ADS-B Encoding

Raymond Kelvin Nando — ADS-B Encoding merupakan mekanisme pengkodean data posisi dan informasi navigasi pesawat yang digunakan dalam sistem Automatic Dependent Surveillance–Broadcast (ADS-B). Teknologi ini memungkinkan pesawat memancarkan data secara otomatis tanpa interogasi radar, sehingga meningkatkan akurasi pemantauan lalu lintas udara. Encoding dalam ADS-B dirancang untuk menjaga efisiensi transmisi, kompatibilitas frekuensi, serta ketahanan terhadap interferensi, sekaligus memastikan bahwa data kritis seperti posisi, kecepatan, heading, identitas pesawat, dan status penerbangan dapat diterima oleh stasiun darat maupun pesawat lain secara real-time. Karena sifatnya yang terbuka dan dapat diterima oleh siapa saja dengan peralatan penerima sederhana, ADS-B Encoding memainkan peran strategis dalam keselamatan dan transparansi navigasi modern.

Pengertian ADS-B Encoding

ADS-B Encoding adalah proses pengkodean data penerbangan ke dalam format pesan tertentu yang kemudian dipancarkan melalui frekuensi 1090 MHz Extended Squitter (1090ES) atau Universal Access Transceiver (UAT) pada 978 MHz. Data yang dikodekan mencakup informasi navigasi penting seperti koordinat GPS, kecepatan pesawat, altitude, identitas ICAO, nomor penerbangan, dan berbagai parameter status lainnya.

Pesan ADS-B memiliki struktur bit yang ketat untuk memastikan transmisi efisien dan mudah di-decode. Format paling umum adalah pesan 112 bit (untuk 1090ES), yang berisi Downlink Format, ICAO Address, dan Message Body yang mengenkapsulasi berbagai tipe data seperti posisi, kecepatan, atau identitas. Proses encoding menentukan bagaimana data dikompresi, disusun, dan diklasifikasikan berdasarkan tipe pesan.

Dengan ADS-B Encoding, semua data navigasi dapat dipancarkan tanpa interogasi radar. Hal ini membuatnya menjadi sistem dependent (bergantung pada GPS), namun automatic dan broadcast, sehingga seluruh data dapat diterima secara luas oleh ATC maupun pesawat lain.

Sejarah Perkembangan ADS-B Encoding

ADS-B berawal dari pengembangan surveillance generasi baru pada tahun 1990-an oleh FAA dan ICAO sebagai respons terhadap keterbatasan radar konvensional. Radar primer memiliki jangkauan terbatas, lambat, dan tidak mampu memberikan data posisi akurat pada area terpencil, sementara radar sekunder tetap membutuhkan interogasi aktif sehingga menambah beban pada sistem.

Pada akhir 1990-an, teknologi GPS mulai matang, memungkinkan penggunaan sumber posisi independen yang jauh lebih akurat. Sistem ADS-B kemudian dirancang untuk memanfaatkan GPS sebagai sumber utama posisi dan mengimplementasikan encoding tertentu agar pesan dapat dipancarkan secara efisien. 1090 Extended Squitter (1090ES) dipilih sebagai standar global karena kompatibel dengan Mode S Transponder yang sudah ada. Struktur pesan 112 bit pun ditetapkan ICAO sebagai format universal.

Pada tahun 2000-an, standar ADS-B mulai diadopsi oleh berbagai negara. FAA memasukkan ADS-B dalam program NextGen, sementara Eropa mengadopsinya melalui regulasi EASA dan Eurocontrol. Pesawat komersial modern saat ini wajib menggunakan ADS-B Out dengan format encoding tertentu, menjadikannya fondasi utama surveillance global masa kini. Perkembangan lanjutan termasuk pengoptimalan encoding posisi, pembaruan ke format UAT 978 MHz untuk wilayah tertentu, dan integrasi sistem satelit untuk cakupan global.

Prinsip Dasar dan Metode ADS-B Encoding

ADS-B Encoding mengikuti beberapa prinsip dan metode teknis yang membentuk struktur pesan dan proses pengkodeannya:

1. Struktur Pesan 112 Bit (1090ES)

Terdiri dari:

• Downlink Format (DF) — 5 bit
• ICAO Address — 24 bit
• Message Body — 56 bit
• Parity/CRC — 24 bit

Encoding menentukan bagaimana data ditempatkan dalam bidang-bidang tersebut.

2. Type Codes

Bagian pesan body memiliki Type Code (TC) yang menentukan jenis informasi:

• TC 1–4: Identitas pesawat
• TC 5–8: Surface position
• TC 9–18: Airborne position
• TC 19: Airborne velocities
• TC 20–22: Aircraft status
• TC lainnya untuk pesan tambahan

Type Code mengatur skema encoding yang berbeda untuk setiap jenis data.

3. Compact Position Reporting (CPR)

Metode encoding posisi untuk menghemat bit:

• Mengkodekan latitude & longitude secara terkompresi.
• Menggunakan format even dan odd frames.
• Receiver melakukan decoding dengan menggabungkan dua frame.

CPR memungkinkan akurasi posisi tinggi tanpa menggunakan banyak bit.

4. Mode S Extended Squitter

Pesan ADS-B Out dibangun di atas Mode S transponder. Encoding mengikuti aturan Mode S termasuk struktur alamat dan parity.

5. UAT 978 MHz Encoding

Digunakan terutama di AS untuk pesawat non-komersial:

• Kapasitas data lebih besar
• Frame berbeda dari 1090ES
• Mendukung ADS-B In dan weather broadcasts

6. Encoding Data Navigasi

Informasi seperti altitude menggunakan:

• Gillham altitude encoding (legacy)
• Barometric altitude (25 ft resolution)
• GNSS altitude (optional)
• Velocity encoding: ground speed, airspeed, heading, vertical rate

Semua parameter dipetakan ke bit-bit tertentu sesuai standar ICAO Annex 10.

7. CRC dan Parity

Tiap pesan mencakup 24 bit parity agar dapat diverifikasi dan disinkronkan oleh receiver.

Contoh Input dan Output ADS-B Encoding

Berikut contoh sederhana ilustratif:

Input Data Navigasi

• ICAO Address: A1B2C3
• Latitude: -6.175392
• Longitude: 106.827153
• Altitude: 35000 ft
• Velocity: 460 kt
• Heading: 092°

Encoding (Ilustrasi Struktur 112 Bit)

DF:      10001
ICAO:    101000011011001011000011
BODY:    010101100010111001011101001011001100110010111000
CRC:     110011010011011011010010

Output Akhir

8D A1B2C3 566E5D2CCCE8 CD36D2

Format di atas adalah contoh representasi hex dari pesan ADS-B 1090ES hasil encoding.

Kelebihan & Kekurangan ADS-B Encoding

Kelebihan

• Struktur bit yang terstandarisasi secara global.
• Efisien dalam memancarkan data posisi secara real-time.
• Akurasi tinggi berkat penggunaan GPS dan CPR.
• Mendukung surveillance di area tanpa radar.
• Receiver dapat dibuat murah dan mudah diakses publik.
• Meningkatkan keselamatan dan transparansi penerbangan.

Kekurangan

• Bergantung pada GPS dan dapat terganggu spoofing/jamming.
• Pesan bersifat broadcast terbuka sehingga privasi pesawat terbatas.
• Mengalami masalah frequency congestion di area padat.
• Frame 112 bit cukup singkat sehingga beberapa data harus dikompresi.
• Membutuhkan sinkronisasi CPR even/odd untuk decoding yang akurat.

Referensi

• International Civil Aviation Organization. (2018). Annex 10 — Aeronautical Telecommunications.
• Federal Aviation Administration. (2020). ADS-B Out Performance Requirements.
• RTCA. (2016). DO-260B: Minimum Operational Performance Standards for 1090 MHz Extended Squitter ADS-B.
• Eurocontrol. (2017). ADS-B Implementation and Operations Guidance Document.
• Yang, L., & Blasch, E. (2018). ADS-B System Analysis and Applications. IEEE Aerospace Conference Proceedings.

FAQ