ADS—B技術(shù)在空中交通管理中的運用分析

李志明

摘 要：空中交通管理是對航空器空中活動進行管控的業(yè)務(wù)。本文針對ADS-B技術(shù)的工作原理進行剖析，通過研究ADS-B技術(shù)在飛機識別、飛行位置定位、飛行路線引導(dǎo)中的運用，目的在于提高空中交通管理水平，確保飛機空中活動的安全等級。

關(guān)鍵詞：ADS-B技術(shù)；空中交通管理；飛行位置；飛行路線

引言：科學(xué)技術(shù)的提高，使我國民航事業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇。飛機具有速度快、安全等級高等優(yōu)勢，目前已經(jīng)成為人們旅游、出差的主選交通工具之一。隨著空中交通流通的增多，如何提升空中管理的有效性，也成為相關(guān)部門重點考量的問題。通過引入ADS-B技術(shù)，對梳理飛行路線，提升空域環(huán)境穩(wěn)定性有著重要作用。

一、ADS-B技術(shù)的工作原理

ADS-B（廣播式自動監(jiān)視）技術(shù)是用于空對空監(jiān)視的系方法[1]。ADS-B技術(shù)屬于新型監(jiān)控技術(shù)，能夠?qū)︼w機進行精準(zhǔn)定位，提升信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確度，對提高飛機起飛落地的安全等級有著重要意義。ADS-B主要由多地面站和機載站組成，多地面站是進行地面信息接收、處理的結(jié)構(gòu)。機載站是進行信息處理、傳輸?shù)闹匾Y(jié)構(gòu)。ADS-B的工作原理包含以下幾層含義：第一，自動性。ADS-B進行數(shù)據(jù)傳輸時，不需要人工操作進行干預(yù)，根據(jù)數(shù)據(jù)類型，信息以不同的頻率傳輸至指定接收設(shè)備，由設(shè)備對信息進行整理、分析，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?。第二，相關(guān)性。應(yīng)用ADS-B技術(shù)時，航空器上也會裝配相應(yīng)的數(shù)據(jù)接收裝置，在地面發(fā)來調(diào)整指令后，由機載系統(tǒng)對指令進行分析，根據(jù)指令內(nèi)容對飛行情況進行調(diào)整，實現(xiàn)調(diào)控指令的可用性。第三，監(jiān)視性。ADS-B技術(shù)會對飛機運行狀態(tài)進行實時監(jiān)管，根據(jù)機載系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)對飛行路線進行確定，一旦飛機偏離預(yù)定軌道，地面控制站會及時與飛機進行溝通，確定偏離原因，針對原因下達相應(yīng)調(diào)控指令，使飛機能夠回歸初始飛行線路，確保飛機飛行的安全性。第四，廣播性。所有信息的傳播都是采用廣播形式進行，所有用戶都可以接收到此類信息。

二、ADS-B技術(shù)在空中交通管理中運用

ADS-B技術(shù)屬于現(xiàn)代衛(wèi)星導(dǎo)航與計算機技術(shù)結(jié)合的技術(shù)產(chǎn)物，因為ADS-B在航空器監(jiān)管方面擁有較大的優(yōu)勢，所以被廣泛應(yīng)用與空中交通管理當(dāng)中[2]。ADS-B在空中交通管理中的運用可以分為以下三個方面。

（一）飛機識別

民航事業(yè)的快速發(fā)展，使我國的空中環(huán)境變得更加復(fù)雜，眾多飛行航線存在重疊、交叉和平行的情況，在下達調(diào)整指令時，需要準(zhǔn)確識別飛機型號，確保下達指令的準(zhǔn)確性。ADS-B技術(shù)的應(yīng)用，可以輔助地面機構(gòu)對飛機型號進行識別，將識別數(shù)據(jù)上傳至顯示屏中，管制人員可以根據(jù)屏幕顯示的飛機標(biāo)識，對飛機目前飛行高度、飛行速度、飛行目的地等信息進行匹配，提高空中管理的有效性。ADS-B技術(shù)在飛機識別中的操作步驟如下：首先，ADS-B對空域中飛行的飛機數(shù)據(jù)進行采集，數(shù)據(jù)包括飛行高度、飛行航線、飛行速度等信息，所有民航飛機都會進行編碼排列，ADS-B在采集數(shù)據(jù)時，會匹配對應(yīng)編碼類型。其次，在接受到相關(guān)數(shù)據(jù)信息后，ADS-B直接將數(shù)據(jù)信息上傳至系統(tǒng)顯示屏幕，由管制人員進行飛行類型識別。識別飛機型號的方式有兩種，一種是管制人員根據(jù)ADS-B標(biāo)牌顯示確定飛機標(biāo)志，另外一種是管制人員根據(jù)ADS-B呈現(xiàn)出的指令調(diào)整編碼對飛機型號進行識別。最后，根據(jù)識別結(jié)果對飛行目標(biāo)下達調(diào)整指令，如調(diào)整飛行高度、調(diào)整飛行速度等，是飛機始處于平穩(wěn)的飛行環(huán)境中。需要注意的是，管制人員進行飛機識別時，被識別飛機不能偏離管制區(qū)域，同時飛機的飛行高度需要保持在安全高度。

（二）飛行位置定位

為了減少民航飛機空中相遇的情況，地面管制人員需要明確飛機位置，根據(jù)目前飛機位置進行飛行高度、飛行航線的調(diào)整，借此提高空中飛行環(huán)境的安全等級。利用ADS-B進行飛機位置定位時，主要是由管制人員告知飛行員目前飛機所在位置和由飛行員向管制人員報告目前飛行位置。管制人員在告知飛行位置時，需要明確告知飛行員飛行跑道、指揮電臺等位置的方位和距離，飛行員在報告飛行位置時，需要告知監(jiān)管人員目前飛機的起飛高度和經(jīng)過航路點的時間。綜合兩者信息，對飛機位置進行精準(zhǔn)定位，同時下達調(diào)整指令。由于地面波干擾，地面控制雷達有時會出現(xiàn)無法覆蓋全區(qū)域的情況，這樣會增加飛機的飛行風(fēng)險。雖然目前數(shù)據(jù)傳輸多采用短波進行聯(lián)系，但是受到空中電磁波干擾，容易造成的信息傳輸失敗，引發(fā)飛行事故。通過應(yīng)用ADS-B技術(shù)，飛行員可以利用機載設(shè)備將目前飛機的飛行數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確匯報，管制人員根據(jù)ADS-B上傳數(shù)據(jù)，對飛機位置進行準(zhǔn)確定位，對提升空中管制科學(xué)性有著積極的作用。為了提高飛機位置定位的準(zhǔn)確性，在實際操作中，管制人員會結(jié)合GPS系統(tǒng)對飛機的飛行空間進行調(diào)整，使空中飛行結(jié)構(gòu)變得更加合理，有效提升飛行空間的利用率。

（三）飛行路線引導(dǎo)

受到不可控因素的影響，飛機在飛行中有時需要調(diào)整飛行狀態(tài)，最常見的情況是干擾氣流、過厚云層等。此時管制人員需要對飛機進行引導(dǎo)，使其在規(guī)避不利因素后能夠回歸正常航線，確?？罩酗w行的安全性。在使用ADS-B進行引導(dǎo)時，管制人員可以利用屏幕顯示的飛行情況，對飛機飛行狀態(tài)下達調(diào)整指令，包括上升、下降、調(diào)整轉(zhuǎn)速、調(diào)整飛行速度等。在管制人員進行飛行引導(dǎo)時，所有飛機需要服從管制安排，根據(jù)要求執(zhí)行相關(guān)操作。通過飛行路線引導(dǎo)，管制人員可以將各個飛機間的距離進行控制，使其符合安全飛行距離要求。需要注意的是，飛行員在此過程中處于被動狀態(tài)，只是負(fù)責(zé)執(zhí)行調(diào)整指令，而管制人員通過屏幕監(jiān)視下達主動指揮命令，需要肩負(fù)飛機飛行安全的責(zé)任。為了提升命令下達的準(zhǔn)確度，在實際操作中，管制人員會根據(jù)飛機場上空環(huán)境、所處地理位置、天氣情況、飛機飛行情況等內(nèi)容進行綜合評判，根據(jù)評判結(jié)果下達正確的引導(dǎo)指令。

結(jié)論：綜上所述，航空事業(yè)的快速發(fā)展，使空中航空器的數(shù)量也在不斷增加，與此同時，也增加了空中交通管制難度。通過將ADS-B技術(shù)應(yīng)用到空中交通管制當(dāng)中，一方面，可以提升飛機識別準(zhǔn)確度，提高調(diào)整指令下達的有效性；另一方面，管制人員可以對空中環(huán)境進行科學(xué)管控，提升空中交通的有序性。

參考文獻：

[1]安德倫.ADS-B技術(shù)原理及其在空中交通管制中的應(yīng)用分析[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（40）：130.

[2]顏金松.ADS-B技術(shù)在空中交通管理中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（17）：46.