh¸c. • Thay ®æi tèc ®é kªnh trªn ®ã ph¸t th«ng tin ADS-B hoÆc th«ng tin kh¸c. • Ph¸t b¶n tin ADS-B 1 lÇn hoÆc b¶n tin kh¸c. C¬ chÕ nµy dïng ®Ó chèng qu¸ t¶i kªnh, cung cÊp tèc ®é b¸o c¸o phï hîp cho c¸c t×nh huèng ho¹t ®éng kh¸c nhau, vµ ®Ó ®¹t c¸c dÞch vô kh¸c nhau lªn c¸c kªnh kh¸c nhau. B¶n tin th«ng b¸o chung chØ ®Þnh néi dung cña chïm yªu cÇu ®ång bé vµ cã thÓ cßn bao gåm th«ng tin ®iÒu khiÓn ADS-B. Tèc ®é kªnh vµ tèc ®é b¸o c¸o cña chïm yªu cÇu ®ång bé dùa vµo trêng dµnh riªng sö dông trong c¸c b¶n tin: • KiÓu

dµnh

riªng

yªu

cÇu

mét

híng

(Unicast

Request

Reservation): Tr¹m di ®éng sÏ tr¶ lêi b»ng mét chïm ®¬n trªn khe hoÆc nhãm khe ®· ®Þnh trªn kªnh ®ã. ViÖc nµy cã thÓ dïng ®Ó lÊy th«ng tin theo yªu cÇu DAP (Downlink of Airbone Parameters) • Dµnh riªng tù ®éng ®iÒu chØnh(Autotune Reservation): Tr¹m di ®éng tr¶ lêi b»ng nhiÒu chïm theo ®Þnh d¹ng ®· yªu cÇu b»ng giao thøc Dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú. Tr¹n di ®éng cã thÓ ®îc híng dÉn ®Ó thùc hiÖn b¸o c¸o ®éc lËp hay trùc tiÕp. NÕu thùc hiÖn b¸o c¸o trùc tiÕp, tr¹m sÏ ®îc híng dÉn ®Õn khe thêi gian ®Ó ph¸t. NÕu thùc hiÖn b¸o c¸o ®éc lËp, tèc ®é b¸o c¸o cã thÓ sÏ ®îc chØ ®Þnh. Kªnh ®Ó ph¸t còng ®îc chØ ®Þnh. KiÓu dµnh riªng nµy dïng ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c dÆc trng cña b¸o c¸o ADS-B vµ b¸o c¸o DAP ®Þnh kú. • Yªu cÇu trao ®æi th«ng tin (Information Transfer Request): Tr¹m di ®éng tr¶ lêi b»ng chïm th«ng tin ®Æt trong khèi c¸c khe thêi gian ®· dµnh tríc cña tr¹m yªu cÇu. Thªm vµo ®ã c¸c khe còng ®îc dµnh riªng cho viÖc x¸c nhËn cña tr¹m yªu cÇu.

74

4.7.4. Yªu cÇu mét híng. Giao thøc Unicast Request dïng cho mét tr¹m ®ang cÇn th«ng tin tr¶ lêi cña mét tr¹m kh¸c. H×nh 4.15 díi ®©y m« t¶ giao thøc, trong ®ã tr¹m 1 yªu cÇu th«ng tin tõ tr¹m 2, ®ång thêi ®Æt tríc khe dµnh riªng cho tr¹m 2 tr¶ lêi. Tr¹m 1

Reserv ed

Khe ®· ®¨ng ký

Curren t

Khe hiÖn thêi sö dông

Yªu cÇu th«ng tin Tr¹m 2 Tr¶ lêi

Tr¹m 1 ph¸t th«ng tin dµnh riªng yªu cÇu 1 h­íng Curren

Dµnh riªng cho tr¹m 2 tr¶ lêi yªu cÇu ®ã. Reserv ed

t

Siªu khung hiÖn thêi

Kho¶ng (offset) yªu cÇu

H×nh 4.15. Giao thøc yªu cÇu mét h­íng Chïm th«ng tin dµnh riªng yªu cÇu mét híng ph¸t ®i ®îc tr¹m ph¸t chØ ®Þnh râ c¸c tham sè sau: • §Þa chØ ®Ých: ChØ râ tr¹m cÇn tr¶ lêi. • Kho¶ng tr¶ lêi (tõ 0 ®Õn 4095): viÖc dµnh riªng khe cho sù tr¶ lêi ®îc Ên ®Þnh mét sè lîng ngang b»ng gi¸ trÞ cña kho¶ng tr¶ lêi trong khe hiÖn thêi. • §é dµi (tõ 0 ®Õn 255): ChØ ra ®é dµi tr¶ lêi. • Møc u tiªn (tõ 0 ®Õn 3): ChØ ra møc ®é u tiªn cña d÷ liÖu tr¶ lêi. Sù thay ®æi c¶u giao thøc nµy cßn cho phÐp tr¹m dµnh riªng khe thêi gian cho viÖc ph¸t th«ng tin t¬ng lai cña cïng tr¹m tíi tr¹m ®Ých. ViÖc nµy ®îc ®iÒu khiÓn b»ng cê sdf (sdf = 0 tøc lµ khe ®îc dµnh riªng cho tr¹m ®Ých tr¶ lêi, cßn khi sdf = 1 nghÜa lµ khe dµnh riªng cho tr¹m nguån).

75

4.7.5. Yªu cÇu trùc tiÕp/dµnh riªng ®¸p øng khÈn cÇu (Directed Request/Plea response Reservation) Giao thøc yªu cÇu trùc tiÕp nµy cã thÓ dïng ®Ó ®¸p øng yªu cÇu cung cÊp danh s¸ch khe dµnh riªng cho nh÷ng tr¹m ®ang t×m c¸ch truy nhËp m¹ng. Trong trêng hîp nµy Yªu cÇu trùc tiÕp sÏ cã d¹ng thøc Dµnh riªng ®¸p øng khÈn cÇu víi cê pl_flag ®Æt b»ng 1. 4.7.6. Yªu cÇu trùc tiÕp/Dµnh riªng tù ®éng ®iÒu chØnh(Autotune Reservation)

Tr¹m 1

Reserv ed

Khe ®· ®¨ng ký

Curren t

Khe hiÖn thêi sö dông

Tr¹m 1 ph¸t th«ng tin dµnh riªng yªu cÇu trùc tiÕp ®Ó dµnh khe cho Curren t

Tr¹m 1 dµnh riªng khe thêi gian cho tr¹m 2 Tr¹m 2 Qu¶ng b¸ c¸c th«ng tin vÞ trÝ th«ng th­êng

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Reserv ed

Reserv ed

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Reserv ed

Reserv ed

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Reserv ed

Reserv ed

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Dµnh riªng cho tr¹m 2 qu¶ng b¸.

Reserv ed

Reserv ed

H×nh 4.15. Giao thøc dµnh riªng tù ®iÒu chØnh

Siªu khung hiÖn thêi

Siªu khung hiÖn thêi +1

Siªu khung hiÖn thêi + 2

Siªu khung hiÖn thêi + 3

76

§©y lµ mét giao thøc yªu cÇu trùc trùc tiÕp víi cê pl_flag ®Æt b»ng 0. Yªu cÇu nµy cßn cã thÓ dïng ®Ó mét tr¹m yªu cÇu tr¹m kh¸c ph¸t th«ng tin víi tèc ®é vµ khe thêi gian nµo ®ã. Do ®ã giao thøc nµy cã thÓ dïng ®Ó tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn sù qu¶ng b¸ cña mét nhãm c¸c tr¹m di ®éng trong vïng ®Þa lý bao phñ bëi tÇm ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt ®ã. T×nh huèng nµy yªu cÇu trùc tiÕp ®îc coi lµ Dµnh riªng tù ®éng ®iÒu chØnh víi d¹ng thøc lµ cê pl_flag ®Æt b»ng 0. Khi viÖc ph¸t chïm tÝn hiÖu bao gåm thµnh phÇn Dµnh riªng tù ®éng ®iÒu chØnh (yªu cÇu trùc tiÕp víi cê pr_flag = 0), tr¹m sÏ chØ ®Þnh râ c¸c tham sè sau: • TÇn sè: NhËn d¹ng tÇn sè cho viÖc ph¸t c¸c d÷ liÖu yªu cÇu. • §Þa chØ nhËn: NhËn d¹ng tr¹m ®ang liªn l¹c trùc tiÕp. • Kho¶ng trùc tiÕp (gi¸ trÞ tõ 2 ®Õn ®é dµi siªu khung -1): §iÒu nµy chØ ra khe ®Çu tiªn mµ tr¹m sÏ qu¶ng b¸. • Tèc ®é cËp nhËt danh nghÜa (tõ 1 ®Õn 60): ChØ ra sè lîng khe dµnh riªng trong mét siªu khung • Thêi gian hiÖu lùc cho trùc tiÕp (0 - 511): QuyÕt ®Þnh ®é dµi cña khèi khe dµnh riªng • Th«ng sè ®iÒu khiÓn thu: CÊp c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn cho giao thøc. ViÖc dµnh riªng tù ®éng ®iÒu chØnh cã thÓ bÞ huû bá b»ng viÖc sö dông thêi gian hiÖu lùc trùc tiÕp b»ng 15. 4.7.7. Yªu cÇu truyÒn tin tøc

77

Yªu cÇu truyÒn tin tøc lµ mét giao thøc sö dông cho øng dông muèn lÊy chuçi d÷ liÖu tõ øng dông kh¸c. C¸c khe thêi gian dµnh riªng ®îc dïng cho viÖc ph¸t th«ng tin yªu cÇu vµ cho viÖc x¸c nhËn Tr¹m 1

Reserv ed

Khe ®· ®¨ng ký

Curren t

Khe hiÖn thêi sö dông

Yªu cÇu th«ng tin Tr¹m 2 Ph¸t th«ng tin ®­îc yªu cÇu

Tr¹m 1 x¸c nhËn Tr¹m 1 ph¸t th«ng tin dµnh riªng yªu cÇu

Dµnh riªng cho tr¹m 2 truyÒn th«ng tin ®­îc tr¹m 1 yªu cÇu trªn 4 khe

Dµnh riªng cho tr¹m 1 x¸c nhËn th«ng tin

Curren t

Reserv Reserv Reserv Reserv ed ed ed ed

Reserv ed

Siªu khung hiÖn thêi

H×nh 4.17. Giao thøc yªu cÇu truyÒn tin tøc cña øng dông yªu cÇu. C¸c tham sè liªn quan khi truyÒn th«ng tin dµnh tríc: • TÇn sè:Tr¹m cã thÓ ®Þnh ra ®îc tÇn sè cho viÖc truyÒn tin tøc. • §Þa chØ nhËn: ChØ ra tr¹m ®îc yªu cÇu th«ng tin. • Kho¶ng tr¶ lêi (0-4095): ChØ ra vÞ trÝ ®Çu tiªn cña khèi khe thêi gian dµnh tríc tÝnh tõ vÞ trÝ khe hiÖn thêi. • §é dµi (0-255): §é dµi cña khèi tr¶ lêi • Kho¶ng x¸c nhËn (0-255): §Æt vÞ trÝ cho khèi th«ng tin x¸c nhËn cña tr¹m yªu cÇu. TÝnh tõ vÞ trÝ khe hiÖn thêi. 4.7.8. Truy cËp ngÉu nhiªn Truy nhËp ngÉu nhiªn dïng cho c¸c øng dông kh«ng cã u tiªn dµnh riªng. §Ó gi¶m tèi thiÓu xung ®ét khe, tr¹m cã nhu cÇu sö dông truy nhËp ngÉu nhiªn, mµ ®· t×m ®îc c¸c khe theo tiªu chuÈn lùa chän khe, sÏ ¸p dông ph¬ng thøc “tung xóc x¾c” ®Ó quyÕt ®Þnh cã

truyÒn trªn khe ®ã hay kh«ng? ViÖc nµy ®Ó tr¸nh hai

tr¹m cïng chän mét khe trong cïng mét thêi ®iÓm. Trong tiªu chuÈn SARP, thuËt ng÷ “gieo xóc x¾c” cßn ®îc gäi lµ thuËt to¸n “ppersistent”.

78

Reserv ed

Tr¹m 1 Khe ®· ®¨ng ký

Ph¸t th«ng tin qu¶ng b¸ hoÆc trùc tiÕp Qu¸ nhá cho tr¹m 1 ph¸t d÷ liÖu

Dµnh riªng cho tr¹m kh¸c

Dµnh riªng cho tr¹m kh¸c

Dµnh riªng cho tr¹m kh¸c

Reserv ed

Reserv ed

Reserv ed

Tr¹m 1 ph¸t

Dµnh riªng cho tr¹m kh¸c Tr¹m 1 ph¸t

Tr¹m 1 ph¸t

Reserv ed

Siªu khung hiÖn thêi

H×nh 4.17. Giao thøc truy nhËp ngÉu nhiªn

4.7.9. Truy cËp cè ®Þnh. Tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ ®îc lËp tr×nh ®Ó ph¸t tÝn hiÖu t¹i mét kho¶ng thêi gian ®Þnh tríc mµ kh«ng phô thuéc vµo sù dµnh riªng trªn kªnh. VÝ dô lµ c¸c b¶n tin t¨ng cêng GNSS cña tr¹m mÆt ®Êt ph¸t lªn vÖ tinh. KiÓu ho¹t ®éng nµy ®îc hç trî bëi sù c¸ch ly mÆt ®Êt nh»m tr¸nh cho tr¹m di ®éng sö dông c¸c khe dµnh riªng c¹nh c¸c khe cña tr¹m mÆt ®Êt trong mét t×nh huèng nhÊt ®Þnh nµo ®ã. 4.7.10. C¸c thñ tôc xö lý xung ®ét khe Sù xung ®ét c¸c khe dµnh riªng lµ kÕt qu¶ cña viÖc t¸i sö dông khe trong sù b¶o vÖ nhiÔu ®ång kªnh (CCI). Trong trêng hîp ph¸t hiÖn ra xung ®ét, tiªu chuÈn lùa chän kªnh sÏ ®îc ®a ra ®Ó ¸p dông trë l¹i ®Ó xem xÐt khe ®ã cã cßn ®îc lùa chän trong n÷a kh«ng. NÕu cßn th× mét sè c¸c luËt sÏ ®îc ¸p dông ®Ó tr¹m di chuyÓn sù dµnh riªng sang n¬i kh¸c. Chi tiÕt c¸c luËt chèng xung ®ét khe ®îc m« t¶ nh sau: C¸c thñ tôc xung ®ét khe ®îc sö dông trong trêng hîp khi tr¹m A ®Æt chç dµnh riªng ®Ó th«ng tin trong mét hoÆc mét nhãm khe.

79

Sau ®ã tr¹m A nhËn ®îc chïm th«ng tin tõ tr¹m B bao gåm n«i dung dµnh riªng cïng c¸c khe thêi gian ®ã. Tr¹m A sau ®ã ph¶i quyÕt ®Þnh t×nh huèng ®ã nh sau: a) NÕu sù xung ®ét khe dµnh riªng trong khi tr¹m B ®ång thêi cßn yªu cÇu tr¹m A ph¸t tÝn hiÖu th× tr¹m A sÏ: (1) ph¸t tr¶ lêi víi mét møc u tiªn cao h¬n, hoÆc (2) b¶n tin tr¶ lêi ®Çu tiªn sÏ bao gåm møc u tiªn ngang hµng. b) NÕu tr¹m A kh«ng cßn yªu cÇu ph¸t trªn khe ®ã n÷a hoÆc kh«ng cã nhu cÇu nhÊt thiÕt ph¶i th«ng tin thêi ®iÓm ®ã th× nã sÏ kh«ng ph¸t trªn khe ®ã. c) NÕu sù dµnh riªng khe ®ã cho tr¹m A ph¸t lµ do sù ®Æt tríc cña tr¹m kh¸c (vÝ dô trong trêng hîp Giao thøc yªu cÇu mét híng (sdf=1) hoÆc Giao thøc dµnh riªng yªu cÇu trùc tiÕp), tr¹m A sÏ ph¸t trªn khe ®· dµnh riªng ®ã. §iÒu nµy ®îc thùc hiÖn bëi v× khi mét tr¹m dµnh riªng khe ®Ó yªu cÇu tr¹m A tr¶ lêi th«ng tin th× nã cã ®ñ quyÒn ®Ó yªu cÇu rtr¹m A tr¶ lêi, do ®ã A sÏ g©y xung ®ét nÕu huû bá khe ®ã. d) NÕu khe thêi gian ®ã lµ do tr¹m A tù dµnh riªng, th× A sÏ thùc hiÖn ngay tiªu chuÈn lùa chän khe ®Ó xem nã cã nªn lùa chän khe ®ã n÷a kh«ng. Bëi v× theo tiªu chuÈn CCI, A vÉn cßn cã thÓ ph¶i nghe tr¶ lêi tõ c¸c tr¹m ®Ých yªu cÇu. NÕu c¸c khe ®· ®îc ®Þnh râ lµ cßn s½n sµng trong qu¸ tr×nh nµy, A sÏ tiÕp tôc ph¸t th«ng tin trªn nhãm khe ®· ®Þnh. NÕu c¸c khe kh«ng cßn s½n sµng n÷a th× viÖc quyÕt ®Þnh xem viÖc ph¸t th«ng tin sÏ dùa vµo kiÓu giao thøc øng dông ®ang thùc hiÖn trong t×nh huèng ®ã. 4.7.11. C¸c thñ tôc ph¸t l¹i. NÕu mét tr¹m ph¸t chïm th«ng tin ®i mµ kh«ng thÊy cã håi ©m th× nã sÏ: • Ph¸t l¹i y nguyªn b¶n tin ®ã • Th«ng b¸o cho ngêi sö dông sè lÇn ®· cè g¾ng ph¸t ®i • Th«ng b¸o cho ngêi sö dông thêi gian kÓ tõ khi ph¸t b¶n tin cuèi cïng.

80

Trong sù lùa chän ®Çu tiªn, viÖc ph¸t l¹i sÏ ®îc tiÕp tôc diÔn ra cho ®Õn khi sè lÇn ph¸t l¹i ®¹t mét sè lîng nhÊt ®Þnh (®Æt ra bëi tham sè Q5) hoÆc ®Õn khi hÕt mét kho¶ng thêi gian nµo ®ã (®Æt ra bëi thêi gian ®îi Q5) th× ngêi sö dông sÏ ®¬c th«ng b¸o vÒ viÖc ph¸t kh«ng thµnh c«ng ®ã. Møc ®é ph¸t l¹i phô thuéc vµo møc ®é sö dông kªnh ®ã vµ vµo sè lÇn chïm ®ã ®· ®îc ph¸t ®i. 4.8. C¸c c¬ chÕ th«ng tin end-to-end 4.8.1. Giao thøc dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu (DLS-Data link service) VDL Mode 4 hç trî th«ng tin end-to-end gi÷a hai øng dông vµ t¬ng thÝch víi c¸c ®ßi hái cña th«ng tin ATN. Mét lîi thÕ râ rµng cña giao thøc DLS trong VDL Mode 4 lµ c¸c giao thøc dµnh riªng khe thêi gian ®· nªu trªn trong viÖc ph¸t th«ng tin trong c¸c khe ®· dµnh riªng tríc, gi¶m tèi ®a sù ph¸t trïng thêi ®iÓm cña hai tr¹m dÉn ®Õn mÊt c¶ th«ng tin cña hai bªn. KÕt qu¶ lµ hiÖu qu¶ sö dông liªn kÕt d÷ liÖu cao vµ dÉn ®Õn kh¶ n¨ng truyÒn d÷ liÖu lín. H×nh vÏ 4.19 díi ®©y m« t¶ giao thøc th«ng tin. Tr¹m muèn truyÒn d÷ liÖu (tr¹m 1 trªn h×nh vÏ) sÏ göi b¶n in Request to Send cung cÊp th«ng tin chi tiÕt (INFO) vÒ khung sÏ ®îc göi. Trong b¶n tin ®ã, tr¹m 1 sÏ ®Æt tríc Dµnh riªng yªu cÇu mét híng cho tr¹m 2 tr¶ lêi tiÕp theo ®ã. Tr¹m 2 x¸c nhËn yªu cÇu vµ ph¸t ®i x¸c nhËn cho truyÒn d÷ liÖu. Tr¹m 2 còng ®ång thêi dµnh riªng c¸c khe thêi gian cho c¸c th«ng tin sÏ nhËn vµ c¸c khe cho nã sÏ tr¶ lêi sö dông c¸c giao thøc trao ®æi th«ng tin. Tr¹m 1 sau ®ã cã thÓ göi th«ng tin ®i trªn c¸c khe ®· dµnh riªng. Cuèi cïng tr¹m 2 x¸c nhËn d÷ liÖu vµ cã thÓ yªu cÇu göi l¹i hoÆc göi thªm th«ng tin, vµ l¹i sö dông c¸c giao thøc vµ c¸c khe ®· dµnh riªng. ChØ cã chïm th«ng tin ®Çu tiªn lµ kh«ng ®îc dµnh riªng mÆc dï cã thÓ dµnh riªng khe cho nã tõ tríc. VDL Mode 4 cßn hç trî giao thøc th«ng tin ng¾n ®Ó truyÒn c¸c khèi th«ng tin nhá h¬n.

81

1. Chïm Request To Send: bao gåm c¸c th«ng tin vÒ chumg ®­îc göi ®i (INFO) vµ c¶ sè l­îg khung, ®é ­u tiªn. Trong ®ã cßn cã c¶ viÖc dµnh riªng khe cho tr¹m 2 tr¶ 2. Chïm th«ng tin nÐn. Bao gåm khung RR hoÆc SREJ nh»m cho phÐp tr¹m mét ph¸t tin. Cã thÓ cßn bao gåm viÖc dµnh riªng c¸c khe cho qu¸ tr×nh ph¸t 3,4,5 hay sù tr¶

3,4,5. Chïm th«ng tin nÐn. Bao gåm c¸c th«ng tin ®­îc ph¸t trªn c¸c khe ®· dµnh riªng tr­íc ®ã.

6. Chïm th«ng tin nÐn. Bao gåm khung RR hoÆc SREJ nh»m cho phÐp tr¹m mét ph¸t l¹i hoÆc ph¸t thªm th«ng ti. Cã thÓ cßn bao gåm viÖc dµnh riªng c¸c khe cho qu¸ tr×nh ph¸t sau ®ã.

H×nh 4.19. Giao thøc DSL (cho th«ng tin dµi)

4.8.2. Chøc n¨ng héi tô phô thuéc m¹ng di ®éng (Mobile Subnetwork Dependent Convergence Function - SNDCF) • Giao diÖn gi÷a m¹ng con di ®éng VDL Mode 4 vµ c¸c líp m¹ng phÝa trªn bao gåm Generic Frame Mode SNDCF ®îc ®Þnh nghÜa bëi ICAO. C¸c tÝnh n¨ng nµy cho phÐp kÕt nèi víi c¸c líp trªn cña ATN vµ víi m¹ng IP. Generic Frame Mode SNDCF hç trî c¸c d÷ liÖu nÐn cho viÖc truyÒn dÉn ®Ó cã thÓ gi¶m t¶i hÖ thèng, ®ång thêi còng bao gåm mét sè tÝnh n¨ng b¶o mËt.

82

• Do tÝnh s½n cã cña c¸c d÷ liÖu vÒ vÞ trÝ c¸c tr¹m trong VDL Mode 4 nªn cã thÓ t¹o ra c¸c sù kiÖn vµo – ra rÊt hiÖu qu¶, vÝ dô nh th«ng b¸o viÖc bay qua gi÷a hai vïng dÞch vô mÆt ®Êt. Qu¶n trÞ m¹ng hiÖu qu¶ lµ mét trong nh÷ng u ®iÓm cña m¹ng VDL Mode 4. 4.9. Qu¶n trÞ kÕt nèi. Trong VDL Mode 4 cã hai ph¬ng ph¸p chñ chèt ®Ó qu¶n lý vµ duy tr× c¸c kÕt nèi gi÷a tr¹m mÆt ®Êt vµ tr¹m di ®éng: 1) Trao ®æi th«ng tin vÒ ®Þa chØ vµ vÞ trÝ b»ng c¸c chïm th«ng tin ®ång bé qu¶ng b¸ gi÷a c¸c tr¹m. 2) Trao ®æi th«ng tin ®iÒu khiÓn kÕt nèi th«ng qua c¸c khung nhËn d¹ng chuyÓn giao (XID) Hai ph¬ng ph¸p trªn sÏ ®îc m« t¶ chi tiÕt cïng víi c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña qu¶n lý kÕt nèi VDL Mode 4 sau ®©y 4.9.1. C¸c chïm ®ång bé C¸c chïm ®ång bé ®îc ph¸t ®i ®Òu ®Æn bëi c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ di ®éng. Chóng bao gåm c¸c phÇn cè ®Þnh vµ c¸c phÇn thay ®æi. C¸c thµnh phÇn cè ®Þnh sö dông ®Ó hç trî c¶ c¸c dÞch vô ADS-B vµ th«ng tin qu¶n lý kÕt nèi trong liªn kÕt d÷ liÖu. C¸c thµnh phÇn thay ®æi th× hç trî th«ng tin thªm cho c¸c dÞch vô ADSB vµ th«ng tin qu¶n lý kÕt nèi song kh«ng nhÊt thiÕt cã trong tÊt c¶ c¸c chïn ®ång bé. C¸c ®iÒu kiÖn tèi thiÓu cÇn cã lµ ph¸t qu¶ng b¸ th«ng tin nhËn d¹ng vµ vÞ trÝ Ýt nhÊt mét lÇn/phót trong kªnh GSC cña chïm ®ång bé. Tuy nhiªn viÖc ph¸t nµy ®åi hái nhiÒu h¬n thÕ do viÖc th«ng tin trong ADS-B cÇn cã tèc ®é cËp nhËt cao h¬n cho viÖc ®¹t ®îc tÝnh n¨ng cÇn thiÕt cña gi¸m s¸t hµng kh«ng. Chïm ®ång bé sÏ sö dông giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú ®Ó dµnh riªng khe thêi gian cho c¸c th«ng tin cña nhËn d¹ng vµ vÞ trÝ. CÊu tróc ph©n cÊp cña c¸c b¶n tin ®· ®îc m« t¶ trong phÇn 4.5.5. 4.9.2. C¸c khung nhËn d¹ng chuyÓn giao (XID)

83

ChuyÓn giao c¸c khung XID ®îc hç trî trong VDL Mode 4 cho phÐp tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu ®×nh kÕt nèi liªn kÕt d÷ liÖu víi mét hoÆc nhiÒu tr¹m ®i ®éng. Chøc n¨ng chñ chèt cña khung XID lµ viÖc th«ng b¸o c¸c dÞch vô th«ng tin (ADS-B, FIS, TIS … ) tõ mÆt ®Êt cho c¸c tr¹m di ®éng. 4.9.3. Truy nhËp m¹ng 4.9.3.1. C¸c ®iÒu kiÖn cho øng dông cña giao thøc truy nhËp m¹ng. Thêi ®iÓm mµ mét tr¹m truy cËp vµo kªnh VDL Mode 4, ch¼ng h¹n nh bËt m¸y lªn hoÆc phôc håi sau khi bÞ mÊt nguån hay bé nhí, sÏ kh«ng cã sù dµnh riªng khe nµo tríc ®ã, tr¹m sÏ ph¶i lµm thñ tôc truy nhËp m¹ng. Cã nhiÒu kiÓu truy nhËp m¹ng ®îc VDL Mode 4 hç trî. Ph¬ng ph¸p truy nhËp m¹ng c¬ b¶n (sö dông cho GSC) yªu cÇu tr¹m míi ph¶i nghe trªn kªnh Ýt nhÊt lµ 60 gi©y råi míi ph¸t ®i d÷ liÖu ®Çu tiªn. ViÖc nµy nh»m kiÓm tra sù dµnh riªng c¸c khe cña c¸c tr¹m kh¸c, sau ®ã chän ra c¸c kªnh cha ®¨ng ký ®Ó lùa chän ngÉu nhiªn. Mét tr¹m sÏ sö dông giao thøc truy nhËp m¹ng khi : 1) BËt nguån 2) ChuyÓn sang kªnh kh¸c mµ t¹i ®ã tr¹m sÏ ho¹t ®éng ®éc lËp. 3) B¾t ®Çu l¾ng nghe trªn mét kªnh khi ®· dõng nghe trªn kªnh ®ã v× chê qu¸ l©u. 4) Ph¸t hiÖn ra mét sè lîng lín c¸c tr¹m kh¸c cha nhËn d¹ng ®îc. HiÖn tîng nµy cã thÓ s¶y ra khi: • TÇu bay cÊt c¸nh vµ nhanh chãng nhËn ra nhiÒu tÇu bay kh¸c ch¾n theo ph¬ng ngang tríc ®ã.

84

• TÇu bay khuÊt bay qua vïng che ch¾n ®Õn mét vïng trêi mËt ®é bay ®«ng.

H×nh 4.20. TÇu bay X tr­íc ®ã khuÊt, bay vµ vïng trêi l­u l­îng cao Cã 2 vÝ dô vÒ truy cËp m¹ng: • KÕt hîp c¸c giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú vµ qu¶ng b¸ t¨ng cêng, yªu cÇu tÇu bay chê mét kho¶ng 60 gi©y tríc khi b¾t ®Çu qu¶ng b¸ vÞ trÝ cña nã. • Sö dông c¸c giao thøc plea/response vµ BND, ®iÒu nµy cho phÐp tÇu bay qu¶ng b¸ th«ng tin vÞ trÝ trong vµi gi©y ®Ó truy nhËp m¹ng. 4.9.3.2. Truy nhËp m¹ng kÕt hîp c¸c giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú vµ qu¶ng b¸ t¨ng cêng VDL Mode 4 cho phÐp c¸c chïm giao thøc Qu¶ng b¸ ®Þnh kú vµ Qu¶ng b¸ t¨ng cêng cã thÓ kÕt hîp víi nhau. ViÖc kÕt hîp h÷u Ých cho tr¹m míi ®Æt khe dµnh riªng lÇn ®Çu tiªn. Gi¶ sö tr¹m míi b¾t ®Çu ho¹t ®éng, c¸c thñ tôc sau ®©y sÏ ®îc thøc hiÖn: 1) Nghe trªn kªnh GSC cho ®Õn khi nhËn ®îc trän vÑn mét siªu khung (kho¶n 1 phót ) 2) Th«ng tin nhËn ®îc trong qu¸ tr×nh nghe sÏ ®îc sö dông ®Ó lËp lªn b¶ng danh s¸ch dµnh riªng chøa c¸c d÷ liÖu nhËn ®îc trong tõng khe. Tr¹m sÏ tÝnh to¸n sù che ch¾n vµ kho¶ng c¸ch ®Õn tõng tr¹m kh¸c trong tÇm phñ sãng. C¸c th«ng tin nµy ®îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn truy nhËp trong trêng hîp tr¹m muèn chiÕm khe thêi gian cña mét tr¹m kh¸c ®ang ë xa. §ång thêi cßn chØ ®Þnh gi¸ trÞ time-out lµ gi¸ trÞ ®iÒu

85

khiÓn viÖc xo¸ c¸c th«ng tin cò kh«ng cßn hiÖu lùc trªn th môc danh s¸ch. 3) Tr¹m míi tÝnh to¸n vÞ trÝ cña c¸c khe danh nghÜa ®Ó cã thÓ b¾t ®Çu truyÒn d÷ liÖu. 4) Tr¹m míi chän khe ®Ó truyÒn th«ng tin. Qu¸ tr×nh nµy ®îc m« t¶ nh h×nh díi ®©y, qu¸ tr×nh lµm gi¶m nguy c¬ tranh dµnh khe thêi gian khi tÊt c¶ c¸c tr¹m kh¸c biÕt ®îc tr¹m míi truy nhËp ®ang cè g¾ng truyÒn d÷ liÖu trong siªu khung vµ c¸c tr¹m nµy sÏ kh«ng sö dông khe ®ã n÷a. Reserv Khe ®· d¨ng ed

ký

Curren Khe hiÖn thêi t sö dông

Tr¹m 1 ph¸t th«ng tin dµnh riªng Dµnh riÒng t¨ng c­êng Curre nt Dµnh riªng cho tr¹m 1 qu¶ng b¸ Reser ved Dµnh riªng Dµnh cho tr¹m 1 qu¶ng b¸ Reser ved Dµnh riªng cho tr¹m 1 qu¶ng b¸ Reser ved

Dµnh cho tr¹m 1 ph¸t th«ng tin dµnh riªng qu¶ng b¸ Dµnh riÒng t¨ng c­êng tiÕp theo Reser ved

Selecte d

Siªu khung hiÖn thêi

Selecte d

Selecte d

Siªu khung hiÖn thêi

Selecte d

Selecte d

Siªu khung hiÖn thêi

Selecte d

Selecte d

Siªu khung hiÖn thêi

Dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú tiÕp theo

riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú

H×nh 4.21. KÕt hîp c¸c giao thøc qu¶ng b¸ ®Þnh kú vµ qu¶ng b¸ t¨ng c­êng ®Ó truy nhËp m¹ng

4.9.3.3. Truy nhËp m¹ng sö dông c¸c giao thøc plea/response vµ BND. Víi ph¬ng thøc m« t¶ ë phÇn trªn, tr¹m di ®éng cÇn ph¶i nghe trªn kªnh trong kho¶ng Ýt nhÊt lµ 60 gi©y tríc khi ph¸t tin lÇn ®Çu,

86

ph¬ng thøc ®ã nh»m môc ®Ých gióp tr¹m x©y dùng mét b¶ng m« t¶ chÝnh x¸c c¸c khe ®· vµ cha dµnh riªng. Nhng trong nh÷ng vïng bay mËt ®é ®«ng th× ph¬ng thøc nµy kh«ng chÊp nhËn ®îc bëi v× tÇu bay cÇn cã th«ng tin mét c¸ch nhanh h¬n ®Ó ®¶m b¶o an toµn. Trong nh÷ng øng dông ®Æc biÖt th× c¸c kiÓu truy nhËp m¹ng kh¸c sÏ ®îc sö dông. Thêi gian chê truy nhËp m¹ng sÏ gi¶m ®i trong c¸c ph¬ng thøc nµy, tÇu bay sÏ truy nhËp ngay khi cã ®îc b¶ng chi tiÕt c¸c khe dµnh riªng. Qu¸ tr×nh nµy sö dông c¸c giao thøc: • Ph¬ng thøc dung sai ©m lín (BND – Big Negative Dither) • TruyÒn nöa khe • TruyÒn yªu cÇu khÈn thiÕt (Plea-response) 4.9.3.4. Dµnh riªng BND. Ph¬ng thøc dµnh riªng khe thêi gian nµy t¹o ra sù dµnh riªng khe trong siªu khung tiÕp theo t¹i vÞ trÝ kÕ tiÕp khe hiÖn t¹i t¹i siªu khung hiÖn t¹i. Cã thÓ sö dông bëi c¸c tr¹m ®· nghe trªn kªnh trong vµi gi©y, nhng cha t¹o xong b¶n ®å khe thêi gian. Tr¹m sö dông BND ph¶i cã th«ng tin vÒ b¶n ®å khe Ýt nhÊt vµi gi©y tríc khi nã ph¸t b¶n tin BND, vµ do ®ã cã ®ñ th«ng tin vÒ danh s¸ch dµnh riªng cña khe t¬ng øng trong siªu khung tiÕp theo. Tr¹m do ®ã sÏ dµnh riªng ®îc khe t¬ng øng t¹i khung tiÕp theo b»ng b¶n tin dµnh riªng BND mµ kh«ng cÇn biÕt th«ng tin vÒ phÇn cßn l¹i cña siªu khung.

Tr¹m b¾t ®Çu nghe th«ng tin

1 gi©y = 75 khe

Dung sai th«ng th­êng lªn tíi 127 khe

255 khe sau ®ã (3,4 gi©y) b¾t ®Çu cho phÐp ph¸t BND

B¶n tin

Khe dµnh riªng BND sau Ýt nhÊt 128 khe

H×nh 4.22. Dµnh riªng BND

87

Mçi sù dµnh riªng nµy cã thÓ t×m trªn mét kho¶ng dung sai 127 khe thêi gian vÒ c¶ hai bªn theo vÞ trÝ hiÖn thêi trong bÊt kú siªu khung nµo. 4.9.3.5. TruyÒn nöa khe. TruyÒn nöa khe cho phÐp tr¹m ph¸t b¶n tin ng¾n mµ kh«ng cÇn t×m hiÓu vÒ c¬ cÊu khung hiÖn t¹i. Tr¹m mong muèn ph¸t tin kiÓu nµy ban ®Çu sÏ l¾ng nghe trªn kªnh, cø víi mçi khe thêi gian tr¹m sÏ t×m hiÓu cã tr¹m nµo ®ang ph¸t trªn khe ®ã hay kh«ng, nÕu ®Õn nöa khe mµ kh«ng thÊy cã sù ph¸t nµo th× tr¹m sÏ gieo ngÉu nhiªn “xóc x¾c” víi x¸c xuÊt thµnh c«ng lµ 1/x víi x lµ sè nhá. NÕu kÕt qu¶ lµ ®îc th× tr¹m sÏ ph¸t b¶n tin ng¾n trªn nöa khe ®ã. Nh ®· nãi, viÖc chän ngÉu nhiªn ®Ó tr¸nh kh¶ n¨ng 2 tr¹m cïng chän nöa khe ®ã cïng mét lóc. §é dµi mét khe

B¶n tin c¶ khe

Tr¹m l¾ng nghe khi b¾t ®Çu mét khe

NÕu ch­a cã truyÒn dÉn trªn khe nµy, tr¹m sÏ ngÉu nhiªn lùa chän xem cã ph¸t b¶n tin nöa khe hay kh«ng.

B¶n tin nöa khe

H×nh 4.23. TruyÒn nöa khe

B¶n tin nöa khe sÏ bao gåm nhËn d¹ng cña tr¹m ph¸t nã, nhng víi ®é dµi ng¾n nªn kh«ng cã th«ng tin vÞ trÝ cña nã trong ®ã. Tr¹m chØ cã ®ñ ®é dµi khe ®Ó ph¸t b¶n tin BND hoÆc Plea Response ®Ó dµnh riªng khe kh¸c cho nã. ViÖc dµnh riªng BND sÏ dµnh cho

88

tr¹m mét khe t¹i siªu khung tiÕp theo nhng t¹i vÞ trÝ sau so víi siªu khung t¬ng øng. Do ®ã, ®Ó dµnh riªng n khe th× tr¹m ph¶i t¹o n b¶n tin nöa khe trªn siªu khung ®ã. MÆt kh¸c, Plea Response l¹i dµnh cho tr¹m mét sè khe ngay t¹i siªu khung ®ã t¹i nh÷ng khe cã thÓ truyÒn. Néi dung ph¬ng thøc Plea Response nh phÇn díi ®©y. 4.9.3.6. Yªu cÇu khÈn thiÕt - Plea Response Víi c¬ chÕ Plea Response tr¹m muèn truy nhËp sÏ cÇn dµnh ®îc mét sè khe thêi gian bëi viÖc ph¸t mét b¶n tin nöa khe khÈn thiÕt cho c¸c tr¹m ngang hµng.

Tr¹m A ph¸t b¶n Y tr¶ lêi víi danh s¸ch c¸c khe cã tin nöa khe khÈn thiÕt cho thÓ cho A tr¹m Y

1 gi©y (75 khe)

A cã thÓ dïng ph­¬ng thøc BND ®Ó di chuyÓn khe tíi vÞ trÝ kh¸c

C¸c khe cña tr¹m A t¹i vÞ trÝ thÝch hîp

H×nh 4.24. Giao thøc yªu cÇu khÈn thiÕt

Gi¶ sö r»ng tr¹m A muèn truy nhËp m¹ng trong mét vïng cã c¸c tÇu bay, trong ®ã cã X vµ Y. Tr¹m A sö dông giao thøc SARP ®Ó quyÕt ®Þnh tÇu bay nµo ®Ó ph¸t b¶n tin Plea Response tíi, vµ nã chän tr¹m Y. Tr¹m A sÏ ph¸t b¶n tin nöa khe trong ®ã yªu cÇu khÈn thiÕt tr¹m Y chØ cho A mét sè khe thêi gian ®Ó truyÒn th«ng. Sau ®ã, tr¹m Y sÏ ph¸t cho tr¹m A b¶n tin c¶ khe trong ®ã cã th«ng tin vÒ c¸c khe mµ A cã thÓ dïng ®Ó ph¸t b¶n tin c¶ khe ®Çu tiªn. Håi ®¸p cña tr¹m Y cßn cã c¶ viÖc dµnh riªng c¸c khe thÝch hîp cho tr¹m A trªn sù n¾m v÷ng cÊu tróc khung mµ Y ®ang cã. ViÖc dµnh riªng nµy ngay trªn siªu khung mµ A ®· ph¸t b¶n tin nöa khe Plea

89

Response. Sau ®ã tr¹m A sÏ thùc hiÖn ph¸t b¶n tin b×nh thêng trªn c¸c khe ®· dµnh riªng. Tr¹m A cßn cã thÓ sö dông giao thøc BND ®Ó chän c¸c khe gÇn c¸c khe ®· ®îc Y chØ cho. A lµm viÖc nµy v× nã lu«n ph¶i ph¸t th«ng tin ®i trªn mét sè khe x¸c ®Þnh, víi møc x¸c ®Þnh. 4.9.4. Giao thøc kho¸ khe dµnh riªng Cã 2 kiÓu kho¸ khe dµnh riªng ®Ó cung cÊp sù b¶o vÖ riªng c¸c khe cho c¸c th«ng tin quan träng muèn ph¸t tõ mÆt ®Êt, ®ã lµ Kho¸ khe dµnh riªng siªu khung (Superframe block reservation) vµ Kho¸ khe dµnh riªng khung 1 gi©y (Second frame block reservation). 4.9.4.1.

Kho¸

khe

dµnh

riªng

siªu

khung

(Superframe block reservation) Tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ dïng giao thøc Kho¸ khe dµnh riªng siªu khung ®Ó dµnh riªng mét sè khe cho viÖc cña m×nh. Giao thøc nµy t¹o ra mét lo¹t c¸c khe mµ c¸c tr¹m kh¸c kh«ng thÓ dµnh riªng c¸c khe ®ã cho viÖc th«ng tin. KÓ c¶ c¸c giao thøc truy nhËp m¹ng còng bÞ cÊm. Giao thøc cung cÊp cho mÆt ®Êt mét ph¬ng tiÖn ®Ó tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ qu¶ng b¸ l¹i c¸c tin tøc kho¸ khe nµy th«ng qua c¸c tr¹m di ®éng. u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy lµ khi mét tr¹m di ®éng ë mét vÞ trÝ tèt nh×n thÊy c¸c tr¹m kh¸c so víi tr¹m mÆt ®Êt, nã sÏ th«ng b¸o sù b¶o vÖ khe tèt h¬n so víi chØ mét m×nh tr¹m mÆt Tr¹m mÆt G ph¸t ®Êt ph¸t c¸c®Êt th«ng tin nµy. NÕu c¬ chÕ ho¹t ®éng tiÕp søc nµy ho¹t Tr¹m di ®éng M sö dông th«ng tin kho¸ c¸c khe

khe tr¹mch¾n mÆt ®Êt ®éng tr¹m mÆt ®Êt sÏ mµ ch¾c chän mét tr¹m di ®éng cã vÞ nµy th× vµ sö dông gi¶o thøc yªu cÇu trùc tiÕp

dµnh riªng cho m×nh

Khèi khe ®­îc b¶o

trÝ ®Ó tèt dµnh ®Ó ph¸t chocho nhiÒu dic¸c ®éng sù kho¸ khecho nµy.tr¹m Do ®ã ®Ótr¹m ph¸t l¹i th«ng kh¸c tin vÖ chØ riªng khe

sö dông di ®éng M qu¶ng nã tr¹m sÏ chän c¸c tr¹m di ®éng ë vÞ trÝ cao nµo ®ã mÆt gÇn®Êt trung t©m vïng

®Ó ph¸t th«ng tin kho¸ khe. H×nh vÏ 4.25 m« t¶ viÖc b¶o vÖ khe b¨ng c¸ch sö dông tr¹m di ®éng qu¶ng b¸ l¹i, cô thÓ nh sau:

Tr¹m mÆt ®Êt G vµ tr¹m di ®éng M liªn tôc dµnh riªng c¸c khe trªn ®Ó thùc hiÖn ph¸t c¸c th«ng tin kho¸ khe.

Kho¶ng gi÷a khe cña tr¹m M qu¶ng b¸ l¹i vµ khèi khe ®­îc b¶o vÖ cho tr¹m mÆt ®Êt ®Ó cho c¸c tr¹m di ®éng kh¸c còng cã thÓ lÆp l¹i c¸c th«ng tin nµy.

H×nh 4.25. B¶o vÖ khe b»ng c¸ch sö dông tr¹m di

90

• Tr¹m mÆt ®Êt muèn b¶o vÖ 3 khèi 10 khe thêi gian trong mét siªu khung. Gi¶ sö lµ c¸c khe tõ 100 – 109, 1600 – 1609, 3100 – 3109 (chó ý r»ng tÝnh tõ khe hiÖn t¹i sè 0). • Tr¹m G chän tr¹m di ®éng M ®Ó qu¶ng b¸ l¹i c¸c th«ng tin. • Tr¹m G ph¸t mét b¶n tin th«ng b¸o viÖc kho¸ c¸c khèi khe trªn, gi¶ sö th«ng tin ®ã ®îc ph¸t trªn khe sè 5. • Trong th«ng tin trªn, G ph¸t thªm bao gåm c¶ ®Þa chØ cña tr¹m M vµ khe dµnh riªng cho M ph¸t l¹i. V× mét sè lý do sÏ diÔn gi¶i sau ®©y, khe nµy kh«ng n»m trong khèi khe dµnh riªng cho G vµ ph¶i n»m phÝa tríc chóng, gi¶ sö lµ khe sè 96. • Trªn khe 96, M qu¶ng b¸ l¹i b¶n tin trªn hé tr¹m G. • NÕu thÊy cÇn thiÕt, G cã thÓ yªu cÇu ph¸t thªm c¸c b¶n tin nh vËy tríc mçi khèi nh 1600, 3100 nh h×nh vÏ trªn. Trong cã 3viÖc tr¹m mÆt G cßn cã thÓ nhÊn m¹nh viÖc kho¸ khevïng b»ng hái c¸c tr¹m di ®Êt G, G1, G2, cã thÓ sö

®éng kh¸c lµ N, P ph¸t c¸c th«ngdông tin 3trªn c¸c khe kh¸c (h×nh vÏ tr¹m di ®éng A, B, C 4.26).

®Ó qu¶ng b¸ l¹i th«ng tin kho¸ khèi khe dµnh riªng

H×nh 4.26. B¶o vÖ khe b»ng c¸ch sö dông nhiÒu tr¹m di 3 tr¹m mÆt ®Êt ®éng qu¶ng b¸ l¹i.

G, G1, G2, cã thÓ th«ng b¸o c¸c b¶n tin kho¸ khèi khe cho c¶ 3 tr¹m di ®éng A, B, C ®Ó qu¶ng b¸ l¹i

H×nh 4.27. B¶o vÖ khe b¨ng c¸ch sö dông nhiÒu tr¹m di ®éng vµ nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt qu¶ng b¸ l¹i.

91

Trong trêng hîp cã nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt trong vïng ®ã th× viÖc kho¸ khèi khe cã thÓ thùc hiÖn bëi nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt vµ tr¹m di ®éng (h×nh 4.27).

4.9.4.2. Kho¸ khe dµnh riªng khung 1 gi©y (Second frame block reservation). Giao thøc nµy cho phÐp tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ dµnh riªng mét hoÆc vµi khe trong mçi gi©y dµnh riªng cho m×nh ®Ó ph¸t c¸c th«ng tin quan träng cho c¸c tr¹m di ®éng. Kh«ng cã sù cã mÆt cña tr¹m mÆt ®Êt trong mèi khung 1 gi©y, c¸c tr¹m di ®éng sÏ dµnh riªng (mÆc ®Þnh) 8 khe ®Çu tiªn cña mçi gi©y. tuy nhiªn tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ t¨ng hoÆc gi¶m sè lîng trªn tuú theo øng dông mµ nã sö dông khi kho¸ c¸c khe trªn. Khèi khe mµ tr¹m mÆt ®Êt muèn kho¸ dµnh

C¸c tr¹m di ®«ng ph¸t th«ng tin

Tr¹m mÆt ®Êt gi¶m kÝch cì khèi khe dµnh Mét gi©y = 75 khe

H×nh 4.28. Kho¸ khe dµnh riªng khung 1 gi©y

92

4.9.5. C¸ch ly mÆt ®Êt. N¬i mµ tr¹m mÆt ®Êt sö dông giao thøc Dµnh riªng tù hiÖu chØnh ®Ó göi c¸c tr¹m di ®éng c¸c chïm ®ång bé qu¶ng b¸, VDL Mode 4 sö dông kh¸i niÖm C¸ch ly mÆt ®Êt ®Ó hç trî viÖc qu¶n lý kªnh. Nhãm c¸c khe (thêng lµ 8) sau khe yªu cÇu trùc tiÕp ®ã sÏ ®îc c¸ch ly vµ kh«ng cho bÊt cø tr¹m di ®éng nµo ph¸t n÷a. Th«ng thêng, nhãm khe sau khe dµnh riªng ®Þnh kú sÏ ®îc c¸ch ly. Tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ ph¸t th«ng tin dµnh riªng khe cho mét tr¹m di ®éng míi trªn c¸c khe c¸ch ly ®Ó gi¶m viÖc tranh chÊp víi c¸c tr¹m kh¸c vµ t¨ng hiÖu qu¶ truy nhËp m¹ng cña hÖ thèng mÆt ®Êt trùc tiÕp. T¸c dông cña viÖc C¸ch ly khe nh»m gom c¸c khe dµnh riªng trùc tiÕp, gióp t¨ng hiÖu qu¶ sö dông kªnh vµ ®Ó c¸c khe cßn l¹i cho ho¹t ®éng ®éc lËp. NÕu tr¹m di ®éng ë c¸ch xa tr¹m mÆt ®Êt mét kho¶ng c¸ch x¸c ®Þnh nµo ®ã th× nã cã thÓ ®îc phÐp coi c¸c khe c¸ch ly trªn lµ cha dµnh riªng vµ cã thÓ sö dông ®Ó ph¸t nh b×nh thêng.

B¶n tin ADS-B trùc tiÕp

Tr¹m mÆt ®Êt ph¸t th«ng tin trªn c¸c khe c¸ch ly

TÇu bay ngoµi tÇm phñ cña tr¹m mÆt ®Êt tr¸nh c¸c khe c¸ch ly

H×nh 4.29. C¸ch ly

93

4.9.6.

Kªnh

b¸o

hiÖu

toµn

cÇu

(Global

signalling

channels - GSC) CÆp kªnh b¸o hiÖu toµn cÇu GSC-A vµ GSC-B ®îc cung cÊp ®Ó ®iÒu khiÓn th«ng tin trªn hÇu hÕt c¸c vïng kÓ c¶ mËt ®é ®«ng. Trªn nh÷ng vïng lu lîng mËt ®é rÊt cao, c¸c kªnh GSC cßn ®îc bæ xung c¸c kªnh b¸o hiÖu néi bé Local Signalling Chanels - LSC ®Ó sö dông trong vïng tiÕp cËn t¹i s©n. C¸c kªnh GSC cßn ®îc sö dông ®Ó ph¸t b¶n tin Danh s¸ch dÞch vô – Directory of Service. GSC ¸p dông trªn toµn cÇu vµ lµ mét thµnh phÇn c¬ b¶n trong ho¹t ®éng cña VDL Mode 4. ý tëng dÆt hai kªnh GSC lµ GSC-A vµ GSC-B nh»m môc ®Ých cho c¸c ho¹t ®éng ®éc lËp. Tr¹m cã mét m¸t ph¸t (cÊu h×nh tèi thiÓu) sÏ ph¸t quay vßng trªn 2 kªnh nµy mét c¸ch tù ®éng trong khi 2 m¸y thu gi¸m s¸t 2 kªnh mét c¸ch liªn tôc.

Tèc ®é cËp nhËt

trung b×nh sÏ ®îc tho¶ m·n tiªu chuÈn (10 gi©y). Víi 2 kªnh GSC, mét tr¹m chØ cÇn ph¸t tÝn hiÖu 20 gi©y mét lÇn trªn mèi kªnh. ViÖc sö dung cÆp kªnh GSC trªn toµn cÇu lµm ®¬n gi¶n ho¸ ho¹t ®éng cña c¸c tr¹m ph©n c¸ch phæ vµ kh«ng lµm ¶nh hëng bÊt lîi ®Õn viÖc sö dông phæ cho nh÷ng vïng mËt ®é bay thÊp. Víi 2 kªnh GSC mang theo th«ng tin qu¶n lý liªn kÕt vµ ADS-B, VDL Mode 4 ®· tÝnh ®Õn nhiÔu kh«ng mong muèn trªn c¸c kªnh. MÊt mét trong hai kªnh sÏ dÉn ®Õn c¸c sù kiÖn kh«ng mong muèn vµ kh«ng ®Þnh tríc, kÕt qu¶ lµ lµm gi¶m tèc ®é cËp nhËt th«ng tin lu lîng cho tÊt c¶ c¸c tr¹m. ViÖc gi¶m tèc ®é cËp nhËt vÉn ®ñ tho¶ m·n c¸c øng dông. Trªn nh÷ng vïng t¶i GSC thÊp, nhµ chøc tr¸ch ®Þa ph¬ng cã thÓ cho phÐp c¸c øng dông qu¶ng b¸ vµ th«ng tin ATS th«ng thêng trªn c¸c kªnh GSC.

94

4.9.7. Qu¶n lý tÇn sè. BÊt cø kªnh 25kHz nµo trong kho¶ng 108,00 – 136,975, ®îc b¶o vÖ thÝch ®¸ng, ®Òu cã thÓ dïng cho VDL Mode 4 tuú thuéc vµo øng dông. Hai kªnh GSC cã thÓ ®îc chØ ®Þnh trong b¨ng 136.900 ®Õn 136.975, mÆc dï cã thÓ chia chóng ra ®Ó b¶o vÖ nhiÔu xuyªn kªnh. ViÖc qu¶n lý tÇn sè cung cÊp c¸c lîi ®iÓm sau: • T¹o hiÖu qu¶ sö dông phæ trong tËp hîp ®· ®îc chØ ®Þnh toµn cÇu cho c¸c øng dông c¬ b¶n.

H×nh 4.30. Qu¶n lý tÇn sè Lµ ®èi tîng theo yªu cÇu cña tõng vïng vµ sù qu¶n lý tÇn sè, c¸c kªnh bæ xung cã thÓ ®îc chØ ®Þnh cho c¸c øng dông ®Æc biÖt nh lµ ADS-B vµ ADS-C. • Linh ho¹t trong viÖc t¨ng cêng c¸c ho¹t ®éng vµ qu¶n lý phæ néi vïng. • B¶o vÖ c¸c chøc n¨ng yªu cÇu sù an toµn §iÒu nµy cho phÐp nhµ cung cÊp c¸c vïng cã thÓ tæ chøc tÇn sè dÉn ®êng theo chÝnh s¸ch qu¶n lý phæ cña m×nh, vµ do ®ã

95

gióp cho viÖc b¶o ®¶m sù ®éc lËp cña th«ng tin liªn l¹c vµ tËn dông ®îc tÇn sè radio. C¸c kªnh ®ã cã thÓ ®îc ®Þnh nghÜa s½n trªn c¬ së d÷ liÖu c¸c tr¹m hoÆc nhËn ®îc th«ng qua “Directory of Service” trªn kªnh GSC. C¸c tr¹m VDL Mode 4 cã thÓ tù ®éng hiÖu chØnh tr¹m ho¹t ®éng tõ kªnh GSC vÒ kªnh LSC vµ quay trë l¹i khi vµo vµ ra c¸c vïng ®Þa lý ®Æc biÖt. 4.9.8. B¶n tin danh môc dÞch vô (Directory of Services – DoS) Nh÷ng tr¹m mÆt ®Êt cã chøc tr¸ch cã thÓ göi DoS trªn kªnh GSC sö dông c¸c tham sè §iÓm truy cËp dÞch vô qu¶ng b¸ (Broadcast Service Access Point - BSAP) cã trong c¸c khung XID. DoS ®Þnh nghÜa c¸c tÇn sè vµ nh÷ng øng dông t¬ng øng cho phÐp trong nh÷ng vïng kh¸c nhau. C¸c øng dông cã thÓ lµ DGNSS, c¸c dÞch vô ATN vµ ATIS trªn c¸c tÇn sè t¬ng øng. B¶n tin DoS cã thÓ sö dông ®Ó ghi ®Ì lªn c¬ së d÷ liÖu t¹i bé nhí c¸c tr¹m nh»m ®iÒu chØnh sù thay ®æi theo c¸c vïng cho phï hîp, quy ho¹ch tÇn sè, vµ møc ®é cña c¸c dÞch vô. Sù lùa chän c¸c dÞch vô cã thÓ thùc hiÖn tù ®éng b»ng c¸ch sö dông c¸c dÞch vô tù ®éng ®iÒu chØnh hoÆc theo phi c«ng/KSVKL. DoS cã cÊu tróc linh ho¹t vµ cã thÓ ®iÒu chØnh phï hîp theo c¸c ®Æc ®iÓm sau: • TÝnh n¨ng chuyÓn ®Õn kªnh hiÖn thêi hoÆc kªnh kh¸c. Mçi b¶n tin DoS cã c¸c trêng riªng biÖt víi nh÷ng th«ng tin cho kªnh hiÖn thêi vµ cã kh¶ n¨ng thªm th«ng tin cña mét hoÆc nhiÒu kªnh n÷a. • Sù tËp hîp cña c¬ së d÷ liÖu lín DoS th«ng qua rÊt nhiÒu m· truy nhËp. Mçi viÖc ph¸t cã thÓ thay thÕ m· truy nhËp nÕu ph¸t hiÖn ra m· trïng hoÆc thªm m· míi vµo nÕu kh¸c nhau. • TÝnh s½n sµng cña hÖ thèng ®îc ®¸nh dÊu bëi 2 c¸ch: 1) B»ng c¸ch thªm mét byte duy nhÊt vµo mçi dÞch vô. Sè lîng byte thªm vµo ®îc biÓu thÞ trong trêng phô cña m· øng dông. Cã 4 kiÓu dµnh cho c¸c øng dông ADS-B,

96

TIS-B, ngoµi ra c¸c byte nµy cã cÊu tróc më cho sù sö dông trong t¬ng lai. 2) Th«ng qua viÖc sö dông trêng th«ng tin dÞch vô, ®©y lµ mét ph¬ng tiÖn nÐn ®Ó cung cÊp th«ng tin dÞch vô, mçi bit trong trêng thÓ hiÖn mét dÞch vô ®Æc trng. NÕu bit nµy = 1 th× dÞch vô s½n sµng vµ ngîc l¹i. 4.10. Ho¹t ®éng PhÇn nµy m« t¶ ho¹t ®éng cña c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ di ®éng trong VDL Mode 4 trong viÖc sö dông c¸c chÕ ®é ho¹t ®éng, c¸c giao thøc dµnh riªng, c¸c kªnh GSC vµ qu¶n lý tÇn sè nªu trªn. 4.10.1. C¸c tr¹m di ®éng 4.10.1.1. Truy nhËp m¹ng C¸c tr¹m sö dông c¸c giao thøc Truy nhËp m¹ng trong phÇn 4.9.3. ®Ó nhanh chãng truy cËp vµo m¹ng, c¸c tr¹m di ®éng cã thÓ qu¶ng b¸ th«ng tin vÒ m×nh chØ trong vµo gi©y sau khi më m¸y. Tuy nhiªn nÕu tr¹m di ®éng kh«ng sö dông c¸c giao thøc nµy th× nã cã thÓ: • Cho mçi m¸y thu thu mét kªnh GSC cho ®Õn khi nhËn ®îc ®ñ b¶n ®å khe thêi gian hiÖn t¹i vµ khe dµnh riªng trong t¬ng lai. ViÖc nµy chiÕm 1 phót (1 siªu khung). • B¾t ®Çu ph¸t trªn mâi kªnh GSC theo møc mÆc ®Þnh sö dông B¸o c¸o ®éc lËp. ViÖc nµy ph¶i thùc hiÖn c¶ hai giao thøc Dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú vµ Dµnh riªng qu¶ng b¸ t¨ng cêng. Sau ®ã mét phót th× chØ cÇn sö dông giao thøc Dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú. Sau ®ã, tr¹m di ®éng cã thÓ ®îc tr¹m mÆt ®Êt híng dÉn chuyÓn tõ c¸c kªnh GSC sang c¸c kªnh LSC. 4.10.1.2. B¸o c¸o ADS-B ®éc lËp. Khi b¾t ®Çu khëi ®éng, tr¹m di ®éng cã thÓ sö dông c¸c thñ tôc Truy cËp m¹ng nªu trªn. Nã sÏ b¾t ®Çu nhËn vµ göi c¸c b¶n tin ADS-B trªn hai kªnh GSC.

97

Tr¹m sÏ b¾t ®Çu ph¸t trªn 2 kªnh GSC theo tèc ®é mÆc ®Þnh, kÕt qu¶ lµ t¹o nªn tèc ®é m¹ng kÕt hîp b»ng 2 lÇn tèc ®é riªng rÏ. Sù ph¸t sÏ ®îc ph©n bæ trªn 2 kªnh ®Ó ®¹t ®îc tèc ®é b¸o c¸o xÊp xØ cÇn thiÕt. ViÖc sö dông 2 kªnh nh»m môc ®Ých dù phßng trong trêng hîp mÊt kªnh v× mét lý do nµo ®ã. ViÖc sö dông c¸c khe hiÖn t¹i vµ trong t¬ng lai ®îc c¸c tr¹m ®Æt tríc theo c¸c giao thøc dµnh riªng. B»ng c¸ch b¸o tríc sù sö dông c¸c khe, c¸c tr¹m cã thÓ th«ng tin mµ tr¸nh c¸c tr¹m kh¸c cïng dïng khe ®ã g©y nªn c¸c nhiÔu kh«ng mong muèn. C¸c tr¹m cã thÓ sö dông giao thøc Dµnh riªng qu¶ng b¸ ®Þnh kú ®Ó ph¸t c¸c b¶n tin ADS-B. Giao thøc nµy cho phÐp tr¹m dµnh riªng khe thêi gian trong c¸c siªu khung liªn tiÕp nhau. Mçi sù dµnh riªng ®Òu dµnh cho c¸c khe t¬ng øng nhau t¹i c¸c siªu khung (vµ cã dung sai nÕu cÇn thiÕt), vµ sù dµnh tríc cã thÓ kÐo dµi tõ phót nµy sang phót kh¸c gäi lµ “luång”. Mét tr¹m cã thÓ t¹o ra sè lîng b¶n tin ADS-B nhiÒu tuú ý ®Ó göi ®i trong mét phót. VÝ dô nÕu tr¹m muèn göi b¶n tin ADS-B cø 6 gi©y mét lÇn th× nã ph¶i t¹o ra 6 luång. 4.10.1.3. B¸o c¸o ADS-B trùc tiÕp Mét tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ truyÒn trùc tiÕp c¸c b¶n tin ADS-B víi tr¹m mÆt ®Êt trªn mét kªnh x¸c ®Þnh víi tèc ®é x¸c ®inh th«ng qua B¶n tin yªu cÇu chung vµ giao thøc Dµnh riªng tù ®éng hiÖu chØnh. Khi tr¹m di ®éng nhËn ®îc b¶n tin dµnh riªng tù ®éng hiÖu chØnh, nã sÏ dõng viÖc b¸o c¸o ®éc lËp l¹i vµ b¾t ®Çu b¸o c¸o nh ®îc yªu cÇu. §Ó dõng viÖc b¸o c¸o ®éc lËp, tr¹m di ®éng ph¶i ph¸t b¶n tin huû dµnh riªng trªn c¸c khe ®· dµnh riªng. §iÒu nµy b¸o cho c¸c tr¹m kh¸c biÕt c¸c khe nµy hiÖn bá trèng. B¶n tin yªu cÇu chung víi ID x¸c ®Þnh kiÓu sÏ ®îc tr¹m di ®éng ph¸t ®i. Th«ng thêng chØ râ b¶n tin ADS-B nhng cã thÓ chØ râ to¹ ®é. B¶n tin cßn bao gåm thêi gian giíi h¹n time-out chØ ra sè lîng siªu khung mµ nã dµnh riªng khe, tèc ®é b¸o c¸o vµ kho¶ng trùc tiÕp. Tham sè “kho¶ng trùc tiÕp – direct offset” nµy chØ thÞ: • Tr¹m di ®éng cã thÓ qu¶ng b¸ ®éc lËp, quyÕt ®Þnh trªn c¸c khe riªng cña nã sö dông tèc ®é x¸c ®Þnh.

98

• Tr¹m di ®éng cã thÓ sö dông c¸c khe ®· ®Þnh nghÜa tríc cña tr¹m mÆt ®Êt Yªu cÇu cßn bao gåm tÇn sè ®Ó b¾t buéc tr¹m di ®éng sö dông nÕu cÇn thiÕt. ViÖc ph¸t b¶n tin ADS-B ®¬n vµ c¸c b¶n tin kh¸c Tr¹m di ®éng cã thÓ ®îc tr¹m kh¸c chØ thÞ ph¸t b¶n tin ADS-B hoÆc c¸c b¶n tin kh¸c trªn mét khe thêi gian. §iÒu nµy cã thÓ thùc hiÖn b»ng c¸ch sö dông c¸c b¶n tin Yªu cÇu chung víi giao thøc Dµnh riªng yªu cÇu mét híng ph¸t ®i tõ mét tr¹m ®Õn mét tr¹m kh¸c. Giao thøc Dµnh riªng yªu cÇu mét híng cã thÓ ph¸t ®i bëi tõ tr¹m ®i ®éng ®Õn c¸c tr¹m di ®éng kh¸c vµ tr¹m mÆt ®Êt, tõ tr¹m mÆt ®Êt ®Õn c¸c tr¹m di ®éng. Tr¹m kh¸c tr¶ lêi b»ng khe ®· chØ ®Þnh trong yªu cÇu cña b¶n tin yªu cÇu chung. C¸c b¶n tin nµy nh»m thu nhËn c¸c th«ng tin tõ c¸c tr¹m kh¸c nh: • D÷ liÖu truyÒn møc thÊp (vd to¹ ®é tiÕp theo) vµ c¸c th«ng tin mµ v× mét lý do nµo ®ã cha nhËn ®ñ. • NhËn nhiÒu th«ng tin vÒ vÞ trÝ h¬n tõ c¸c tÇu bay gÇn ®ã. ChÕ ®é ngñ ChÕ ®é ngñ dµnh cho tÇu bay ®ang ®ç. Khi ë chÕ ®é ngñ vµ tÜnh, tèc ®é b¸o c¸o gi¶m xuèng, khi tÇu bay di chuyÓn th× tèc ®é nµy t¨n lªn. ViÖc nµy nh»m môc ®Ých gi¶m t¶i cho m¹ng. Mét b¶n tin Dµnh riªng tù ®éng hiÖu chØnh cã thÓ mang chØ thÞ ®Ó chuyÓn ®Õn chÕ ®é ngñ. B¶n tin nµy còng mang 2 tham sè ®Ó phÝ thu quyÕt ®Þnh khi nµo tho¸t khái chÕ ®é ngñ. Thø nhÊt lµ vÞ trÝ hiÖn t¹i vµ thø hai lµ tèc ®é. NÕu mét trong hai tham sè trªn vît qu¸ ngìng nµo ®ã th× tÇu bay sÏ b¾t ®Çu ph¸t c¸c b¶n tin ADS-B víi tèc ®é cao. Sö dông giao thøc Qu¶ng b¸ t¨ng cêng ®Ó d¸t ®îc ®iÒu nµy. Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu t¹i chÕ ®é ngñ ®îc chØ ra trong b¶n tin Dµnh riªng tù ®éng hiÖu chØnh. Tè ®é truyÒn khi rêi khái chÕ ®é ngñ ®îc quyÕt ®Þnh bëi tr¹m di ®éng. B¸o c¸o vÞ trÝ

99

C¸c b¶n tin VDL Mode 4 hç trî c¸c th«ng tin to¹ ®é. C¸c th«ng tin to¹ ®é cã thÓ truyÒn ®éc lËp víi tèc ®é thÊp trªn mçi kªnh mµ tr¹m ®ang ph¸t ADS-B. Thªm vµo ®ã, to¹ ®é cã thÓ ®îc göi trong håi ®¸p b¶n tin Yªu cÇu trùc tiÕp/chung cña tr¹m kh¸c. Tham

sè

vïng

trêi

ph¸t

xuèng

(Downlink

of

airborne

parameters - DAP) C¸c tr¹m di ®éng ngoµi ph¸t c¸c b¶n tin ADS-B cßn cã thÓ ph¸t c¸c b¶n tin DAP theo: • Mét c¸ch ®Þnh kú nh lµ c¸c b¶n tin qu¶ng b¸. • Theo yªu cÇu, sö dông giao thøc Yªu cÇu mét híng hoÆc Dµnh riªng tù ®éng hiÖu chØnh. C¸c b¶n tin DAP cã thÓ ®îc göi ®éc lËp hoÆc th«ng qua viÖc tr¶ lêi yªu cÇu cña tr¹m kh¸c. 4.10.2. Tr¹m mÆt ®Êt Sù cã mÆt cña tr¹m mÆt ®Êt kh«ng yªu cÇu sö dông c¬ chÕ ho¹t ®éng ®éc lËp trªn c¸c kªnh GSC chØ ®Þnh tríc. Tr¹m mÆt ®Êt ph¸t lªn c¸c d÷ liªu theo nhiÒu kiÓu kh¸c nhau ®Ó hç trî qu¶n lý liªn l¹c trong c¸c øng dông sau: • B¶n tin ADS-B, dïng cho qu¶n lý th«ng tin vµ c¸c dÞch vô ADSB. • B¶n tin yªu cÇu chung, sö dông ®Ó híng dÉn tÇu bay thay ®æi c¸c th«ng sè khe thêi gian b¸o c¸o (tèc ®é, kªnh, chÕ ®é tù ®éng/trùc tiÕp) hoÆc híng dÉn tÇu bay ph¸t c¸c th«ng sè DAP ®Þnh kú hay theo yªu cÇu. • C¸c b¶n tin DoS, b¸o c¸c dÞch vô VDL Mode 4 nµo ®ang s½n sµng trªn c¸c kªnh. • B¶n tin kho¸ khe, sö dông ®Ó kho¸ mét sè liªn tôc c¸c khe thêi gian ®Ó sö dông cho tr¹m mÆt ®Êt ph¸t c¸c th«ng tin quan träng. • B¶n tin TIS-B, hÖ thèng mÆt ®Êt dïng c¸c b¶n tin nµy ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin vÞ trÝ tõ Radar vµ c¸c tr¹m di ®éng ph¸t l¹i th«ng tin vÒ vÞ trÝ cho mÆt ®Êt. • B¶n tin FIS-B, sö dông ®Ó c¸c tr¹m mÆt ®Êt ph¸t c¸c th«ng tin vÒ s©n bay.

100

• B¶n tin GRAS, ph¸t qu¶ng b¸ th«ng tin t¨ng cêng cña GNSS sö dông hç trî th«ng tin vïng trêi, dÉn ®êng mÆt ®Êt vµ gi¸m s¸t. TÊt c¶ c¸c b¶n tin trªn ®Òu ph¸t qu¶ng b¸ trõ b¶n tin Yªu cÇu chung lµ cho cô thÓ tr¹m nµo ®ã. 4.10.2.1. B¶n tin ADS-B ph¸t tõ mÆt ®Êt. Tr¹m mÆt ®Êt ph¸t b¶n tin ADS-B sö dông Chïm ®ång bé bao gåm phÇn cè ®Þnh vµ mét sè phÇn thay ®æi. PhÇn thay ®æi cã tªn “Basic Ground” ®îc sö dông cho phÇn lín tr¹m mÆt ®Êt. Tèc ®é b¸o c¸o ADS-B cña tr¹m mÆt ®Êt lµ th«ng sè tuú chän bæ xung nhng thÊp h¬n tr¹m di ®éng. Th«ng thêng kh«ng thÊp h¬n mét b¶n tin trªn phót. 4.10.2.2. C¬ chÕ tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn tr¹m ®i ®éng ViÖc sö dông b¸o c¸o ®éc lËp/trùc tiÕp lµ mét tuú chän bæ xung. Tuy nhiªn cÇn tÇu bay sö dông b¸o c¸o ADS-B ®éc lËp trong qu¸ tr×nh bay b»ng vµ kh«ng cã sù qu¶n lý kh«ng gian, ®ång thêi b¸o c¸o trùc tiÕp sö dông trong c¸c vïng bay ®«ng vµ vïng s©n ®ç. B¸o c¸o trùc tiÕp lµ mét giao thøc linh ho¹t cã thÓ sö dông ë kªnh ®· ®Þnh ®Ó ph¸t vµ ë tèc ®é ®· ®Þnh. Nã cßn ®Ó chØ ®Þnh khe thêi gian cho truyÒn dÉn. 4.10.2.3. TIS-B Tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ ph¸t b¶n tin TIS-B lªn cho c¸c tr¹m di ®éng cha ®îc trang bÞ ADS-B. Cã 2 lo¹i b¶n tin: • B¶n tin theo dâi TIS-B, cho phÐp göi th«ng tin vÞ trÝ cho tíi 4 tÇu bay. B¶n tin nµy cïng víi sè hiÖu tÇu bay (callsign) ®îc dïng ®Ó hiÓn thÞ lªn mµn h×nh trªn m¸y bay trong môc d÷ liÖu CDTI. • B¶n tin theo dâi nhËn d¹ng TIS-B, göi sè hiÖu tÇu bay lªn cho tíi 4 tÇu bay. B¶n tin nµy ®îc göi víi tèc ®é thÊp h¬n so víi b¶n tin theo dâi TIS-B khi chóng chØ gåm c¸c d÷ liÖu tÜnh. Tèc ®é b¸o c¸o lµ mét tuú chän bæ xung, nhng thêng tèc ®é lµ 10 gi©y mét b¶n tin trªn mét r·nh ®èi víi

101

b¶n tin theo dâi TIS-B vµ mét b¶n tin trªn mét phót ®èi víi lo¹i kia. B¶n tin TIS-B cßn ®îc tr¹m mÆt ®Êt sö dông ®Ó ph¸t l¹i th«ng tin ADS-B. §iÒu nµy rÊt phï hîp khi tÇu bay ph¸t tíi vïng mµ cã nhiÒu kªnh ®îc dïng ®Ó ph¸t ADS-B. trong trêng hîp nµy tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ cung cÊp cho c¸c tÇu bay ë c¸c vïng kh¸c víi th«ng tin vÒ tÇu bay míi truy nhËp vïng trêi l©u tríc khi tÇu bay chuyÓn sang kªnh kh¸c. 4.10.2.4. B¶o vÖ viÖc ph¸t sãng cña tr¹m mÆt ®Êt C¸c tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ sö dông c¸ch ly ®Ó gi¶m kh¶ n¨ng c¸c khe cña m×nh bÞ c¸c tr¹m mÆt ®Êt kh¸c sö dông. Kü thuËt nµy h÷u dông v× tr¹m mÆt ®Êt ë c¸c vÞ thÊp víi tÇm phñ h¹n chÕ. Cã nghÜa lµ tÇu bay A víi gãc ngÈng thÊp cã thÓ kh«ng nhËn ®îc sãng tõ tr¹m mÆt ®Êt. C¸c khe thêi gian sö dông cho c¸c tr¹m mÆt ®Êt sÏ xuÊt hiÖn díi d¹ng trèng tríc khi tÇu bay A dïng. §iÒu nµy g©y nªn nhiÔu tíi c¸c tÇu bay kh¸c muèn nhËn th«ng tin tõ tr¹m mÆt ®Êt ®ã. Thªm vµo ®ã, viÖc ph¸t sãng cña tr¹m mÆt ®Êt cã ®é u tiªn cao h¬n c¸c b¸o c¸o ADS-B cña tÇu bay. Møc ®é u tiªn cña tr¹m mÆt ®Êt phô thuéc vµo øng dông ®ang hç trî. 4.10.2.5. Qu¶n lý viÖc ph¸t sãng cña tr¹m mÆt ®Êt. Tr¹m mÆt ®Êt sÏ ph¸t c¸c chïm th«ng tin víi nhiÒu kiÓu b¶n tin kh¸c nhau. H×nh 4.31 díi chØ ra c¸c d¹ng th«ng tin bao gåm: • C¸c b¶n tin ADS-B (c¸c chïm ®ång bé) • B¶n tin DoS • C¸c b¶n tin TIS-B • C¸c b¶n tin FIS-B • C¸c b¶n tin GRAS • C¸c b¶n tin yªu cÇu chung H×nh 4.31 cßn chØ ra: • C¸c khe bÞ kho¸. ChØ sö dông cho c¸c tr¹m mÆt ®Êt. Tai nh÷ng vïng cã nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt, c¸c tr¹m sÏ lËp kÕ ho¹ch tríc víi nhau. Khãi c¸c khe sÏ bao trïm sö dông cho c¸c tr¹m ®ã.

102

• B¸o c¸o trùc tiÕp cña tr¹m di ®éng trùc tiÕp tíi c¸c tr¹m di ®éng. C¸c khe sÏ ®îc lËp tø chØ ®Þnh cho viÖc ph¸t lªn. • C¸c khe c¸ch ly mÆt ®Êt. C¸c khe nµy ®îc dïng lËp tøc cho viÖc b¸o c¸o trùc tiÕp.

H×nh 4.31. TruyÒn ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt Chó ý r»ng tuyÕn ph¸t lªn cã thÓ lµ c¸c tuyÕn ph¸t s¸t c¹nh nhau vµ khe kh«ng cã ng¾t ®o¹n. §Ó ng¨n chÆn viÖc ph¸t khëi ®Çu qu¸ l©u, tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ xen vµo nh÷ng kho¶ng ng¾t.

Ch¬ng 5. C¸c vÊn ®Ò vÒ qu¶n lý hÖ thèng VDL Mode 4

Ch¬ng 5 cã néi dung bao gåm c¸c vÊn ®Ò vÒ qu¶n lý hÖ thèng VDL Mode 4, viÖc nµy bao gåm qu¶n lý kÕt nèi, qu¶n lý phæ tÇn sè vµ qu¶n lý kªnh sö dông cho VDL Mode 4 khi hÖ thèng ®· h×nh thµnh. Néi dung ®i s©u thªm vµo m« t¶ cÊu tróc khu«n d¹ng c¸c b¶n tin c¬ b¶n ph¸t ®i nh b¶n tin ®ång bé, b¶n tin DoS … PhÇn cuèi ch¬ng ®Ò ra 3 m« h×nh sö dông kªnh cho c¸c qu¸ tr×nh

103

chuyÓn giao sang hÖ thèng míi vµ mét sè quy tr×nh xö lý sù cè khi hÖ thèng gÆp lçi. 5.1. C¸c b¶n tin qu¶n lý kÕt nèi – Link Management 5.1.1. CÊu tróc b¶n tin chïm ®ång bé – SYNC BURST Líp Thùc thÓ qu¶n lý kÕt nèi LME trong VDL Mode 4 sö dông chïm ®ång bé ®Ó ®iÒu khiÓn viÖc th«ng tin. Chïm ®ång bé nµy cã thÓ chøa c¶ c¸c th«ng tin ADS-B liªn quan. Chïm ®ång bé cã 2 phÇn Cè ®Þnh chøa c¸c th«ng tin cÇn thiÕt cho viÖc duy tr× th«ng tin cïng víi d÷ liÖu c¬ b¶n ADS-B vµ phÇn

Thay ®æi chøa c¸c th«ng tin sö

dông cho c¸c øng dông kh¸c, vÝ dô nh ADS-B. B¶n tin ®ång bé cã 3 phÇn: Mµo ®Çu, Cè ®Þnh vµ Thay ®æi A. PhÇn mµo ®Çu – General Burst Header -

KiÓu giao thøc dµnh riªng

-

ChØ sè phiªn b¶n

-

§Þa chØ nguån (27 bit)

B¶ng 5.1. CÊu tróc phÇn mµo ®Çu 1

8 0 s27

7 1 s26

6 1 s25

Sè bÝt 5 4 1 1 ve ve

2 3 4 5

s24 S16 s8 ink

s23 s15 s7 mi

s22 s14 s6

r3 s21 s13 s5

Néi dung

§o¹n

Cê KiÓu dµnh riªng (rid), chØ sè phiªn b¶n(ver) §Þa chØ nguån (s) ChØ sè nhËn d¹ng b¶n tin (mi)

…

k

Tin tøc D÷ liÖu dµnh riªng (rd) NhËn d¹ng dµnh riªng më

6 6 – (n-5) n-4 n-3 n-2

réng (erid)

in1 e

rdk …

Cê

1 0 1

r2 s20 s12 s4 mi

r1 s19 s11 s3 mi

s18 s10 s2 mi

s17 s9 s1 mi

4

3

2

1

e

c16 c8 0

rd1

rid

k

KiÓm tra d vßng - CRC (c)

2 1 rid

…

rid n-1 n -

3 1 ve

1

c15 c7 1

c14 c6 1

c13 c5 1

c12 c4 1

c11 c3 1

c10 c2 1

B. PhÇn cè ®Þnh – Fix data field PhÇn cè ®Þnh lu«n ®îc ph¸t trong mäi b¶n tin, nã bao gåm: -

Cê chØ thÞ chÕ ®é ho¹t ®éng Trùc tiÕp/§éc lËp

c9 c1 0

104

-

§é cao (baro/geo)

-

§Þnh d¹ng CRC

-

VÞ trÝ.

-

Kinh ®é, vÜ ®é

-

§é cao c¬ së

-

HÖ sè phÈm chÊt thêi gian

-

Tuæi d÷ liÖu

B¶ng 5.2. C¸c thµnh phÇn cña phÇn cè ®Þnh: Trêng th«ng tin NhËn d¹ng b¶n tin ChÕ ®é trùc tiÕp/®éc lËp TFOM NUCp NhËn d¹ng ch½n lÎ CRC VÜ ®é

Sè lîng

Gi¶i thÝch

bit 1

“0” chØ thÞ r»ng b¶n t in chøa chïm

1 2

®ång bé “0” chØ chÕ ®é trùc tiÕp vµ ngîc l¹i 4 tr¹ng th¸i thêi gian: c¬ b¶n ®¶m

4 1 12

b¶o, c¬ b¶n, thø hai, thø ba ChØ ra 16 tr¹ng th¸i ChØ thÞ phÇn CRC ch½n hay lÎ 12bit m· ho¸ CPR chØ thÞ vÜ ®é chÝnh x¸c ®Õn ±140m trong ph¹m

Kinh ®é

14

vi réng 600 dÆm 14bit m· ho¸ CPR chØ thÞ vÜ ®é chÝnh x¸c ®Õn ±120m trong ph¹m

NhËn d¹ng ®é cao theo baro

1

hoÆc geo

vi réng 600 dÆm Th«ng tin ®é cao ®îc ph¸t ®i lµ th«ng sè khÝ ¸p (barometric) hay h×nh häc (geometric). “0” t¬ng øng

§é cao

12

Tuæi d÷ liÖu ChØ sè nhËn d¹ng phÇn thay

4 4

®æi

víi barometric vµ ngîc l¹i. B¸o ®é cao theo khu«n d¹ng cña chuÈn SARP. Tuæi cña d÷ liÖu (theo chuÈn SARP) ChØ thÞ kiÓu d÷ liÖu trong phÇn thay ®æi.

Tæng: 56 bit

Trong phÇn nµy cã ®Ò cËp ®Õn m· ho¸ CRP (Compact Position Reporting) ®Ó chØ thÞ kinh/vÜ ®é vÞ trÝ cña tr¹m, ®©y lµ mét khu«n d¹ng ®îc ®Þnh nghÜa ®Ó m· ho¸ bit cho phÐp b¸o c¸o ®îc ®Çy ®ñ vÞ trÝ tr¹m víi sè lîng bit Ýt nhÊt. Gi¸ trÞ th« cña kinh vµ vÜ ®é cña tr¹m sÏ ®îc chia thµnh 2 phÇn: phÇn m· ho¸ CRP ph©n gi¶i thÊp n»m trong d÷ liÖu cè ®Þnh

105

cña chïm ®ång bé, phÇn m· ho¸ CRP ph©n gi¶i cao sÏ ®îc göi ®i trong mét hoÆc nhiÒu d÷ liÖu thay ®æi cña chïm. Trong phÇn m· ho¸ ph©n gi¶i thÊp, vÜ ®é ®îc m· ho¸ b»ng 14 bit vµ kinh ®é lµ 12 bit trong khi t¹i phÇn m· ho¸ ph©n gi¶i cao th× chØ cã 4,6, hoÆc 8 bit. PhÇn m· ho¸ ph©n gi¶i thÊp sö dông 12 bit chØ vÜ ®é so víi 14 bit chØ kinh ®é lµ ®Ó sai sè lín nhÊt khi m· ho¸ kinh ®é sÏ cao h¬n ë vÜ ®é kho¶ng 4 lÇn, sai sè cña kinh ®é cao nhÊt lµ t¹i c¸c vïng cùc. B¶ng 5.3. CÊu tróc b¶n tin nh sau: Néi dung Cê

chØ

thÞ

§o¹n

:

®iÒu

Sè bÝt 5 4 n cprf

8 n

7 N

6 n

ucp

ucp

ucp2

ucp1

4

3

6 7

lat8 ba

lat7 ba

lat6 bat1

lat5 bat1

t15 ba

4

3

2

1

0

8

t16 ba

bat6

bat5

bat4

bat3

bat2

bat1

9 10

t8 lng8 t

t7 lng7 T

lng6 lng1

lng5 lng1

lng4 lng1

lng3 lng1

lng2 lng1

lng1 lng9

fpm

fom

4

3

2

1

0

2

1

11

da4

da3

da2

da1

id4

id3

id2

id1

12

id14

id13

id12

id11

id24

id23

id22

id21

13

id34

id33

id32

id31

ink

5

khiÓn/®éc lËp (b/d), ®é cao

3 b/g

2 a/d

1 0

lat3 bat1

lat2 bat1

lat1 bat9

geo/baro (g/b), ch½n lÎ CRC (cprf) vµ

®é cao t¬ng

®èi (nucp) VÜ ®é (lat) §é cao c¬ së (balt)

Kinh ®é (lng) HÖ sè phÈm chÊt thêi gian (tfom) Tuæi d÷ liÖu (da),

lat4 bat1

nhËn d¹ng trêng th«ng tin (id) NhËn d¹ng më réng 1 (id1),

nhËn

d¹ng

më

réng 2 (id3) NhËn d¹ng më réng 3 (id3) Trêng th«ng tin (in)

14 15 16 17 18

…

… in14 in6

in13 in5

in12 in4

in11 in3

in10 in2

in9 in1

in8

§Ó göi d÷ liÖu, thuËt to¸n m· ho¸ CRP tríc tiªn m· ho¸ 12/14 bit phÇn m· ho¸ ph©n gi¶i thÊp ®Ó truyÒn ®i trong d÷ liÖu cè ®Þnh,

in7

106

sau ®ã th× m· ho¸ ph©n gi¶i cao b»ng c¸ch thªm trêng offset vµo phÇn nhËn ®îc cña vÞ trÝ cè ®Þnh. Khi nhËn ®îc b¸o c¸o vÞ trÝ, c¸c bit m· ho¸ ph©n gi¶i thÊp ®îc gi¶i m· CRP ®Çu tiªn. Sau ®ã tuú theo ®é ph©n gi¶i cÇn thiÕt mµ thµnh phÇn ph©n gi¶i cao ®îc ph¸t ®i cïng víi 12/14 bit b¸o c¸o. Khi ®ã th× c¸c phÇn ph©n gi¶i cao sÏ ®îc thªm vµo 12/14 bit ph©n gi¶i thÊp ®Ó t¨ng thªm ®é ph©n gi¶i cña toµn b¸o c¸o. Khi to¹ ®é chuÈn ®· ®îc nhËn d¹ng th× chØ cÇn gi¶i m· c¸c b¸o c¸o ®¬n. C¸c b¸o c¸o liªn tiÕp sÏ ®îc m· ho¸ c¸c sù kh¸c biÖt vµ kÌm theo dÊu cña sù thay ®æi cho phÐp sù gi¶i m· trªn toµn cÇu mét c¸ch râ rµng. Do ®ã b¸o c¸o ®¬n 12/14 bit m· ho¸ sÏ ®îc gi¶i m· râ rµng trong kho¶ng c¸ch 1113 km (601 dÆm) víi ®é ph©n gi¶i xÊp xØ 140m theo vÜ ®é vµ 120m theo kinh ®é. Trong trêng hîp nµy ®iÓm quan s¸t hoÆc vÞ trÝ chuÈn ph¶i ®îc x¸c ®Þnh vµ n»m trong kho¶ng c¸ch 300,5 dÆm víi vÞ trÝ cÇn b¸o c¸o.VÞ trÝ chuÈn trong mäi trêng hîp sÏ lµ ®iÓm cuèi cïng ®îc m· ho¸ chÝnh x¸c. C. PhÇn thay ®æi – Variable data field B¶ng 5.4. C¸ch m· ho¸ c¸c th«ng tin trong phÇn thay ®æi: Trêng th«ng tin VÜ ®é

Sè lîng bit 4

M· ho¸

Chi chó

PhÇn m· ho¸ vÜ ®é ph©n gi¶i cao bæ xung cho 12 bit vÜ ®é ph©n

Kinh ®é

4

gi¶i

thÊp

ë

phÇn

cè

®Þnh PhÇn m· ho¸ kinh ®é ph©n gi¶i cao bæ xung cho 14 bit kinh ®é ph©n gi¶i thÊp ë phÇn cè

§o¹n ®é cao N¨m (UTC)

7 8

®Þnh §é cao theo Baro - Geo N¨m hiÖn t¹i – 1970, nÕu = 0

Th¸ng (UTC) Ngµy (UTC)

4 5

th× lµ kh«ng dïng Th¸ng Ngµy , nÕu = 00 th× lµ kh«ng

Giê (UTC) Phót (UTC) Gi©y (UTC) Khe thêi gian

5 6 6 8

dïng Giê Phót Gi©y Sè khe thêi gian, nÕu = 0 nghÜa lµ khe ®Çu tiªn ë khung thø 2

1

-

255

0-255

107

B¶ng 5.5. C¸c trêng th«ng tin qu¶n lý kÕt nèi: NhËn d¹ng tr-

NhËn d¹ng më

NhËn d¹ng më

Tªn tr¬ng

êng th«ng tin

réng 1 (id1)

réng 2 (id2)

th«ng tin

(id) 3 hex

Cha sö dông

Cha sö dông

Tr¹m mÆt ®Êt

4 hex

Cha sö dông

Cha sö dông

c¬ së Thêi gian UTC

B¶ng 5.6. Trêng th«ng tin ph¸t tõ tr¹m mÆt ®Êt c¬ së: Néi dung

§o¹n

NhËn d¹ng trêng th«ng

Sè bÝt 5 4 x 0

11

8 x

7 x

6 x

3 0

2 1

1 1

tin (id) Giê (UTC) - (h) Phót (UTC) - (min)

12 13

res pid1

res pid9

res min6

h5 min5

h4 mi

h3 min3

h2 min2

h1 min1

NhËn d¹ng Patch (pid) §o¹n baro/geo (bgo)

14 15

pid8 res

pid7 bg

pid6 bgo6

pid5 bgo5

n4 pid4 bg

pid3 bg

pid2 bg

pid1 bgo1

tsl6 lon2

tsl5 lon1

o4 tsl4 lat4

o3 tsl3 lat3

o2 tsl2 lat2

tsl1 lat1

sec4

sec3

sec2

sec1

0

Khe thêi gian (tsl) 4 bit vÜ ®é (4lon), 4 bit

16 17

tsl8 lon4

o7 tsl7 lon3

kinh ®é (4lat) Gi©y (UTC) - (sec)

18

se

sec5

c6

x : phÇn thuéc vÒ d÷ liÖu cè ®Þnh res : phÇn phÇn hiÖn t¹i cha sö dông. 5.1.2. B¶n tin DoS – Directory of Service C¸c d¹ng cña b¶n tin DoS ®îc m« t¶ nh sau 5.1.2.1. Chïm XID quy íc (kh«ng nÐn) B¶ng díi ®©y m« t¶ mét d¹ng m· ho¸ cho b¶n tin DoS ®îc dïng ®Ó qu¶ng b¸ bëi giao thøc dµnh riªng ®Þnh kú hoÆc dïng trong c¸c khèi, khe dµnh riªng sö dông c¸c giao thøc kh«ng dµnh riªng. B¶ng 5.7. M· ho¸ b¶n tin DoS Trêng tham sè

§o¹n 8

Cê BÝt chØ thÞ trêng/khung, nhËn

d¹ng

1

1 0 s

VÞ trÝ bÝt trong ®o¹n 7 6 5 4 3

2

1 s

0 1

1 s

1 v

1 v

1 v

1 Ri

er

er

er

d

Gi¶i thÝch

BÝt chØ thÞ trêng/khung nÐn (bit 1 b»ng 1).

108

dµnh

riªng

(rid),

chØ

rid = 1 lµ Dµnh

sè

riªng ®Þnh kú

phiªn b¶n (ver) §Þa chØ nguån

2

s

s

s

s

s

s

s

s

(s)

3

s

s

s

s

s

s

s

s

NhËn d¹ng b¶n

4 5

s c/

s 0

s 1

s 1

s 0

s 0

s 0

s 1

tin vµ bit chØ thÞ

r

c/r = 0: §iÒu khiÓn tõ tr¹m

§iÒu

mÆt ®Êt. Khi

khiÓn/Tr¶ lêi

nhËn d¹ng b¶n tin lµ 0110001 th× b¶n tin lµ cña VDL Mode

Trêng

®iÒu

6

khiÓn kÕt nèi Trêng th«ng tin

7

1

0

1

p/

1

1

1

1

f 8 9 n-3

2. c/f = 0: b¶n tin dµnh cho DoS

… x

x

x

x

x

x

re

re s re

D÷ liÖu dµnh

n-2

re

re

re

re

re

re

s re

riªng CRC

n-1

s cr

s cr

s cr

s cr

s cr

s cr

s cr

s cr

Dµnh riªng

CRC

n

c

c

c

c

c

c

c

c

®Þnh kú hoÆc

Cê khung

-

cr

cr

cr

cr

cr

cr

cr

cr

kh«ng dµnh riªng

c

c

c

c

c

c

c

c

0

1

1

1

1

1

1

0

Tõ ®o¹n 1 ®Õn ®o¹n 5 lµ c¸c ®Çu chuÈn cña VDL Mode 4 víi bit 1 cña ®o¹n 1 = 1 chØ thÞ ®©y lµ chïm. Th«ng thêng, trêng rid (bÝt 2 ®o¹n 1) sÏ ®Æt b»ng 1 ®Ó kh¼ng ®Þnh l¹ kiÓu dµnh riªng ®Þnh kú khi kÕt thóc truyÒn b¶n tin. §o¹n 6 ®îc m· ho¸ ®Ó sö dông cho c¸c trêng ®Þnh nghÜa trong VDL Mode 2 vµ cã nghÜa lµ ®©y lµ khung XID. 5.2. VÊn ®Ò qu¶n lý phæ tÇn sè 5.2.1. Qu¶n lý phæ trong VDL Mode 4 ViÖc thiÕt lËp mét hÖ thèng kÕt nèi d÷ liÖu míi n¶y sinh c¸c phæ tÇn sè míi cÇn thiÕt lËp, ®ã lµ c¸c phæ tÇn ®· cã s½n hoÆc b¨ng tÇn míi. Theo ICAO th× c¸c thiÕt bÞ VDL Mode 4 ®îc ho¹t ®éng ë b¨ng tÇn th«ng tin VHF hµng kh«ng (117.975MHz ®Õn 137MHz) vµ

109

còng cã thÓ ®îc sö dông thªm b¨ng tÇn dÉn ®êng VHF (108MHz ®Õn 117.975MHz). Nhng trong kü thuËt VDL Mode 4 cÇn thªm 2 kªnh GSC cho viÖc qu¶n lý kÕt nèi vµ cã thÓ cho c¸c b¶n tin ADS-B nªn nÕu cÇn thiÕt cã thªm c¸c kªnh bæ xung thªm tuú thuéc vµo ®Æc ®iÓm tõng vïng. 5.2.2. C¸c quy t¾c vÒ v« tuyÕn cña ITU TÊt c¶ c¸c tÇn sè v« tuyÕn trªn thÕ giíi ®îc ®Þnh ra vµ qu¶n lý bëi TiÓu ban V« tuyÕn cña ITU. TÇn sè cña hµng kh«ng còng tu©n theo c¸c quy t¾c trªn vµ ®îc sù ®ång ý cña ICAO. Tæ chøc ICAO ®· ph¸t triÓn chuÈn VDL ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò thiÕu hôt phæ tÇn sè ë c¸c vïng ®ang sö dông b¨ng VHF cho c¸c dÞch vô dÉn ®êng di ®éng hµng kh«ng (Aeronautical Mobile (Route) Services -AM(R)S ), ®ã lµ b¨ng tÇn 117.975MHz ®Õn 137MHz. B¨ng tÇn trªn ®ang ®îc sö dông cho th«ng tin tho¹i t¬ng tù, bèn tÇn sè trªn cïng (136 – 136.975MHz) ®· ®îc chØ ®Þnh cho c¸c dÞch vô liªn kÕt d÷ liÖu. B¨ng tÇn dÉn ®êng (ARN – Aeronautical Radio navigation Services) 108 – 117.975MHz hiÖn nay ®ang ®îc sö dông cho c¸c ®µi dÉn ®êng ISL vµ VOR. Cã thÓ nh×n thÊy trêng c¸c dÞch vô dÉn ®êng vÖ tinh t¨ng cêng mÆt ®Êt (GBAS) sÏ ®îc chØ ®Þnh phæ tÇn trong b¨ng nµy. T¹i nhiÒu vïng trªn thÕ giíi hÖ thèng VOR ®· ®îc thay thÕ b»ng c¸c tr¹m DME vµ GNSS. §Þnh nghÜa phæ cña ITU cho dÉn ®êng còng ®· tÝnh ®Õn c¸c hÖ thèng nµy, nh ë Radar, hÖ thèng ®· gãp phÇn cho dÉn ®êng th«ng qua ®iÒu hµnh luång kh«ng lu hoÆc hç trî cho c¸c chøc n¨ng dÉn ®êng. §iÒu nµy dÉn ®Õn nhiÒu tranh luËn r»ng VDL Mode 4 nªn sö dông b¨ng tÇn ARN. ViÖc thiÕu hôt phæ VHF cho hµng kh«ng ®· ®îc ®a ra bµn c·i rÊt nhiÒu trong nh÷ng n¨m qua. ViÖc ®a c¸c hÖ thèng VDL ra nh»m môc tiªu gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy. Tuy nhiªn b¨ng tÇn ARN kh«ng ®îc ITU cho phÐp sö dông cho VDL v× nã cha ®îc ph©n lo¹i râ rµng. Héi nghÞ ngµy 28 th¸ng 1 n¨m 2003 cña tiÓu ban V« tuyÕn ®· ®a ra b¨ng tÇn cho GBAS lµ b¨ng ARN, cßn ICAO trong héi nghÞ nµy ®· ®a ra ý kiÕn c¸c dÞch vô gi¸m s¸t nªn dïng chung víi c¸c dÞch vô dÉn ®êng. 5.2.3. KÕ ho¹ch ph©n bæ tÇn sè cho VDL Mode 4

110

ICAO ®· Ên ®Þnh tÇn sè cho VDL Mode 4. C¸c thö nghiÖm cho VDL Mode 4 ®· cho kÕt qu¶ t¬ng øng víi AMCP WG-B. Toµn bé phæ tÇn cho hµng kh«ng (kÓ c¶ dÉn ®êng vµ th«ng tin) ®· ®îc x¸c ®Þnh. Nguyªn lý cña viÖc ph©n bæ tÇn sè lµ: Hai kªnh GSC ph¶i ®îc dïng chung toµn cÇu. C¸c kªnh nµy ®îc dïng cho qu¶n lý hÖ thèng vµ cho ADS-B, c¸c øng dông chÝnh cña VDL Mode 4. Trong ho¹t ®éng th«ng thêng, c¸c tr¹m sÏ sö dông lu©n phiªn hai kªnh nµy nh»m môc ®Ých dù phßng. Do ®ã hai kªnh cÇn ®îc ph©n t¸ch nhau, cã mét sù lùa chän lµ mét kªnh GSC ®îc chØ ®Þnh ë phÇn trªn cña b¨ng VHF dÉn ®êng, cßn kªnh kia ë phÇn trªn cña b¨ng VHF th«ng tin. C¸c kªnh trung gian t¹i c¸c b¨ng con cã thÓ sö dông cho viÖc ph¸t tõ mÆt ®Êt nh lµ TIS-B mµ kh«ng g©y nhiÔu ®ång kªnh. 5.3. VÊn ®Ò qu¶n lý kªnh. 5.3.1. Giíi thiÖu chung PhÇn nµy tr×nh bµy c¸c ph¬ng thøc chuyÓn m¹ch vµ qu¶n lý kªnh trong VDL Mode 4 tËp trung vµo c¸c ho¹t ®éng cña ADS-B. Trong ®ã cã c¸c ph¬ng thøc qu¶n lý kªnh t¹i c¸c vïng lu lîng bay thÊp, trung b×nh vµ cao. C¸c chiÕn lîc cho vung lu lîng thÊp vµ võa chØ tËp chung cung cÊp híng dÉn cho c¸c thùc thi thùc tÕ. Cßn kÕ ho¹ch cho c¸c vïng lu lîng cao ®îc thiÕt kÕ cho kÕ ho¹ch l©u dµi trong t¬ng lai. 5.3.2. ViÖc sö dông ®a kªnh. VDL Mode 4 sö dông nhiÒu kªnh VHF mét lóc ®Ó t¹o sù linh ho¹t, tiÒm n¨ng ph¸t triÓn vµ c¬ chÕ dù phßng. HÖ thèng lµm viÖc kh«ng cÇn thiÕt cã tr¹m mÆt ®Êt mµ chØ cã c¸c øng dông kh«ng/kh«ng, nhng vÉn cÇn tr¹m mÆt ®Êt cho c¸c øng dông ®Æc biÖt. Tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ cung cÊp c¸c kªnh ®Þa ph¬ng (thêng lµ TMA), kªnh mÆt ®Êt cho dung lîng phô vµ hç trî c¸c øng dông ®Æc biÖt cña ADS-B nh lµ gi¸m s¸t viÖc tiÕp cËn song song, A-SMGCS vµ c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ mÆt ®Êt nh FIS-B vµ GRAS. 5.3.2.1. C¸c kiÓu øng dông vµ kiÓu kªnh

111

Nh ®· tr×nh bµy trong c¸c ch¬ng tríc, VDL Mode 4 cã thÓ hç trî cho mét sè lîng c¸c chøc n¨ng vµ øng dông cña th«ng tin, dÉn ®êng vµ gi¸m s¸t. §ã lµ: • ADS-B: bao gåm viÖc th«ng b¸o vÞ trÝ cña c¸c tÇu bay, xe ho¹t ®éng mÆt ®Êt, ®¶m b¶o ph©n c¸ch kh«ng lu vµ gi¸m s¸t kh«ng lu. • Th«ng tin liªn l¹c ATN, hç trî th«ng tin hai chiÒu kh«ng/®Êt vµ ®Êt/®Êt (vÝ dô CPDLC vµ AOC) • TIS-B, d÷ liÖu qu¶ng b¸ ph¸t ®i tõ mÆt ®Êt cung cÊp c¸c th«ng tin cña gi¸m s¸t Radar. • FIS-B, còng lµ mét øng dông qu¶ng b¸ th«ng tin tõ mÆt ®Êt. DÞch vô thÝch hîp cho FIS-B lµ qu¶ng b¸ b¶n tin ATIS bao gåm th«ng tin thêi tiÕt vµ th«ng tin vÒ s©n bay. • GRAS, chøc n¨ng qu¶ng b¸ mÆt ®Êt cung cÊp dÞch vô t¨ng cêng dÉn ®êng vÖ tinh nh»m hç trî gi¸m s¸t vµ dÉn ®êng chÝnh x¸c. GRAS ®îc t¹o nªn bëi nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt kÕt hîp tÇm phñ l¹i ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô. TIS-B sÏ chia sÎ c¸c tµi nguyªn kªnh chung cïng víi ADS-B. V× lý do kü thuËt, chØ cã c¸c kªnh ®iÓm nèi ®iÓm giíi h¹n cã thÓ chiÕm chç cña c¸c kªnh chÝnh hç trî ADS-B vµ c¸c ho¹t ®éng qu¶ng b¸ kh¸c. T¬ng tù, th«ng tin ATN sÏ cÇn ph©n c¸ch c¸c kªnh. Do tÝnh toµn vÑn nªn GRAS cÇn ph¶i ®îc ph©n c¸ch khái c¸c øng dông kh¸c vµ ho¹t ®éng trªn 2 kªnh cho viÖc dù phßng. ADS-B/TIS-B, FIS-B vµ cã thÓ lµ GRAS cïng tån t¹i trªn c¸c kªnh chung trong nh÷ng vïng lu lîng bay thÊp cã thÓ ®¸p øng ®ñ cho tÊt c¶ c¸c øng dông. Cßn t¹i c¸c vïng t¶i lu lîng cao th× c¸c kªnh GRAS vµ FIS-B cÇn ph©n t¸ch ra. C¸c kªnh nµy cã thÓ dïng chung cho toµn bé c¸c vïng ®Ó c¸c tr¹m trong vïng cã thÓ ph¸t c¸c th«ng tin bay chung nh lµ ATIS, NOTAM, SIGMET. Tr¹m mÆt ®Êt thêi ®iÓm ®ã cã thÓ qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn øng dông nµo ®îc dïng vµ dïng trªn kªnh nµo. §iÒu nµy nh»m ®¶m b¶o c¸c øng dông ®Òu ®¸p øng ®îc chÊt lîng dÞch vô (QoS) khi chóng tho¶ m·n ®îc t¶i hÖ thèng. 5.3.2.2. Kªnh GSC

112

Hai kªnh GSC1 vµ GSC2 n»m trong d¶i 112 ®Õn 136.975MHz sÏ cung cÊp c¸c dÞch vô c¬ së trªn toµn cÇu. C¸c kªnh nµy ®ñ cho viÖc cung cÊp c¸c tÝnh n¨ng ADS-B kh«ng-kh«ng vµ kh«ng-®Êt trªn hÇu hÕt c¸c vïng, ®ång thêi cho phÐp c¸c øng dông hµng kh«ng kh¸c nh c¶nh b¸o vÞ trÝ cho phi c«ng, b¶o ®¶m ph©n c¸ch còng nh dÞch vÞ gi¸m s¸t kh«ng lu ®îc thùc hiÖn. C¸c dÞch vô kh¸c nh TIS-B, FIS-B vµ GRAS còng cã thÓ ®îc hç trî trªn GSC nÕu ®ñ dung lîng. NÕu kh«ng th× c¸c kªnh kh¸c sÏ ®îc chØ ®Þnh ®Ó hç trî dung lîng. C¸c kªnh nµy sÏ ®îc m« t¶ trªn c¸c b¶n tin DoS cña kªnh GSC. Do ®ã c¸c kªnh GSC sÏ hç trî: • øng dông ADS-B • C¸c øng dông kh«ng ADS-B cã thÓ • C¸c b¶n tin qu¶n lý kªnh (bao gåm th«ng tin th«ng b¸o kªnh vµ chuyªn m¹ch kªnh) TÇu bay sÏ ph¸t c¸c b¶n tin ADS-B trªn c¶ 2 kªnh GSC, viÖc ph¸t sÏ ®îc lu©n phiªn trªn 2 kªnh ®Ó ®¶m b¶o dù phßng vµ tr¸nh nhiÔu. Møc cËp nhËt trªn mçi kªnh lµ 20 gi©y/lÇn víi ®é cao trªn 10000 feed, kÕt qu¶ lµ tèc ®é cËp nhËt t¬ng ®èi sÏ lµ 10 gi©y trªn c¸c kªnh GSC. T¹i c¸c ®é cao díi 10000 feet th× tèc ®é ph¸t cËp nhËt c¸c b¶n tin ADS-B trªn mèi kªnh nhanh h¬n 2 lÇn (10 gi©y/lÇn) dÉn ®Õn tèc ®é cËp nhËt t¬ng ®èi (thu ®îc tõ c¸c tr¹m kh¸c hoÆc tr¹m mÆt ®Êt ) lµ 5 gi©y/lÇn.

H×nh 5.1. Ph¸t lu©n phiªn trªn kªnh GSC Møc ®é cËp nhËt ®îc x¾p xÕp kh¸c nhau ®èi víi c¸c lo¹i tÇu bay. §èi víi c¸c lo¹i tÇu bay d©n sù (GA) th× tèc ®é nh trªn. Cßn ®èi víi c¸c lo¹i tÇu bay qu©n sù kü thuËt cao th× tèc ®é b¸o c¸o lµ nh nhau trªn mäi ®é cao vµ cao h¬n (sÏ ®Ò cËp ë phÇn sau).

113

TÊt c¶ c¸c tham sè trªn ®Òu cã thÓ ®îc thay ®æi b»ng lÖnh tõ tr¹m mÆt ®Êt. VÝ dô c¸c tÇu bay trong vïng s©n bay cã thÓ ®îc híng dÉn ®Ó ph¸t b¸o c¸o víi tèc ®é 10 gi©y/lÇn kh«ng phô thuéc vµo lo¹i tÇu bay vµ ®é cao. NÕu kh«ng cã tr¹m mÆt ®Êt nµo th× viÖc ph¸t trªn c¸c kªnh GSC lµ tù tæ chøc (nh chÕ ®é §éc lËp ®· m« t¶ ch¬ng tríc). Cßn víi chÕ ®é ho¹t ®éng Trùc tiÕp th× tÇu bay ®îc tr¹m mÆt ®Êt híng dÉn ph¸t víi tèc ®é vµ t¹i c¸c khe ®îc chØ ®Þnh. 5.3.2.3. C¸c kªnh bæ xung C¸c kªnh bæ xung ®îc sö dông trong VDL Mode 4 nh»m t¨ng dung lîng cho c¸c øng dông vµ dÞch vô ADS-B t¹i c¸c vïng lu lîng cao hoÆc hç trî c¸c tÝnh n¨ng ®Æc biÖt nh gi¸m s¸t tiÕp cËn song song vµ ASMGCS, hç trî c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ mÆt ®Êt nh TIS-B, FIS-B, GRAS. ViÖc sö dông c¸c kªnh bæ xung cho GSC sÏ gi¶m t¶i cho c¸c kªnh GSC nµy vµ chèng sù qu¸ t¶i trªn c¸c kªnh. C¸c kªnh bæ xung gåm cã RSC (Regional Signalling Chanel), LSC (Local Signalling Chanel) vµ GND (kªnh mÆt ®Êt) ®îc x¸c ®Þnh trong b¨ng 118 – 136.975MHz. Tèc ®é b¸o c¸o trªn c¸c kªnh nµy sÏ tuú thuéc vµo øng dông. §Ó gi¶m c¸c t¶i kh«ng mong muèn, c¸c tr¹m kh«ng chuyÓn ®éng (kÓ c¶ tÇu bay) sÏ cã tèc ®é b¸o c¸o gi¶m xuèng cßn 40 gi©y/lÇn t¹i mçi kªnh sö dông. §iÒu nµy cã nghÜa lµ c¸c tÇu bay ®ang trªn c¶ng hoÆc xÕp hµng ®îi cÊt c¸nh kh«ng cÇn thiÕt ph¶i ph¸t trªn c¸c kªnh víi tèc ®é cao miÔn lµ kh«ng díi mét b¶n tin mét phót. C¸c kªnh bæ xung sÏ cßn ®îc dïng ®Ó hç trî th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm nh lµ b¸o c¸o Tríc h¹ c¸nh (Pre-departure clearance) hoÆc Trùc tho¹i phi c«ng – kiÓm so¸t viªn (CPDLC). 5.3.2.4. Sè lîng kªnh yªu cÇu Do nhu cÇu cña c¸c dÞch vô vµ lu lîng bay tõng vïng mµ sè lîng kªnh VDL Mode 4 ®îc tæ chøc. Sè lîng kªnh cho c¸c vïng cña Ch©u ¢u ®îc m« t¶ nh h×nh vÏ díi. Tèi ®a 4 kªnh sÏ ®îc sö dông cho c¸c dÞch vô ADS-B hiÖn t¹i vµ t¬ng lai víi lu lîng bay cao, ®ã lµ c¸c kªnh GSC1, GSC2, LSC1, LSC2. Mét kªnh LSC sÏ ®îc sö dông cho c¶ hai viÖc liªn l¹c trªn ®êng l¨n mÆt ®Êt vµ qu¸ tr×nh tiÕp cËn/t¨ng ®é cao ë trªn kh«ng. C¸c

114

kªnh LSC cßn hç trî cho viÖc b¸o c¸o vÞ trÝ t¹i c¸c s©n ®ç, ®êng l¨n. Cho dï hiÖn t¹i cã vïng sÏ kh«ng sö dông mét hoÆc c¶ 2 kªnh LSC do mËt ®é bay thÊp th× c¸c kªnh nµy vÉn ®îc dµnh cho c¸c ho¹t ®éng t¬ng lai khi sè lîng tÇu bay t¨ng. 5.3.2.5. TÇm phñ cña dÞch vô TÇm phñ ®îc thiÕt kÕ lµ 200 dÆm ®èi víi c¸c lo¹i liªn l¹c kh«ng/®Êt vµ kh«ng/kh«ng. Khi t¶i hÖ thèng t¨ng tíi ngìng 90% th× tÇm phñ dÞch vô gi¶m dÇn theo nguyªn lý RobinHood. Tuy nhiªn mét Cell nhá nhÊt vÉn ®îc ®¶m b¶o lµ 150 dÆm vµ tèc ®é ph¸t lu«n gi÷ kh«ng ®æi c¶ bªn ngoµi Cell.

H×nh 5.2. TÇm phñ cña dÞch vô 5.3.3. Qu¶n lý kªnh vµ chuyÓn m¹ch kªnh 5.3.3.1. Qu¶n lý cña tr¹m mÆt ®Êt ViÖc qu¶n lý kªnh cña tr¹m mÆt ®Êt kh«ng cã trong chÕ ®é §éc lËp mµ chØ thùc hiÖn t¹i nh÷ng vïng s©n bay vµ díi mÆt ®Êt. Trong cÊu h×nh tèi thiÓu, vai trß cña c¸c tr¹m mÆt ®Êt kh«ng ®îc giíi h¹n lµ thô ®éng thu c¸c b¶n tin ADS-B vµ kh«ng thùc hiÖn bÊt cø viÖc ph¸t vµ chøc n¨ng qu¶n lý kªnh nµo. T¹i c¸ vïng cßn l¹i, tr¹m mÆt ®Êt ph¸t mét sè c¸c b¶n tin néi dung nh sau: • VÞ trÝ tr¹m mÆt ®Êt vµ m· thêi gian, dïng cho viÖc qu¶n lý th«ng tin vµ dÞch vô ADS-B.

115

• DoS, th«ng b¸o c¸c dÞch vô VDL Mode 4 ®ang ®îc cung cÊp trªn c¸c kªnh kh¸c nhau. • B¶n tin Yªu cÇu chung, yªu cÇu c¸c tr¹m di ®éng thay ®æi c¸c th«ng sè ph¸t (tèc ®é, kªnh, chÕ ®é ®éc lËp/trùc tiÕp) hay yªu cÇu c¸c tr¹m ph¸t ®Þnh kú hoÆc theo yªu cÇu. Ngoµi ra cßn cã c¸c b¶n tin tuú chän nh: • B¶n tin kho¸ khèi, c¸ch ly c¸c khèi khe l¹i ®Ó tr¹m mÆt ®Êt dïng riªng cho nh÷ng th«ng tin ®Æc biÖt. • B¶n tin TIS-B, ®îc tr¹m mÆt ®Êt dïng ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin cña Radar thu ®îc vµ qu¶ng b¸ l¹i c¸c th«ng vÞ trÝ tr¹m di ®éng cho c¸c tr¹m di ®éng kh¸c. • B¶n tin FIS-B, ®îc tr¹m mÆt ®Êt dïng ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin vÒ s©n bay (ATIS) vµ c¸c lo¹i cña th«ng tin bay kh¸c. • B¶n tin GRAS, ®îc tr¹m mÆt ®Êt dïng ®Ó qu¶ng b¸ th«ng tin t¨ng cêng cho GNSS nh»m môc ®Ých hç trî c¸c øng dông dÉn ®êng vµ gi¸m s¸t kh¸c. Trõ c¸c b¶n tin yªu cÇu chung ®îc ph¸t trùc tiÕp ®Õn tr¹m kh¸c, c¸c b¶n tin cßn l¹i ®îc ph¸t qu¶ng b¸. 5.3.3.2. DoS C¸c b¶n tin GoS ®îc ph¸t trªn c¶ 2 kªnh GSC. Chóng ®îc m« t¶ nh sau:

116

H×nh 5.3.B¶n tin DoS

5.3.3.3. TruyÒn ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt Tr¹m mÆt ®Êt sÏ ph¸t c¸c chïm th«ng tin bao gåm nhiÒu d¹ng kh¸c nhau lªn nh h×nh vÏ 5.4.

117

Tr¹m mÆt ®Êt ph¸t

H×nh 5.4. TruyÒn ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt H×nh vÏ 5.4 cßn cho thÊy: • ViÖc ph¸t trùc tiÕp cña mét sè tr¹m di ®éng. §ã lµ nh÷ng tÇu bay b¸o c¸o díi sù ®iÒu khiÓn cña tr¹m mÆt ®Êt, chóng sÏ sö dông c¸c khe thêi gian do mÆt ®Êt chØ ®Þnh ngay sau khi mÆt ®Êt ph¸t lªn. • C¸c khe c¸ch ly cho tr¹m mÆt ®Êt,§©y lµ c¸c khe ®îc dµnh riªng cho tr¹m mÆt ®Êt th«ng tin trùc tiÕp cho tr¹m di ®éng kh¸c. c¸c khe nµy kh«ng dïng cho c¸c b¸o c¸o ADS-B trong chÕ ®é §éc lËp. • Khèi khe, ®îc c¸ch ly ®Ó chèng nhiÔu kh«ng mong muèn cho viÖc ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt. 5.3.3.4. ChuyÓn sang kªnh kh¸c GSC Khi sö dông c¸c kªnh bæ xung, c¸c tr¹m sÏ chuyÓn sang c¸c kªnh kh¸c GSC theo sù chØ thÞ cña tr¹m mÆt ®Êt. C¸c th«ng tin nµy ®îc th«ng b¸o trªn c¸c b¶n tin DoS tõ tr¹m mÆt ®Êt. ViÖc chuyÓn m¹ch kªnh ph¶i ®îc ®¶m b¶o ®Ó c¸c tÇu bay kh¸c ®ang dïng kªnh cò vÉn nh×n thÊy ®îc. Ph¬ng ph¸p chuyÓn kªnh sÏ ®îc m« t¶ trong phÇn tiÕp theo.

118

5.3.3.5. Qu¶n lý viÖc chuyÓn m¹ch kªnh cña tr¹m mÆt ®Êt Tr¹m mÆt ®Êt sÏ sö dông B¶n tin yªu cÇu chung víi c¸c trêng thÝch hîp ®Ó chØ thÞ tr¹m di ®éng thùc hiÖn: • ChuyÓn sang kªnh kh¸c ®Ó ph¸t c¸c b¶n tin ADS-B vµ c¸c b¶n tin kh¸c • Ph¸t th«ng tin ADS-B trªn kªnh bæ xung ®ã • Thay ®æi tèc ®é ph¸t • Ph¸t c¸c b¶n tin kh¸c • ChuyÓn chÕ ®é §éc lËp/tù ®éng • Ph¸t th«ng tin ®Þnh kú hoÆc theo yªu cÇu. C¬ chÕ nµy nh»m tr¸nh qu¸ t¶i kªnh, nã sÏ cung cÊp møc ph¸t phï hîp trªn c¸c kªnh vµ chuyÓn c¸c th«ng tin sang c¸c kªnh thÝch hîp h¬n. §Ó chuyªn m¹ch kªnh, b¶n tin Yªu cÇu chung víi giao thøc Dµnh riªng yªu cÇu trùc tiÕp ®îc göi ®i tõ tr¹m di ®éng trªn c¶ 2 kªnh GSC. VÝ dô khi cÇn sö dông kªnh LSC, tr¹m mÆt ®Êt sÏ chØ thÞ cho tr¹m di ®éng b»ng b¶n tin Yªu cÇu chung ®Ó chuyªn ®Õn ph¸t ë kªnh LSC víi tèc ®é ph¸t nµo ®ã. B¶n tin Yªu cÇu chung cßn cã c¸c th«ng tin kh¸c ®Ó ®iÒu khiÓn viÖc b¸o c¸o ADS-B. 5.3.3.6. Ph¬ng ph¸p thay ®æi kªnh Khi tr¹m mÆt ®Êt chØ thÞ viÖc chuyÓn kªnh ®Ó b¸o c¸o ADSB, viÖc b¸o c¸o vÉn ®îc thùc hiÖn liªn tôc nh»m tr¸nh ng¾t ®o¹n th«ng tin cña tÇu bay ph¸t ®i hoÆc thu vÒ. Nh m« t¶ trong h×nh vÏ 5.5 díi ®©y, tÇu bay ®îc chØ ®Þnh ®Õn b¸o c¸o ADS-B ë mét kªnh kh¸c sÏ b¾t ®Çu sö dông c¸c khe mµ tr¹m mÆt ®Êt ®· chØ ®Þnh cho nã. Trong mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh (tõ 1 ®Õn 2 phót t¬ng ®¬ng víi 1 ®Õn 2 siªu khung), tÇu bay sÏ x©y dùng mét b¶ng liÖt kª khe dµnh riªng trªn kªnh ®ã nh»m cho phÐp tÇu bay chñ ®éng trong viÖc truy nhËp khe thêi gian trong viÖc b¸o c¸o ®éc lËp khi thêi gian kia hÕt hiÖu lùc.

119

H×nh 5.5. Sù truyÒn ph¸t cña tr¹m mÆt ®Êt 5.3.4. Trang thiÕt bÞ cña tr¹m mÆt ®Êt cho viÖc sö dông ®a kªnh. Tr¹m mÆt ®Êt lu«n cã thÓ trang bÞ nhiÒu h¬n 1 cÆp m¸y thu ph¸t VHF trong khi tÇu bay bÞ h¹n chÕ bëi kh¶ n¨ng di ®éng cña nã. Mét cÊu h×nh tèi thiÓu lµ mét m¸y ph¸t vµ 2 m¸y thu sÏ ®ñ cho øng dông ADS-B vµ tuú thuéc vµo viÖc sö dông kªnh trong vïng hiÖn thêi mµ cÊu h×nh cã thÓ hç trî thªm c¸c øng dông kh¸c. Tuy nhiªn c¸c tÇu bay nªn trang bÞ thªm m¸y ph¸t vµ m¸y thu kh¸c ®Ó cã thÓ ho¹t ®éng ®ång thêi trªn tõ 2 kªnh trë lªn. C¸c nhµ s¶n xuÊt hiÖn nay ®Òu chÕ t¹o bé ph¸t ®¸p cã tõ 2 ®Õn 4 m¸y thu vµ mét m¸y ph¸t ®Ó ho¹t ®éng trªn mét kªnh. C¸c tÇu bay d©n dông hiÖn nay ®Òu ph¶i trang bÞ tõ 2 bé ph¸t ®¸p ®éc lËp trë lªn ®Ó ho¹t ®éng trªn c¸c kªnh kh¸c nhau vµ t¨ng kh¶ n¨ng gi¸m s¸t. ViÖc sö dông h¬n 1 bé ph¸t ®¸p cho phÐp c¸c tÇu bay võa nhËn c¸c th«ng tin qu¶ng b¸ tõ mÆt ®Êt võa thùc hiÖn c¸c øng dông kh¸c. C¸c m¸y ph¸t vµ thu sö dông chung nhau mét sè ¨ng ten trªn tÇu bay, c¸c ¨ng ten cÇn ®îc ®Æt theo c¸c vÞ trÝ phï hîp th× tÇu bay míi cã thÓ ho¹t ®éng ®îc ®ång thêi c¸c kªnh kh¸c nhau. 5.3.5. KÕ ho¹ch chuyÓn giao cho t¬ng lai TIS-B lµ c¸c b¶n tin sö dông ®Ó ph¸t c¸c th«ng tin mµ Radar thu ®îc lªn cho c¸c tr¹m di ®éng c¶ hç trî ADS-B vµ kh«ng hç trî ADS-

120

B ®¶m b¶o th«ng tin vÒ vÞ trÝ cña c¸c tr¹m nµy vÉn ®îc hiÓn thÞ lªn mµn h×nh cña tr¹m. DÞch vô TIS-B sÏ ®îc tiÕp tôc sö dông trong qu¸ tr×nh chuyÓn giao tríc khi tÊt c¶ c¸c tÇu bay ®Òu trang bÞ ADSB. 5.3.6. Mét sè m« h×nh ®Æc trng cña qu¶n lý kªnh PhÇn nµy sÏ ®Ò cËp ®Õn c¸c m« h×nh ®Ó ¸p dông trong c¸c giai ®o¹n chuyÓn giao ®Ó b¶o ®¶m dÞch vô ADS-B ®îc cung cÊp liªn tôc. C¸c m« h×nh ban ®Çu nh»m môc ®Ých m« t¶ viÖc cÊp dÞch vô ADS-B, nhng sau ®ã cã thªm c¸c dÞch vô FIS-B vµ GRAS vµ thªm n÷a lµ TIS-B. 5.3.6.1. M« h×nh mËt ®é bay thÊp H×nh 5.6 m« t¶ m« h×nh mËt ®é bay thÊp, trong ®ã chØ sö dông c¸c kªnh GSC cho tÊt c¶ c¸c lo¹i tr¹m. C¸c b¶n tin DoS vµ GRAS ho¹t ®éng trªn GSC1 (120 khe Vïng bay tù do, kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Vïng bay b»ng, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2

§é cao 10000 feet Vïng kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 5 gi©y (TÇu bay GA tèc ®é < 140 KT)

Vïng tiÕp cËn, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2

MÆt ®Êt GSC1,GSC2 5 gi©y

S©n bay trung b×nh

S©n bay ®Þa ph­¬ng

H×nh 5.6. M« h×nh mËt ®é bay thÊp thêi gian trªn mét siªu khung). TIS-B th× ®îc sö dông trªn c¶ hai kªnh GSC, c¸c th«ng tin TIS-B sö dông cho c¸c tÇu bay cha trang bÞ ADS-B vµ kh«ng lµm ¶nh hëng ®Õn t¶i kªnh cña c¸c tÇu bay ®· trang bÞ ®Çy ®ñ.

121

Víi duy nhÊt c¸c kªnh GSC ®îc sö dông trong m« h×nh trªn, sÏ kh«ng cã c¬ chÕ chuyÓn m¹ch kªnh. MËt ®é tÇu bay lµ 300 tÇu bay trong 400 dÆm vu«ng. ThiÕt bÞ trang bÞ cÇu h×nh tèi thiÓu tøc lµ 02 m¸y thu vµ 01 m¸y ph¸t.

5.3.6.2. M« h×nh mËt ®é bay trung b×nh. M« h×nh nµy ¸p dông cho nh÷ng vïng bay cã lu lîng võa, vÝ dô nh s©n bay LA Basin n¨m 1999 cã 1796 tÇu bay trong 400, trong ®ã cã 150 tÇu bay ë díi ®Êt dÆm vu«ng. Nh÷ng trang bÞ cho m« h×nh nµy nh sau: • ChØ cã c¸c kªnh GSC ®îc sö dông cho nh÷ng vïng bay tù do (FFAS – Free Flight Airspace), vïng bay kh«ng cã qu¶n lý kªnh (UMAS/MAS – Un/Managed Airspace). Cã thÓ lµ kªnh GSC1 ®îc bæ xung dïng cho s©n bay lín trong vïng. • Mét kªnh LSC1 ®îc bæ xung cho GSC ®Ó hç trî dÞch vô ADS-B t¹i c¸c vïng tiÕp cËn vµ t¹i s©n cña s©n bay chÝnh vµ cho tÇu bay ®ang chuyÓn ®éng t¹i ®êng cÊt c¸nh s©n bay. • Kªnh LSC2 dïng bæ xung cïng kªnh GSC1 vµ LSC1 ®Ó hç trî ADS-B cho c¸c tr¹m ®ang trªn ®êng l¨n • D÷ liÖu tÇu bay (vd sè hiÖu) vµ quü ®¹o (TCP-Trajectory Change Point ) ®îc liªn tôc göi ®i t¹i 2 khe thêi gian ®Çu cña siªu khung trªn mét trong 2 kªnh GSC ®îc chän ngÉu nhiªn bëi tÇu bay. MËt ®é hiÖu qu¶ sö dông mèi kªnh GSC sÏ lµ 50%. Th«ng tin trªn ®ã cßn bao gåm c¶ th«ng tin vector tr¹ng th¸i hiÖn thêi. • Tr¹m mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn qu¶n lý kªnh vµ chuyÓn ®æi gi÷a c¸c m«i trêng s©n bay vµ m«i trêng tiÕp cËn vµ t¹i s©n. • ChuyÓn m¹ch kªnh ®îc ®iÒu khiÓn bëi tr¹m mÆt ®Êt trong chÕ ®é ho¹t ®éng b×nh thêng vµ sÏ ®îc ®iÒu

122

khiÓn tù ®éng kh«ng cã sù can thiÖp cña phi hµnh ®oµn, tiÕn tr×nh trªn gäi lµ “tù ®éng hiÖu chØnh”. Chó ý r»ng møc ®é cËp nhËt trªn lµ møc hiÖu dông. M« h×nh nµy cßn yªu cÇu cÊu h×nh cña bé ph¸t ®¸p lµ mét m¸y ph¸t vµ 3 m¸y thu ®Ó hç trî dÞch vô ADS-B vµ dÞch vô GRAS dù phßng.

Vïng bay tù do, kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Vïng bay b»ng, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2

§é cao 10000 feet Vïng kh«ng qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt: 5 gi©y S©n bay ®Þa ph­¬ng

Vïng ®Çu cuèi, qu¶n lý kªnh Ph¸t trªn GSC1,

TiÕp cËn vµ runway GSC1,GSC2, LSC!

C¸c m¸y thu ph¸t phô ®­îc sö dông

S©n bay chÝnh

Runway vµ thÒm Ph¸t trªn LSC1, LSC2, gi¸m s¸t b»ng GSC. CËp nhËt 1,5 gi©y T¹i cæng Ph¸t trªn LSC1, LSC2, gi¸m s¸t b»ng GSC. CËp nhËt 15 gi©y

H×nh 5.7. M« h×nh mËt ®é bay trung b×nh

123

5.3.6.2.1. Quy tr×nh qu¶n lý kªnh trong m« h×nh trung b×nh MÆt ®Êt sÏ göi c¸c lªnh chuyªn kªnh tíi c¸c tr¹m. Gièng nh m« h×nh mËt ®é thÊp, c¸c b¶n tin TIS-B sÏ ®îc göi ®i trªn c¸c kªnh GSC. C¸c xe trªn ®êng b¨ng sÏ kh«ng sö dông GSC mµ dïng LSC. §èi víi tÇu bay vÒ C¸c vïng Bay tù do, Bay b»ng vµ Kh«ng qu¶n lý kªnh. C¸c tr¹m ph¸t trªn c¸c kªnh GSC víi tèc ®é cËp nhËt 20 gi©y/lÇn, tèc ®é hiÖu dông sÏ lµ 10 gi©y/lÇn. C¸c tr¹m sÏ ®îc c¸c tr¹m kh¸c ®ang dïng GSC nh×n thÊy vµ sÏ thu ®îc b¸o c¸o cña c¸c tr¹m kh¸c. §i vµo vïng ®Çu cuèi. T¹i vïng nµy, tr¹m mÆt ®Êt t¹i chç sÏ yªu cÇu tÇu bay t¨ng tèc ®é cËp nhËt hiÖu dông lªn 5 gi©y/lÇn. TiÕp cËn. T¹i ®iÓm mèc b¾t ®Çu h¹ ®é cao, tr¹m mÆt ®Êt yªu cÇu tÇu bay më m¸y thu thø 3 lªn thu kªnh LSC1. Khi thu LSC1, tÇu bay ®ã sÏ nhËn ®îc b¸o c¸o vÞ trÝ cña c¸c ph¬ng tiÖn kh¸c trªn vïng s©n bay nh tÇu bay, ph¬ng tiÖn s©n ®ç, c¸c ph¬ng tiÖn qu©n sù … hiÖn thêi. §ång thêi nã còng ph¸t b¸o c¸o vÞ trÝ trªn LSC1, c¸c ph¬ng tiÖn kia còng nhËn ra tÇu bay nµy. Møc ®é b¸o c¸o trªn GSC lµ 10 gi©y/lÇn vµ tèc ®é trªn LSC1 lµ 3 gi©y/lÇn, tèc ®é hiÖu dông trªn 3 kªnh thu sÏ lµ 2 gi©y/lÇn. L¨n sau khi h¹ c¸nh. Khi ®· trªn ®êng l¨n vÒ cæng, tÇu bay ®îc tr¹m mÆt ®Êt híng dÉn ngõng thu ph¸t trªn c¸c kªnh GSC vµ b¾t ®Çu dïng kªnh LSC2. kªnh LSC2 nµy dµnh riªng cho c¸c ph¬ng tiÖn trªn s©n ®ç. TÇu bay vÉn cã thÓ gi¸m s¸t trªn kªnh GSC1 ®Ó nhËn c¸c th«ng tin híng dÉn qu¶n lý kªnh vµ c¸c b¶n tin GoS. Tãc ®é b¸o

124

c¸o trªn c¸c kªnh LSC lµ 3 gi©y/lÇn dÉn ®Õn tèc ®é hiÖu dông lµ 1,5 gi©y/lÇn. T¹i cæng. Khi tèc ®é ch¹y gi¶m xuèng díi møc 5 knots, tr¹m di ®éng gi¶m tèc ®é b¸o c¸o cßn 30 gi©y/lÇn (hiÖu dông lµ 15: chÕ ®é ngñ), mÆt ®Êt sÏ h¹n chÕ sù gi¶m tèc ®é nµy trªn kªnh GSC1 §èi víi tÇu bay ®i T¹i cæng s©n bay. TÇu bay sÏ gi¸m s¸t trªn kªnh GSC1 ®Ó nhËn lÖnh ph¸t ADS-B trªn hai kªnh LSC víi tèc ®é 30 gi©y/lÇn mét kªnh. KiÓm so¸t viªn vµ c¸c tr¹m kh¸c sÏ thu ®îc c¸c b¸o c¸o 15 gi©y/lÇn. TÇu bay vÉn gi¸m s¸t GSC1 ®Ó nhËn ®îc b¶n tin DoS. TÇu bay sÏ ®ång thêi thu ®îc b¸o c¸o cña c¸c tr¹m trªn mÆt ®Êt (LSC1 vµ LSC2) vµ c¸c tr¹m trªn kh«ng (LSC1, GSC1 vµ GSC2). §i ra ®êng l¨n. Khi tèc ®é t¨ng dÇn qua møc 5 knots th× tèc ®é b¸o c¸o trªn c¸c kªnh LSC t¨ng ®Õn 3 gi©y/lÇn. NÕu tèc ®é l¹i gi¶m xuèng 5 knots t¨ng nghÏn ®êng l¨n hoÆc lý do kh¸c th× tÇu bay l¹i vÒ tr¹ng th¸i ngñ. Ch¹y ®µ vµ t¨ng ®é cao. TÇu bay sÏ ®îc híng dÉn trªn kªnh GSC1 lµ ngõng ph¸t trªn LSC2 vµ b¾t ®Çu b¸o c¸o trªn c¸c kªnh GSC. Sù phèi hîp b¸o c¸o trªn c¸c kªnh GSC vµ LSC1 sÏ cã tèc ®é hiÖu dông lµ 2 gi©y/lÇn. TÇu bay sÏ ®îc mäi ph¬ng tiÖn trªn mÆt ®Êt (LSC1) vµ c¸c tÇu bay trªn kh«ng (GSC1 vµ GSc2) nh×n thÊy. Vïng ®Çu cuèi. T¹i ®iÓm cuèi t¨ng ®é cao, tÇu bay sÏ ®îc híng dÉn ngõng ph¸t trªn LSC1 vµ t¾t m¸y thu thø 3 ®i. TÇu bay sÏ vÉn ®îc c¸c ph¬ng tiÖn trªn kh«ng vµ tÇu bay mÆt ®Êt thÊy, nhng nã sÏ chØ nhËn ®îc b¸o c¸o cña c¸c tÇu trªn kh«ng vµ tÇu ®ang ch¹y ®µ cÊt c¸nh. Tai c¸c vïng MAS, FFAS. Khi rêi khái vïng ®Çu cuèi, tÇu bay sÏ ®îc chØ thÞ h¹ møc b¸o c¸o trªn GSc cßn hiÖu dông lµ 10 gi©y/lÇn. 5.3.6.2.2. Tæng hîp qu¸ tr×nh ph©n bæ kªnh vµ chuyÓn kªnh. Tæng hîp qu¸ tr×nh trªn sÏ ®îc m« t¶ trong b¶ng 5.8:

125

B¶ng 5.8. Qu¸ tr×nh ph©n bæ vµ chuyÓn kªnh M¸y

Bay

Vïng

TiÕp

Sau

Ho¹t

Vµo

T¨ng

Vïng

Bay

b»ng

®Çu

cËn

h¹

®éng

cæng

®é

®Çu

b»ng

c¸nh

mÆt

hµnh

cao

cuèi

®Êt

kh¸ch

cuèi Rx1 Rx2 Rx3 Rx4 Rx5 Rx6 Tx1

GSC1 GSC2 Dù phßng FIS-B GRAS GRAS

LSC2

GSC2

LSC1

Dù phßng

GSC1-

GSC1-

GSC1-

LSC2-3s

LSC1-3s

20s

10s

10s

LSC2-3s

GSC2-

GSC2-

LSC2-

20s

10s

3s

GSC1-

GSC1-

GSC1-

10s

10s

20s

GSC2-10s

GSC2-

GSC2-

10s

20s

LSC23s

5.3.6.3. M« h×nh mËt ®é bay cao §©y lµ mét t×nh huèng gi¶ ®Þnh cho t¬ng lai khi mËt ®é bay t¨ng qu¸ c¸o t¹i mét sè vïng. SÏ ph¶i sö dông c¸c kªnh RSC trong trêng hîp nµy. Sù ph©n bæ RSC ®îc m« t¶ nh trong h×nh 5.8:

§èi víi

c¸c vïng trong b¸n kÝnh 175 dÆm th× tham

sè lµ

H×nh 5.8. Sù ph©n bæ kªnh RSC trong kh«ng gian

amax sÏ lµ 8 (kh«ng giíi h¹n).

amin sÏ 0

vµ

126

Vïng trêi víi mËt ®é bay trung b×nh vµ thÊp Ph¸t : GSC1, GSC2 Thu: GSC1, GSC2 Tèc ®é cËp nhËt 10 gi©y

Vïng trêi víi mËt ®é bay cao Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC1 Thu: GSC1, GSC2, RSC1, RSC2 Tèc ®é cËp nhËt 5 gi©y

Vïng trêi víi mËt ®é bay cao Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC1 Thu: GSC1, GSC2, RSC1, RSC2 Tèc ®é cËp nhËt 5 gi©y

TiÕp cËn song song Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC2, LSC Thu: GSC1, GSC2, RSC2, LSC Tèc ®é cËp nhËt 2 gi©y

MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC1, GND Thu: GSC1, GSC2, RSC1, GND

MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GSC1, GSC2, RSC2, GND Thu: GSC1, GSC2, RSC2, GND

Tèc ®é cËp nhËt 1,5 gi©y MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GND Thu: GSC1, GSC2, RSC1, GND Tèc ®é cËp nhËt 1 gi©y, 15 gi©y

Tèc ®é cËp nhËt 1,5 gi©y MÆt ®Êt, trong vïng x©m nhËp Ph¸t : GND Thu: GSC1, GSC2, RSC2, GND Tèc ®é cËp nhËt 1 gi©y, 15 gi©y

H×nh 5.9. M« h×nh cã mËt ®é bay cao

127

Ch¬ng 6. CÊu tróc tr¹m VDL Mode 4

6.1. Giíi thiÖu Trong c¸c ch¬ng trªn ®· ®Ò cËp ®Õn tËp giao thøc, khu«n d¹ng b¶n tin vµ c¸c nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña VDL Mode 4. Ch¬ng nµy cã nhiÖm vô x©y dùng cÊu h×nh phÇn cøng cña c¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng VDL Mode 4 kÓ c¶ c¸c vÊn ®Ò liªn quan ®Õn tÝnh dù phßng. ViÖc sö dông VDL Mode 4 bao gåm c¸c thiÕt bÞ trªn s©n bay, tÇu bay, c¸c xe ho¹t ®éng bÒ mÆt, c¸c trung t©m ®iÒu hµnh bay, qu¶n lý bay. Sau ®©y sÏ ®Ò cËp ®Õn viÖc trang bÞ c¸c thiÕt bÞ cÇn thiÕt cho c¸c lo¹i tr¹m trong m¹ng VDL Mode 4, ®ã lµ tÇu bay, tr¹m mÆt ®Êt, xe ho¹t ®éng bÒ mÆt, vïng trêi. 6.2. VÊn ®Ò dù phßng. Dù phßng lµ mét vÊn ®Ò quan träng trong ho¹t ®éng hµng kh«ng nãi chung vµ trong VDL Mode 4 cïng víi ADS-B nãi riªng, do ®ã vÊn ®Ò thiÕt kÕ dù phßng lµ mét yªu cÇu cÇn thiÕt ®èi víi hÖ thèng. Yªu cÇu nµy bao gåm c¶ c¸c thiÕt bÞ liªn kÕt d÷ liÖu ®Çu cuèi, c¸c tÝnh n¨ng VDL Mode 4 vµ c¸c øng dông cã liªn quan. Trong c¸c tÇu bay vËn chuyÓn míi s¶n xuÊt gÇn ®©y, c¸c bé ®a c¶m biÕn dÉn ®êng ®îc trang bÞ nh»m môc ®Ých dù phßng, vÝ dô DME, IRS vµ GNSS. ViÖc tÝnh to¸n vÞ trÝ ®îc thùc hiÖn trong c¸c bé FMS lai ghÐp, bé FMS bao gåm nhiÒu c¶m biÕn dù phßng ®îc cÊp nguån b»ng thiÕt bÞ ®iÖn cã dù phßng. NÕu trong t×nh huèng c¶ 2 bé FMS háng th× GNSS sÏ ®îc sö dông trùc tiÕp. DÞch vô ADS cung cÊp sù gi¸m s¸t ®éc lËp, ®iÒu nµy cã nghÜa lµ gi¸m s¸t theo kiÓu ATS vÉn tån t¹i. ADS dùa trªn nÒn t¶ng c¸c nguån vµo cña tÝn hiÖu dÉn ®êng, ®iÒu kiÖn sèng cßn ë ®©y lµ sù dù phßng ph¶i ®îc cung cÊp ®Çy ®ñ ®Ó ng¨n ngõa t×nh huèng lçi ®èi víi c¶ hai hÖ thèng. §èi víi hÖ thèng VDL Mode 4 vèn dùa vµo nguån thêi gian chÝnh x¸c, chÕ ®é dù phßng cßn ph¶i më

128

réng thªm c¶ nguån thêi gian vµo bÊt kÓ nguån vµo lµ tõ hÖ thèng dÉn ®êng, FMS hay tõ hÖ thèng chuyªn biÖt nµo ®ã. Trong thêi gian chuyÓn ®æi chê trang bÞ ®Çy ®ñ c¸c thiÕt bÞ ADS-B trªn c¸c tÇu bay vµ c¸c tr¹m, viÖc sö dông ADS-B sÏ lµ bæ xung cho ph¬ng thøc gi¸m s¸t ATS cò, sau ®ã sÏ chuyÓn sang ph¬ng tiÖn gi¸m s¸t ®Çu tiªn. Khi sö dông ADS-B nh lµ sù gi¸m s¸t bæ xung th× SSR ®îc sö dông lµ gi¸m s¸t chÝnh. Trong giai ®o¹n tiÕp theo, ADS-B sÏ ®îc sö dông nh lµ gi¸m s¸t chÝnh díi d¹ng thu thËp c¸c d÷ liÖu gi¸m s¸t kh¸c trong m«i trêng trong khi c¸c ph¬ng tiÖn kh¸c nh SSR mode S vÉn tiÕp tôc tån t¹i. ADS-B sÏ kh«ng lµ ph¬ng tiÖn gi¸m s¸t duy nhÊt trong nhiÒu n¨m. 6.3. CÊu h×nh trang bÞ trªn tÇu bay 6.3.1. CÊu h×nh c¬ b¶n CÊu h×nh bé thu ph¸t VDL Mode 4 cã thÓ bao gåm mét nhiÒu hoÆc h¬n c¸c bé phËn sau: • ThiÕt bÞ hiÓn thÞ (CDU – Cockpit Display Unit) hç trî chøc n¨ng hiÓn thÞ d÷ liÖu bay trªn buång l¸i. • FMS • ThiÕt bÞ ®o ®é cao b»ng ¸p suÊt • HÖ thèng xö lý c¸c b¸o c¸o ADS-B tõ tÇu bay kh¸c, b¸o c¸o TISB vµ FIS-B tõ mÆt ®Êt vµ c¸c b¶n tin trao ®æi ®iÓm nèi ®iÓm kh¸c. • Bé ®Þnh tuyÕn ATN • Khèi qu¶n lý th«ng tin (CMU) ¨ng ten VHF/GNSS kÕt hîp

M¸y ph¸t ®¸p VDL Mode 4 víi m¸y thu ph¸tVHF vµ m¸y thu GNSS H×nh 6.1. CÊu h×nh cho tÇu bay lo¹i nhá

129

6.3.2.CÊu h×nh bé thu ph¸t Cµi ®Æt VDL Mode 4 trªn tÇu bay bao gåm mét sè lîng c¸c m¸y ph¸t vµ m¸y thu VHF. Sè lîng c¸c m¸y nµy kh«ng cè ®Þnh nhng ph¶i ®ñ ®Ó kh«ng nh÷ng tho¶ m·n yªu cÇu cho gi¸m s¸t vµ b¸o c¸o ADSB mµ cßn hç trî cho c¸c øng dông kh¸c. Sè lîng nµy ®¶m b¶o ®Ó tÇu bay cã thÓ gi¸m s¸t trªn nhiÒu kªnh vµ ph¸t trªn 1 kªnh VHF trong cïng mét thêi ®iÓm. Mét m¸y ph¸t cã thÓ ph¸t b¸o c¸o ®i trªn nhiÒu kªnh VHF b»ng viÖc thay ®æi kªnh ph¸t gi÷a nh÷ng lÇn ph¸t sãng. CÊu h×nh 1 m¸y ph¸t céng “n” m¸y thu sÏ ®¶m b¶o hç trî ADS-B mét c¸ch ®Çy ®ñ. CÊu h×nh cho tÇu bay th­¬ng m¹i, ®Çy ®ñ dù phßng VDL Mode 4 CÊu h×nh thiÕt bÞ ®­a CÊu h×nh tèi thiÓu

Tx: M¸y ph¸t

Tx

Tx

Rx1

Rx1

Rx2

Rx2

Rx3

Rx3

Rx4

Rx4

H×nh 6.2. CÊu h×nh c¸c thiÕt bÞ trªn tÇu bay CÊu h×nh tèi thiÓu trªn h×nh vÏ bao gåm mét m¸y ph¸t vµ 2 m¸y thu. CÊu h×nh nµy hç trî ADS-B mét c¸ch tèi thiÓu, tuú thuéc vµo mËt ®é kh«ng lu, vµ cã thÓ hç trî thªm mét sè øng dông kh¸c. Mét sè cÊu h×nh kh¸c th× bæ xung thªm mét sè m¸y thu, do ®ã cã thÓ ho¹t ®éng ®ång thêi trªn hai kªnh trë lªn. C¸c cÊu h×nh nµy nh»m ho¹t ®éng trªn c¸c vïng mËt ®é ®«ng ®Ó cã thÓ sö dông c¸c

130

kªnh RSC/LSC bªn canh viÖc gi¸m s¸t c¸c kªnh GSC. Nã cßn cho phÐp thu vÒ mét c¸ch ®éc lËp c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ mÆt ®Êt ( nh ATIS-B vµ GNSS t¨ng cêng) tõ c¸c dÞch vô vµ øng dông kh¸c Khèi bao bªn ngoµi cïng m« t¶ cÊu h×nh dù phßng ®Çy ®ñ trªn c¸c tÇu bay hµnh kh¸c d©n dông cho phÐp gi¸m s¸t ®ång thêi trªn nhiÒu kªnh. Mét m¸y ph¸t sÏ ph¸t lÇn lît trªn c¸c kªnh. 6.3.3. ThiÕt lËp ¨ng ten trªn tÇu bay ViÖc ho¹t ®éng song song trªn b¨ng tÇn VHF lu«n sinh ra nhiÔu, ®é lín cña th©n m¸y bay quyÕt ®Þnh ph©n c¸ch vËt lý vµ møc ®é ph©n cùc tèi ®a cho c¸c ¨ng ten. Sù ph©n cùc tèt nhÊt lµ 29dB. Nhng liªn kÕt d÷ liÖu VDL Mode 4 l¹i ho¹t ®éng ®ång thêi víi th«ng tin liªn l¹c tho¹i t¬ng tù truyÒn thèng, do ®ã ®Ó ®¹t ®îc møc ®é chèng nhiÔu khi kÕt hîp c¸c dÞch vô t¬ng tù vµ sè th× cÇn cã ®é ph©n cùc trªn 29 dB. §iÒu nµy cã thÓ ®¹t ®îc khi ph©n bæ c¸c tÇn sè cho c¸c dÞch vô kh¸c nhau.

H×nh 6.3. Bé ph¸t ®¸p sö dông trªn tÇu bay d©n dông ¨ng ten cho c¸c tÇu bay nhá ®îc bè trÝ sè lîng lµ 01 chiÕc cho c¶ thu lÉn ph¸t, nhng ®èi víi c¸c tÇu bay th¬ng m¹i lín cÇn cã nhiÒu ¨ng ten ®èi víi nhiÒu dÞch vô.

131

H×nh vÏ 6.4 m« t¶ ph¬ng thøc ph©n cùc ¨ng ten trªn th©n tÇu bay sö dông nhiÒu ¨ng ten.

Ph©n cùc tèi ®a gi÷a ph¸t vµ thu lµ 29dB

Thu ph¸t tho¹i t­¬ng tù trªn tÇn sè F1

Ph¸t tÝn hiÖu sè VDL Mode 4 trªn tÇn sè F2

Thu tÝn hiÖu sè VDL Mode 4 trªn tÇn sè F2

H×nh 6.4. Ph©n cùc ¨ng ten trªn tÇu bay 6.3.4. Ph¬ng ¸n trang bÞ dù phßng trªn tÇu bay Dù phßng lµ mét vÊn ®Ò sèng cßn trªn tÇu bay. Møc ®é dù phßng cao thÓ hiÖn kh«ng chØ ë thiÕt kÕ ®óp cña mçi thiÕt bÞ VDL Mode 4 mµ cßn ë møc ®é kh«i phôc cÊu h×nh nhanh víi hÖ thèng bus d÷ liÖu kÕt nèi song song vµ vÊn ®Ò vÒ nguån cung cÊp. ViÖc kÕt nèi gi÷a c¸c bus cung cÊp thªm møc ®é b¶o vÖ. §Ó b¶o vÖ khái sù mÊt liªn kÕt d÷ liÖu, tÇu bay cÇn cã hai bé thiÕt bÞ

Radio

®éc

lËp

víi

nhiÒu

m¸y

thu

vµ

m¸y ph¸t ë

mçi

bé.

ViÖc

l¾p

®Æt ¨ng

ten

th×

kh«ng

cÇn ®óp nh

c¸c

bé

thu ph¸t v×

lý

do

chèng nhiÔu.

§êng

vµo/ra RF ë

bé

thu

ph¸t thø hai

®îc

nèi

®Õn

H×nh 6.5. KÕt nèi cô thÓ cho c¸c tÇu bay

m¸y

132

thu ph¸t thø nhÊt vµ kh«ng cÇn nèi víi ¨ng ten cho ®Õn khi bé thø nhÊt cã trôc trÆc.

Khi m¸y thu ph¸t VDL Mode 4 thø nhÊt (chÝnh) bÞ h háng ®êng vµo/ra RF cña nã tù ®éng nèi víi ®êng vµo ra cña bé thø hai (dù phßng). §Ó viÖc ho¹t ®éng ®îc liªn tôc trong mäi trêng hîp, bé thø nhÊt vµ bé thø hai ®îc cÊp cïng b¶ng d÷ liÖu dµnh riªng. Sè lîng c¸c m¸y thu thÓ hiÖn trªn ®©y cã thÓ t¨ng lªn. Víi bèn m¸y thu ta cã thÓ sö dông hai m¸y ®Ó gi¸m s¸t hai kªnh GSC, hai m¸y cßn l¹i ®Ó thu FIS-B vµ GRAS trªn c¸c kªnh ®· chØ ®Þnh. Khi hai bé thiÕt bÞ ho¹t ®éng song song th× bé dù phßng lu«n cËp nhËt d÷ liÖu cña b¶ng dµnh riªng, tÇu bay cã thÓ tiÕp tôc c¸c ho¹t ®éng ADS vµ thu c¸c b¶n tin FIS-B vµ GRAS tõ bé dù phßng trong trêng hîp bé chÝnh háng. CÊu h×nh nµy cßn hç trî ho¹t ®éng liªn tôc trªn kªnh GSC vµ LSC. 6.4. C¸c ph¬ng tiÖn ho¹t ®éng díi ®Êt §èi víi c¸c ph¬ng tiÖn ho¹t ®éng díi ®Êt nh xe hµng, xe dÉn ®êng, xe dän ®êng b¨ng, xe x¨ng, n¹p ®iÖn … th× cÊu h×nh th«ng

133

thêng lµ m¸y thu ph¸t VHF, bé xö lý th«ng tin, m¸y thu GNSS thu c¸c tÝn hiÖu GNSS ®· hiÖu chØnh ph¸t tõ tr¹m mÆt ®Êt. M¸y thu ph¸t bao gåm mét m¸y ph¸t, mét m¸y thu vµ mét ¨ng ten. Víi cÊu h×nh nµy cã thÓ l¾p ®Æt thªm m¸y tÝnh, c¸c khèi vµo ra (bao gåm phÇn hiÓn thÞ vÞ trÝ) vµ nguån cung cÊp. CÊu h×nh m¸y thu ph¸t cã thÓ më réng thªm sè m¸y thu ®Ó tho¶ m·n mét sè yªu cÇu ®Æc biÖt. NÕu c¸c b¸o c¸o tõ c¸c ph¬ng tiÖn díi ®Êt chØ nh»m môc ®Ých thùc hiÖn c¸c hiÓn thÞ cho ®µi chØ huy (TWR) vµ mµn h×nh hiÓn thÞ trªn tÇu bay (CDTI) th× kh«ng cÇn l¾p ®Æt thiÕt hiÓn thÞ c¶nh b¸o vÞ trÝ trªn c¸c xe. Tuy nhiªn nÕu t¹i c¸c s©n bay lín cã thÓ l¾p ®Æt hiÓn thÞ c¶nh b¸o t×nh tr¹ng kÕt hîp víi b¶n ®å di chuyÓn ®Ó t¨ng thªm tÝnh an toµn cho toµn hÖ thèng. 6.5. CÊu tróc tr¹m mÆt ®Êt HÖ thèng VDL Mode 4 cã thÓ ho¹t ®éng trong c¶ hai trêng hîp cã hoÆc kh«ng cã c¸c tr¹m mÆt ®Êt. Khi kh«ng cã tr¹m mÆt ®Êt, hÖ thèng sö dông kiÓu ho¹t ®éng ®éc lËp c¬ b¶n, trong dã c¸c tr¹m di déng t¬ng t¸c víi nhau th«ng qua hai kªnh GSC. DÞch vô ®îc hç trî ë ®©y lµ ADS-B vµ trùc tho¹i kh«ng – kh«ng. Khi cã tr¹m mÆt ®Êt, vÝ dô mét hoÆc hai tr¹m mÆt ®Êt vµ mét m¹ng mÆt ®Êt sÏ t¹o ra kh¶ n¨ng cung cÊp thªm c¸c tÝnh n¨ng trong hÖ thèng bao gåm c¶ ATS vµ c¸c ®¬n vÞ mÆt ®Êt kh¸c trong mét vïng ho¹t ®éng réng. C¸c b¸o c¸o ADS-B D÷ liÖu qu¶ng b¸ B¸o c¸o ADS-B tõ tr¹m mÆt ®Êt Qu¶ng b¸ d÷ liÖu tíi c¸c tÇu bay D÷ liÖu ®iÓm nèi ®iÓm tõ/tíi tÇu bay

Th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm

M¹ng mÆt ®Êt

H×nh 6.9. M¹ng l­íi c¸c tr¹m mÆt ®Êt 6.5.1. C¸c thµnh phÇn cña kiÕn tróc mÆt ®Êt

134

CÊu tróc mÆt ®Êt sö dông cho c¸c øng dông VDL Mode 4 ph¶i cã kh¶ n¨ng thu vµ ph©n ph¸t c¸c th«ng tin vÒ thêi gian cho nhiÒu ngêi sö dông kh¸c. CÊu tróc nµy ph¶i cã kh¶ n¨ng ph¸t lªn c¸c th«ng tin, bao gåm c¶ thêi gian, trªn mét diÖn réng. TÝnh tin cËy vµ ®é an toµn cña mÆt ®Êt ph¶i cao cho dï nã cã nhiÒu møc, cÊu tróc mÆt ®Êt bao gåm c¸c thµnh phÇn sau ®©y:

C¸c kªnh VDL Mode 4 Tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4

Tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4

M¹ng mÆt ®Êt

HÖ thèng ATS

H×nh 6.10. C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña mÆt ®Êt 6.5.2. Tr¹m mÆt ®Êt KiÓu ®¬n gi¶n nhÊt cña nÒn t¶ng mÆt ®Êt VDL Mode 4 lµ mét tr¹m ®¬n chØ phôc vô cho vïng local. §©y chÝnh lµ phÇn nÒn t¶ng ®Çu tiªn khi giíi thiÖu dÞch vô. L¾p ®Æt thªm c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ kÕt nèi chóng thµnh m¹ng sÏ më réng dÇn dÇn c¸c vïng dÞch vô. Mét tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 ph¶i cã kh¶ n¨ng ho¹t ®éng ®a kªnh. Møc ®é dù phßng vµ c¸c tÝnh n¨ng cã thÓ thay ®æi theo tõng sù më réng. Tr¹m mÆt c¬ b¶n ph¶i bao gåm m¸y thu ph¸t VDL Mode 4 sö dông m¸y thu ph¸t VHF, m¸y thu DGNSS chuÈn, bé xö lý th«ng tin vµ c¸c ¨ng ten VHF/DGNSS, modem kÕt nèi c¸c tr¹m mÆt ®Êt víi

135

m¸y chñ ®Ó cung cÊp sù kÕt nèi tíi ATS, AOC vµ nhiÒu c¬ së d÷ liÖu kh¸c th«ng qua m¹ng LAN, WAN. H×nh vÏ díi ®©y m« t¶ sù thiÕt lËp theo c¸c giao tiÕp bªn ngoµi.

H×nh 6.11. ThiÕt lËp m¹ng mÆt ®Êt c¬ b¶n C¸c øng dông qu¶ng b¸ nh ch¹y trªn c¸c m¸y chñ mÆt ®Êt vµ trªn kh«ng. M¸y chñ mÆt ®Êt ®Æt t¹i c¸c ®¬n vÞ ATC. Theo quy ®Þnh vÒ kü thuËt, m¹ng líi kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh nµy sÏ bao gåm c¸c thµnh phÇn sau: • M¹ng IP kÕt nèi c¸c m¸y chñ víi c¸c tr¹m mÆt ®Êt (IP network). • Tr¹m mÆt ®Êt (Ground station), kÕt nèi m¹ng IP vµ KÕt nèi VDL Mode 4 link. • KÕt nèi VDL Mode 4 liªn kÕt khèi qu¶n lý th«ng tin trªn (MU) tÇu bay víi tr¹m mÆt ®Êt.

136

H×nh 6.12. Mét m« h×nh ®Æc tr­ng tr¹m ViÖc kÕt nèi m¸y chñ mÆt ®Êt vµ tr¹m mÆt ®Êt ®îc thùc hiÖn b»ng giao thøc UDP/IP hoÆc cã thÓ dïng TCP/IP nÕu yªu cÇu cao h¬n. Gi÷a Tr¹m mÆt ®Êt vµ khèi MU trªn tÇu bay th× sö dông trùc tiÕp kÕt nèi VDL Mode 4. Tr¹m mÆt ®Êt sÏ söa l¹i c¸c b¶n tin cho phï hîp ®Ó ph¸t ®i. VÝ dô nã sÏ bá ®i phÇn mµo ®Çu IP tríc khi qu¶ng b¸. T¬ng tù nh vËy, nã sÏ thªm c¸c phÇn mµo ®Çu IP vµo b¶n tin nhËn tõ Data link ®Ó truyÒn ®i trong m¹ng IP mÆt ®Êt. Tr¹m mÆt ®Êt cßn chøng thùc c¸c b¶n tin, chØ ®Þnh møc ®é u tiªn vµ ®Þnh tuyÕn c¸c b¶n tin.

6.5.3. M¹ng mÆt ®Êt KÕt nèi c¸c tr¹m mÆt ®Êt cho phÐp VDL Mode 4 bao phñ mét vïng réng lín, viÖc nµy bao gåm c¸c øng dông kh«ng - ®Êt nh ADS-B vµ c¸c øng dông ®Êt – kh«ng nh TIS-B vµ FIS-B. M¹ng mÆt ®Êt hç trî sù ph©n ph¸t d÷ liÖu an toµn vµ hiÖu qu¶ gi÷a c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ nhiÒu ®¬n vÞ sö dông kh¸c. NhiÒu

137

giao thøc kh¸c nhau sÏ ®îc sö dông ë ®©y ®Ó bæ trî cho nhiÒu øng dông. Sau ®©y lµ gi¶i ph¸p m¹ng mÆt ®Êt sö dông c«ng nghÖ IP ®Ó hç trî cho øng dông ADS-B

H×nh 6.13. M¹ng mÆt ®Êt

6.5.3.1. Sù ph©n ph¸t d÷ liÖu trong m¹ng mÆt ®Êt M¹ng mÆt ®Êt cã thÓ xem nh mét m¹ng toµn cÇu víi nh÷ng sù kÕt nèi ®Õn sè lîng lín c¸c hÖ thèng vµ nguån th«ng tin. Kü thuËt Multicast sÏ ®îc dïng ®Ó ph©n ph¸t c¸c d÷ liÖu ADS-B. Kü thuËt nµy dïng ®Ó ph©n ph¸t c¸c d÷ liÖu mét c¸ch hiÖu qu¶ tõ nhiÒu ngêi göi ®Õn nhiÒu ngêi nhËn vµ do ®ã phï hîp víi lo¹i øng dông nh ADS-B. Multicast tèi thiÓu tiªu thô b¨ng th«ng cña liªn kÕt d÷ liÖu, xö lý ®Þnh tuyÕn vµ ph©n ph¸t, ®ång thêi göi trÔ khi cïng mét nguån d÷ liÖu cho nhiÒu ngêi dïng. Kü thuËt multicast ®îc m« t¶ nh h×nh vÏ 6.14. Sö dông multicast sÏ t¨ng cêng kh¶ n¨ng ph©n ph¸t d÷ liÖu ADS-B tíi nhiÒu nhãm ngêi sö dông. Multicast cßn hç trî c¸ øng dông ph¸t lªn nh TIS-B. NhiÒu tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ ph¸t lªn c¸c th«ng tin nhËn d¹ng vµ c¸c th«ng tin nµy sÏ ®îc ph¸t ®i hiÖu qu¶ b»ng multicast cho nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt kh¸c tõ trung t©m.

138

Ng­êi nhËn

Ng­êi göi Ph©n ph¸t th«ng th­ êng

Ph©n ph¸t Multicast

H×nh 6.14. Multicast

6.5.3.2.

C¸c øng dông sö dông d÷ liÖu ADS-B HÖ thèng ATM vµ c¸c øng dông sö dông d÷ liÖu ADS-B sÏ kÕt nèi ®Õn mét hoÆc nhiÒu ®Þa chØ multicast ADS-B t¹i m¹ng mÆt ®Êt. Kü thuËt multicast sÏ t¹o lªn tÝnh dù phßng. NhiÒu tr¹m mÆt ®Êt cïng nhËn ®îc c¸c b¶n tin ADS-B gièng nhau sÏ lµ sù dù phßng trong phÇn lín thêi kú bay. NÕu nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt thu ®îc c¸c b¶n tin ADS-B gièng nhau vµ ph¸t tiÕp chóng tíi ®Þa chØ multicast t¬ng tù sÏ xÈy ra nguy c¬ chång nhau trong m¹ng. Do ®ã sÏ ph¶i thùc hiÖn c«ng viÖc läc c¸c b¶n tin tríc khi göi chóng ®i tíi c¸c ®Þa chØ multicast hoÆc c¸c øng dông nhËn chóng. C«ng cô läc lµ mét tuú chän l¾p thªm trong m¹ng, nhng ®ã lµ c«ng cô ®îc ICAO khuyÕn nghÞ. Nh ®· ®Ò cËp trªn, c¸c b¶n tin ADS-B trong m¹ng nªn ®îc ®Þnh d¹ng theo chuÈn ASTERIX (môc 21) ®Ó ph¸t trªn m¹ng, giao diÖn nµy ®îc sö dông trong phÇn lín hÖ thèng ATS. ViÖc ph©n ph¸t c¸c d÷ liÖu ADS-B cã c¸c ®Æc trng ®Æc biÖt trªn m¹ng. ADS-B lµ mét d÷ liÖu thêi gian thùc vµ cÊu tróc m¹ng mÆt ®Êt ph¶i ®¶m b¶o r»ng trÔ lµ cùc tiÓu. Luång d÷ liÖu ADS-B cÇn ph¶i ®îc ph©n bæ mét b¨ng th«ng nhÊt ®Þnh trªn m¹ng. 6.5.3.3. Th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm Trªn ®©y lµ c¸c dÞch vô qu¶ng b¸ sö dông giao thøc IP. C¸c th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm sö dông ®Þa chØ ®Ých vµ dÞa chØ nguån IP ®éc nhÊt. C¸c thùc thÓ nhËn d¹ng th«ng thêng kh¸c nh lµ ®Þa chØ multicast vµ chØ sè cæng còng ph¶i lµ ®éc nhÊt trªn m¹ng. V×

139

vËy, c¸c nhµ qu¶n trÞ ph¶i cïng phèi hîp, ®¨ng ký, s¾p xÕp ®Þnh ra c¸c yÕu tè cña m¹ng vµ c¸c giao thøc cÇn thiÕt. Mét m« h×nh ho¹t ®éng cña th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm sö dông m¹ng IP ®îc m« t¶ nh h×nh vÏ díi ®©y. Trong ®ã, c¶ tr¹m mÆt ®Êt vµ c¸c tÇu bay cã ®Þa chØ IP thuéc cïng mét m¹ng IP. M¹ng nµy gäi lµ M¹ng IP vËn chuyÓn VDL Mode 4 (VDL Mode 4 Transit IP-Network). ChuÈn VDL Mode 4 hç trî th«ng tin ®iÓm nèi ®iÓm nh lµ mét m¹ng con trong m¹ng ATN ®Þnh ra bëi ICAO.

H×nh 6.14. VDL Mode 4 Transit IP-Network

140

6.5.4. VÊn ®Ò dù phßng vµ tÝnh toµn vÑn cña hÖ thèng mÆt ®Êt Cã nhiÒu møc kiÕn tróc m¹ng mÆt ®Êt tuú thuéc vµo c¸c øng dông ®îc hç trî. Mét gi¶i ph¸p ®Çu cuèi cao cÊp lµ m¹ng mÆt ®Êt cã ®Çy ®ñ dù phßng. CÊp thÊp h¬n lµ gi¶i ph¸p sö dông trong bèi c¶nh kh«ng cÇn sù an toµn cña øng dông vµ liªn kÕt VDL Mode 4 ®ãng vai trß bæ trî cho c¸c nguån th«ng tin kh¸c. Yªu cÇu vÒ m¹ng mÆt ®Êt sÏ phô thuéc vµo øng dông ho¹t ®éng vµ kh¶ n¨ng dù phßng cña hÖ thèng. Gi¶i ph¸p cao cÊp sÏ bao gåm tÝnh n¨ng dù phßng nãng, chøc n¨ng listen-back vµ kh«ng cã ®iÓm lçi trªn toµn m¹ng. H×nh vÏ 6.15 m« t¶ c¸ch kÕt nèi hÖ thèng c¸c tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 víi hÖ thèng qu¶n lý kh«ng lu ATM víi ®é dù phßng cao nhÊt. Hai khèi A vµ B ®¹i diÖn cho hai thiÕt bÞ ho¹t ®éng song song cã thÓ tù ®éng chiÕm chç khi khèi kia lçi. ViÖc nèi chÐo c¸c tuyÕn bus còng nh»m môc ®Ých t¨ng thªm tÝnh dù phßng. Tr¹m mÆt ®Êt VDL Mode 4 Khèi A

Dù phßng nãng

Khèi B

§­êng ®Þnh tuyÕn B

§­êng ®Þnh tuyÕn A

Khèi A

Dù phßng nãng

Khèi B

HÖ thèng ATM H×nh 6.15. KÕt nèi hÖ thèng VDL Mode 4 vµ hÖ thèng ATM víi dù phßng ®Çy ®ñ

141

TÝnh toµn vÑn dù liÖu truyÒn ®i trong m¹ng mÆt ®Êt cßn cã mét vÊn ®Ò chÝnh n÷a, ®ã liªn quan ®Õn sù nhËn thùc, tÝnh chÝnh x¸c vµ sù kÞp thêi cña c¸c b¶n tin. C¸c ph¬ng tiÖn ph¶i t¨ng cêng ®Ó ®¶m b¶o kh«ng cã sù sai lÖch kh«ng s¶y ra trong qu¸ tr×nh ph©n ph¸t c¸c ®iÖn v¨n. Mét vÊn ®Ò n÷a lµ ®iÖn v¨n ®îc ph©n ph¸t ®i nhng chØ cã nh÷ng ngêi nhËn cã ®ñ quyÒn h¹n míi cã thÓ ®äc ®îc, do ®ã cÇn cã sù kÕt hîp cña c¸c kü thuËt m· ho¸.

KÕt luËn - §Ò xuÊt vµ kiÕn nghÞ X©y dùng mét liªn kÕt d÷ liÖu sö dông b¨ng tÇn VHF trªn kh«ng song víi c¸c m¹ng mÆt ®Êt s½n cã lµ mét ®iÒu kiÖn tÊt yÕu cña sù ph¸t triÓn ngµnh hµng kh«ng d©n dông thÕ giíi. Cã rÊt nhiÒu híng ph¸t triÓn kü thuËt VHF Data Link theo ®Ò xuÊt chuÈn ban ®Çu cña ICAO (VDL Mode 1). Kü thuËt ®Çu tiªn lµ VDL Mode 2 ®îc ph¸t triÓn t¹i Mü vµ mét sè vïng Ch©u ¢u, víi thuËt to¸n §a truy nhËp c¶m nhËn sãng mang VHF vµ kü thuËt ®iÒu chÕ D8PSK, VDL Mode 2 sÏ cung cÊp cho ngêi sö dông kh¶ n¨ng d÷ liÖu lµ 25 KHz/ kªnh, trong trêng hîp toµn t¶i tèc ®é d÷ liÖu lµ 10 kbit/s. HÖ thèng VDL Mode 2 ®ang ®îc ph¸t triÓn nhng l¹i ®îc ®¸nh gi¸ lµ cã trë ng¹i tiÒm Èn ®èi víi hÖ thèng ®iÖn tho¹i sè vµ bÞ FAA rµng buéc lµ chØ ®îc ph¸t triÓn cho tíi khi kh«ng vît qóa c¸c ®iÒu kiÖn vÒ hÖ thèng do FAA ®a ra. Kü thuËt kÕ tiÕp lµ VDL Mode 3 tÝch hîp c¶ liªn l¹c tho¹i vµ d÷ liÖu

142

trªn tÇn sè VHF, nã t¬ng tù nh hÖ thèng vÖ tinh di ®éng hµng kh«ng trong ®ã khèi di ®éng vÖ tinh thùc hiÖn c¶ liªn l¹c tho¹i vµ d÷ liÖu. Tuy nhiªn, do giao thøc VDL mode3 sö dông thuËt to¸n TDMA cæ ®iÓn ®îc qu¶n lý bëi mét tr¹m mÆt ®Êt ®Ó cung cÊp 3 hay 4 kªnh logic trªn mét kªnh VHF 25 KHz, ®iÒu nµy cho phÐp chÊt lîng tèt h¬n nhiÒu so víi VDL Mode 2 nhng còng v× thÕ l¹i vÊp ph¶i trë ng¹i l¹i t¾c nghÏn kªnh vµ kÕt qu¶ lµ kh«ng ®ñ tÇn sè cã hiÖu lùc t¹i ch©u ¢u hoÆc B¾c Mü. ICAO chØ cho phÐp ph¸t triÓn kü thuËt nµy ®Ó hç trî cho tho¹i ATS th«ng thêng vµ ph¶i chê cho ®Õn n¨m 2009 ®Ó sö dông c¸c kªnh tho¹i 8.33 KHz. Cuèi cïng hÖ thèng VDL Mode 4 ®îc lùa chän ®Ó nghiªn cøu ë ®©y ®· chøng tá ®îc u viÖt cña m×nh. Víi thuËt to¸n ®a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian tù tæ chøc STDMA trªn kªnh VHF 25 KHz, hÖ thèng ®· gi¶m ®¸ng kÓ chi phÝ x©y dùng c¸c tr¹m mÆt ®Êt v× viÖc ®iÒu khiÓn kªnh VDL kh«ng ph¶i do bÊt cø tr¹m mÆt ®Êt nµo ®iÒu khiÓn mµ lµ “tù tæ chøc” gi÷a c¸c tr¹m víi nhau vµ t¹i nh÷ng vïng bay b»ng, chiÕm phÇn lín thêi gian bay, th× c¸c tÇu bay cã thÓ bay ®éc lËp. Lîi ®iÓm thø 2 lµ c¸c tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ ph¸t trïng tÇn sè nhau miÔn lµ chóng ®îc ®iÒu khiÓn ®Ó kh«ng ph¸t trïng khe thêi gian lµ ®ñ, do ®ã vÊn ®Ò tµi nguyªn tÇn sè VHF ®· ®îc gi¶i quyÕt. Tuy kh«ng hç trî c¸c dÞch vô m¹ng con ATN tèt b»ng VDL Mode 2, nhng VDL Mode 4 l¹i hç trî c¸c b¶n tin ng¾n lÆp l¹i rÊt tèt nªn nã lµ nÒn t¶ng cho øng dông ADS-B cña ICAO. Víi dÞch vô gi¸m s¸t ADS-B nµy, trong t¬ng lai c¸c tr¹m mÆt ®Êt vµ m¸y bay ®Òu cã thÓ quan s¸t ®îc luång kh«ng lu vµ dÇn dÇn thay thÕ cho m¹ng Radar tèn kÐm nh hiÖn t¹i. Trong thùc tÕ, ®Ó thùc hiÖn ch¬ng tr×nh chuyÓn sang hÖ thèng CNS/ATM míi, Trung t©m Qu¶n lý bay d©n dông ViÖt Nam ®· phèi hîp chÆt chÏ víi c¸c bé phËn cÊu thµnh cña Ngµnh Hµng kh«ng d©n dông ViÖt Nam trong viÖc x©y dùng kÕ ho¹ch chuyÓn ®æi. Bªn c¹nh ®ã, trong viÖc x©y dùng kÕ ho¹ch ®Çu t, Trung t©m ®· b¸m s¸t c¸c híng dÉn vµ kÕ ho¹ch chuyÓn ®æi sang CNS/ATM míi

143

cña ICAO khu vùc Ch©u ¸ - Th¸i B×nh D¬ng. Ngµy 30/10/2002 Trung t©m KSKL Hå ChÝ Minh trong ch¬ng tr×nh CNS/ATM míi ®· ®îc khëi c«ng x©y dùng. Trung t©m nµy dù kiÕn ®a vµo ho¹t ®éng cuèi n¨m 2004. Qu¸ tr×nh chuyÓn tiÕp sang CSN/ATM míi sÏ ®îc thùc hiÖn theo ph¬ng thøc "cuèn chiÕu" cho tíi n¨m 2010 (theo ®óng tiÕn ®é ICAO ®Ò ra). Ph¬ng thøc nµy gióp cho viÖc tËn dông c¸c trang thiÕt bÞ hiÖn cã vµ ®¶m b¶o tiÕt kiÖm tèi ®a. ViÖc chuyÓn ®æi c¸c hÖ thèng cÇn ph¶i ®îc tiÕn hµnh toµn diÖn trªn quy m« toµn cÇu víi nhiÒu hÖ thèng kh¸c nhau. Trong khu«n khæ cã h¹n, bµi luËn v¨n nµy chØ ®Ò cËp ®Õn vÊn ®Ò kü thuËt cña mét trong nh÷ng hÖ thèng lâi vµ x©y dùng m« h×nh ho¹t ®éng c¸c tr¹m trªn quy m« nhá. §Ó thÝch øng víi c¸c dù ¸n lín, ®Ò tµi sÏ nµy cÇn ph¶i ®îc ph¸t triÓn cao h¬n n÷a. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn luËn v¨n kh«ng tr¸nh khái nhiÒu thiÕt sãt, t«i mong muèn nhËn ®îc nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp ®Ó luËn v¨n ®îc hoµn thiÖn h¬n.

Tµi liÖu tham kh¶o

144

[1]. AEA Yearbook, April 1999. [2]. B¸o c¸o hµng n¨m cña trung t©m qu¶n lý bay d©n dông ViÖt Nam [3].

Bïi ViÖt B¾c, “M¸y bay vµ ngµnh hµng kh«ng” - Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt -1981.

[4].

Civil Aviation Administration of Viet Nam, “Aeronautical Information Publication 3rd edition” - Viet Nam Air Traffic Management- 2000.

[5].

Côc hµng kh«ng d©n dông ViÖt Nam, “LËp kÕ ho¹ch quèc gia cho c¸c hÖ thèng CMS/ATM míi” - Ban chØ ®¹o ch¬ng tr×nh CNS/ATM - 2001.

[6].

CODA, “Annual Report” - 2000.

[7].

EUROCONTROL, “Annual Report” - 2001.

[8].

Flight International, 29 August – 4 September 2000.

[9]. IATA, “World Civil Aviation Infrastructure & Development” - 2001 [10]. Jane’s Transport News, 16 August 2000. [11]. KÕ ho¹ch kh«ng vËn toµn cÇu vÒ c¸c hÖ thèng CNS/ATM [12]. NEAN Update Project, “VDL Mode 4 Operational Concept” 2001 [13].

Ng« Huy C¬ng, “Mét sè vÊn ®Ò vÒ luËt hµng kh«ng” Nhµ xuÊt b¶n c«ng an nh©n d©n - 2000.

[14]. SITA, “ Tµi liÖu tiªu chuÈn kü thuËt cho §êng liªn kÕt VHF sè “ACMP-1997 [15]. White House Commission on Aviation Safety & Security.