試論ADS—B在空中交通管制中的應(yīng)用與發(fā)展

劉菁

摘 要：我國經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)不斷得到發(fā)展，這就直接對我過航空事業(yè)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)，人口的不斷增長、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及跨地區(qū)交流的需求不斷增大，種種因素都使國內(nèi)外不斷增加空中飛行器的數(shù)量，導(dǎo)致本就緊張的空中交通更加的擁堵。如何處理空中交通擁堵問題如今已成為各國都關(guān)注的重要話題，各國都在尋找不同的方法來解決這一現(xiàn)實(shí)問題。本文對國內(nèi)外空管系統(tǒng)發(fā)展概況進(jìn)行了闡述，并探討了ADS-B技術(shù)的運(yùn)用及問題。

關(guān)鍵詞：ADS-B技術(shù)；空中交通；管制

從目前的社會(huì)發(fā)展情況來看，科學(xué)技術(shù)有著日新月異的發(fā)展，與其相應(yīng)發(fā)展的還有航空領(lǐng)域的軍事機(jī)以及民用機(jī)的發(fā)展，它們都以一種空前的發(fā)展形式行走在科技的最前端?，F(xiàn)有的軍事以及民用飛機(jī)需求量不斷加大，但是目前可用的空域資源卻是及其的有限，這一矛盾的現(xiàn)象隨著科技的發(fā)展愈加激烈，這種情況下，航空領(lǐng)域出現(xiàn)了很多與往日不同的新特征。以國有或者私有的名義擁有航空器和直升機(jī)的數(shù)量有大幅上升的跡象，而且空域出現(xiàn)飛行器密集的狀況。從最新的美國運(yùn)輸部報(bào)告中不難看出美國單程飛行的次數(shù)呈現(xiàn)直線上升的態(tài)勢，而我國航空公司則預(yù)測未來的20年我國的客運(yùn)周轉(zhuǎn)量會(huì)突破1.2萬億人千米。這樣的增長使得機(jī)場和航行路線都有擁堵風(fēng)險(xiǎn)，于是，充分科學(xué)地利用有限的空域成為必須要緊急解決的當(dāng)務(wù)之急。自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS）技術(shù)成為最前沿的研究成果，現(xiàn)己在國際空中交通管制中得到了很好的應(yīng)用，其中廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADs一B）則是基于GsP和數(shù)據(jù)鏈的新興監(jiān)視技術(shù)。

一、國內(nèi)外空管系統(tǒng)發(fā)展概況

1.國外概況

2002年，澳大利亞航空安全局在首次成功完成ADS-B空地協(xié)同運(yùn)行實(shí)驗(yàn)以后，立即制定了澳洲大陸ADS-B實(shí)施計(jì)劃。根據(jù)這個(gè)實(shí)施計(jì)劃，2005年，大部分商用噴氣客機(jī)裝備了ADS-B機(jī)載設(shè)備。除此之外，航空服務(wù)當(dāng)局還根據(jù)ADS-B技術(shù)制定了改進(jìn)流量管理、機(jī)場地面監(jiān)視等多方共享的有關(guān)長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。該計(jì)劃使澳大利亞成為最早因ADS-B而受益的國家。本世紀(jì)初，美國首先在阿拉斯加地區(qū)的通用航空飛機(jī)上推廣應(yīng)用ADS-B技術(shù)。本規(guī)劃擬在前期（2002年～2006年）擬定國內(nèi)ADS-B地面裝備系統(tǒng)構(gòu)架，為通用以及商用航空配備了記載設(shè)備，并在終端區(qū)域改善空對空避撞協(xié)同能力；中期 （2007年～2012年）則完成ADS-B在航路應(yīng)用的前期鑒定、認(rèn)證、批準(zhǔn)程序，全面安裝具有“交通信息服務(wù)”（TIS-B） 和“飛行情報(bào)服務(wù)”（FIS-B）上行廣播功能的地面設(shè)備，全面提供了情報(bào)以及管制服務(wù)；遠(yuǎn)期 （2012年以后） 對各飛行階段的機(jī)隊(duì)裝備規(guī)定了ADS-B相關(guān)要求，空管在終端以及航路都要按照定義和認(rèn)證的ADS-B飛行要求持續(xù)運(yùn)行。

2.國內(nèi)概況

中國運(yùn)用ADS技術(shù)并不算晚，早在1998年的時(shí)候，中國航空為了對新的航行系統(tǒng)發(fā)展道路進(jìn)行探索，從而使西部地區(qū)的航空運(yùn)輸有一定的發(fā)展，在國際航空組織新航行系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)下，在抓住中國西部地區(qū)的基礎(chǔ)上開辟歐亞新航路的戰(zhàn)略機(jī)遇，啟動(dòng)了國內(nèi)第一條基于ADS技術(shù)的新航行系統(tǒng)航路（L888航路）建設(shè)。2000年，在完成了新系統(tǒng)的評估以及測試之后投入了運(yùn)行。2004年，北京、上海、廣州相繼建成了三大管制中心。并且為三大區(qū)管中心的配套空管自動(dòng)化系統(tǒng)配備了相應(yīng)的ADS航跡處理功能。近年來，我國航空公司的機(jī)隊(duì)規(guī)模在快速擴(kuò)大，機(jī)型也在不斷變化更新，許多的航空器都使用了適合新航行系統(tǒng)的機(jī)載電子設(shè)備，并且具備了地面以及天空數(shù)據(jù)通信的雙向能力。中國航空在發(fā)展新航行系統(tǒng)和改進(jìn)空中交通監(jiān)視技術(shù)方面開展了許多建設(shè)性的活動(dòng)，也取得了一些成果，但總體上而言并沒有突破相關(guān)技術(shù)框架。所以，在解決空管的突出問題，對安全與效率進(jìn)行改善方面，效果并不是特別明顯。而ADS-B技術(shù)的逐步成熟，為尋求新的突破提供了機(jī)會(huì)?，F(xiàn)在ADS-B技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段，但我國的ADS-B技術(shù)仍然處在概念階段。而澳大利亞空管優(yōu)勢，在很大程度上得益于ADS-B技術(shù)的大膽使用以及超前規(guī)劃。相比之下，我們在ADS-B的實(shí)用技術(shù)研究、機(jī)載設(shè)備配備、地面系統(tǒng)建設(shè)、飛行和管制人員的操作技能培訓(xùn)等多方面，都還缺少實(shí)際可行的規(guī)劃與安排。但值得高興的是，相關(guān)空管當(dāng)局已經(jīng)開始對ADS技術(shù)的運(yùn)行狀況進(jìn)行考察，并表示會(huì)進(jìn)一步對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)與利用，這將對我國的航空活動(dòng)產(chǎn)生重要影響。

二、ADS-B技術(shù)運(yùn)用及問題

1.早期的ADS-B技術(shù)有很多的限制，找不到很好的方法進(jìn)行突破而達(dá)到ADS-B技術(shù)方面的成熟。即使現(xiàn)階段ADS-B技術(shù)已經(jīng)相對而言比較成熟，但是在中國的市場上，這項(xiàng)技術(shù)卻并沒有太大的進(jìn)步，可以說在國外已經(jīng)找到更高級的監(jiān)視技術(shù)時(shí)，中國在空管方面還處于落后的雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)部署階段，所以說我國在該類技術(shù)方面，相對而言比較落后。

2.ADS-B技術(shù)適用于空中的交通管制，部署航管雷達(dá)的大陸區(qū)域?yàn)楹娇掌鞴┙o優(yōu)越的虛擬雷達(dá)管制服務(wù)。在雷達(dá)的全部覆蓋區(qū)域，即便不增加雷達(dá)設(shè)施也可以利用低價(jià)格強(qiáng)化雷達(dá)的系統(tǒng)監(jiān)視功能，提升航路甚至終端區(qū)域的飛行容量。多點(diǎn)式ADS-B地面的設(shè)施聯(lián)網(wǎng)，能作為雷達(dá)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的旁路體系，還能提供不低于雷達(dá)間隔標(biāo)準(zhǔn)的空管類服務(wù)。運(yùn)用ADS-B技術(shù)在大區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)飛行的動(dòng)態(tài)監(jiān)視，對飛機(jī)的流管管理的改善非常有力。運(yùn)用ADS-B技術(shù)的上行數(shù)據(jù)廣播，為正在運(yùn)行的航空器提供各種有利情報(bào)。ADS-B在空管上的運(yùn)用，表明了傳統(tǒng)的空中交通管制必將出現(xiàn)很大的變革。

3.ADS-B技術(shù)可以真正的對飛行信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享，在空管中截獲的各種行管航行信息，不僅是對當(dāng)?shù)剡M(jìn)行的必要的空管，更是對跨地區(qū)飛行實(shí)行五鳳溪的管制，這些資源對航空公司管理效率的提升非常有利。以往傳統(tǒng)形式的雷達(dá)監(jiān)視遠(yuǎn)程截獲信息的能力比較弱，不僅截獲的信息格式較為雜亂，就連信息的處理成本也相對較高，并且很難呈現(xiàn)指定航跡的合理篩選，無法將信息實(shí)現(xiàn)共享。利用空地一體化、全球可互用的原則，充分的發(fā)展ADS-B技術(shù)，給航跡信息共享提供有利、可靠的支撐。

4.ADS-B技術(shù)本質(zhì)上可以理解成契約制，空管獲得的訊息報(bào)告方法只是對航路逐步的進(jìn)行約定，利用飛行的航跡以及報(bào)告周期這類因素對最終的通訊資費(fèi)進(jìn)行影響。這也是ADS-B技術(shù)發(fā)展到今天卻并沒有被廣泛應(yīng)用的最主要的原因，且其運(yùn)作的成本較高，這成本根本不足以讓空管進(jìn)行選擇。

三、結(jié)語

與傳統(tǒng)的雷達(dá)監(jiān)視手段相比，ADS-B技術(shù)有著一系列的優(yōu)勢。目前，國際民航組織已經(jīng)與有關(guān)國際組織以及各締約國達(dá)成共識，決定將ADS-B作為全球未來主要監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

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