Ngay sau khi thành lập vào năm 1986, Công ty TNHH Kỹ thuật Quản lý bay (ATTECH) đã sớm vươn lên trở thành đơn vị đi đầu trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật hàng không. Công ty đã xác định mục tiêu phát triển đến năm 2030 trở thành một doanh nghiệp hàng đầu tại khu vực với 03 lĩnh vực kinh doanh cốt yếu là cung cấp dịch vụ thông tin, dẫn đường, giám sát hàng không (dịch vụ CNS), dịch vụ bay kiểm tra hiệu chuẩn và sản xuất công nghiệp hàng không. Xác định khoa học công nghệ là yếu tố then chốt, động lực của sự phát triển, ATTECH luôn chú trọng công tác nghiên cứu khoa học công nghệ lĩnh vực hàng không dân dụng, cho ra đời nhiều sản phẩm chuyên ngành hiện đại và từng chiếm lĩnh thị trường trong và ngoài nước. “Hệ thống tích hợp dữ liệu giám sát Radar, ADS-B và kế hoạch bay”, kết quả đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ là một sản phẩm đã được Hội đồng nghiệm thu Bộ Giao thông vận tải đánh giá cao. Sản phẩm có các tính năng cơ bản và cần thiết để phục vụ điều hành, giám hoạt động bay, làm cơ sở cho việc phát triển hệ thống quản lý hoạt động bay (ATM) phục vụ cho ngành Hàng không.

Sự ra đời của sản phẩm là tất yếu

Kiểm soát không lưu (Air Traffic Control - ATC) là lĩnh vực rất quan trọng trong ngành Hàng không, là một dịch vụ được cung cấp bởi các kiểm soát viên trên mặt đất để điều hành hoạt động giao thông đường không. Trong kiểm soát không lưu, dữ liệu giám sát đóng vai trò rất quan trọng vì nó là thông tin đầu vào cho phép kiểm soát viên không lưu đưa ra các quyết định điều hành bay. Tính chính xác và độ tin cậy trong việc xác định vị trí máy bay ảnh hưởng trực tiếp lên khoảng phân cách cần thiết giữa các máy bay, ảnh hưởng tới hiệu quả sử dụng không phận.

Ngày nay, cùng với sự phát triển về kinh tế, nhu cầu đi lại, vận tải bằng đường hàng không ngày càng tăng nhanh, gây áp lực lên hệ thống kiểm soát không lưu, đòi hỏi phải tăng cường năng lực điều hành. Vì vậy, việc sử dụng những nguồn dữ liệu giám sát chính xác và tin cậy là rất cần thiết để sử dụng không phận hiệu quả hơn.

Từ trước tới nay, việc giám sát hoạt động bay chủ yếu sử dụng Radar dò tìm và định vị bằng sóng vô tuyến (Radio Detection and Ranging), trong đó có 2 loại Radar là Radar sơ cấp và Radar thứ cấp. Tuy nhiên, hai loại Radar này còn một số nhược điểm trong quá trình hoạt động. Công nghệ giám sát mới ADS-B (giám sát tự động phụ thuộc phát quảng bá) ra đời nhằm tăng cường khả năng giám sát hoạt động bay. Hiện tại, một số trạm thu dữ liệu ADS-B đã được lắp đặt và đưa vào sử dụng tại Việt Nam và trong tương lai gần sẽ sớm được đầu tư hoàn thiện để phủ sóng toàn bộ vùng thông báo bay (FIR) do Việt Nam quản lý. Việc kết hợp sử dụng ADS-B cùng với hệ thống giám sát bằng Radar một cách hiệu quả là rất cần thiết trong bước chuyển tiếp hiện đại hóa hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát (CNS) của ngành Hàng không dân dụng Việt Nam.

ADS-B là giải pháp công nghệ giám sát máy bay mới để tăng cường độ chính xác và hạn chế được những điểm yếu của Radar. Để sử dụng ADS-B, trên máy bay sẽ được lắp một bộ phát tự động các thông số hoạt động với tần suất 2 lần/giây. Bản tin máy bay phát xuống được thu tại các trạm mặt đất (ground station) và giải mã thành các trường dữ liệu theo chuẩn Asterix cat 21. Dữ liệu trong một bản tin chứa rất nhiều trường như: Mã 24 bit (ICAO 24 bit address), callsign, tốc độ, độ cao, vị trí, hướng bay... Hệ thống giám sát bằng ADS-B mang lại nhiều lợi ích như: Không chịu ảnh hưởng của yếu tố môi trường (địa hình, thời tiết); tốc độ cập nhập dữ liệu nhanh, không phụ thuộc vào hệ thống cơ khí; giá thành thấp, khai thác và bảo trì đơn giản, sử dụng công suất thấp nên tiết kiệm năng lượng và không gây hại cho môi trường.

Công nghệ ADS-B

ADS-B ngày càng chứng tỏ được vai trò và ưu thế của mình và sẽ dần được đưa vào khai thác sử dụng. Tuy nhiên tại thời điểm này, ADS-B chưa thể thay thế được hoàn toàn vai trò của Radar do đặc điểm mang tính phụ thuộc vào máy bay. Việc tích hợp các nguồn dữ liệu còn cho phép đối chiếu dữ liệu lẫn nhau để tăng cường tính bảo mật của hệ thống, cho phép thẩm định tính xác thực của mục tiêu bằng cách đối chiếu với dữ liệu từ RADAR và kế hoạch bay.

Hiện tại, phần lớn các số liệu Radar, ADS-B được xử lý tại các hệ thống riêng biệt. Các đầu cuối hiển thị riêng rẽ chiếm nhiều không gian diện tích vốn đã không lớn của các kiểm soát viên không lưu (KSVKL) và tạo ra sự phức tạp khi khai thác. Các thông tin không được liên kết với nhau để cho ra kết quả tổng thể trên một màn hình khai thác. Việc tích hợp và hiển thị các số liệu giám sát tập trung vào một màn hình sẽ giúp KSVKL có thêm các số liệu hữu ích trong việc điều hành hoạt động bay. Ngoài ra, hệ thống mới còn yêu cầu kết nối và thu thập số liệu, xử lý các điện văn hàng không từ nguồn AFTN và trong tương lai là AMHS.

Đặc điểm, tính năng Hệ thống tích hợp do ATTECH sản xuất

Hệ thống tích hợp dữ liệu giám sát cần phải đáp ứng những tính năng cơ bản như sau: Nhận và giải mã được các dạng dữ liệu giám sát: Radar sơ cấp, Radar thứ cấp, ADS-B, kế hoạch bay; tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn giám sát để tạo thành nguồn dữ liệu thống nhất có sự bổ sung thông tin từ kế hoạch bay; lọc dữ liệu theo vùng hoặc độ cao; phân phối dữ liệu cho các đầu cuối tác nghiệp; phần mềm đầu cuối có khả năng hiển thị thông tin bằng đồ họa; phần mềm đầu cuối hiển thị vị trí và các thông tin cần thiết của mục tiêu; phần mềm đầu cuối hiển thị bản đồng không lưu bao gồm: Đường bay, điểm báo cáo, vị trí đài trạm, hành lang bay…; phần mềm đầu cuối có khả năng cảnh báo khi có các tình huống khẩn cấp như va chạm, bay vào vùng cấm…

Màn hình đầu cuối ADS-B

Phần mềm máy chủ thực hiện việc xử lý các tác vụ phức tạp bao gồm: Ghi lại tất cả dữ liệu giám sát nhận được và có thể lưu trữ ít nhất 6 tháng trong hệ thống. Hệ thống cho phép copy dữ liệu ghi được sang các thiết bị lưu trữ ngoài như ổ cứng di động, đĩa CD/DVD; nhận dữ liệu kế hoạch bay qua đường AFTN (hoặc AMHS về sau) và phân tích được những dữ liệu cần thiết lưu và cơ sở dữ liệu; tích hợp được các nguồn dữ liệu giám sát thành một nguồn dữ liệu thống nhất; ghi nhật ký quá trình hoạt động của hệ thống; cung cấp phương thức giao tiếp giữa các máy đầu cuối; cung cấp dữ liệu tích hợp cho đầu cuối hiển thị; việc hiệu chỉnh tham số của phần mềm máy chủ cần được thực hiện qua các phần mềm công cụ có tính năng kiểm tra mức độ hợp lý của giá trị nhập nhằm hạn chế sai sót do con người và để có thể quản lý cấu hình một cách tốt nhất.

Phần mềm đầu cuối hiển thị thực hiện việc hiển thị dữ liệu đã được xử lý trên nền bản đồ không lưu cho người sử dụng theo dõi và tác nghiệp. Theo đó, phần mềm sẽ hiện thị được ra đồ họa bản đồ không lưu với các thông tin cần thiết như đường bay, điểm tham chiếu, bản đồ đường biên, đường bờ biển; hiển thị chính xác vị trí mục tiêu trên bản đồ; các mục tiêu tương ứng với các loại dữ liệu khác nhau thì được biểu thị bằng biểu tượng khác nhau; cung cấp các tính năng tiện ích như đo đạc, phóng to, thu nhỏ tỉ lệ bản đồ, thay đổi vị trí xem bản đồ; quá trình hoạt động của phần mềm phải được ghi nhật ký. Các tính năng của phần mềm đầu cuối cần được xây dựng sao cho người sử dụng dễ tác nghiệp nhất nhưng vẫn đảm bảo được tính ổn định và tính chính xác.

Mục tiêu hiển thị trên màn hình đầu cuối ADS-B

Sau thời gian tập trung nghiên cứu, sản phẩm của đề tài đã đạt kết quả và được thông qua các hội đồng chuyên môn, nghiệm thu với kết quả đánh giá tốt. Việc nghiên cứu thành công hệ thống tích hợp dữ liệu giám sát Radar, ADS-B và kế hoạch bay thành công là những bước đầu để nắm bắt tìm hiểu sâu các hệ thống giám sát hàng không, đồng thời làm chủ những bí quyết công nghệ làm nền tảng cho việc hoàn thiện hệ thống về sau, là cơ sở để phát triển các hệ thống mới phục vụ cho ngành Hàng không tiến tới mục tiêu tự lực, tự chủ về công nghệ trong tương lai.

Sản phẩm là hệ thống tích hợp dữ liệu giám sát, tuy chưa thể cạnh tranh trực tiếp với những hãng lớn có bề dày công nghệ và kinh nghiệm xây dựng hệ thống nhưng sản phẩm có lợi thế là sản xuất ở trong nước với chi phí thấp mà vẫn đảm bảo độ tin cậy cao sẽ thích hợp cho việc xây dựng các hệ thống giám sát cỡ nhỏ đặt tại các sân bay địa phương mà chưa được trang bị hệ thống tích hợp dữ liệu giám sát hoặc hệ thống ATM nào. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để nâng cấp và phát triển thành các sản phẩm thương mại.

Văn phòng-ATTECH