坊間目前有三大主流的ADS-B顯示軟體,例如FlightRadar24(以下簡稱FR24)、PlaneFinder或者是FlightAware

2020年3月中旬開始,如果有朋友FR24的越洋訊號,應該有發現FR24多了很多藍色符號的飛機。

進一步點進去看,就會發現她是FR24正式上線了測試多年的衛星訊號源,本來飛機越洋時可能產生的空缺線段,現在因為衛星訊號,逐步彌補了涵蓋率。

 

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FlightRadar24 出現藍色標記的飛機,與原有的黃色標記的互有差異。(圖片來源:FlightRadar24)

 

ADS-B (廣播式自動回報監視系統) 是近年來民航圈不斷推動的新一代飛航追蹤系統,不只是民航機和民航管制系統的涵蓋強化,2020年開始,美國聯邦航空總署(FAA)已經要求在管制空域的所有飛行器(包含輕航機和無人機) 要在機上安裝ADS-B,台灣也開始進行輕航機安裝ADS-B的測試計畫,這些都是基於目前ADS-B技術,飛機是發報源,由地上的接受基站接收飛機訊號。但是ADS-B技術的瓶頸,就是飛機必須要飛在可以接收到ADS-B的訊號基站的涵蓋範圍,才會收得到飛機的ADS-B訊號。由於收到地表弧度的影響,ADS-B的地面基站最大的接收範圍頂多就是200海浬[註],於是飛機如果越洋飛行時,就有可能收不到飛機訊號。

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圖為三貂角雷達站所架設的 ADS-B 天線,FlightRadar24等商用軟體也是以類似的方式接收訊號。

 

由於法航447事故發生於難以追蹤軌跡的在越洋飛行階段,因此2009年開始,幾大國際民航主管機關就開始合作,發展 Satellite based ADS-B的計畫,利用軌道高度大約800公里的衛星,接收飛機發出的ADS-B訊號,2015~2017年間,歐美幾國陸陸續續發射了約70顆衛星開始進行這項訊號接收計畫。FR24開始可以顯示衛星訊號源的訊號,象徵這項技術已經成熟而且更可以普及化。精確來說,使用1090Mhz波段的訊號,目前可以載入兩種資訊,一種是ADS-B,另一種則是增強型的Mode S訊號(EHS) ,我們平常在FR24看到的訊號,其實地面基站多半都已經融合兩套資訊,不過在越洋飛行上,其實也有部分地面基站是只收ADS-B

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越大西洋的航班,是在初期就放入衛星訊號的監測範圍。(圖片來源:FlightRadar24)

 

就接收層面來看,飛機訊息一直往外打,衛星吃的訊號跟地面基站沒什麼不同,甚至訊號條件好的時候,衛星應該也收得到Mode S的資料。

不過,衛星收資料的目的,就是要把訊號打回地面才有用,考慮傳輸成本以及訊息的即時性,因此目前的丟回就是基礎的ICAO要求ADS-B訊息。因此大家如果點藍色符號,會發現內容比較有限,僅有飛機的識別資料,位置,高度等,相較於地面基站可以收到的資料量相對比較有限,即時性可能也不如地面基站的即時,但是增加越洋的涵蓋能力,其實對於飛航安全是非常大的進展。ADS-B技術的增長,不只是對於飛航管制與航空公司的聯合管制單位有更強的監控能力,其實也進一步讓以空運載運貨物的物流系統對於物流體系的可靠度。

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由衛星送回的ADS-B訊號,相對資料量就較地面基站收到的數據為少。(圖片來源:FlightRadar24)

 

大家有空可以多點點看這些商用軟體,這些透過衛星(如FR24的藍色標記)所收到的資料,和附近的地面基站(如FR24的黃色標記)所收到的飛機資料有什麼不同,又和軌跡靠近陸地的飛機資料沒有什麼差異。

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: 為什麼地面基地站可以看到200海浬

大家如果去查 Wiki 就知道,地平線可視距離,公式是 "13 X 高度(公尺)" 再開根號,得到的結果單位是公里。因此如果以地面基地站在海平面地表,飛機在1萬公尺(約等於3萬英呎)高度,則可視距離就是 360公里、約等於200海浬的距離。

當然,在電波訊號可收得到的前提下,對於3萬呎目標的飛機,地面基地站每長高10公尺,則可接收距離會增加11公里。因此,如果基地站距離海平面 100公尺 ,對於一架在 1.2萬公尺(4萬呎) 巡航的客機,飛機只要離基地站 500 公里 ( 270海浬 ) 以內都會有訊號,這也是為什麼有些飛機離可能的陸地大於 200海浬但是地面基地站可以收到訊號的原因。

 

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