รู้จักระบบ ADS-B สำหรับการติดตาม “อากาศยาน” ด้วยระบบดาวเทียม

ระบบ “Automatic Dependent Surveillance-Broadcast” หรือ “ADS-B” คือเทคโนโลยีการสื่อสารของอากาศยานสมัยใหม่ ซึ่งอาศัยการรับส่งข้อมูลด้วยเครือข่ายดาวเทียมผ่านสัญญาณวิทยุ แทนที่การสื่อสารด้วยระบบวิทยุกับสถานีเรดาร์ภาคพื้น

ในปัจจุบัน อากาศยานที่ผลิตใหม่จำนวนมากมี ADS-B ติดตั้งไว้ และหน่วยงานด้านการควบคุมอากาศยานหลายหน่วยงานก็ได้เริ่มบังคับให้อากาศยานต่าง ๆ ติดตั้งระบบ ADS-B มากขึ้นแล้ว

ภาพแสดงหลักการทำงานของระบบ ADS-B

หลักการทำงานของ ADS-B คล้ายกับระบบเรดาร์ปฐมภูมิ (Primary Surveillance Radar) และระบบเรดาร์ทุติยภูมิ (Secondary Surveillance Radar) รวมกัน ระบบเรดาร์ปฐมภูมิทำงานโดยการส่งสัญญาณวิทยุออกไป จากนั้นฟังการสะท้อนของสัญญาณจากการกระทบกับวัตถุ เช่น เครื่องบิน ขณะที่ระบบเรดาร์ทุติยภูมินั้นทำงานโดยการส่งสัญญาณเรียกถาม (Interrogation Signal) ไปยังเครื่องรับสัญญาณ (Transponder) บนอากาศยาน เมื่อเครื่องรับสัญญาณดังกล่าวได้รับสัญญาณเรียกถามก็จะตอบกลับสัญญาณดังกล่าวด้วยข้อมูลต่าง ๆ เช่น ข้อมูลความสูง รหัสระบุตัวตน (Squawk Code) และรหัสเรียกขาน (Callsign)

หากแต่ระบบ ADS-B นั้น เปลี่ยนจากสถานีภาคพื้นซึ่งมีจานเรดาร์ปฐมภูมิและทุติยภูมิ เป็นดาวเทียมแทน ซึ่งสามารถทำหน้าที่แทนระบบเรดาร์ทั้งสองได้

เครื่องรับส่งสัญญาณวิทยุหรือ Transponder ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารด้วยวิทยุในอากาศยาน

ข้อดีของระบบ ADS-B คือ ด้านความปลอดภัย เนื่องจากระบบ ADS-B นั้นไม่จำเป็นต้องอาศัยการระบุตัวตนโดยนักบิน เช่น การระบุ Squawk Code หรือการ “IDENT” ซึ่งทำได้โดยการกดปุ่ม “IDENT” บนเครื่องส่งและรับสัญญาณบนอากาศยานโดยนักบิน เพื่อระบุตัวตนต่อเจ้าหน้าที่ควบคุมการจราจรทางอากาศ (ATC) โดยระบบ ADS-B สามารถส่งข้อมูลให้กับเครือข่ายดาวเทียมโดยอัตโนมัติได้โดยที่ไม่ต้องเรียกขอ

ภาพแสดงระบบ ADS-B ขณะกำลังทำการนำทางเครื่องบินผ่านระบบ GPS

ระบบ ADS-B สามารถแยกได้เป็นสองระบบย่อย คือ “ADS-B Out” และ “ADS-B In”

ADS-B Out คือ ระบบ ADS-B บนเครื่องบินที่จะคอยส่งข้อมูลของตัวเอง เช่น ข้อมูลความสูง รหัสระบุตัวตน ความเร็ว ทิศทาง และอื่น ๆ ออกไปตลอดเวลา โดยข้อมูลที่ได้จากระบบ ADS-B นั้น แม่นยำมากกว่าข้อมูลที่ได้จากระบบเรดาร์ทุติยภูมิและเรดาร์ปฐมภูมิเนื่องจากระบบ ADS-B Out อาศัยการระบุตำแหน่งด้วยระบบการนำทางด้วยดาวเทียม GNSS (Global Navigation Satellite System) อย่างระบบ GPS (Global Positioning System)

ADS-B In คือ ระบบ ADS-B บนเครื่องบินที่ใช้ในการรับข้อมูล ADS-B จากแหล่งส่งข้อมูล ADS-B (เช่น เครื่องบิน ADS-B Out หรือสถานี ADS-B Out) ดังนั้นหมายความว่า ระบบ ADS-B In สามารถรับข้อมูลจากเครื่องบินลำอื่น ๆ มาประมวลผลได้ เช่น ใช้สำหรับการเฝ้าระวังระยะห่างเพื่อป้องกันการชนกันด้วยระบบอย่าง TCAS (Traffic Collision Avoidance System) นอกจากนี้ระบบ ADS-B In ยังสามารถใช้ในการรับรายงานสภาพอากาศและคำเตือน (FIS-B และ TIS-B) จากสถานีภาคพื้นได้อีกด้วย

การอ่านข้อมูล ADS-B ที่ถูกส่งด้วยระบบวิทยุด้วยเครื่องมีอรับวิทยุมือสมัครเล่น แสดงให้เห็นว่าข้อมูล ADS-B นั้นสามารถถูกอ่านโดยใครก็ได้

ระบบ ADS-B นั้นแม้จะดูซับซ้อนแต่ก็ยังมีข้อเสียเช่นกัน สัญญาณทั้งหมดที่ส่งโดยระบบ ADS-B นั้นไม่ได้ถูกเข้ารหัสและยืนยันใด ๆ ทำให้ใครก็ได้สามารถใช้เครื่องรับสัญญาณวิทยุมาอ่านข้อมูลจากระบบ ADS-B ได้อย่างง่ายดาย และระบบ ADS-B ยังเสี่ยงต่อการถูกปลอมการส่งสัญญาณ (Spoofing) อีกด้วย

นอกจากนี้ หากนักบินพึ่งแต่เพียงระบบ ADS-B ในการเฝ้าระวังการชนกับเครื่องบินลำอื่นด้วย ADS-B เท่านั้น ก็อาจจะไม่สามารถเฝ้าระวังเครื่องบินที่ไม่มีระบบ ADS-B ได้ เนื่องจากการสื่อสารระหว่างเครื่องบินด้วยระบบ ADS-B นั้น จำเป็นต้องให้เครื่องบินทั้งสองลำรองรับระบบ ADS-B หากเครื่องบินอีกลำมีแค่เครื่องรับส่งสัญญาณธรรมดา ระบบ ADS-B ก็จะไม่แสดงข้อมูลเครื่องบินดังกล่าวในระบบนำทางของเครื่องบินเลย

ดังนั้น ในช่วงเปลี่ยนผ่านของเทคโนโลยี ทั้งอากาศยานและระบบการควบคุมการจราจรทางอากาศจำเป็นต้องใช้ระบบเรดาร์หลายระบบ ทั้งระบบเรดาร์ปฐมภูมิ ระบบเรดาร์ทุติยภูมิ และระบบ ADS-B ในการนำทางและเฝ้าระวังทางอากาศร่วมกันไปก่อนจนกว่าอากาศยานทุกลำจะหันมาใช้เทคโนโลยีการสื่อสารสมัยใหม่อย่าง ADS-B นั่นเอง

เรียบเรียงโดย : โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จักระบบ ADS-B ติดตาม “เครื่องบิน” ด้วย “ดาวเทียม”