ADS—B技術(shù)在空中交通管制中的發(fā)展探討

劉剛

四川九洲空管科技有限責(zé)任公司 四川綿陽 621000

1 ADS-B技術(shù)介紹

1.1 基本內(nèi)容

ADS-B技術(shù)最大的應(yīng)用優(yōu)勢是可以與雷達(dá)進(jìn)行互補(bǔ)，即在雷達(dá)無法覆蓋的地區(qū)，ADS-B技術(shù)可以提供虛擬雷達(dá)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)空中交通的實(shí)時監(jiān)管。隨著國際間交流的頻繁，航空公司為了迎合國際市場發(fā)展趨勢，增設(shè)了多條國際航線。與此同時，很多國際航線都需要經(jīng)過海域，該區(qū)域?qū)儆诶走_(dá)無法覆蓋的區(qū)域，增加了空中交通管制的難度。ADS-B技術(shù)通過多地面站和機(jī)載站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，多地面站主要負(fù)責(zé)信息接收、處理和調(diào)整指令的下達(dá)。機(jī)載站負(fù)責(zé)信息采集和調(diào)整指令的執(zhí)行，使空中交通管制部門能夠?qū)崟r監(jiān)管飛機(jī)的飛行速度、飛行高度和飛行位置，根據(jù)其他飛機(jī)傳遞的信息，實(shí)現(xiàn)空中交通疏通，提升空域飛行安全等級的目的[1]。

1.2 工作原理

ADS-B技術(shù)屬于新型的空中監(jiān)管技術(shù)，可以對飛機(jī)飛行位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，同時能夠提升信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確度，對提高空中交通穩(wěn)定性有著積極的意義。ADS-B的工作原理包括以下幾方面內(nèi)容：首先，自動性。ADS-B在進(jìn)行飛行數(shù)據(jù)傳輸時，不需要人為操作進(jìn)行干預(yù)，系統(tǒng)會根據(jù)所需傳遞的數(shù)據(jù)類別，以不同的頻率輸出至對應(yīng)的接收設(shè)備當(dāng)中，由相應(yīng)設(shè)備對信息進(jìn)行集中分析，能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴Ｆ浯?，相關(guān)性。在應(yīng)用ADS-B技術(shù)時，飛機(jī)上也會裝配相應(yīng)的輸出和輸入裝置，在多地面控制站輸出調(diào)整指令后，由機(jī)載系統(tǒng)對指令內(nèi)容進(jìn)行解答，駕駛員根據(jù)指令進(jìn)行飛機(jī)高度和速度的調(diào)整，可以提高調(diào)整指令的可用性。最后，監(jiān)視性。ADS-B技術(shù)會對空中航空器的飛行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)督，利用傳輸數(shù)據(jù)匹配既定的飛行航線，如果航空器偏離了預(yù)定軌道，多地面控制站會及時與航空器進(jìn)行溝通，了解偏離既定航線的具體原因，根據(jù)原因下達(dá)相應(yīng)的調(diào)整指令，使其在可以盡快回歸既定飛行路線，確保航空器飛行的安全等級。除此之外，所有調(diào)控指令和飛行數(shù)據(jù)都是利用廣播的形式進(jìn)行傳遞，所有的用戶都可以接收到此類信息，增加了信息共享程度，進(jìn)而確?？沼蝻w行環(huán)境的有序性。

2 ADS-B技術(shù)在空中交通管制中的實(shí)踐運(yùn)用研究

受限于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素，我國空中交通管制對ADS-B技術(shù)的應(yīng)用起步較晚，于1998年才開始嘗試進(jìn)行應(yīng)用。在開辟歐洲新航線時，我國首次嘗試應(yīng)用ADS-B技術(shù)，直到2000年該技術(shù)的應(yīng)用測試才達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。隨后在2004年，以ADS-B技術(shù)為基礎(chǔ)的空中交通管制中心落戶北京、上海及廣州三個航空事業(yè)最為發(fā)達(dá)的城市，才標(biāo)志著該技術(shù)在我國的真正實(shí)踐和應(yīng)用。不過在近年來，我國在ADS-B技術(shù)的應(yīng)用方面已經(jīng)取得了較為矚目的成績。與此同時，我國也非常重視雷達(dá)覆蓋范圍之外的ADS-B技術(shù)應(yīng)用，并且制定了由西向東的ADS-B發(fā)展規(guī)劃。不過從整體上來看，我國ADS-B技術(shù)的研究與應(yīng)用依舊較為落后，還有著巨大的開發(fā)價值?？梢灶A(yù)見的是，在航空事業(yè)發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵期的情況下，我國對ADS-B技術(shù)的需求顯得越來越迫切，需要盡快將該技術(shù)系統(tǒng)、規(guī)劃、合理地應(yīng)用到空中交通管制之中。一方面，積極借鑒發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷實(shí)現(xiàn)ADS-B技術(shù)的升級改造，可以借助國外成熟的ADS-B系統(tǒng)來促進(jìn)自身空中交通管制水平的提高；另一方面，加大ADS-B技術(shù)研發(fā)力度，自主研發(fā)并應(yīng)用ADS-B技術(shù)，擺脫對國外先進(jìn)技術(shù)的依賴，更能實(shí)現(xiàn)我國空中交通管制水平的飛躍。結(jié)合我國航空事業(yè)發(fā)展情況，ADS-B技術(shù)的應(yīng)用將逐漸成為空中交通管制的核心技術(shù)，而雷達(dá)監(jiān)視則將成為重要的輔助系統(tǒng)，有效保障管制質(zhì)量[2]。

3 ADS-B技術(shù)應(yīng)用價值

ADS-B是廣播式自動相關(guān)監(jiān)視的是英文縮寫。在該技術(shù)被發(fā)明之初，由于技術(shù)本身不夠成熟，其只能實(shí)現(xiàn)“空對空”監(jiān)視，能夠在一定程度上提高飛行器飛行安全性。而隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展與逐漸成熟，其已經(jīng)能夠有效實(shí)現(xiàn)“地對空”監(jiān)視，并在空中交通管制方面呈現(xiàn)出巨大價值。首先，在現(xiàn)有全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字通信技術(shù)的有效支持下，ADS-B技術(shù)的應(yīng)用成本較低，同時其適用范圍也極廣。而當(dāng)前空中交通管制中廣泛應(yīng)用的雷達(dá)基站在邊遠(yuǎn)地區(qū)的建設(shè)成本極高，甚至在某些區(qū)域不能建設(shè)，適用范圍受到了極大限制，監(jiān)視精確性也較為有限。兩相對比，不難發(fā)現(xiàn)ADS-B技術(shù)在成本、適用范圍及精確性三方面均有著巨大優(yōu)勢，這也是其在空中交通管制中應(yīng)用的最大價值所在。

3.1 有效的代替雷達(dá)裝置系統(tǒng)

我們都知道任何飛行器的飛行中都需要配備一定的雷達(dá)服務(wù)系統(tǒng)為之提供必要的信息服務(wù)，但是在我國大陸地區(qū)，由于受各方面條件因素的限制，所以在空域領(lǐng)域中是無法安裝相應(yīng)的航空管理雷達(dá)服務(wù)系統(tǒng)的，因此在這一現(xiàn)實(shí)情況下，如何解決空中交通管理存在的問題，發(fā)揮利用ADS-B技術(shù)優(yōu)勢為我們提供了面臨問題的解決途徑。所以這一技術(shù)在空中交通管制中的應(yīng)用完全可以提供雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)有的作用，更為重要的是這一技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)其他系統(tǒng)所不能提供的四維信息反饋方式，所以它的先進(jìn)性是非常優(yōu)越的[3]。

3.2 ADS-B技術(shù)為飛行器安全飛行保駕護(hù)航

這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)主要是基于如果飛行器中安裝ADS-B技術(shù)系統(tǒng)，飛行器空中飛行過程中就會實(shí)現(xiàn)自身位置的定位，以及實(shí)現(xiàn)同類型飛行器之間位置信息上的共享，這就是該技術(shù)優(yōu)于普通雷達(dá)系統(tǒng)服務(wù)之處，它具備更高效地遠(yuǎn)程信息截獲功能，所以對于協(xié)調(diào)飛行器之間的路線情況以及對于有效防止飛行器碰撞事故的發(fā)生有著顯而易見的效果，創(chuàng)設(shè)和諧良好的空中交通環(huán)境。保證飛行器安全穩(wěn)定飛行的同時，還可以最大限度地實(shí)現(xiàn)飛行器自由飛行這一理想狀態(tài)。加之與地面應(yīng)用地良好配合，實(shí)現(xiàn)不同地方之間地跨區(qū)域情報對接，對于追求的空地一體美好愿望的實(shí)現(xiàn)不再僅僅是美好的愿望，完全有了實(shí)現(xiàn)的可能。

3.3 ADS-B技術(shù)在空中交通流量管制中的應(yīng)用

有關(guān)行業(yè)人士應(yīng)當(dāng)切實(shí)的明白，ADS-B技術(shù)在空中交通管制中，主要會起到適時監(jiān)測，科學(xué)分析飛行狀態(tài)，并且記錄實(shí)際的飛行數(shù)據(jù)的作用，所以在展開這方面的應(yīng)用時，也就需要按照科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)展開。當(dāng)此項(xiàng)技術(shù)得到了實(shí)際的應(yīng)用之后，以往數(shù)據(jù)信息難以管理的問題就會得到較好的解決，因?yàn)槠渌@得的數(shù)據(jù)信息都將記錄在整個ADS-B系統(tǒng)當(dāng)中。另一方面，航空企業(yè)工作人員在開展應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)全面的結(jié)合實(shí)際的情況展開分析，將實(shí)際的工作意圖明確的表示出來，并且融合到ADS-B技術(shù)當(dāng)中。還需要注意的便是關(guān)于飛機(jī)航行中的轉(zhuǎn)彎問題，航行人員如果發(fā)現(xiàn)飛機(jī)飛行的角度達(dá)到了較大的水準(zhǔn)，那么接下來就應(yīng)當(dāng)最大程度的進(jìn)行調(diào)整，之后多次展開認(rèn)證確保飛行狀態(tài)無誤。ADS-B技術(shù)能夠?yàn)榭罩薪煌髁康墓苤乒ぷ魈峁┹^大的幫助，它的作用也就主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)信息的銜接與調(diào)整上[4]。

3.4 ADS-B技術(shù)擁有可觀的發(fā)展前景

該技術(shù)的這一優(yōu)勢是基于它的諸多優(yōu)點(diǎn)以及相關(guān)的市場發(fā)展需求而得出的相應(yīng)結(jié)論。首先本身這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際投資成本并不大，而在這種低投入成本下研發(fā)出的技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用在完全匹敵雷達(dá)系統(tǒng)提供的服務(wù)，這本身就是它的一大亮點(diǎn)。其次，更為重要的是這種技術(shù)不僅可以應(yīng)用在空中交通管制中，還可以應(yīng)用在廣闊的地面領(lǐng)域，主要是起到對空中飛機(jī)飛行狀態(tài)的動態(tài)適時監(jiān)測，這也是該技術(shù)具備的重要功能之一。最后，基于前邊兩項(xiàng)主要功能基礎(chǔ)之上，ADS-B技術(shù)還可以應(yīng)用到所需情報提供等方面，伴隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的逐步推進(jìn)，各大國之間在領(lǐng)空、領(lǐng)海等方面也展開了激烈的競爭，所以該技術(shù)會凸顯出更強(qiáng)大的應(yīng)用價值。提供的飛行器相互監(jiān)視功能在相互協(xié)調(diào)飛行器線路上也有著重要作用，因此綜合以上種種優(yōu)勢的論述，ADS-B技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的可觀性是不容置疑的[5-6]。

4 結(jié)語

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的提高，為我國民航事業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有利的空間。同時，空中流量的密集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，不僅可以提高飛機(jī)型號識別準(zhǔn)確度，提升調(diào)整指令的有效性，而且能夠強(qiáng)化空域環(huán)境的運(yùn)行結(jié)構(gòu)，確?？罩薪煌ǖ挠行蛐?。