Công nghệ ghép kênh Frame relay - Nguyên lý TCổ phần/IP

uản lý bay Miền Bắc nói riêng đã và đang đổi mới từng thiết bị để theo kịp sự phát triển của ngành hàng không quốc tế . Để đóng góp một phần nhỏ bé của mình vào công cuộc đổi mới đó em đã nghiên cứu về đề tài: “ Công nghệ ghép kênh Frame relay – Nguyên lý TCP/IP ”. Nhằm nâng cao phần hiểu biết và các tính năng của hệ thống cũng như có những đánh giá khách quan về thực trạng của thiết bị để đề ra những biện pháp đúng đắn nhằm đưa công tác điều hành bay và truyền số liệu giữa các vị trí điều hành và các thiết bị đầu cuối ngày càng được tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn Phạm Văn Tuân và Trung tâm QLB Miền bắc đã tạo điều kiện giúp em hoàn thành tốt báo cáo thực tập này. Phần 1 Lịch sử phát triển của ngành quản lý bay DDVN Cách đây 45 năm, ngày 15/1/1956 Thủ tướng chính phủ Việt Nam Dân Chủ cộng hoà đã ban hành nghị định số 666/ttg thành lập cục Hàng không dân dụng Việt Nam. Đây là văn bản pháp lý đầu tiên đặt cở sở ra đời cho một tổ chức vận chuyển Hàng không trong nước và tham gia vào quá trình giao lưu Hàng Không quốc tế. Cục Hàng không dân dụng Việt Nam ra đời đã đẩy nhanh quá trình hình thành và phát triển một ngành kinh tế, kỹ thuật mới của đất nước. Bước đầu ngành Hàng Không dân dụng Việt Nam mới quản lý năm sân bay: Điện biên, Nà Sản, Cát bi, Gia lâm và Đồng hới và năm chiếc máy bay, gồm hai chiếc Li-2, 3 chiếc Aero-45: các máy bay lúc này làm nhiệm vụ chủ yếu phục vụ uỷ ban quốc tế giám sát việc thực hiện hiệp định Giơnevơ và vận chuyển tại các sân bay trên. Hai tháng sau khi thành lập, cục Hàng Không dân dụng Việt Nam và Trung Quốc đã ký hiệp định Vận chuyển Hàng Không giữa Việt Nam và Trung Quốc, khai trương chuyến bay đầu tiên vào ngày 1/5/1956. Sau khi giải phóng Miền Nam, đất nước thống nhất, ngày 11/2/1976 Thủ Tướng chính phủ đã ra nghị định 26/CP ,Thành lập tổng cục Hàng Không dân dụng Việt Nam trên cơ sở của cục Hàng Không Dân Dụng.Tổng cục Hàng Không trực thuộc Chính phủ, nhưng về mặt tổ chức, quản lý, chỉ đạo xây dựng vẫn trực thuộc bộ quốc phòng. Là cơ quan trực thuộc chính phủ, tổng cục Hàng Không dân dụng Việt Nam thực hiện chức năng kinh doanh vận tải Hàng Không được nhà nước đầu tư, giao và kiểm tra kế hoạch thực hiện sản xuất kinh doanh Tổng Cục Hàng Không lúc này có 42 máy bay (Gồm An-2. IL-14, IL-18, DC-3,4,6, Boeing-707...) Ngày 29/8/1989 Hội đồng bộ trưởng ban hành nghị định 112/HĐBT quy định chức năng và nhiệm vụ của tổng cục Hàng Không dân dụng việt Nam là cơ quan quản lý nhà nước về mặt HKDD và quyết định 225/CCP về thành lập tổng công ty Hàng Không dân dụng Việt Nam là đơn vị sản xuất kinh doanh trực thuộc Tổng cục. Tổng công ty HKVN (Việt Nam Airlines) là đơn vị hạch toán ngành vận tải Hàng Không và các dịch vụ đồng bộ. Từ thời điểm này, cơ quan quản lý nhà nước về Hàng Không dân dụng Việt Nam là cơ quan dân sự. Ngày 31/3/90, Hội đồng Nhà Nước ra quyết định 224/NQ-HĐNN giao cho bộ giao thông Vận Tải và Bưu Điện đảm nhận chức năng quản lý nhà nước đối với ngành HKDD và phê chuẩn giải thể tổng cục HKDD Việt Nam. Ngày 12/5/1990 Hội đồng Bộ Trưởng ra quyết định thành lập vụ Hàng Không để giúp Bộ Giao thông vận tải và Bưu điện thực hiện chức năng quản lý nhà nước về HKDD. Ngày 30/6/1992, Hội đồng bộ trưởng ra quyết định 242/HĐBT giải thể vụ Hàng Không, đồng thời thành lập Cục Hàng Không dân dụng Việt Nam trực thuộc bộ Giao thông vận tải. Tổng Công ty Hàng Không dân dụng Việt Nam được tổ chức lại thành các đơn vị, trực thuộc cục HKDD gồm: Khối sự nghiệp, khối sự nghiệp kinh tế và khối kinh doanh. Ngày 22/5/1995, chính phủ ban hành nghị định 32/CP chuyển cục HKDD Việt Nam từ bộ giao thông vận tải về trực thuộc chính phủ , thực hiện chức năng quản lý nhà nước về chuyên ngành Hàng Không, đồng thời ngày 27/5/1995 Thủ Tướng chính phủ cũng ký quyết định 328/TTg thành lập Tổng công ty Hàng Không VN. Trong lịch sử phát triển và xây dựng gần nửa thế kỷ của mình, trong cơ chế tổ chức luôn có sự thay đổi ngành Hàng Không DDVN đẵ có những bước phát triển đáng tự hào, tạo được những điều kiện tương đối vững chắc để không bị tụt hậu và có thể từng bước hoà nhập với sự phát triển chung của Hàng Không thế giới. Trong đó Quản Lý Bay là một trong 3 chuyên ngành mũi nhọn của ngành Hàng không Việt Nam, ngành Quản lý bay đang ngày càng đóng góp những cố gắng trong việc đưa Hàng không Việt Nam lên một tầm cao mới xứng với sự phát triển của khu vực và thế giới. CụC HKDD vIệT nam Trung tâm qlbdd việt nam các cụm cảng hàng không ttqlbdd miền bắc ttqlbdd miền trung ttqlbdd miền nam tthđch đhb các sân bay Tổ chức của Cục Hàng không dân dụng Việt Nam TT dịch vụ kỹ thuật TT hiệp đồng bay 1.Trung tâm Quản lý bay dân dụng Việt Nam Trung tâm Quản lý bay dân dụng Việt Nam có trụ sở tại Gia Lâm-Hà Nội,bao gồm các trung tâm: Trung tâm Quản lý bay Miền Bắc đóng tại sân bay Nội Bài. Trung tâm Quản lý bay Miền Nam đóng tại sân bay Tân Sơn Nhất. Trung tâm Quản lý bay Đà Nẵng đóng tại sân bay Đà Nẵng. Trung tâm Thông tin-Điều hành bay quốc gia tại Gia Lâm-Hà Nội. Các trung tâm cơ sở nhận các chỉ thị trực tiếp từ trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam,có nhiệm vụ điều hành,dẫn đường máy bay,giám sát các hoạt động bay , quản lý không lưu,duy trì và hỗ trợ thông tin cần thiết cho các máy bay hiện đang bay trên vùng trời thuộc trách nhiệm quản lý của trung tâm.Ngoài ra còn có nhiệm vụ xử lý các tính huống bất ngờ,tổ chức các công tác tìm kiếm cứu nguy khi máy bay gặp rủi ro. 2. Các Cụm cảng Hàng không Các cụm cảng hàng không là nơi chịu trách nhiệm toàn bộ về các hoạt động dưới mặt đất của máy bay và hành khách đi máy bay.Các cụm cảng hàng không bao gồm: * Cụm cảng hàng không Miền Bắc gồm có sân bay quốc tế Nội Bài và các sân bay lẻ như Cát Bi, Nà Sản, Điện Biên, Vinh . * Cụm cảng hàng không Miền Trung gồm có sân bay quốc tế Đà Nẵng và các sân bay lẻ khác như Phú Bài, Gia Lai, Huế, Phụ Cát, Phú Yên, Ban Mê Thuột . * Cụm cảng hàng không Miền Nam gồm có sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất và các sân bay lẻ khác như Nha Trang, Cam Ranh, Cần Thơ, Phú Quốc, Đà Lạt. Theo quan niệm hiện nay của tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ICAO, những phần chính của công tác quản lý bay ATM bao gồm : * Các dịch vụ không lưu ATS (Air Traffic Services). * Quản lý vùng trời ASM (Airspace Management). * Quản lý luồng không lưu ATFM (Air Traffic Flow Management). Bên cạnh đó còn có các dịch vụ bổ trợ đi kèm là: * Khí tượng MET (Meteo). * Tìm kiếm cứu nguy SAR (Search And Rescue). * Không báo AIS (Air Information Services). PHần 2 Tổng quan về quản lý bay việt nam I. Hệ thống CNS/ATM (Thông tin - Dẫn đường - Giám sát/Quản lý không lưu) hàng không. 1. Hệ thống thông tin liên lạc: 1.1 Khái quát chung: Thành phần thông tin liên lạc của hệ thống CNS/ATM cho phép trao đổi điện văn và dữ liệu hàng không giữa các nhà sử dụng hàng không hoặc các hệ thống tự động. Hệ thống thông tin liên lạc cũng được sử dụng để hỗ trợ cho các chức năng dẫn đường và giám sát. Hệ thống thông tin liên lạc được phân chia thành: Thông tin hàng không cố định. Thông tin hàng không lưu động. 1.2 Hệ thống thông tin hàng không cố định-AFTN. Thông tin Hàng không cố định là các hệ thống, các tổ hợp thông tin ghép nối giữa tất cả các bộ phận, các cơ sở mặt đất của ngành Hàng Không đảm bảo liên lạc thoại, thông tin số liệu giữa các cơ quan KSKL trong nước và quốc tế, thông tin liên lạc giữa các đơn vị liên quan tới quá trình quản lý và điều hành bay, liên lạc nội bộ lẫn nhau trong một cơ quan quản lý không lưu. Đối tượng chính là các cơ quan tổ chức điều hành bay và các cơ quan quản lý ngành Không lưu. Thông tin Hàng không cố định có hai tổ chức kỹ thuật cơ bản: Hệ thống thông tin điện báo Hàng không. Hệ thống thông tin trực thoại Hàng không. Thông tin điện báo Hàng không. Thông tin điện báo Hàng không chủ yếu phục vụ cho công tác điều hành bay, thực hiện việc truyền tin giữa các tổ chức mặt đất của ngành không lưu trong nước và Quốc tế với nội dung thông tin là: Chỉ đạo, chỉ huy điều hành bay, kế hoạch bay, thông báo bay, khí tượng kỹ thuật, tìm kiếm cứu nguy… Tại Trung tâm Quản lý bay Miền Nam (ACC HCM) đặt một trung tâm AFTN chính cho toàn Ngành nối ghép đi quốc tế. Trong nội địa có ba trạm phân phối khu vực: Sân bay Đà Nẵng, sân bay Nội Bài và Trung tâm hiệp đồng chỉ huy điều hành bay. Tất cả các trạm được tổ chức ghép nối thẳng và ghép nối chuyển tiếp với nhau, mỗi trạm phụ trách một khu vực giao/nhận điện văn. Trung tâm và các trạm phân phối AFTN được trang bị hệ thống chuyển tiếp điện văn tự động (AMSC), các thiết bị đầu cuối đảm bảo tự động chuyển các điện văn tự động phục vụ cho điều hành bay và các hoạt động HK khác. Các điện văn được chuyển tiếp kịp thời, chính xác, không để thất thoát và được lưu trữ ít nhất là 30 ngày. Để đảm bảo độ tin cậy và an toàn tuyệt đối, thì sự giao tiếp giữa các hệ thống này ngoài các đường truyền vệ tinh, viba số riêng của ngành QLB còn có mạng đường truyền bưu điện quốc gia (vệ tinh, viba số và cáp quang) để dự phòng khi đường truyền chính bị trục trặc kỹ thuật. sơ đồ chức năng hệ thống thông tin cố định aftn amsc app-dan amsc acc-hn amsc acc-hcm amsc gia lâm amsc acc-bkk amsc acc-hkg Ghi chú: ắ Biểu thị đường truyền chính (Vệ tinh và Viba số). ---- Biểu thị đường truyền dự bị (Cáp quang) Hệ thống thông tin trực thoại không lưu. Mạng thông tin trực thoại được thiết lập để phục vụ cho công tác điều hành bay. Đã thiết lập các mạng thông tin để đảm bảo liên lạc giữa các cơ quan kiểm soát không lưu trong từng khu vực (giữa TWR, APP và ACC tại NBA, DAN, TSN) cũng như các ACC kế cận: Nam ninh (NNH), Quảng Châu (QZH), Kualalumpur (KUL), Bangkok (BKK), HongKong (HKG) và Trung tâm thông báo bay Vientian (FIC-VTE), Singapore, Philippine (MNL). Đường truyền từ ACC HCM tới các ACC kế cận là các đường vệ tinh do bưu điện quản lý. Đường truyền từ ACC HAN tới NNH bằng HF. Đường truyền từ ACC HAN tới ACC HCM là đường truyền vệ tinh do bưu điện quản lý. Các đường truyền khác liên lạc giữa ba sân bay quốc tế là của ngành QLB và của bưu điện dùng làm dự phòng. Hệ thống thông tin lưu động Hệ thống thông tin di động cho phép liên lạc thoại số liệu giữa các cơ quan cung cấp dịch vụ không lưu và các máy bay. Nó giúp cho Trung tâm kiểm soát thông báo bay (ACC) thực hiện được thông tin với bất kỳ máy bay nào ở bất cứ vị trí nào ở bất cứ vị trí nào trong vùng trách nhiệm quản lý (FIR). Các APP và TWR cũng thực hiện được thông tin với mọi máy bay ở bất kỳ vị trí nào và đối tượng phục vụ bay trong vùng trách nhiệm quản lý. Hệ thống thông tin lưu động là hệ thống thông tin quan trọng bậc nhất cho công tác an toàn bay và điều hoà các hoạt động bay. Trong ngành QLB VN tất cả các cơ quan kiểm soát không lưu (ACC, APP, TWR) đều được trang bị hệ thống liên lạc không địa sóng cực ngắn VHF. Tại sân bay TSN, trên núi Vũng Chua (Qui Nhơn), núi Sơn Trà (DAN, núi Tam Đảo (Vĩnh Phúc) được lắp đặt thiết bị VHF đường dài với tầm phủ sóng trên 40 km ở độ cao 10 km. Trong các ACC HCM và ACC HAN còn có phương tiện liên lạc sóng ngắn HF làm việc trên tần số quy định của vùng Đông Nam á để đảm bảo liên lạc không địa ở các vị trí xa ngoài tầm phủ sóng của các VHF đường dài. Tại mỗi vùng trách nhiệm của mỗi đài VHF kiểm soát đường dài phải có ít nhất một tần số công tác (Trong dải 118.0 MHz-138.0 MHz) và một tần số dùng chung cho công tác khẩn nguy là 121,5 MHz. Trên mọi tần số công tác đối không có một hệ dự phòng tối thiểu 100%. 2. Hệ thống dẫn đường-Navigation 2.1. Khái quát chung. Hệ thống dẫn đường là tổ hợp các phương tiện trên mặt đất bằng các phương pháp kỹ thuật xác định các đường bay, các tuyến bay, vùng hoạt động bay đã được hoạch định trong một khu vực nào đó đồng nghĩa với cung cấp cho máy bay các số liệu hoặc tín hiệu để xác định chính xác toạ độ của nó trong không gian, các tuyến, hướng và độ cao cần thiết ở mọi thời điểm trong hành trình bay kể từ lúc rời sân đỗ thực hiện chuyến bay đến lúc vào sân đỗ để kết thúc chuyến bay. Hệ thống dẫn đường được thực hiện bằng nhiều phương pháp kỹ thuật, tương thích với yêu cầu và điều kiện của hành trình bay. Đặc trưng cơ bản có các loại hình sau: dẫn đường xa, dẫn đường gần, dẫn đường tiếp cận và hạ cánh. 2.2. Hệ thống dẫn đường xa: Tương thích với hành trình đường dài xuyên lục địa hoặc qua đài đường dài, cung cấp cho máy bay những thông tin để xác định vị trí và toạ độ của máy bay một cách chính xác. Điển hình là các hệ thống OMEGA, LORAN (Long Range Air Navigation System). 2.3. Các hệ thống dẫn đường gần: Bằng vô tuyến tương thích với các đường bay trong khu vực thông báo bay, vùng tiếp cận các sân bay. Điển hình có các phương tiện sau: 2.3.1 Phương tiện định hướng Viết tắt là VOR (Very high frequency ommidirectional radio range). Cung cấp thông tin cho máy bay xác định hướng giữa đài VOR-máy bay-phương bắc từ. 2.3.2 Phương tiện đo cự ly Viết tắt là DME (Distance Measuring Equipment). Cung cấp thông tin cho máy bay xác định khoảng cách giữa đài DME-máy bay. Phối hợp thông tin VOR/DME giúp máy bay xác định chính xác toạ độ của nó trong không gian và còn dùng để điều khiển tổ hợp lái tự đông trên máy bay. Phương tiện định vị Viết tắt là NDB (Non Drectional Radio Beacon). Cung cấp thông tin cho máy bay xác định hướng đến toạ độ đã được xác định trên mặt đất (Toạ độ đài NDB). Giúp cho máy bay xác định tuyến bay, hành lang bay mặt hạ cánh. 2.4 Hệ thống các phương tiện dẫn đường tiếp cận và hạ cánh dùng vô tuyến điện. 2.4.1 Hệ thống phương tiện hạ cánh bằng vô tuyến điện - ILS/DME. ILS/DME cung cấp thông tin cho máy bay xác định vùng hạ cánh, loa hạ cánh, đường hạ cánh, khoảng cách giữa máy bay-điểm chạm bánh. Thông tin ILS còn dùng để điều khiển tổ lái tự động trên máy bay. 2.4.2 Hệ thống phương tiện hạ cánh bằng sóng siêu cực ngắn-MLS. Tính năng sử dụng của MLS tương tự như một hệ thống ILS/DME nhưng sử dụng sóng vô tuyến tần số siêu cực ngắn. 2.5 Hệ thống dẫn đường quang học hay hệ thống dẫn đường bằng mắt. Hệ thống dẫn đường này sử dụng dẫn đường trong khu vực tiếp cận, hạ cánh và lăn đỗ tại sân. Hệ thống cung cấp cho máy bay những thông tin dưới dạng tín hiệu ánh sáng, biển báo hướng dẫn… giúp cho máy bay xác định hướng đến, vùng hạ cánh, loa hạ cánh, đường hạ cánh, đường lăn, hướng lăn, điểm dừng … Tại các sân bay NBA, TSN được lắp đặt hệ thống dẫn đường kết hợp gồm: Đài gần, đài xa NBD, đài VOR/DME, ILS và hệ thống đèn tín hiệu. Tại các sân bay địa phương toàn bộ trang thiết bị dẫn đường đều là NBD. Đối với đường dài, để nâng cao độ chính xác dẫn đường, khai thác tối đa các đường bay, các đài NBD sẽ được dần dần thay thế bằng đài VOR/DME. 3. Hệ thống giám sát-Surveilance. 3.1 Khái quát chung Hệ thống giám sát hoạt động bay có chức năng cung cấp cho các bộ phận trực tiếp điều hành-thông báo bay hình ảnh đầy đủ của mọi hoạt động bay trong khu vực trách nhiệm quản lý một cách khách quan. Giúp cho người điều hành bay biết chính xác toạ độ, cao độ, tốc độ, hướng bay, … của mọi máy bay đang hoạt động kể từ lúc rời sân đỗ thực hiện chuyến bay đến lúc rời đường lăn vào sân đỗ kết thúc chuyến bay. 3.2 Radar giám sát sơ cấp-PSR. Nguyên lý kỹ thuật: Radar phát ra chùm sóng vô tuyến điện và đón nhận sự phản xạ của chính chùm sóng đó do máy bay tạo ra. Bằng cách đo góc phương vị, góc tà và khoảng thời gian giữa tín hiệu phát-tín hiệu nhận có thể xác định được chính xác toạ độ của máy bay và tính toán được cao độ, tốc độ của máy bay. Cự ly hoạt động tối đa (Dmax ) của PSR là: 80 local mile. 3.3 Radar giám sát thứ cấp-SSR. Radar phát tín hiệu ‘’ hỏi ‘’ phù hợp với mã (code) của từng máy bay, thiết bị tương thích trên máy bay khi nhận được tín hiệu ‘’hỏi’’ sẽ phát trả lời Radar các thông số bay: Độ cao, tốc độ, nhiên liệu, số hiệu bay. Cự ly hoạt động tối đa (D max) của SSR là : 250 local mile. Cự ly hoạt động của SSR rộng hơn của PSR và các thông số mà Radar thứ cấp xác định được cũng nhiều hơn Radar sơ cấp nhưng hiện nay ngành QLB vẫn phối hợp hệ thống Radar sơ cấp-thứ cấp để giám sát hoạt động bay bởi vì để xác định được các thông số của Radar thứ cấp thì trên máy bay phải có hệ thống máy trả lời (Transponder). 3.4 Rada giám sát đường dài. Cung cấp hình ảnh hoạt động bay trong khu vực điều hành-thông báo bay, đặc biệt là các chuyến bay đường dài cho các trung tâm kiểm soát thông báo bay khu vực. Giám sát đường dài phối hợp Radar thứ cấp-sơ cấp, có công suất, tần số và vị trí thích ứng với chức năng trách nhiệm quản lý vùng. Vùng thông báo bay HAN (FIR HAN) có tổ hợp Radar đường dài gồm sơ cấp và thứ cấp có hệ thống xử lý số liệu đồng bộ đảm bảo yêu cầu khai thác không lưu cho ACC HAN và tiếp cận sân bay NBA, tầm hoạt động trên 300 km. Vùng thông báo bay HCM có 3 tổ hợp radar: Một tổ hợp lắp đặt tại sân bay TSN gồm sơ cấp và thứ cấp; một được lắp đặt tại núi bán đảo Sơn Trà DAN cũng gồm thứ cấp và sơ cấp và một radar thứ cấp tại Vũng Chua Qui Nhơn đáp ứng được tầm phủ từ mực bay 245 trở lên đối với radar thứ cấp. 3.5 Giám sát tiếp cận-hạ cánh và hoạt động tại sân. Cả 3 khu vực tiếp cận của sân bay quốc tế NBA, DAN, TSN đều được kiểm soát bằng radar (APP Radar). Có chức năng cung cấp hình ảnh hoạt động bay trong các khu vực tiếp cận, khu vực cất-hạ cánh, đài chỉ huy tiếp cận tại sân. Quản lý không lưu. Hệ thống quản lý không lưu (ATM): chỉ huy điều hành bay tất cả các máy bay hoạt động trong khu vực quản lý gồm: bay đường dài, quá cảnh, tiếp cận và hạ cất cánh Mục đích của Quản lý không lưu (ATM) là tạo điều kiện cho nhà khai thác đáp ứng thời gian dự kiến cất, hạ cánh cũng như quỹ đạo đường bay họ chọn lựa mà không làm giảm độ an toàn của các chuyến bay. II Hệ thống CNS/ATM mới 1. Những hạn chế của hệ thống CNS/ATM. -Thiếu phương tiện giám sát trên vùng biển, rừng núi. -Đường bay bị hạn chế do phải nắn qua các điểm, vị trí đặt các phù trợ dẫn đường. -Các phương thức ATS và các tiêu chuẩn phân cách không thống nhất dẫn đến việc thay đổi quỹ đạo bay khi qua ranh giới FIRs. -Không có phối hợp trong việc cung cấp thiết bị CNS hiện tại dẫn đến tăng gấp đôi các dịch vụ và thiết bị sử dụng. -Thiếu cơ cấu đường bay ATS song song thích hợp để giải phóng ách tắc cho hoạt động bay. -Phương tiện liên lạc có chất lượng thấp và khó khăn về ngôn ngữ. -Căn cứ vào điều kiện cụ thể về địa lý, cơ cấu tổ chức vùng trời, kiểu loại tính chất và mật độ các hoạt động bay thì các nhược điểm chung đó sẽ thể hiện dưới từng mức độ khác nhau của mỗi quốc gia. -Các tổ chức ra đa giám sát chưa phủ hết vùng thông báo bay FIR HAN và FIR HCM phải bộ trợ thêm bằng HF đối với phân cực Tây-Nam và cực Đông-Nam vùng thông báo bay Hồ Chí Minh. -Tầm phủ của hệ thống dẫn đường NDB , VOR/DME bị ảnh hưởng của địa hình và thời tiết, không phủ hết tất cả các đoạn đường bay ATS và các vùng hoạt động được phép khác của hàng không dân dụng. -Kiểu loại hoạt động bay hàng không và quân sự phức tạp , các trang thiết bị thông tin , dẫn đường và ra đa giám sát trên tầu bay của hàng không dân dụng và quân sự chưa tương thích. -Đơn vị sử dụng đo chiều cao (dưới độ cao/mực bay chuyển tiếp) bằng mét, cũng tương tự như đo khoảng cách theo chiều ngang, mốc sử dụng cho hệ thống trắc địa chưa tương thích với tiến trình chung. -Liên lạc thoại có chất lượng hạn chế và thiếu trao đổi dữ liệu số địa/không trên không và mặt đất. -Các hạn chế của hệ thống Thông tin-Dẫn đường-Giám sát đối với các hoạt động bay ở độ cao thấp hoặc vừa trên các vùng rừng núi cao. -Hạn chế về số mực bay trên FL 290 vì phân cách cao là 2000 bộ làm hạn chế lớn đến hoạt động bay trên các đường bay có tần suất cao. 1.1 Hạn chế của hệ thống thông tin liên lạc hiện tại: Tầm phủ sóng của hệ thống thông tin hiện tại bị hạn chế do phát sóng trong tầm nhìn thẳng, độ tin cậy không cao do sự thay đổi đặc tính truyền sóng và nhiễu giữa các hệ thống khác nhau. Việc triển khai các trang thiết bị hiện tại gặp nhiều khó khăn thậm chí không thể thực hiện được tại các vùng núi cao hay biển xa. Thông tin thoại chất lượng chưa đáp ứng với nhiều trở ngại về ngôn ngữ, thiếu các hệ thống trao đổi số liệu bằng số trên không và dưới mặt đất. 1.2 Hạn chế của hệ thống dẫn đường: Trong kỹ thuật dẫn đường hiện nay do sử dụng sóng vô tuyến ở một số băng tần có đặc tính truyền thẳng nên hạn chế tầm phủ sóng của các thiết bị vô tuyến dẫn đường đặt trên mặt đất đặc biệt ở các vùng núi non, xa mạc hay ở nhiều vùng đại dương bao la rộng lớn, máy bay bay không thu được tín hiệu của các thiết bị phù trợ dẫn đường mặt đất tức là không được dẫn đường bằng thiết bị. Thiết bị dẫn đường mặt đất hiện đang được sử dụng không đồng nhất, nơi dùng NDB, Nơi dùng VOR/DVOR/DME nên độ chính xác chưa đồng đều nhất là ở vùng Trung Đông và Tây Âu. Điều này dẫn đến việc phân cách máy bay phải đủ lớn để đảm bảo an toàn, điều đó làm hạn chế khả năng sử dụng vùng trời, lưu lượng cũng như độ dầy đặc của các đường bay đã được hoạch định. Khu vực tại sân việc hạ cánh chủ yếu dựa vào NDB và ILS độ chính xác chưa cao nên ICAO đã khuyến cáo sử dụng đồng thời ILS/MLS tuỳ điều kiện cụ thể ở từng sân bay. Trong khi đó nhu cầu tăng trưởng khai thác không vận ở khu vực Châu á/TBD nói riêng và trên thế giới tăng rất nhanh. Số liệu chi tiết có thấy qua tài liệu “Kế hoạch thực hiện các hệ thống CNS/ATM mới tại khu vực châu á-Thái Bình Dương” do văn phòng khu vực châu á-Thái Bình Dương phát hành. Do đó nhu cầu đòi hỏi phải chuyển sang một công nghệ dẫn đường mới bằng vệ tinh để có độ tin cậy cao hơn, độ an toàn bay cao hơn ở những vùng không có thiết bị dẫn đường vô tuyến mặt đất, độ chính xác cao hơn ở những vùng có mật độ bay cao là rất cần thiết và cấp bách. 1.3 Hạn chế của hệ thống giám sát. Chưa có được đầy đủ hình ảnh của mọi hoạt động bay ở vị trí trong vùng kiểm soát. Công tác chuyển giao giữa các vùng thông báo bay bằng Radar và việc quan sát các hoạt động bay ngoài vùng kiểm soát không thể thực hiện được. 2. Xuất sứ của hệ thống CNS/ ATM mới. Trong hệ thống CNS/ATM mới, hệ thống thông tin mới sẽ sử dụng các kỹ thuật số một cách rộng rãi để cung cấp khả năng trao đổi thông tin, tin cậy và hiệu quả cao cũng như việc tự động hoá trong điều kiện tốt nhất. Thông tin liên lạc không/địa trên đất liền vẫn tiếp tục cần thiết. Trong khi có khuynh hướng đưa vào phương thức truyền dữ liệu để có thể truyền tin nhanh giữa tất cả các người sử dụng (Trên không, dưới mặt đất) trên một mạng thống nhất qua vệ tinh lưu động hàng không (AMSS), qua VHF (có thể cả HF), hoặc qua Radar giám sát thứ cấp mode S. Có 4 yếu tố chính của hệ thống thông tin mới là: hệ thống vệ tinh thông tin lưu động hàng không (AMSS), đường truyền dữ liệu VHF (có thể cả HF), đường truyền dữ liệu Radar thứ cấp mode S, mạng viễn thông Hàng không (ATN). Mạng viễn thông Hàng không-ATN. Mạng ATN cho phép trao đổi dữ liệu kỹ thuật số giữa nhiều người sử dụng đầu cuối như: người lái, kiểm soát viên không lưu và các chuyên gia không báo hàng không. Mạng ATN dựa vào mô hình kết nối mở (OSI) của Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế (ISO), nó cho phép các tiểu mạng thông tin không-địa và thông tin đất liền hoà mạng được với nhau như là một môi trường Internet duy nhất. Cấu trúc mạng ATN bao gồm ba mạng con cơ bản hình vẽ: Mạng mặt đất: hình thành từ mạng AFTN , các mạng trực thoại không lưu ATS, và các mạng phục vụ hàng không khác… Mạng đất-đối-không: bao gồm AMSS, đường truyền dữ liệu VHF và đường truyền dữ liệu Radar giám sát thứ cấp mode S. Mạng trên máy bay. Các hệ thống đầu cuối kết nối với tiểu mạng ATN và liên lạc với các đầu cuối trên các tiểu mạng khác bằng cách sử dụng các bộ định tuyến (Router). Các bộ định tuyến có thể là lưu động (đặt trên tàu bay) hoặc cố định (đặt trên đất liền). Các bộ định tuyến chọn đường đi hợp lý qua một loạt các tiểu mạng ATN mà nó hiện có giữa bất kỳ hai hệ thống đầu cuối. Tiến trình chọn đường đi này sử dụng các thông số địa chỉ mức mạng, chất lượng dịch vụ và an toàn thông tin do hệ thống đầu cuối ban đầu cung cấp. Như vậy hệ thống đầu cuối nơi bắt đầu liên lạc không cần biết cấu hình cụ thể, sự hiện có hoặc tiểu mạng cụ thể nào. Để quản lý ở môi trường đa tổ chức, đa quốc gia, mạng ATN sẽ có một cấu trúc quản lý mạng, nó cho phép các bộ định tuyến hoạt động trên cơ sở tại chỗ rất lớn. Trong bối cảnh này, các bộ định tuyến sẽ có khả năng thực hiện nhiệm vụ đường liên lạc trên cơ sở về khai thác, chính xác và cần xem xét mức độ an toàn thông tin trong các cơ sở dữ liệu quản lý tại chỗ. Tóm lại, mạng ATN được thiết kế để trao đổi dữ liệu giữa những người sử dụng đầu cuối, không phục thuộc vào giao thức và cơ chế địa chỉ bên trong của bất cứ mỗi một tiểu mạng con nào tham gia mạng ATN. Để đạt được mục tiêu này, tất cả các tiểu mạng tham gia phải được kết nối thông qua các bộ định tuyến đặt giữa các mạng tuân thủ các tiêu chuẩn và quy ước chung về kết nối mạng. Chiến lược này sẽ cho phép các nhà sử dụng ATN giao tiếp không phụ thuộc vào mạng. Hệ thống vệ tinh thông tin lưu động hàng không. Đây là một yếu tố mới quan trọng hàng đầu trong hệ thống thông tin hàng không tương lai. Hệ thống này sử dụng các vệ tinh địa tĩnh để truyền tin, do đó sẽ cung cấp khả năng bao phủ toàn cầu và cả hai phương thức yêu cầu truyền thoại và dữ liêụ chất lượng cao giữa máy bay và mặt đất. Cấu hình liên lạc vệ tinh gồm ba thành phần chính: Trạm vệ tinh mặt đất (GES)/với tiêu chuẩn trạm A/B/C/D. Trạm vệ tinh trên máy bay (AES) với 4 loại từ 1 đến 4. Vệ tinh địa tĩnh SAT (Vệ tinh không gian). Hiện các trạm vệ tinh địa tĩnh INMARSAT đang sử dụng cho liên lạc đối không. Băng tần sử dụng giữa các trạm vệ tinh mạt đất và vệ tinh không gian là băng C (4/6 GHz); giữa các trạm vệ tinh máy bay-vệ tinh không gian là băng L (1.5/1.6 GHz). Liên lạc đối không bằng vệ tinh yêu cầu phải có 4 kênh: bởi vì mỗi kênh chỉ truyền thông tin theo một chiều duy nhất, do liên lạc hai chiều đồng thời cho một chức năng phải sử dụng hai kênh, trong trường hợp vừa liên lạc dữ liệu và thoại đòi hỏi phải có 4 kênh. Bốn loại kênh cơ bản như sau: Kênh P: Sử dụng cho liên lạc dữ liệu, kiểm soát và phát tín hiệu báo gọi chiều từ mặt đất lên máy bay. Kênh R: Sử dụng cho liên lạc dữ liệu phát tín hiệu báo gọi chiều từ máy bay xuống mặt đất. Kênh C: Sử dụng cho liên lạc thoại hoặc dữ liệu song công, một cho chiều lên và một cho chiều xuống. Kênh T (Kênh đa truy nhập phân thời gian): Sử dụng cho liên lạc dữ liệu thời lượng dài (điện văn dài) chiều từ máy bay xuống mặt đất. Các ưu điểm chính của hệ thống thông tin vệ tinh là: Tầm phủ sóng lớn. Dung lượng thông tin lớn. Độ tin cậy cao. Chất lượng cao. Mềm dẻo, linh hoạt. Đa dịch vụ. Đường truyền VHF. Sóng VHF đối không trên băng tần 118-137 MHz được quy định cho hàng không, sẽ duy trì việc sử dụng tại nhiều vùng lục địa và các khu vục trung cận (tiếp cận). Tuy nhiên việc sử dụng phương thức truyền dữ liệu bằng VHF ngày càng được sử dụng nhiều hơn so với thoại và dần trở nên phương thức chính bởi ưu điểm của nó là tăng khả năng liên lạc do đó giảm tắc nghẽn liên lạc trên VHF. Thoại cũng chuyển sang dạng kỹ thuật số để đảm bảo chất lượng cao. Trước mắt sử dụng truyền dữ liệu theo phương thức định hướng kí tự (tiêu chuẩn ARINCE622) sau đó chuyển sang định hướng bit tức là hoà mạng ATN. Các tổ hợp thu phát VHF trong tương lai sẽ được thiết kế đảm bảo vừa sử dụng được cho truyền dữ liệu và khi cần sẽ chuyển sang liên lạc thoại trên tần số khác. Rada giám sát thứ cấp Mode S (Secondary Surveillance Radar Mode S): Ngoài việc sử dụng nó cho việc giám sát, Mode S của Rada giám sát thứ cấp cho phép kết nối truyền dữ liệu 2 chiều không/địa cho dịch vụ ATS tại những vùng có mật độ bay cao trên dãy tần số 1545-1555 MHz và từ 1646,5-1656,5 MHz. Chú ý: Sóng HF (High Frequency): Băng tần số 2,8-22 MHz, có thể vẫn còn cần dùng cho khoảng thời gian ban đầu để phục vụ việc truyền tin trên các vùng cực của địa cầu, tại đó các vệ tinh địa tĩnh chưa phủ sóng tới. Liên kết truyền dữ liệu dạng gói dùng sóng HF sẽ phát triển trong tương lai cho dịch vụ ATC. Các nguyên tắc truyển đổi Các quốc gia cần sử dụng hệ thống đường truyền dữ liệu càng sớm càng tốt ngay sau có các hệ thống này. Lợi ích của hệ thống đường truyền dữ liệu mới sẽ trở nên rõ ràng hơn khi ta đưa chúng vào sử dụng sớm. Chuyển tiếp sang hệ thống thông tin vệ tinh lưu động (AMSS) cần được thực hiện trước tiên ở vùng trời trên biển và vùng trời trên đất liền có mật độ bay thấp. Các vùng trời trên biển và các vùng trời xa xôi trên đất liền nơi hiện không có liên lạc không/địa thì liên lạc bằng vệ tinh thông tin lưu động hàng không (AMSS) có thể đem lại lợi ích đáng kể. ở một số vùng trời trên biển có mật độ bay cao; liên lạc bằng HF thường xảy ra hiện tượng tắc nghẽn, ở những khu vực này việc sớm đưa AMSS vào sử dụng phục vụ việc bao cáo vị trí và thông tin liên lạc ATC hai chiều sẽ giải toả được việc tắc nghẽn hệ thống thông tin liên lạc HF. Các Quốc gia hoặc khu vực cần phối hợp để đảm bảo rằng việc đưa vào sử dụng thông tin AMSS cho ATC phải được thực hiện gần như đồng thời ở các vùng thông báo bay kế cận (FIR) , nơi có những luồng bay lớn đi qua. Việc này cho phép chuyển giao một cách trôi chảy giữa các ranh giới vùng FIR. Trong qua trình chuyển tiếp, sau khi AMSS được đưa vào sử dụng, vẫn phải duy trì mức toàn vẹn , độ tin cậy và khả năng săn sàng hiện nay của liên lạc HF. Thông tin liên lạc HF sẽ trở thành một hệ thống dự phòng cho AMSS và là phương tiện liên lạc cho người sử dụng không được trang bị AMSS. Ngoài ra, triển vọng sử dụng cuối cùng của AMSS sẽ không ngăn cản các quốc gia tiếp tục sử dụng các dịch vụ liên lạc HF mới được tăng cường để đáp ứng nhu cầu thông tin ATC trong giai đoạn ngắn hạn. Trong một số trường hợp những nơi cần loại bỏ dịch vụ thông tin HF và thay thế Bằng AMSS , thì cần phải loại bỏ từ từ. Cần thiết lập mạng thông tin giữa các phương tiện ATC trong một quốc gia và giữa các phương tiện ATC của các quốc gia kế cận nếu như chưa có các mạng này. Cần nối mạng thông tin dữ liệu giữa các phương tiện ATC để trợ gúp các phương thức tự động hoá và hoặc trợ giúp đối với việc gia tăng lưu lượng hoạt động bay cùng với việc cải thiện hệ thống ATN. Cần kết nối mạng ATN phần đất đối đất để tha._.