自動従属監視 - ブロードキャスト

自動従属監視ブロードキャスト( ADS-B ) は、航空機が衛星ナビゲーションやその他のセンサーを使用して位置を特定し、その位置やその他の関連データを定期的にブロードキャストして追跡できるようにする航空監視技術および電子視認性の形式です。この情報は、二次監視レーダー(SSR)の代わりとして、航空交通管制の地上ベースまたは衛星ベースの受信機で受信できます。SSR とは異なり、ADS-B は送信をアクティブ化するために地上または他の航空機からの質問信号を必要としません。ADS-B は、交通状況認識を提供し、自己分離をサポートするために、近くの他の ADS-B 搭載航空機からポイントツーポイントで受信することもできます。

ADS-B は、送信を開始するためにパイロットや外部からの入力を必要としない点で「自動」です。送信データの提供には航空機のナビゲーション システムからのデータに依存する点で「依存」です。^[1]

ADS-Bは、国際民間航空機関（ICAO）が承認した航空監視技術の重要な部分であり、世界中の国家空域に徐々に組み込まれています。たとえば、米国の次世代航空輸送システム（NextGen）、単一欧州スカイATM研究プロジェクト（SESAR）、インドの航空システムブロックアップグレード（ASBU）の要素です。^{[2] [3] [4]} ADS-B機器は、オーストラリアの空域での計器飛行方式（IFR）カテゴリの航空機に必須です。米国は、2020年1月以降、多くの航空機（すべての商用旅客航空会社およびSSRトランスポンダーを必要とする地域を飛行する航空機を含む）にADS-B装備を義務付けています。また、この装置は2017年からヨーロッパの一部の航空機に義務付けられています。^{[5] [6] [7]カナダは、2009年1月15日から、従来のレーダーがカバーしていない遠隔地（}ハドソン湾、ラブラドル海、デービス海峡、バフィン湾、グリーンランド南部の周辺地域）での監視にADS-Bを使用しています。 ^{[8] [9]}航空機の運航者には、米国および欧州の規格と相互運用可能なADS-B製品をインストールすることが推奨されており、カナダの航空管制官は、運航者をADS-Bで追跡できる場合、より優れた燃料効率の高い飛行ルートを提供できます。^{[10] [11]}

ADS-Bは、世界中の航空機を制御するための主な監視方法として、最終的には二次監視レーダーに取って代わる可能性のある空域監視システムです。米国では、ADS-Bは航空インフラと運用をアップグレードおよび強化するための次世代国家空域戦略の不可欠な要素です。^[12]

ADS-Bは、位置と速度のデータを毎秒送信し、航空管制（ATC）や他のADS-B搭載航空機に航空機をリアルタイムで可視化することで安全性を高めます。ADS -Bデータのその他の用途には、飛行後分析、安価な飛行追跡、計画、ディスパッチなどがあります。^[12]

米国内では、ADS-Bシステムは、TIS-BおよびFIS-Bアプリケーションを通じて、航空交通情報や政府が作成したグラフィカルな気象情報を無料で提供することができます。^[12]

ADS-B は、「ADS-B Out」と「ADS-B In」という 2 つの異なる機能で構成されています。各「ADS-B Out」航空機は、機内送信機を通じて、識別、現在位置、高度、速度などの情報を定期的に送信します。ADS-B Out は、航空管制官にリアルタイムの航空機位置情報を提供します。この情報は、ほとんどの場合、現在のレーダーベースのシステムで利用できる情報よりも正確です。より正確な情報により、航空管制官は、より精度とタイミングで航空機を管理および分離できます。^[13]

「ADS-B In」は、他の航空機によって送信されたADS-B情報（つまり「ADS-B Out」）を受信して​​処理するものです。米国では、ADS-B Inには、FIS-BやTIS-Bデータなど、ATC地上局からパイロットに送信される他の情報も含まれる場合があります。^[13]これらの地上局データ放送は、通常、ADS-B Out放送航空機が近くにある場合にのみ利用可能になります。^[14]

ADS-B Out システムは、各航空機に搭載された2 つの航空電子機器コンポーネントに依存しています。高信頼性の 衛星ナビゲーションソース ( GPSまたはその他の認定GNSS受信機) とデータリンク (ADS-B ユニット) です。認定された ADS-B データ リンクにはいくつかの種類がありますが、最も一般的なものは 1090 MHz (基本的には修正されたモード Sトランスポンダー) または 978 MHz で動作します。^[12] FAA は、18,000 フィート (5,500 m) 以下でのみ動作する航空機が 978 MHz リンクを使用することを望んでいます。これにより、1090 MHz 周波数の混雑が緩和されます。^[15] 1090 MHz で ADS-B Out 機能を取得するには、ユーザー オペレーターは新しいトランスポンダーをインストールするか、メーカーが ADS-B アップグレードを提供している場合は既存のトランスポンダーを修正します (さらに、認定されたGNSS位置ソースがまだ存在しない場合はインストールします)。^[12]

ADS-Bはパイロットと航空管制の両方に多くの利点をもたらし、飛行の安全性と効率性を向上させます。^{[16] [17]}

ADS-B Inシステムを使用すると、パイロットは、ADS-B Out を装備した航空機であれば、周囲の航空機に関する交通情報を表示できます。この情報には、高度、方位、速度、航空機までの距離が含まれます。ADS-B Out 参加者からの位置レポートの受信に加えて、米国では、適切な地上設備と地上レーダーが存在する場合、TIS-B は ADS-B Out を装備していない航空機の位置レポートを提供できます。ADS-R は、UAT と 1090 MHz 周波数帯の間で ADS-B 位置レポートを再送信します。

ユニバーサル アクセス トランシーバー (UAT) ADS-Bテクノロジーを搭載した航空機では、気象通報を受信できるようになり、米国では、一時飛行制限(TFR) やNOTAMなどの判読可能な飛行情報も送信する放送飛行情報サービス (FIS-B) を通じて気象レーダーを受信することもできます。

ADS-B 地上局は、航空管制で航空機の分離と制御に使用される一次および二次レーダー システムと比較して、設置と運用にかかるコストが大幅に安価です。

現在商業的に提供されている他の機内気象サービスとは異なり、米国では ADS-B サービスやそのさまざまな利点を利用するのに利用料はかかりません。航空機の所有者が機器と設置の費用を支払い、連邦航空局(FAA) がこの技術に関連するすべてのサービスの管理と放送の費用を支払います。

状況認識

ADS-B は、パイロットの状況認識力を向上させることで、航空業界の飛行の安全性を大幅に向上させます。ADS-B を装備したコックピットのパイロットは、コックピット内のフライト ディスプレイで空域を飛行する他の交通を確認したり、明確で詳細な気象情報にアクセスしたりすることができます。また、一時的な飛行制限から滑走路の閉鎖に至るまで、適切な最新情報を受け取ることもできます。

視認性の向上

ADS-B Outのみを装備した航空機でも、航空管制官がより正確かつ確実に位置を監視できるというメリットがあります。このシステムを使用すると、パイロットと管制官の両方が同じレーダー画像を見ることができます。周囲の空域を使用している他の完全装備の航空機は、ADS-B Outを装備した航空機をより簡単に識別し、衝突を回避することができます。交通警報および衝突回避システム（TCAS）などの過去のシステムでは、航空機は同じ技術を搭載した他の航空機しか見ることができませんでした。ADS-Bを使用すると、ADS-B Outを装備した航空機であれば、エリア内のすべての航空機を表示するADS-B Inを使用する航空機に情報が送信されます。ADS-Bは、レーダーカバレッジの周辺領域での監視を改善します。ADS-Bにはレーダーのような設置制限がありません。その精度は範囲全体で一貫しています。^[18] ADS-Bの両方の形式（1090ESと978 MHz UAT）では、位置レポートは1秒に1回更新されます。 978 MHz UAT は、情報を 1 回の短時間の送信で提供します。1090ES システムは、2 種類の位置レポート (偶数/奇数) をランダムに送信します。位置を明確にデコードするには、両方の種類の位置レポート 1 つまたは近くの参照位置が必要です。

ADS-Bは次のような利点により安全性の向上を実現します。^[19]

• 非レーダー空域におけるレーダーのようなIFR分離
• VFR飛行追跡範囲の拡大
• ATC最終進入と滑走路占有、地上での滑走路侵入の削減
• より正確な捜索救助対応^[19]  — ADS-B は「航空機ダウン」データを送信できるが、FAA は、現在の「ブラックボックス」レコーダーと比較して、ADS-B 機器には耐墜落性要件がないという事実に基づいて、「航空機ダウン」状況での ADS-B の有効性について調査を行うつもりはないと述べた。 [^要出典] ADS-B は、 2003 年 3 月にAOPAによって民間航空パトロール(CAP)に飛行デモンストレーションを通じて実証され、CAP 活動への技術の統合の可能性が示されました。^[20]
• パイロットが他の航空機を視認し回避するのを助ける
• コックピットの最終進入と滑走路占有
• VFRとMVFR条件での視覚的分離
• あらゆる気象条件でVFRのような分離を実現
• リアルタイムのコックピット天気表示
• リアルタイムコックピット空域表示

環境への影響の軽減

ADS-B技術は、航空機の位置をより正確に報告します。^[21]これにより、管制官は、これまで安全に行うことができたよりも狭い間隔基準で、混雑した空域への航空機の出入りを誘導することができます。これにより、航空機が許可を待ったり、間隔を空けて待機したりする時間が短縮されます。推定によると、これはすでに汚染と燃料消費の削減という有益な効果をもたらしています。^[22]

交通容量の改善

ADS-B は、以下をサポートすることで容量と効率性の向上を実現します。

• より優れた航空管制交通流管理^[19]
• マージとスペース^[19]
• 自己分離またはステーションキーピング^[19]
• 強化された視覚的アプローチ。
• 近接した平行アプローチ。
• 最終進入時の間隔の縮小。
• 航空機の間隔の短縮
• 「フリーフライト」コンセプトの漸進的進化に向けた高高度空域での運用強化。
• 視界不良時の水上作戦。
• ほとんどの気象条件における空域全体の近視気象条件 ( VMC ) 容量。
• 非レーダー空域における航空管制サービスの改善。
• 軌道ベースの運用では、緩やかな上昇と下降の勾配が提供され、ステップダウンや待機パターンは必要ありません。これにより、各航空機がシステム全体の情報管理ネットワーク内の 1 つのノードとなり、空中と地上のすべての装備関係者を接続することで、最適な軌道が実現します。すべての関係者が NextGen 機器を装備することで、ゲート間の移動時間の短縮、滑走路の利用容量の増加、炭素保全による効率性の向上などのメリットが得られます。
• ADS-B と CDTI を使用すると、特定の空港で進入間隔を狭めて、通常は視程進入が中止される視界不良時の進入容量を改善できる場合があります (例: 天井が MVA +500 未満)。^{[引用が必要]}

ADS-B データ リンクは、多数の空中および地上アプリケーションをサポートします。各アプリケーションには、独自の運用コンセプト、アルゴリズム、手順、標準、およびユーザー トレーニングがあります。^{[引用が必要]}

コックピットの交通情報表示

コックピット交通情報ディスプレイ (CDTI) は、他の航空機の位置を含む監視情報を飛行乗務員に提供する汎用ディスプレイです。CDTI の交通情報は、ADS-B、TCAS、TIS-B などの 1 つまたは複数のソースから取得できます。ADS-B メッセージの直接空対空伝送により、CDTI 上の近接航空機の表示がサポートされます。^{[引用が必要]}

CDTI機能は、ADS-Bレポートに基づく交通情報に加えて、現在の気象状況、地形、空域構造、障害物、詳細な空港地図、および飛行の特定の段階に関連するその他の情報も表示する場合があります。^[23]

空中衝突回避

ADS-B は、航空機衝突回避システム(ACAS) の運用 を強化する貴重な技術と考えられています。ADS-B を組み込むと、次のような利点が得られます。

• ACAS に必要なアクティブな問い合わせの回数を減らし、高密度空域での有効範囲を拡大します。^{[引用が必要]}
• ADS-B 状態ベクトル、航空機の意図、その他の情報を組み込むことで、不要な警報率を削減します。^{[引用が必要]}
• ACAS ディスプレイを CDTI として使用し、交通状況を正確に識別します。^{[引用が必要]}
• 衝突回避を地上 1,000 フィート以下に拡張し、滑走路侵入を検出します。^{[引用が必要]}

最終的には、ACAS機能は、他の航空機トランスポンダーの積極的な問い合わせを必要とせずに、ADS-Bのみに基づいて提供される可能性があります。^[23]

ADS-B のメリットを享受できるその他のアプリケーションには、次のものがあります。

• 照明制御の自動化と操作
• 空港地上車両および航空機救助・消防車両の運用ニーズ
• 高度維持性能測定
• 一般航空運航管理^[23]
• 紛争管理
• ATS適合性監視
• 個人用受信機を使用して仮想レーダー画像を作成する航空機スポッティング
• 多くのウェブサイトでは、 ADS-B 受信機のクラウドソース分散ネットワークを使用して航空交通を追跡しています。

トランスポンダーのみの航空機、またはトランスポンダー機能をまったく備えていない航空機は表示されません。このシステムに油断したり自信過剰になったりするパイロットは、自分自身だけでなく、トランスポンダーのみを備えた他の航空機やADS-B トランスポンダーを備えていない グライダー航空機にも安全上の問題を引き起こします。

グライダー機は他のグライダー機との衝突回避のためにFLARMシステムを使用することが多いですが、このシステムは ADS-B と互換性がありません。したがって、ADS-B は搭載しているが FLARM を搭載していない航空機は、FLARM を搭載しているが ADS-B を搭載していないグライダーにとって安全上のリスクとなり、その逆も同様です。このため、グライダーの牽引に使用される航空機など、一部の航空機には FLARM と ADS-B の両方のトランスポンダーが搭載されています。

2012年、セキュリティ研究者は、ADS-Bは偽装されたADS-Bメッセージによる妨害に対して防御力を持たないと主張した。なぜなら、それらのメッセージは暗号化も認証もされていないからである。 ^[24] FAAはこの批判に対し、問題とリスクは認識しているが、機密事項であるためどのように軽減するかは明らかにできないと回答した。軽減策として考えられるのは、主張された位置がメッセージがブロードキャストされた位置に近いことを確認するマルチラテレーションである。ここでは、受信したメッセージのタイミングを比較して、アンテナから飛行機までの距離を確立する。^[25]

この規格には認証がないため、受信したデータは必ず一次レーダーで検証する必要がある。ADS-Bメッセージの内容は暗号化されていないため、誰でも読み取ることができる。^[26]

ADS-Bシステムには、1)地上インフラ、2)航空機搭載コンポーネント、3)運用手順という3つの主要コンポーネントがあります。^[27]

• 送信元（航空機など）でのメッセージ生成および送信機能を備えた送信サブシステム。^{[引用が必要]}
• トランスポートプロトコル。例：VHF（VDLモード2または4）、1090ES、または978 MHz UAT。^{[引用が必要]}
• 受信先（他の航空機、車両、地上システムなど）でのメッセージ受信およびレポート組み立て機能を備えた受信サブシステム。^{[引用が必要]}

状態ベクトルやその他の送信情報のソース、およびユーザーアプリケーションは、ADS-Bシステムの一部とは見なされません。^[23]

ADS-B位置報告を中継するための物理層として、ユニバーサルアクセストランシーバー^[28]と1090MHz拡張スキッター^{[29] [30]}の2つのリンクソリューションが使用されています。

ユニバーサル アクセス トランシーバーは、米国の一般航空コミュニティの大部分にサービスを提供することを目的としたデータ リンクです。このデータ リンクは、連邦航空局の「最終規則」で、クラス A (18,000 フィートMSL以上) を除くすべての空域での使用が承認されています。UAT は、ADS-B だけでなく、フライト情報サービス - ブロードキャスト(FIS-B)、交通情報サービス - ブロードキャスト(TIS-B)、および将来必要になった場合に補助的な測距機能と測位機能もサポートすることを目的としています。^[31]この規則に必要な一連の標準により、これは一般航空ユーザーにとって最も効果的なアプリケーションと見なされています。UAT により、「out」ブロードキャスト機能を備えた航空機は、ADS-B In テクノロジーを使用する他の航空機や FAA 地上局から認識できるようになります。ADS-B In テクノロジーを搭載した航空機は、他の ADS-B Out 搭載航空機や FIS-B および TIS-B ブロードキャストからの詳細な高度情報とベクトル情報を確認できます。 FIS-B放送により、受信航空機はAIRMET、SIGMET、METAR、SPECI、国家NEXRAD、地域NEXRAD、D-NOTAM、FDC-NOTAM、PIREP、特別使用空域の状況、ターミナルエリア予報、修正ターミナル飛行場予報（TAF）、上空の風と気温予報などの気象および飛行サービス情報を閲覧できるようになります。^[32]これらの放送は、2020年までにより多くのパイロットがこの技術を使用するインセンティブとして、技術の早期導入者にメリットを提供します。TIS-Bサービスを通じて交通情報を受信する航空機は、2020年までに装備されたすべての航空機と同様に他の航空機を見ることができます。非加入の気象情報サービスであるFIS-Bが利用可能になることで、一般航空ユーザーにとって、月額または年額の有料サービスに代わる便利なサービスが提供されます。

UAT システムは、ADS-B 操作用に特別に設計されています。UAT は、米国で「レーダーのような」航空管制サービス用に認定された最初のリンクでもあります。2001 年以来、アラスカで 5 nmi (9.3 km、5.8 マイル) の経路分離 (モザイク レーダーと同じですが、3 nmi (5.6 km、3.5 マイル) の単一サイト センサーではありません) を提供しています。UAT は、真に双方向である唯一の ADS-B リンク標準です。UAT ユーザーは、地上ベースの航空データ (FIS-B) にアクセスでき、1090ES 搭載航空機および ADS-B 非搭載レーダー トラフィックの ADS-B レポートを提供するマルチリンク ゲートウェイ サービスを通じて、近接トラフィック (TIS-B) からレポートを受信できます。UAT 搭載航空機は、高精度かつ最小限の遅延で、直接互いを観察することもできます。実用的な ADS-B UAT ネットワークは、米国の NextGen 航空交通システムの一部として導入されています。

2002年、連邦航空局（FAA）は、航空会社や高性能航空機の民間または商業運航者向けに1090MHz拡張スキッタ（1090ES）リンクを使用し、一般的な一般航空ユーザー向けにユニバーサルアクセストランシーバリンクを使用するデュアルリンク決定を発表しました。 ^[33] 2012年11月、欧州航空安全機関は、欧州連合も相互運用性のために1090ESを使用することを確認しました。^[34]拡張スキッタメッセージの形式は、ICAOによって成文化されています。^[30]

1090 ESでは、既存のモードSトランスポンダ（TSO C-112またはスタンドアロンの1090 MHz送信機）が拡張スキッタメッセージと呼ばれるメッセージタイプをサポートします。これは位置、速度、時間、そして将来的には意図を提供する定期的なメッセージです。現在の飛行管理システムはそのようなデータ（軌道変更ポイントと呼ばれる）を提供しないため、基本ESは意図を提供しません。航空機が拡張スキッタメッセージを送信できるようにするには、トランスポンダを変更し（TSO C-166A ^[35]）、航空機の位置やその他のステータス情報をトランスポンダにルーティングします。ATC地上局と交通衝突防止システム（TCAS）を搭載した航空機には、これらの信号を受信するために必要な1090 MHz（モードS）受信機が既に備わっているため、追加の拡張スキッタ情報を受け入れて処理するための機能強化のみが必要になります。 FAA ADS-Bリンク決定および技術リンク標準によれば、1090 ESはFIS-Bサービスをサポートしていません。^[33]

レーダーは、地上のアンテナから航空機の距離と方位を直接測定します。主な監視レーダーは通常、パルス レーダーです。これは、高出力の無線周波数 (RF) パルスを継続的に送信します。方位は、航空機のスキンから反射された RF パルスを受信するときの回転レーダー アンテナの位置によって測定されます。距離は、RF エネルギーが航空機まで往復するのにかかる時間を測定することによって測定されます。

一次監視レーダーは航空機からの協力を必要としない。監視停止の障害モードが地上レーダーシステムに関連するものに限定されるという意味で堅牢である。二次監視レーダーは航空機からの能動的な応答に依存する。その障害モードには航空機に搭載されたトランスポンダーが含まれる。典型的なADS-B航空機設備はナビゲーションユニットの出力をナビゲーションと協調監視に使用しており、航空交通監視システムで対応しなければならない共通の障害モードを導入している。 ^[23]

アンテナと航空機の距離が離れるほど放射ビームが広くなり、位置情報の精度が低下します。さらに、航空機の速度の変化を検出するには、数秒間隔でレーダースキャンを数回実行する必要があります。これに対し、ADS-B を使用するシステムは、航空機からの位置と意図のレポートを定期的に作成して受信します。これらのレポートは、航空機のナビゲーション システムに基づいて生成され、1 つ以上の ADS-B データ リンクを介して配信されます。データの精度は、航空機の位置やレーダースキャンの間隔の長さに左右されなくなります。^[33]（ただし、地上局で航空機から受信される信号の強度は、航空機から受信機までの距離に依存しており、干渉、障害物、天候などにより受信信号の完全性が低下し、デジタルデータがエラーなくデコードされなくなる可能性があります。航空機が遠くにある場合、受信信号が弱いため、前述の悪影響の影響を受けやすく、エラーなく受信される可能性が低くなります。エラー検出によりエラーを認識できるため、信号を正しく受信してデコードできれば、航空機の位置に関係なくシステムは完全な精度を維持できます。この利点は、地上局からの航空機の距離にまったく無関心であることを意味するものではありません。）

今日の航空交通管制(ATC) システムは、単一のレーダーによるカバー範囲に依存していません。代わりに、複数のレーダー画像が ATC システムのディスプレイを介して管制官に表示されます。これにより、航空機の報告位置の品質が向上し、冗長性が確保され、さまざまなレーダーの出力を他のレーダーと比較して検証できるようになります。この検証には、ADS-B やマルチラテレーションなどの他の技術からのセンサー データも使用できます。^{[引用が必要]}

航空機用途の ADS には、一般的に次の 2 つのタイプが知られています。

• ADS アドレス指定 (ADS-A)、別名 ADS 契約 (ADS-C)
• ADS ブロードキャスト (ADS-B)

ADS-Aは、ADS情報を提供する航空機とADSメッセージの受信を必要とする地上施設との間でネゴシエートされた1対1のピア関係に基づいています。たとえば、ADS-Aレポートは、通信プロトコルとして航空機通信アドレス指定および報告システム（ACARS）を使用する将来の航空航法システム（FANS）で採用されています。海洋や極地などレーダーが届かないエリアを飛行中、航空機は定期的にレポートを管制航空交通管制地域に送信します。^[23]

交通情報サービス - ブロードキャスト (TIS-B) は、ADS-B の空対空サービスを補完し、ATC システムに認識されているすべての交通のコックピットで完全な状況認識を提供します。TIS-B は、すべての航空機が ADS-B 情報を送信しているわけではない空域での ADS-B リンクにとって重要なサービスです。地上の TIS-B ステーションは、装備されていないターゲットまたは別の ADS-B リンクでのみ送信しているターゲットの監視ターゲット情報を ADS-B データ リンクで送信します。^{[引用が必要]}

TIS-B アップリンクは、利用可能な最良の地上監視ソースから取得されます。

• 一次目標と二次目標用の地上レーダー^[要出典]
• 空港表面のターゲットに対するマルチラテレーションシステム^[36]
• 異なるADS-Bリンクを備えたターゲット用のADS-Bシステム^[17]

マルチリンクゲートウェイサービスは、地上中継局を使用して、1090ESまたはUATを搭載した異なる航空機間の相互運用性を実現するためのTIS-Bの補助サービスです。これらの航空機は、通信周波数が異なるため、空対空ADS-Bデータを直接共有することはできません。両方のタイプのADS-Bリンクが使用されているターミナルエリアでは、ADS-B / TIS-B地上局は、地上対空ブロードキャストを使用して、1つのリンクで受信したADS-Bレポートを他のリンクを使用している航空機に中継します。^[17]

マルチリンクは、大型航空機が 1 つの周波数で動作する場合と小型航空機が動作する場合の問題を「解決」しますが、システムの二重周波数の性質により、いくつかの潜在的な問題が生じます。

• 2 つの異なる ADS-B 周波数を使用する 2 機の航空機は、互いに通信するために地上局を使用する必要があるため、地上局が障害点となりますが、公平を期すために言うと、1090 信号はいずれにしても二次レーダー スキャンに依存します (したがって、地上局なしでは動作できません)。
• 1 機の航空機から地上局、そして 2 機目の航空機までの全経路を移動するのにかかる時間によって、信号に遅延が生じます。これは、UAT 上の 2 つの自律型 ADS-B トランシーバーとは対照的です。UAT 上の 2 つの自律型 ADS-B トランシーバーは、収束するにつれて遅延がどんどん短くなります。
• 航空機は高度の関係で地上レーダーの射程範囲外になることがよくあります。レーダーは山に遮られることがあり、空港にレーダーが設置されていない限り、空港付近のカバーには役立ちません。そのため、進入、出発、特に地上走行/地上ベースの操作が困難になります (これがシステムの大きなセールスポイントです)。

マルチリンクの問題のため、多くの ADS-B メーカーは ADS-B システムをデュアル周波数対応として設計しています。

FIS-Bは、気象テキスト、気象グラフィックス、NOTAM、ATISなどの情報を提供します。FIS-Bは、航空機または放送ユニットの外部のデータソースを必要とし、放送の周期などのパフォーマンス要件が異なるという点で、ADS-Bとは本質的に異なります。^[23]

米国では、地上監視インフラが整っている地域ではUATリンクを介してFIS-Bサービスが提供されている。^{[17] [37]}

航空機ベースの放送機能のもうひとつの可能性は、航空機による気象データの測定を送信することです。^[要出典]

オーストラリアは、FL300（30,000フィート）以上の高度で大陸全域のADS-Bカバレッジを持っています。^[38]この高度を飛行するすべての航空機にはADS-B装備が義務付けられています。このレベルのカバレッジを達成するために、エアサービスオーストラリアは70以上のADS-B地上受信機を運営しています。オーストラリアでは、航空規制当局である民間航空安全局が、2017年2月2日までにすべての計器飛行方式（IFR）航空機にADS-B Outを装備することを段階的に義務付けました。これはすべてのオーストラリアの航空機に適用されます。

カナダ海軍は2009年にADS-Bの運用を開始し、現在はハドソン湾周辺の北部空域をカバーするために使用しています。この空域のほとんどは現在レーダーがカバーしていません。その後、このサービスはラブラドル海、デイビス海峡、バフィン湾、南グリーンランド周辺の北大西洋航路の一部を含むカナダ東海岸沖のいくつかの海洋地域をカバーするように拡張されました。このサービスは後にカナダ北極圏の残りの地域とカナダの残りの地域にまで拡張される予定です。 ^{[39] [40] [8] [9]}

2018年、カナダ海軍航空局は航空調査^[41]を発表し、 2021年までにクラスA空域、2022年までにクラスB空域のすべての航空機にAireon互換のADS-B Outを義務付け、アンテナダイバーシティ性能を発揮できるトランスポンダーを要求することを提案した。関係者のフィードバックに応えて、カナダ海軍航空局は後に^[42]、そのような機器はそのタイムラインに従って義務付けられるのではなく、適切に装備された航空機が優先的に扱われることを発表した。カナダの空域での運用に機器が必要となる日付は、クラスA空域では2023年8月10日、クラスB空域では2024年5月16日、クラスC、D、Eでは2026年以降と発表されている。^[43]

2021年5月、非営利のカナダ機内情報放送協会は、978MHzでFIS-B（天気）とTIS-B（交通）情報を放送するネットワークを構築・運用する意向を発表した^[44]。2022年春までにオンタリオ州で5つの地上局が運用され、アルバータ州とサスカチュワン州にもさらにいくつかの局が計画されている。カナダのネットワークは米国のネットワークと完全に互換性がある。航空機は両国で同じADS-B In受信機を使用でき、提供されるサービスは国境を越えてもシームレスに運用される。CIFIBは数年以内に約100局の運用を計画している。カナダでの放送範囲は東西ではなく、交通量の多い地域に重点を置く予定。

アメリカの会社 ADS-B Technologies は、世界最大かつ最も成功した ADS-B システムの 1 つを開発しました (8 つのステーション、350 機以上の航空機のネットワークで、中国中部全域に 1,200 海里以上をカバーしています)。これは、米国外で初めて導入された UAT でもありました。2009 年 3 月現在、これらの ADS-B システムにより、事故や故障のない飛行時間が 120 万時間以上記録されています。^{[引用が必要]}

2010年現在、イサビアは北大西洋にADS-Bを設置する作業を進めている。^{[45]このシステムは}アイスランド、フェロー諸島、グリーンランドにある18のADS-B受信局から構成されている。^{[46] [47]}

インド空域を管理するインド空港公社（AAI）は、2012年にドイツの企業Comsoft社に初めて委託し、全国14空港にADS-B地上局を設置した。Comsoft社は第2段階の展開で7つの新しいADS-B地上局の設置を完了し、インドは2014年にこれをATCシステムに統合し、航空機の自動従属ブロードキャスト監視（ADS-B）追跡用の地上ネットワークを完成させた。

国際民間航空機関の航空システムブロックアップグレード計画に沿って、AAIは、ADS-Bネットワークがレーダーカバー範囲のある場所で冗長性のある衛星ベースの監視を提供し、高地や遠隔空域のためにレーダーカバーが不可能な場所での監視のギャップを埋め、近隣諸国とADS-Bデータを共有できるようにすると述べている。このネットワークはインド亜大陸、ベンガル湾、アラビア海の一部をカバーしている。^{[48] [49]}

スウェーデンの LFV グループは、12 の地上局を備えた全国規模の ADS-B ネットワークを実装しました。設置は 2006 年の春に開始され、ネットワークは 2007 年に完全に (技術的に) 運用可能になりました。ADS-B 対応システムは、2009 年春にスウェーデンのキルナで運用開始される予定です。 ^{[更新が必要]} VDL モード 4 標準に基づいて、地上局のネットワークは ADS-B、TIS-B、FIS-B、GNS-B (DGNSS 拡張)、およびポイントツーポイント通信のサービスをサポートできるため、VDL 4 準拠のトランシーバーを搭載した航空機は燃料消費量を減らし、飛行時間を短縮できます。^{[引用が必要]}

アラブ首長国連邦は2009年初頭に3つの運用冗長ADS-B地上局を稼働させ、現在は従来の監視レーダーと組み合わせて統合し、ADS-Bを使用して上空域のカバー範囲を拡大しています。^{[50] [51]}

連邦航空局は、混雑を軽減し、増加する航空機交通に対処するために、 ADS-Bを含む次世代航空輸送システム（NextGen）^[13]を開発してきました。ADS-B機器は、DO-260BとDO-282Bの2つの業界標準のいずれかを満たすように構築されています。

米国の以下の空域クラスで運航する航空機は、ADS-B Out放送を生成する機器を搭載する必要があります。ADS-B Outは、航空機に関する情報を機内送信機から地上受信機に送信し、航空管制をレーダーベースのシステムから衛星由来の航空機位置システムに移行します。^[13]

ADS-B Inはデータを受信して​​コックピット内のディスプレイに提供するため、そのような義務はありません。^[52] FAAの空域要件では、一般航空で頻繁に使用される空域の一部を意図的に除外しています。

事業者は、1090メガヘルツ拡張スキッター放送リンク、またはユニバーサルアクセストランシーバー放送リンクを選択できます。FAAは、初期のADS-B Inアプリケーションすべてを可能にするより高いパフォーマンス標準を採用していませんが、これらはオプションで採用できます。^[13]

航空機群: 2020年までにADS-Bを必要とする一般航空機は25万機で、そのうち16万5000機はADS-B Outの対象です（通常18,000フィート以下を飛行するクラスIおよびクラスIIの航空機）。^[53] FAAは、一般航空機群が2010年の224,172機から2031年には270,920機に増加し、年間平均0.9%増加すると予測しています。^[54]

最近（2011年4月）の米国連邦法は、FAA再認可のための下院法案を通じて、一部の一般航空機向けを含む「装備基金」を認めています^{[55] 。この基金は、}融資保証に裏打ちされた競争力のある金利で融資を提供します。^[56] NEXA Capital Partners, LLCによって管理されているNextGen Equipage Fund, LLCとして官民パートナーシップが結成されました。 ^[57]

連邦航空局の ADS-B 実装は、それぞれ対応するタイムラインを持つ 3 つのセグメントに分かれています。地上セグメントの実装と展開は 2009 年に開始され、2013 年までに国家航空システム(NAS) 全体で完了する予定です。航空機搭載機器はユーザー主導で、認識された利点に基づいて自発的に、または FAA による規制措置 (ルール制定) を通じて完了する予定です。ADS-B Out 機能の装備にかかるコストは比較的小さく、現在レーダーがサービスを提供していないエリアの監視によって空域にメリットをもたらします。FAA は、実装の第一歩として、現在レーダーが提供しているもの (5  nmiの経路レーダー標準と 3 nmi のターミナル レーダー標準) と同様のサービスを NAS 内で提供することを計画しています。ただし、ADS-B In 機能は、NAS スループットを改善し、容量を拡張する最も可能性の高い方法と見なされています。^{[引用が必要]}

2008年12月、FAA長官代理のロバート・A・スタージェルは、南フロリダでのADS-Bの運用開始を承認した。11の地上局と補助機器からなる南フロリダの施設は、2004年以来アラスカ、アリゾナ、東海岸沿いで開発中のシステムが稼働していたが、米国で最初に運用が開始された施設である。完成したシステムは、794の地上局トランシーバーで構成される。2008年12月の措置は、ジョージ・W・ブッシュの任期末の大統領令に従い、NextGenの承認を早めることを義務付けた。^[58]

ADS-Bの配備と自主的な装備、そして規則制定活動。開発の一部は、NASに配備されたATC自動化システムへの統合の概念実証を提供するエリアでの装備配備を活用する。^{[59]これは}、ニュージャージー州エッグハーバーシティ近くのFAAのウィリアムJ.ヒューズ技術センターで開発されている。^[3]

ADS-B地上局はNAS全体に配備され、2012年から2013年の間に運用開始が決定される予定である。配備は2013年から2014年の間に完了する。機器の規則は最終決定されており、現在の標準はUAT用のDO-282Bと1090ES用のDO-260Bである。^[59]

• 空港状況認識 - 詳細な空港地図、空港マルチラテレーションシステム、ADS-Bシステム、強化された航空機ディスプレイの組み合わせにより、空港面状況認識（ASSA）と最終進入および滑走路占有状況認識（FAROA）を大幅に改善できる可能性があります。^[60]
• 海洋イントレイル - ADS-B は、追加の航空機に装備されると、海洋イントレイルの操縦における状況認識と安全性が向上する可能性があります。^{[引用が必要]}
• メキシコ湾 - ATCレーダーのカバー範囲が不完全なメキシコ湾では、FAAは石油掘削装置にADS-B（1090MHz）受信機を設置し、ADS-B拡張スキッターを搭載した航空機から受信した情報をヒューストンセンターに中継して監視範囲を拡大し、改善しています。^[3]
• ターミナル空域 – ADS-B は現在、ケンタッキー州ルイビルとペンシルベニア州フィラデルフィアの 2 つのターミナル空域で運用されています。

ADS-B の装備は、ユーザーが認識する利点に基づいて決定されますが、このセグメントでは状況認識と効率性の向上が期待されています。義務化前に装備することを選択した航空機は、優先ルートと特定のアプリケーションに関連する利点を享受できます。二次監視レーダー インフラストラクチャを 50% 削減するという最終目標を掲げ、限定的なレーダーの廃止が予定期間内に開始されます。^{[引用が必要]}

2010年5月27日、FAAは最終規則を発表し、2020年までにすべての航空機所有者は、現在トランスポンダーが必要な空域（空域クラスA、B、C、および特定の高度での空域クラスE）を運航する際にADS-B Out機能を備えることを義務付けることを義務付けました。^[61]

2012 年 6 月 14 日、FreeFlight Systems とChevron は、 FAA から授与された GOMEX ヘリコプターへの最初の規則準拠 ADS-B 設置に対する STC を取得しました。

貨物航空会社協会

貨物運送業者、特にUPS。^[3]貨物運送業者は、主に夜間にハブ空港で運航しています。これらの運送業者にとってのメリットの多くは、到着する航空機と出発する航空機を統合し、間隔を空けて、より扱いやすい流れにすることで実現すると予想されています。より環境に優しく効率的なエリアナビゲーション（RNAV）降下プロファイルをCDTIと組み合わせることで、最終的には、管制官が補助的に視覚的に航空機を捕捉し、コックピットから航空機を限定的に分離できるように乗務員が支援できるようになります。運送業者にとってのメリットは、アイドル降下に関連する燃料と時間の効率性、および一般的なレーダー誘導よりも短い交通パターンです。^[要出典]

エンブリー・リドル航空大学

ERAUは、フロリダとアリゾナの2つの主要キャンパスの訓練機に、状況に応じた安全性の向上策としてUAT ADS-B機能を装備した。同大学は2003年5月からこれを実施しており、一般航空では初めての導入となった。^{[62] 2006年に}ガーミンG1000飛行計器システムを機体に導入したことで、ERAUはグラスコックピットとADS-Bを組み合わせた初の機体となった。^[63]

ノースダコタ大学

UNDはADS-Bの試験のためにFAAの助成金を受けており、パイパー・ウォリアー機にADS-Bパッケージを搭載し始めている。^[64]

アメリカのFAAはプライバシーの懸念に対処するために2つのシステムを考案した^[65]

• 表示される航空機データの制限 (LADD): 航空機の所有者または指定された代表者は、表示される航空機データの制限 (正式にはブロックと呼ばれます) または飛行追跡データのブロック解除を要求できます。FAA からデータを取得する飛行追跡サービスは、情報をブロックすることに同意しますが、この記事の他の箇所で述べたように、データは暗号化されておらず、FAA 以外のソースから入手できる可能性があります。
• ICAO航空機プライバシー（PIA）：航空機所有者が民間航空登録（CAR）で所有者に割り当てられない代替の一時的なICAO航空機アドレスを要求できるようにすることで、対象航空機のプライバシーを向上させるプログラム。これらはサードパーティのコールサインと組み合わせて使用​​されます：^[66] DCM（Garmin / Fltplan.com）、^[67] FFL（ForeFlight）、^[68] FWR（FlightAware）、^[69] XAA（ARINCDirect / Collins Aerospace）。^[70]

ADS-B プロトコルの懸念事項は、航空機から ADS-B メッセージを伝送する容量と、無線チャネルが従来のサービスを引き続きサポートできるようにすることです。1090 ES の場合、各 ADS-B メッセージは 1 組のデータ パケットで構成されます。1 機の航空機から送信されるパケットの数が多いほど、チャネル データ帯域幅が固定され制限されているため、システムに参加できる航空機の数は少なくなります。

システム容量は、最悪の環境がどのようなものになるかという基準を確立し、それをシステム容量の最小要件とすることで定義されます。1090 ES の場合、TCASとATCRBS / MSSR の両方がチャネルの既存のユーザーです。1090 ES ADS-B は、これらの既存のシステムの容量を低下させてはなりません。^{[引用が必要]}

FAA 国家プログラム オフィスと他の国際航空規制当局は、ADS-B ^[71]の ADS-B 送信の安全性のなさに関する懸念に対処しています。ADS-B メッセージは航空機の位置を知るために使用できますが、この情報が不適切に使用されないことを保証する手段はありません。さらに、ADS-B 送信の整合性に関する懸念もあります。ADS-B メッセージは、複数の架空の航空機の位置を偽装して安全な航空旅行を妨害する、単純で低コストの手段で生成できます。整合性を保証する確実な手段はありませんが、この種の活動を監視する手段はあります。ただし、この問題は、偽の信号も潜在的に危険である ATCRBS/MSSR の使用に似ています (相関のないセカンダリ トラック)。^[要出典]

ADS-Bが状態ベクトル情報を生成するために衛星ナビゲーションシステムに依存することについては懸念があるが^{[72] 、} GPS、GLONASS、ガリレオ、マルチラテレーションなどの冗長な状態ベクトル情報源を使用することでリスクを軽減することができる。^[要出典]

ADS-B は VFR 航空機の運用の匿名性を損なうという航空業界の懸念がある。^[71]各航空機に特別に割り当てられたICAO 24 ビットトランスポンダーコードにより、Mode-S/ADS-B システムのサービス範囲内にある航空機を監視できる。Mode A/C トランスポンダーとは異なり、カジュアルな匿名性を提供するコード「1200」/「7000」はない。Mode-S/ADS-B は、ネットワーク インターフェイス コントローラーのMAC アドレスや GSM電話の国際移動体識別番号 (IMEI) と同様に、世界中の航空機の中で一意に航空機を識別します。 ^[要出典]ただし、FAA は、UAT を装備した航空機がビーコン コード 1200 の使用と組み合わせてランダ​​ムに自己割り当てされた一時的な ICAO アドレスを使用することを許可しています。ADS-B を使用する 1090 ES を装備した航空機にはこのオプションはありません。^[73]

ADS-B システムを最大限に機能させるには、空域内のすべての航空機に装備が必要です。このため、トランスポンダー技術は、最小の航空機から最大の航空機まで拡張可能で、特定の空域で 100% 装備できるようにする必要があります。現在のトランスポンダー技術は、従来の大型航空機に装備できますが、より小型で軽量な航空機や、従来のトランスポンダー装備の大型航空機のような電気システムを持たない航空機に装備するには、新しいタイプのトランスポンダーが必要です。これらの小型で軽量な航空機に求められる要件は、主にサイズ、重量、および電力 (SWAP) であり、トランスポンダー技術は、これらのタイプの航空機に装備して、特定の空域で完全な可視性を確保するために ADS-B を飽和させる必要があります。^{[引用が必要]}

2002年6月7日、FAAは国家航空システム（NAS）で使用するためのADS-Bリンクアーキテクチャに関する決定の歴史的概要を発表しました。^[17]

• 最低航空システム性能基準(MASPS)
• 最低運用パフォーマンス基準(MOPS)
• DO-242A  — ADS-B MASPS。ADS-B のシステム全体の運用使用について説明します。

ADS-B にとって大きな前進は、人工衛星による ADS-B 信号の受信です。2013 年に ESA のPROBA-V ^[74]で初めてテストされ、 Spire Globalなどの企業が低コストのナノ衛星を使用して導入しています。Aireonは、もともと地球上のどこにでも電話とデータ サービスを提供するために作成された LEO (低軌道) 衛星ネットワークであるIridium衛星ネットワークを使用した宇宙ベースの ADS-B にも取り組んでいます。衛星の下を飛行する航空機から ADS-B 位置データを取得することで、ネットワークは次の機能を提供します。

• 監視ベースの分離基準を使用した航空交通管制は、現在レーダーがカバーしていない水上​​のエリアでも可能になります。現在、航空交通管制は海洋および遠隔地でより大規模な手順による分離基準を使用しています。
• 現在レーダーがカバーするエリアで可能であるように、マレーシア航空370便の場合のように行方不明の航空機の位置履歴も利用可能となる。

このシステムは、1090 MHz 周波数で放送している航空機の ADS-B のみを受信します。このため、小型航空機は低高度で山に遮られてレーダーに届かないことが多いにもかかわらず、このシステムは一般に旅客機とビジネス ジェット機に限定されます。機体の胴体によって信号が遮られるため、専用の ADS-B アンテナを機体に取り付けた小型の個人用航空機では、このシステムが危険にさらされる可能性があります。

この新しい機能にイリジウム衛星ネットワークを使用する理由は、次のとおりです。

• イリジウム衛星は非常に低空を飛行するため、ADS-B 出力信号をより確実に受信できます (トランスポンダーと ADS-B は地上受信用に設計されています)。
• イリジウム衛星は、低高度では空気抵抗が大きくなり寿命が短くなるため、比較的頻繁に交換されます。そのため、システムはイリジウム上でより早く展開されるでしょう。
• イリジウムは、極地を含む全世界をカバーしています。

2016年9月、AireonとFlightAwareは、航空会社の航空機の飛行追跡と、マレーシア航空370便の事故を受けて、航空会社が航空機を追跡するためのICAOの世界航空遭難安全システム（GADSS）要件への準拠のために、この世界的な宇宙ベースのADS-Bデータを航空会社に提供するパートナーシップを発表しました[75]。^{[ 76]} 2016年12月、Flightradar24は、 2016年の宇宙ベースの追跡に関してGomspaceと契約を結びました。^[77]

SpaceXはその後、2017年1月14日から2019年1月11日までの8回の打ち上げで、66機の運用可能なイリジウム衛星と9機の予備のイリジウム衛星を軌道上に打ち上げた。さらに6機の予備衛星が地上に残っている。

ICAOは宇宙ベースのADS-Bを技術イコライザーと表現し、発展途上国に空域監視能力を提供する。2020年までに、アフリカのAsecnaの17のメンバーと中央アメリカのCocesna航空航法サービス機関を含む34か国がこのシステムを導入する予定である。北大西洋航路のより頻繁な更新により、縦方向の間隔を40から14海里（74から26キロメートル）に、横方向の間隔を23から19海里（43から35キロメートル）に短縮することが可能になった。FAAは、信頼性の低いグランドターク島のレーダーを補完するために、2020年3月から2021年までカリブ海空域での評価を計画しており、間隔を30から5海里（55.6から9.3キロメートル）に短縮することができる。^[78]

• 航空電子工学における頭字語と略語
• ASDE-X
• 自動識別システム、概念的には船舶用の同様のシステム
• 高度列車制御システム、鉄道向けの概念的に類似したシステム
• 自動パケット報告システム（APRS）は、アマチュア無線サービスにおける概念的に類似したGPSベースの追跡システムである。
• DO-212、航空機搭載自動監視（ADS）の最低限の運用性能基準
• ユーロキャット（航空管制）
• フラム
• フライト追跡
• フリーフライト（航空管制）
• GPS航空機追跡
• ポータブル衝突回避システム
• 交通衝突回避システム

 この記事には、連邦航空局のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。

• リチャーズ、マイケル「マイク」 (2010)。仮想レーダーの説明。G4WNC。英国無線協会。ISBN 978-1-905086-60-3。

• 自動従属監視放送（ADS-B）（公式ウェブサイト）、米国：FAA ADS-B ブロードキャスト サービス(PDF) (公式ウェブサイト)、米国: FAA
• 「メキシコ湾の ADS-B」、航空ニュース、米国: FAA、2010 年 6 月 7 日のオリジナルからアーカイブ
• 「ADS‐B」、ニュース アーカイブ、AOPA、2007 年 7 月 11 日、2007 年 8 月 17 日のオリジナルからアーカイブ
• 「ADS‐B」、FedEx が ADS-B セキュリティ内部告発者に精神鑑定を命じる、JetPilots.com、2017 年 5 月 31 日、2018 年 12 月 11 日時点のオリジナルよりアーカイブ、2019 年7 月 31 日閲覧
• 「ADS‐B」、Nextgen と騒音公害、FAA が住宅上空を飛行機で飛び交わせる権限を握る、medium.com、2017 年 5 月 31 日、2019 年 8 月 18 日時点のオリジナルからアーカイブ、2019 年8 月 18 日取得
• ADS-B モニター - ADS-B メッセージをデコード、表示、記録するための無料ツール