항공교통 정보 업무

가. 정보

 항적정보서비스(TIS)는 데이터 링크를 통한 조종실로의 정보를 제공하며 이는 정상적으로 목소리 라디오를 통해 받는 시계비행 레이더 교통 조언과 비슷하다. 처음 FAA에서 제공된 데이터 서비스를 통해 TIS는 주요 충돌상황과 주변교통의 조종사에게 알려주기 위한 자동표시를 통한 “See & Avoid” 비행의 효율성과 안전증대를 목적으로 하며 이 항적표시는 항공기들의 시각인식에 조종사를 돕기 위해 의도된다.

 TIS는 터미널 Mode S 레이더 시스템의 강화된 용량을 사용하고 감시데이터 뿐만 아니라 적절히 장치된 항공기에 이 정보를 전송하는데 필요한 데이터링크를 포함한다. TIS는 고도, 고도경향, 추정위치 그리고 비행기의 수직 +3500FT, -3000FT, 수평 7NM 이내 침입 항공기 8대까지를 위한 지상 트랙정보를 제공한다. 7NM보다 큰 거리에 보고된 목표 범위는 34초 이내 이 목표에 조짐이 있는 것이고 정밀한 거리를 표시하지 않는 것을 가리킨다. TIS는 고도 간격을 신경쓰지 않고 주요 충돌 34초 이내에 계산되는 항공기에 있는 조종사에게 알린다. TIS 감시 데이터는 ATC에 의해 사용되는 같은 레이더로부터 획득하고 이 데이터는 각 레이더 스캔 고객 항공기에게 보통 매 5초 간격으로 전송된다.

나. 요구사항

1) TIS 사용을 위해 고객과 침입 항공기들은 적적한 조종실 장비를 구비해야 하고 TIS를 제공하는 Mode S 레이더 범위 안에서 비행해야 한다. 보통 Terminal Mode S Radar Site 55마일 이내이다. 비록 ATC 통신은 TIS를 받아야 하는 요구사항이 있는 것이 아닐지라도 특별한 공역이나 TIS가 사용되는 비행운영으로 인해 TIS가 요구된다.

 

 

2)조종실 장비기능은 아래 서비스를 받는 TIS고객 항공기에 의해 요구된다.

A. 고도 암호기를 가진 Mode S 데이터 링크 트랜스폰더

B. 인스톨된 TIS 소프트웨어를 가진 데이터 링크 응용 프로그램

C. “Crab angle” 과 선회 절차에 의해 야기되는 에러를 정확히 보기 위한 디지털 헤딩정보를 포함하는 기타 장비

D. Control display 장비

3) TIS 고객에 보여주기 위해 최소한의 침입 항공기는 트랜스폰더(Mode A, C, S)를 작동해야 하고 모든 고도정보는 적절하게 구비된 경우 Mode C 결과로 침입 항공기가 얻게 되며 그로부터 TIS에 의해 제공된다.

 

 

4) TIS는 초기 ASR-9 디지털 주 레이더와 함께 짝으로 사용하게 되는 터미널 Mode S 시스템에 의해 제공되며 이 시스템은 교통 밀도가 높은 지역에 위치하고 있기 때문에 초기에 가장 큰 장점이 있다. 남아있는 터미널 Mode S 센서들은 아날로그 주 레이더인 ASR-7이나 ASR-8과 짝을 이뤄 이 부분에 대한 변경이나 재위치를 보류하면서 TIS를 제공한다. 그 위치는 TIS가 그다지 중요하지 않고 추가적 정보 서비스이기 때문에 개별적 레이더 사이트에 대한 업데이트 상태를 제공하기 위한 NOATAM같은 적절한 장치는 아니다. FAA는 매 12초마다 돌아가는 항로 Mode S 레이더를 운용하고 이는 비교적 큰 오차를 야기한다.

다. 성능

1) TIS는 Mode S 데이터 링크를 통해 장비를 갖춘 항공기들에 대한 위치정보를 지상장비 기반의 감시 시스템을 통해 제공한다. 각 장비의 성능은 차이가 있을 수 있고 사용 전 매뉴얼을 읽어봐야 한다. 최대 8대의 항공기를 TIS 화면에 표시할 수 있고 8대가 넘으면 가장 중요한 순서대로 업데이트 된다. 가장 중요한 항공기의 경우 가장 가까운 순으로 해당 항공기로부터 위험도가 높은 순서대로 말한다.

2) TIS는 Mode S 지상 센서를 통해 접근하는 항공기에 대해 아래의 데이터를 제공한다.

A.6도 단위의 방위정보

B.1/8NM~1NM 단위의 항공기로부터 거리

C.접근하는 항공기가 고도정보를 제공하는 항공기일 경우 100ft(1000ft이내) 혹은 500ft(1000~3500ft 이내)단위 고도정보

D.접근하는 항공기에 대한 45도 단위 예상 지상트랙정보

E.접근하는 항공기가 고도정보를 제공하는 항공기인 경우 고도 변화 경향 데이터(500fpm 이내인 경우 수평, 500fpm 이상일 경우 상승/하강)

F. 접근항공기에 대한 우선순위 정보 “교통조언 혹은 근접침입 항공기로 나눠서 제공(TCAS처럼 DISPLAY표시가 다름)

3) 한 Mode S 감시 센서에서 다른 감시 센서로 이동하는 경우 TIS 자체적으로 작업이 이뤄지고 조종사의 조작은 필요없다.

4) 접근 경보와 데이터 링크 상태를 공중 시스템 혹은 지상 장비가 메시지를 통해 정보를 제공하는데 이는 아래의 정보들을 제공한다.

A. Alert, 34초 이내의 충돌에 관해 경보하고 TIS 화면 혹은 헤드셋을 통한 음성으로 경보해야 한다.

B. TIS Traffic에는 TIS 항적 데이터가 표시된다.

C. Coasting. TIS 화면의 정보가 6초 이상 된 정보인 경우 나타나며 이는 지상 시스템으로부터의 업링크에 문제가 있음을 알린다. 12초 이상 업링크가 안 된 경우 “No Traffic”으로 표시된다.

D. No Traffic. 주위에 근접이나 경고 위험이 되는 항공기가 없는 경우, 이 상황은 TIS 시스템이 완전히 작동될 경우 나타낼 수 있으며 또한 12~59초 사이 “Coasting”일 수 있다.

E. TIS unavailable. 조종사가 TIS를 요청했으나 지상 장비가 사용이 불가한 상황으로 TIS 업링크가 60초 이상 이뤄지지 않는 경우이다.

F. TIS disabled. 조종사가 TIS를 요청하지 않은 경우.

G. Good-Bye. 항공기가 TIS 영영 밖으로 나간 경우(Mode S 영역을 벗어난 경우)

5) TIS는 문자나 그래픽, 음성을 통해 정보가 단독 혹은 시각 정보와 함께 제공되는 등 여러가지 방법으로 조종사에게 해당 정보를 준다. Avionics Block Diagram에서 가운데 작은 십자표시는 자기 항공기로 화면 상 12시 방향이 진행 방향이다. 안쪽의 작은 원은 2NM, 바깥의 큰 원은 5NM을 나타낸다. 가까운 항공기는 동그란 모양으로 표시되어 경고를 의미하고 다이아몬드 모양은 근접 수준의 위험도를 나타낸다.

*접근 항공기에 Mode C가 없는 경우 고도정보는 알 수 없다.

라. 제한

1) TIS는 직접적으로 충돌회피 장비가 될 수 없고 조종사의 “See & Avoid” 책임을 면하지 않는다. TIS는 IMC 상황 혹은 접근 항공기에 대한 육안확인이 되지 않은 상황에서 회피조작을 위한 장비로 사용될 수 없다. TIS는 VMS 상태에서 육안으로 항공기 식별을 위한 보조장치로 접근 항공기에 대한 회피기동을 제공하지 않는다.

2) TIS는 육안으로 항공기를 회피하는 데에 좋은 장비지만, TIS에 의해 제공되는 정보들은 ATC가 주는 정보보다 크게 나을 것 없는 수준의 정보이다. 다음은 TIS의 예측 알고리즘에 관한 사항이다.

A. 접근 항공기의 디스플레이 제한. TIS는 Mode S를 활용한 감시 체제로서 트랜스폰더가 없는 항공기는 표시되지 않는다.

B. TIS 고객 고도 보고 요구조건. TIS를 수신하기 위해 TIS 사용자 항공기에 의한 고도보고가 요구된다. 이 장비가 없거나 고장난 경우 TIS사용은 불가하다. TIS에서는 항공기의 고도 변환기가 고장나거나 사용할 수 없는 경우 TIS 요청이 지상 시스템에서 수용되지 않아 TIS는 사용할 수 없게 된다. 고객 항공기 보고 장치 오류에 관한 경고 장치는 없는 관계로 오류가 예상되면 ATC와 연락, 확인하는 것이 좋다.

C. 침입 항공기 고도보고. 침입 항공기가 고도보고 능력이 없는 경우, 그 항공기는 고도 정보 없이 상태가 표시되며 고도정보가 없는 항공기는 TIS상에서 자기 항공기와 동일한 고도에 있는 것으로 간주되어 그에 해당하는 경고를 나타낸다. 이는 안전보장을 위한 것으로 접근 항공기와 고도차이가 꽤 날 수 있고 육안으로 식별이 어려울 수 있다.

D. 범위제한. TIS는 지상의 2차 감시 레이더를 통해 정보를 제공하며 아래의 제한사항이 있다.

a. TIS는 보통 레이더로부터 반경55NM까지 정보가 제공되며 거리는 주위 지형이나 상황에 따라 변한다. 레이더와 데이터 링크 신호는 항상 “Line of Sight”와 연관되며 장애물, 산악지형의 영향을 받는다.

b. TIS는 저고도 특히 산악지형에서 불가한 경우가 많고 레이더 범위 최저고도로 비행 시 자기 팀에 있는 항공기에 대해 TIS는 감지하지 못한다.

c. TIS는 레이더의 직 상공 위를 비행시 일시적인 제한이 있을 수 있다. VOR이나 NDB 같은 지상레이더 시설과 동일하게 TIS도 직 상공 위 cone of silence 지역이 존재하고 범위는 34도이다. 그 이상 지역에서 비행 시 항공기는 TIS정보를 받지 못하거나, 주위 레이더가 있으면 대체할 수 있다. 대체 가능한 레이더가 없으면 “Good-Bye”메시지와 함께 TIS는 종료된다.

E. 때때로 중단되는 상황. TIS가 여러 방향에 설치되지 않았다면 항공기 선회 혹은 다른 기동 시 일시적으로 서비스가 중단될 수 있다. TIS는 양방향, “Line of sight”를 기본으로 통신하기 때문에 장애물로 인해 언제든 통신이 제한될 수 있다.

F. TIS 예상 알고리즘. TIS정보는 레이더 스캔을 통해 정보를 획득한다. 스캔 이후 업링크를 통해 정보가 항공기에게 전달되기 전까지 5초의 지연이 있을 수 있고 지연으로 인한 오차 방지를 위해 TIS는 실시간 예상 알고리즘을 통해 시각적인 데이터를 제공하며 이 알고리즘은 각 항공기의 항적 정보를 통해 조종석에 정보가 도달할 때의 예상위치를 나타낸다. 그러나 항공기들의 기동에 의해 TIS정보에 오차가 발생할 수 있다. 이러한 오차는 주로 방위정보에 많은 영향을 주며 거리, 고도 정보는 비교적 정확한 편이다. 이러한 종류의 오차는 아래와 같다.

a. 자기 항공기 혹은 접근 항공기가 갑작스러운 선회를 하는 경우 항공기가 안정을 찾기 전까지 오차가 있는 정보를 제공한다.

b. 접근 항공기와 방위에 큰 차이가 없는 경우 갑작스러운 기동에 의한 오차로 인해 실제 방향 보다 다른 방향에 항공기가 있을 수 있다.

G. Heading/Course Reference. 모든 TIS 항공기들이 Heading Reference를 갖고 있지는 않다. 이러한 경우 TIS에 제공되는 항공기의 Course Reference는 Mode S 레이더에 의해 제공된다. 레이더는 항공기의 항적을 토대로 트랙 정보를 알며 실제 항공기의 Heading은 알 수 없으므로 모든 항공기의 방위 정보는 항적을 바탕으로 제공되어 Wind Correction은 적용되지 않는다. 지상 레이더는 여러 번의 스캔을 통해 항공기의 Course를 확인하기 때문에 TIS화면에 표시되기까지 지연이 있고 거리나 고도정보는 대체로 정확하게 나타난다.

H. Closely Spaced Error. TIS가 Mode S 센서로부터 30NM이상 떨어져 운용되는 경우, TIS는 3/8NM 이내의 접근 항공기가 자기 항공기와 같은 수평위치에 표시한다. 이러한 특성이 없다면, TIS는 조종사에게 혼란을 주는 방향으로 정보를 제공해 치명적 위험을 야기한다. 레이더로부터 거리가 멀수록, 자기 항공기와 접근항공기가 가까운 경우 정확한 방위와 거리정보를 제공할 수 없다. TIS는 레이더로부터의 거리가 정확도와 큰 관련이 있다. TIS는 항공기가 Mode S 레이더로부터 떨어진 거리 정보를 제공하지 않으므로 조종사는 3/8NM 이내에서 접근항공기가 실제로 어느 방향에 있을 수 있음을 인지해야 한다. 실제 TIS경고를 받은 조종사는 눈으로 밖을 확인해 접근 항공기를 시계비행으로 피해야 한다.

마. TIS 고장의 오류

1) TIS 사용자는 TIS의 오류를 보고해 조언을 구할 수 있다. 보고자는 위치, 항공기 타입과 번호, 시간, 상황 등을 보고해야 한다.