ADS—B技術在空管中的應用分析

摘 要：目前我國航空事業(yè)雖然在持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，但是從整體上來看，還存在一定的不足，如空管一直都是需要整頓完善的部分。通過通信技術、導航技術與監(jiān)控技術的應用，來實現(xiàn)對飛機飛行活動進行實時監(jiān)控，對保證飛行安全具有重要意義，是推進航空事業(yè)持續(xù)發(fā)展的前提。ADS-B作為一種可靠的監(jiān)控技術，將其應用到空管中，具有可靠性、精確性與完整性優(yōu)勢，文章就應用方式進行了簡要分析。

關鍵詞：ADS-B技術；空管；監(jiān)控技術

為滿足經(jīng)濟全球化發(fā)展要求，飛行流量在不斷增加，想要維持良好的空中交通管制效果，還需要在原有基礎上，積極引進新型技術，消除傳統(tǒng)技術應用所存限制，提高空管作業(yè)實施的可靠性與有效性。ADS-B技術是目前解決空中交通管制最為有效的方法，在實際應用中具有良好的應用效果，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行信息的共享，便于對飛行活動的監(jiān)視與控制。

1 ADS-B技術概述

ADS-B技術為一種新型的監(jiān)視技術，可以對目標的自動化監(jiān)視，將其應用到空管中，將會對進一步推動航空事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。其中，ADS-B技術通信模式可以分為網(wǎng)狀與點狀，并配置了機載電子設備，降低了對地面輔助設備的需求。將其應用到架空管中，通過與空管系統(tǒng)的結合，以及機載電子設備的連接，來提高飛行監(jiān)控信息的實時性與準確性，對進一步提高飛行活動安全性與有序性具有重要意義，有效的緩解了空中各飛行活動間的矛盾。從技術角度分析，ADS-B技術通過機載衛(wèi)星定位接收機來獲得航空器位置，且通過機載設備主動向相鄰或地面航空器進行自身基本資料的傳送，如高度、速度等，便于外部對航空器飛行活動的監(jiān)控[1]。然后機載接收機通過衛(wèi)星獲得航空器位置信息，且經(jīng)過初步處理后，通過數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送給地面接收設備，最后傳輸給地面控制中心監(jiān)控系統(tǒng)，航空器所有信息將會直接展現(xiàn)在監(jiān)控屏幕上，同時機載設備也可以將位置信息呈現(xiàn)在自身終端上。

2 ADS-B技術在空管中應用特點

2.1 信息共享

以往空管中多選擇用雷達技術對各項飛行活動信息進行處理，整個過程復雜度高，且對遠程信息截獲效率低，所有信息傳輸?shù)娇展芸刂浦行暮蟛荒苡行χ付ê骄€進行篩選，信息利用率低。而ADS-B技術的應用，主要是通過衛(wèi)星技術來形成空地一體模式，利用廣播信息方式保證控制人員以及相鄰航空器可以獲得所需信息，實現(xiàn)了飛行信息的共享，使得空管工作操作精確度更高[2]。對于空管來說，無論是本區(qū)域內(nèi)空管效果，還是情報區(qū)與不同空管體制情報區(qū)跨越飛行中，均可以將信息共享給相關管理機構。實現(xiàn)航跡信息的共享，對提高空管工作效率與準確性具有重要意義。

2.2 相互監(jiān)控

ADS-B為一種對外廣播為主的監(jiān)控技術，將其應用到空管中，可以有效實現(xiàn)相鄰航空器間信息溝通效率，提高空對空協(xié)調(diào)性。同時，ADS-B自發(fā)廣播位置報告準確性高，甚至可以獲得航空器未詢問基本信息，與對答形式獲取信息的方式相比，此種方式的共同效果更佳。利用此特點在空管中的應用，可以提高報告的準確性與時效性，有效提升機載避撞系統(tǒng)TCAS基本性能，確保航空器間始終保持著有效的安全間隙，可以有效解決空對空協(xié)調(diào)中存在的沖突問題，減少了飛行活動中存在的安全隱患[3]。

2.3 交通管制

對以往空中交通管制行為進行分析，主要通過雷達來實現(xiàn)各飛行活動的監(jiān)視，技術上具有較大的局限性，ADS-B技術剛好可以彌補這一不足。確保在未部署航空雷達地區(qū)或者盲區(qū)區(qū)域，也可以實現(xiàn)對航空器的監(jiān)視與跟蹤。而對于已經(jīng)被航空雷達覆蓋的區(qū)域，則可以在不增加設備的情況下，對航空器的飛行活動進行監(jiān)視強化，不必增加航空區(qū)域內(nèi)飛行容量，便可以實現(xiàn)對新增航路的精確控制。另外，利用ADS-B技術還可以實現(xiàn)對航空器的動態(tài)監(jiān)控，在面對實時化扇區(qū)密度與擁堵問題時，對航空器參數(shù)與航跡進行適當調(diào)整，來提高流量管理的有效性。

2.4 地面監(jiān)控

將ADS-B技術應用到空管中，不僅可以在空中發(fā)布定位信息，同時也可以實現(xiàn)地面廣播位置信息，機場管理中心便以可利用此特點來實現(xiàn)地面區(qū)域的監(jiān)控。以往機場地面監(jiān)控，主要是通過設置雷達監(jiān)視裝置，雖然可以獲得眾多監(jiān)視信息，但是也存在未被覆蓋的停機位，對登機門的監(jiān)控管理不到位。ADS-B技術的應用，可以將其當做為原有雷達監(jiān)視系統(tǒng)的輔助部分，利用航空器自身信息廣播，通過基礎管理系統(tǒng)便可以準確確定航空器基本信息。且可以將監(jiān)視從空中擴大到地面機場登機橋，實現(xiàn)航空器登機門到登機門的管理，在不需要監(jiān)控雷達的情況下，實現(xiàn)地面情況的有效監(jiān)控。

3 ADS-B技術在空管中應用優(yōu)化方向

3.1 地面站應用

就我國航空地面站建設現(xiàn)狀來看，基本上均被建設在比較偏遠的地區(qū)，如果想要將ADS-B技術有效應用到空管作業(yè)中，首先必須要克服地面站建設位置環(huán)境惡劣性，解決溫差大問題，充分發(fā)揮出技術所具有的基礎功能，體現(xiàn)出技術所具有的獨立性特點，降低管理人員工作壓力。地面站建設過程中，因環(huán)境影響大，數(shù)據(jù)傳輸將要面臨著較大壓力。ADS-B技術應用時要想要保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性，應將地面線路與衛(wèi)星通信兩者有效結合，來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性。因此在實際應用中，需要根據(jù)地面站建設場地實際情況，對各項信息進行綜合分析，選擇合理高效的方法，積極引進各項新型技術，降低各項因素的限制，總結以往成功經(jīng)驗，實現(xiàn)技術應用的先進性與失效性。

3.2 技術兼容優(yōu)化

3.2.1 兼容問題

（1）雙向通信制。ADS-B技術主要采用廣播式雙向通信模式，而我國一直所用通信制式為航跡跟蹤和管制數(shù)據(jù)通信的地空數(shù)據(jù)鏈，為AEEC618/AEEC622協(xié)議方式，屬于應答式雙向通信。此種通信模式數(shù)據(jù)刷新率會受到應答協(xié)議限制，且實時性與同步性并不能安全滿足高密度飛行管制要求，如果將ADS-B技術應用于空管中，兩種通信制式不能兼容，為技術應用需要解決的問題之一。

（2）數(shù)據(jù)連容量。ADS-B技術在實際應用中，可以有效滿足高密度飛行監(jiān)視要求，通信速率以及數(shù)據(jù)長度均有著嚴格要求。為滿足這一要求，國際上一般會選擇用ADS-B廣播數(shù)據(jù)鏈-1090MHzS模式擴展電文數(shù)據(jù)鏈1090ES，最大下行數(shù)據(jù)長度可以達到112位。而就我國空管現(xiàn)狀來看，主要應用的為RGS地空數(shù)據(jù)鏈，最大下行數(shù)據(jù)長度僅為32度，不能與ADS-B廣播電文有效兼容，會影響ADS-B技術在空管中的應用效率。

3.2.2 兼容技術優(yōu)化

想要解決現(xiàn)有空管系統(tǒng)與ADS-B技術間的兼容問題，需要選擇合適的空-空、地-空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。如歐洲應用較多的是高頻數(shù)據(jù)鏈模式4，SOTDMA協(xié)議為核心技術；美國應用較多的萬能數(shù)據(jù)鏈，可以有效應用于航空飛行活動管理，利用二進制連續(xù)相移監(jiān)控CP-FSK；以及1090MHzS模式擴展電文數(shù)據(jù)鏈1090ES，利用選擇性詢問、雙向數(shù)據(jù)通信[4]。

4 結束語

ADS-B技術在空管中的應用對推動航空事業(yè)的進一步發(fā)展具有重要意義，與現(xiàn)有空管系統(tǒng)的有效結合，可以實現(xiàn)對各項飛行活動信息的有效收集與處理，實現(xiàn)對航空器的實時監(jiān)控。雖然目前在實際應用中還存在一定問題，但是通過對各項技術的專業(yè)分析，勢必會實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的全面性與高效性，消除存在的各類問題。

參考文獻

[1]劉曉靜.ADS-B技術在空管中的應用研究[J].空中交通管理，

2011，6：22-25.

[2]黨春歡.ADS-B技術在空管中的應用研究[J].科技風，2015，10：88.

[3]劉滟波.ADS-B技術在空管中的應用研究[J].科技與企業(yè)，

2014，13：389.

[4]袁鷹.探討ADS-B在空管中的應用體會[J].科技傳播，2014，14：107+85.