Multilateration und ads-b

[Gazpacho]

Hallo leute, ich hoffe ich bin in dieser sektion richtig. Ich bin gerade fuer meine uniarbeit am recherchieren hinsichtlich der unterschiede von MLAT und ads-b. Da ich in meiner arbeit JETZIGE und ZUKUENFTIGE systeme beschreiben muss (u.a.) hab ich in zahlreichen quellen leider unterschiedliches zur existenz von ads-b gelesen. Einfach quellen wie wiki sagen, dass es das teils gibt, teils (grossabdeckung) in der zukunft liegt. Die FAA sagt, es gibt es, auf multilateration.com sagen sie, es sei erst in den 20er jahren soweit.

 

Zudem hab ich verstanden, dass bei MLAT referenzantennnen installiert sind, die durch laufzeitmessung fuer den lotsen wichtige positionsbestimmungen geben.

ads-b sei ein system, bei dem a/c untereinander und auch mit lotsen AUTOMATISCH kommunizieren, also woe der transponder kontinuiirlich und selbstaendig squawk, speed und co weitergeben. Hab ich das soweit verstanden? Ich dachte, ich frage mal die profis, damit ich mit meinem bisherigen verstaendnis nicht daneben liege

 

danke!

thorsten

[cavoknosig]

so falsch liegen deine informationen nicht.

 

das wesentliche ist:

 

mlat oder eben multilateration funktioniert mit allen transpondertypen, mode A/C, mode-s ELS, mode-s EHS. braucht also kein besonderes equipment bordseitig.

basiert auf laufzeitmessung / triangulation (bzw angulation mit viel mehr als 3 signalen um multipath reflections etc... auszufiltern) in realtime zwischen vielen verschiedenen antennen, errechnet im bodensystem.

mir bekannte installationen haben meist einen wesentlich grösseren anteil an monitor antennen als an interrogator antennen.

weil alle antennen omnidirectional sind, sind hohe updateraten möglich (1s)

nachteil ist, dass ab einer gewissen saturation an mlat-interrogations probleme mit der frequenzbelastung und gegenseitigem garbling mehrer transponder entstehen können oder ein transponder ab einer zu hohen antwortrate u.u. nicht mehr richtig funktioniert (diverse ursachen).

mlat kann je nachdem auch an orten funktionieren, welche mit radar nur sehr schwer zu erschliessen sind (innsbruck z.b. ist das typische aushängeschild)

mlat hat imho eine grosse zukunft vor sich und ist viel besser geeignet für kritische applikationen als ads-b. mlat lässt sich auch nicht spoofen.

 

ads-b ist fundamental anders. dort wird eine own-ship position (meist aus einem zertifizierten gps aber theoretisch auch andere genügend genaue quelle) blind hinausposaunt, entweder über 1090-es (also via mode-s extended squitter) oder alternativ über UAT (in den usa).

will man das flächendeckend anwenden braucht es auch hier eine grosse anzahl omnidirektionaler bodenantennen, allerdings ohne aufwendige rechner. vorteil ist, dass die flugzeuge untereinander die daten auch empfangen können und unabhängig vom boden eine art luftlagebild aufbauen können. sind entsprechende bodenstationen vorhanden, kann z.t. auch die ganze luftlage sowie wetterdaten etc... ins flugzeug übermittelt werden. (UAT in usa)

ads-b hat aber gewichtige nachteile worüber ich mich hier im forum schon mehrmals ausgelassen habe. sufu benutzen. security ist nur eine der vielen achillesfersen.

bei mlat ist das bodensystem aufwändiger und teurer als bei ads-b, flugzeugseitig ist es genau umgekehrt.

 

die zukunft gehört imho ganz klar mlat bzw. nach wie vor radar. alles andere sind träume gewisser erbsenzähler und lobbyisten. einzige ausnahme ist wo vorher nichts war ist ads-b natürlich besser als gar nix. (mitten in der pampa von australien z.b., darum gehören die auch zu den promotoren von ads-b)

 

viel spass bei der arbeit!

[Gazpacho]

vieln dank fuer die schnelle und detaillierte antwort. Ich brauch etwas, sie durchzugehen, da mir einige begriffe fremd sind und ich dabei bin sie anzulesen ;)

[tomjnx]

nachteil ist, dass ab einer gewissen saturation an mlat-interrogations probleme mit der frequenzbelastung und gegenseitigem garbling mehrer transponder entstehen können

 

Wieso brauchts für Multilateration zusätzliche Interrogations? Es scheint so, als würde Planeplotter auch Multilateration können, und die machen sicher keine eigenen Interrogationen.

 

So gesehen spricht dann auch das Privacy-Argument nicht sonderlich für Multilateration.

 

Was aber für ADS-B spricht ist, dass ein Flugzeug autonom mit wenig Aufwand Kollisionsvermeidung machen kann. Ohne muss ein TCAS her, welches einen Antennenaufwand für Peilen und eigene Interrogationen machen muss, mit ADS-B reicht ein einfacher Empfänger mit Omni-Antenne.

 

Multilateration würde hier nur helfen, wenn die Bodenstation den bekannten traffic uplinken würde (TIS-B in den USA), was in Europa aber kaum kommen wird.

 

Thomas

[Olindaguy]

Guten Abend,

 

Der grosse Unterschied ist, dass bei MLAT (nicht unähnlich einer Radarantenne) das System mit sogenannten Sensoren arbeitet, die umliegende Transponder abfragen, und, anhand eines Zeitmessungs- und Triangulations-Verfahren die Positionen der verschiedenen Teilnehmer bestimmt. Man kann darüber diskutieren ob - und wie viel - Active Interrogations ein solches MLAT braucht und nötig hat?

 

Auf jeden Fall ist die ICAO zur Zeit dabei um neue Limitationen der MLAT - Systeme zu definieren, um sicherzustellen dass die Transponder nicht überladen werden und am Schluss nicht mehr korrekt arbeiten. Das Problem ist erkannt, und man arbeitet daran dies zur "beheben". Natürlich wird es noch einen Moment dauern, bevor die neuen Verfahren in Kraft gesetzt werden (so spätestens im Jahr 2015). Ein anderes Problem (aber damit verbunden) ist die sogenannte Spektrum - Belastung von 1030 und 1090 MHz, aber auch hier wurde das Problem erkannt, und die Einschränkung der MLAT - Systeme ist eine Frage mit höchster Priorität, denn im Prinzip könnte jeder Sensor der MLAT-Anlage die Transponder aktiv und andauernd abfragen.

 

Während ADS-B zu der sogenannten passiven Surveillance gehört - und in den meisten Fallen die GPS-Position des Flugzeuges automatisch aussendet - so hat die Qualität dieser Positionen doch viel mehr "Probleme" und auch mehr Ungewissenheiten als eine MLAT - Position die gemessen wurde. ADS-B existiert ja bekanntlich in 3 Versionen: Version 0, Version 1 und die neuste Version - die Version 2.

 

Als Schlussbemerkung möchte ich nur anmerken, dass ich ein wenig vorsichtiger sein würde - als gewisse Vorredner - betreffend dem Gebrauch des Wortes Kollisionsvermeidung und ADS-B (vor allem der Vergleich mit TCAS hinkt meiner Ansicht doch gewaltig). Ich vermute da hat mein Kollege vermutlich mehr von Situational Awareness gesprochen (wo man informiert wird über andere Flieger in der nahen Umgebung), aber die Aktionen und Reaktionen der eigentlichen Kollisionsvermeidung muss dann der Pilot immer noch selber "machen"? Der Vergleich mit TCAS hinkt doch sehr, da ja bekanntlich das TCAS auch TAs and RAs aussendet - somit sehr aktiv mithilft Kollisionen zu vermeiden. Dazu braucht es eine Software - und haben die meisten ADS-B IN Systeme leider nicht (noch nicht). Aber ich gebe zu dass ein solches passives System, für die Situational Awareness "besser" ist als gar nichts (um Kollisionen zu verhindern)......

 

Chris

 

 

 

 

 

Wieso brauchts für Multilateration zusätzliche Interrogations? Es scheint so, als würde Planeplotter auch Multilateration können, und die machen sicher keine eigenen Interrogationen.

 

So gesehen spricht dann auch das Privacy-Argument nicht sonderlich für Multilateration.

 

Was aber für ADS-B spricht ist, dass ein Flugzeug autonom mit wenig Aufwand Kollisionsvermeidung machen kann. Ohne muss ein TCAS her, welches einen Antennenaufwand für Peilen und eigene Interrogationen machen muss, mit ADS-B reicht ein einfacher Empfänger mit Omni-Antenne.

 

Multilateration würde hier nur helfen, wenn die Bodenstation den bekannten traffic uplinken würde (TIS-B in den USA), was in Europa aber kaum kommen wird.

 

Thomas

[cavoknosig]

Wieso brauchts für Multilateration zusätzliche Interrogations?

 

 

Das Problem ist nicht, dass so viele zusätzliche Interrogations nötig sind, sondern, dass im Gegensatz zum Radar, wo die Interrogation jeweils nur ein "Kuchenstück" des Himmels wo die Antenne grad hinzeigt abdeckt, bei MLAT omnidirektional operiert wird, d.h. die abfrageantenne erreicht sämtliche transponder im gebiet (fast) zeitgleich und muss nicht erst die antenne drehen/richten. machen das mehrere systeme / mehrere interrogators zeitgleich und in überlappenden gebieten wird das zum problem.

radar hat durch die drehenden, gerichteten "kuchenstücke" da einen grosse vorteil

[tomjnx]

Das Problem ist nicht, dass so viele zusätzliche Interrogations nötig sind

 

Ich verstehe immer noch nicht, warum für Multilateration zusätzliche Interrogations nötig sein sollen. Es reicht doch, wenn viele Empfänger am Boden dieselbe Aussendung empfangen und vermessen (TOA = Time Of Arrival). Blitzortung.org kann das auch mit Blitzen, und die können den Blitz ja auch nicht mehrfach interrogieren.

 

Auch wenn Frequenzüberlastung mal zum Problem werden sollte: Sektorantennen sind im Mobilfunk seit etwa 2 Jahrzehnten Standard; wieso sollte das nicht auch auf 1090 gehen?

 

Falls auch das nicht reicht, gibts noch adaptives Beamforming. Sehe auch keinen technischen Grund, warum eine Bodenstation das auf 1090 nicht machen können soll.

 

Thomas