民航ADS—B所用數(shù)據(jù)鏈路的比較

數(shù)據(jù)鏈路是ADS-B的重要組成部分，ADS-B的數(shù)據(jù)鏈路多種多樣，世界各國對數(shù)據(jù)鏈的選擇應用各有偏重。目前，我國二次雷達還未普及， 推廣先進的ADS-B系統(tǒng)更具后發(fā)優(yōu)勢。本文介紹了ADS-B系統(tǒng)三種數(shù)據(jù)鏈路的技術(shù)特點和應用前景，比較了它們的優(yōu)缺點其在世界各國的發(fā)展情況。通過對三種數(shù)據(jù)鏈的比較分析，再結(jié)合我國實際情況，認為我國ADS-B數(shù)據(jù)鏈路應優(yōu)先發(fā)展二次雷達S模式。S模式數(shù)據(jù)鏈可以應對我國未來空管系統(tǒng)與國際的接軌問題，便于在全球范圍內(nèi)的操作交流，是最值得探索發(fā)展的新模式。

隨著全球空管體制向新航行系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）開始在空管監(jiān)視領(lǐng)域得到了越來越多的運用。

地-空之間傳遞數(shù)據(jù)的載體——地空數(shù)據(jù)鏈是ADS-B技術(shù)重要的組成部分。當前，許多國家和組織出于不同考慮，因而數(shù)據(jù)鏈的選擇多有不同，但基本傾向于這三種：

1）甚高頻數(shù)據(jù)鏈模式4（VDL Mode 4）——歐洲較流行；

2）萬能電臺數(shù)據(jù)鏈（UAT）——美國較流行，多用于通用航空飛機；

3）二次雷達S模式擴展電文數(shù)據(jù)鏈（1090 ES）——國際民航組織推薦。

這三種數(shù)據(jù)鏈都能滿足當前ADS-B應用的基本要求，但都不甚完美。比較三種數(shù)據(jù)鏈路，對比在現(xiàn)實中的應用，綜合比較后從中選擇適合我國的數(shù)據(jù)鏈。

一、研究背景及意義

自從1991年，ADS-B技術(shù)首次在瑞典首都的Bromma機場成功演示，十幾年來，在國際民航組織新航行系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的指導下，歐洲、北美和澳大利亞等地區(qū)的航空組織進行了卓有成效的研究和實驗。研究和實驗的成果表明，隨著航空機載設(shè)備智能化程度越來越高，地/空雙向數(shù)據(jù)通信能力越來越強，ADS-B技術(shù)的應用前景一片光明。

數(shù)據(jù)鏈路是ADS-B技術(shù)的重要組成部分，以廣播方式傳輸飛行器狀態(tài)、位置、速度等重要監(jiān)視信息，目前支撐ADS-B系統(tǒng)應用的主要有三種技術(shù)：

二次雷達（SSR）S模式超長電文ES（Extended Squitter），最早發(fā)展于上世紀90年代初，基于SSR S模式相關(guān)標準和技術(shù)；

VHF數(shù)據(jù)鏈VDL模式4（VHF Data Link Mode 4），其起源最早可以追溯到上世紀80年代的瑞典；

通用訪問收發(fā)機UAT（Universal Accessed Transceiver），開發(fā)于上世紀90年代中期。

二、ADS-B技術(shù)說明

ADS-B技術(shù)是國際民航組織正在推廣的集現(xiàn)代最先進的數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星導航和監(jiān)視技術(shù)于一體的新一代航行系統(tǒng)的先進技術(shù)，是一種基于飛機監(jiān)視技術(shù)的應用系統(tǒng)。

三、 ADS-B技術(shù)的定義

廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B），即航空器自動廣播由機載導航設(shè)備和GPS定位系統(tǒng)生成精確定位信息，地面設(shè)備和其他航空器通過航空數(shù)據(jù)鏈接收此信息，飛機以及地面系統(tǒng)通過高速數(shù)據(jù)鏈進行空對空、空對地以及地面的一體化協(xié)同監(jiān)視。

ADS-B的精度和數(shù)據(jù)更新率比雷達高，除高度和速度信息外，ADS-B還提供經(jīng)緯度和飛行意向等信息，尤其適合山區(qū)、高原、邊遠機場等不宜建設(shè)雷達的區(qū)域，也適合于高密度機場的監(jiān)視，是未來監(jiān)視系統(tǒng)的重要組成部分和發(fā)展方向。

四、ADS-B的特點

ADS-B技術(shù)具有使用成本低、精度誤差小、監(jiān)視能力強等明顯優(yōu)勢，對于高密度飛行區(qū)域的空中交通服務也有著廣泛的應用前景。

通過采用ADS-B技術(shù)，飛機能利用自身安裝的電子設(shè)備，以固定的頻率向地面站和其他飛機發(fā)送本架飛機的位置、高度、速度及其他相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并且精度不受飛行器高度或氣象條件的影響，數(shù)據(jù)更新間隔時間也不依賴于天線的旋轉(zhuǎn)速度，因而及其可靠。

五、ADS-B的應用和前景

ADS-B技術(shù)用于空中交通管制，可以在無法部署航管雷達的大陸地區(qū)為航空器提供優(yōu)于雷達間隔標準的虛擬雷達管制服務。在雷達覆蓋地區(qū)，即使不增加雷達設(shè)備也能以較低代價增強雷達系統(tǒng)監(jiān)視能力，提高航路乃至終端區(qū)的飛行容量。

ADS-B作為支持全球ATM運行的概念，其可行性和運行優(yōu)勢以及發(fā)展?jié)摿σ言跉W美、澳大利亞等國家和地區(qū)進行試驗并證明技術(shù)是可行的，許多國家和地區(qū)把它當作下一代監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展方向。雖然在我國ADS-B技術(shù)還沒有得到廣泛應用，但因為它通過克服現(xiàn)有監(jiān)視系統(tǒng)的局限性，優(yōu)化調(diào)整管制員和機組人員的工作量，并將給安全、容量、效率和環(huán)境影響方面帶來重大的改善，所以得到全球越來越多的關(guān)注。

作者簡介：

王冬（1983年11月）男 本科 助理工程師 通信保障 衢州市民航局 浙江省衢州市民航局通信科 浙江省衢州市民航局