ADS—B航迹监视系统的特点和常见故障分析

赵瑞

摘 要：本文介绍了ADS-B航迹监视系统的特点，总结了ADS-B地面设备的日常维护方法，并对造成设备各种常见故障的原因进行了分析，为预防和排除故障提供了参考。

关键词：ADS-B；监视；故障；维护

ADS-B（广播式自动相关监视）是一种新型的基于GPS卫星定位系统和地空数据链通信的航空器运行监视技术。支持该技术的飞机通过GPS卫星定位系统和气压式高度传感器等机载设备获取飞机的位置、高度、速度、航向和识别码等信息，并对信息进行整理，利用数据链路以1秒钟为周期向其他飞机和地面接收设备发送；地面接收设备对接收到的信息进行处理，然后通过网络线路将飞机的位置等信息发送到低空空域监视席位的显示终端上，结合终端自带的地图数据恢复飞机的实时飞行状态，供空管指挥人员参考。目前，包括我国在内，世界各国都在积极推进ADS-B技术的研究和推广应用。

1 ADS-B监视系统

ADS-B系统包括机载设备和地面设备两大部分。本文主要讨论ADS-B地面设备，以洛阳机场为例，ADS-B地面设备的主要由地面收发机（GBT）、中心服务器、GPS天线、L波段射频天线、馈线、直流电源、UPS电源、防雷组件、网络交换机、光纤收发器和众多显示终端计算机等组成，如图1所示。

GBT与射频收发天线相连，负责数据链路接收及处理，是ADS-B地面站的核心。GBT接收运行飞机发送的ADS-B报文并通过内部处理将其转换为UDP 协议数据包，然后通过标准的RJ45网络接口将其传送到计算机网络上去。中心服务器上安装有ADS-B服务器端软件，主要负责报文转发和客户端用户的登录认证，所有客户端计算机通过普通的计算机网络与中心服务器相连组成一个ADS-B数据网。中心服务器不存放动态数据，所以无需经常进行数据备份，所以维护起来相对简单。ADS-B系统的显示终端是直接面向空管指挥人员的部分，它负责对携带ADS-B报文的UDP数据包进行解析，并利用解析后的数据来控制地图背景上的飞机图标移动，以使空管指挥人员可以直观地监视飞机的位置等信息。普通PC在安装ADS-B客户端软件之后就能成为一台ADS-B显示终端，ADS-B系统的监视历史由ADS-B客户端软件保存在显示终端计算机的硬盘内，可供随时调用查阅。

2 日常维护与常见故障分析

为确保系统运行正常率和完好率达到要求，ADS-B地面设备的日常维护包括：年、半年、月、周维护、日常巡检、应急抢修等一系列工作。

ADS-B地面站的GBT和天线在产品设计上是免维护的；但对于各设备的连接部分需要定期检查是否牢固，而且由于洛阳机场春季沙尘大，冬季雪量多，因此在春冬两季都要对GPS接收天线进行清洁，以免沙尘积雪影响GPS接收信号的精度。

对于服务器硬件也要做好除尘，防止内部线路因灰尘出现短路断路故障；软件无需日常维护和数据备份，但要及时对操作系统和杀毒软件进行升级更新。

设备UPS应急电源电池组应定期测量电压，检查电池是否漏液，保证电池组工作正常。

显示终端相当于安装ADS-B客户端软件的普通PC，与个人电脑维护相似，硬件方面需定期检查和除尘，软件方面做到及时清理磁盘垃圾文件，系统升级和备份。

严禁随意安装、更改和删除服务器与客户端软件， 不得使用与业务运行无关的软件、光盘、U盘等。

ADS-B地面设备出现故障，通常通过显示终端的提示就能大致确定故障位置。ADS-B地面设备使用和维护中常见的故障有以下5种：⑴背景地图、地标点或航线消失。此故障一般是使用人员误操作或临时文件冲突导致原地图配置文件失效造成的。解决方法是关闭ADS-B客户端软件，使用磁盘清理软件重复清理系统临时文件至少两次。⑵ADS-B快捷方式失效或丢失。非误操作情况下丢失ADS-B快捷方式，可能是因为杀毒软件将主程序误杀，重新拷贝主程序并将其加入杀毒软件信任区即可。⑶无网络连接。首先检查网线头是否牢固、路由器指示灯是否正常，然后用DOS命令ping中心服务器，不通说明服务器工作异常或者网络传输线路断路。⑷全部飞机无显示。此故障可能的原因是网络连接异常或断开，修复网络连接即可；如能连接服务器但不显示GBT台标点，则可能是因为GBT工作异常，检查GBT工作状态指示灯和直流电源，并按指示修复或重启设备。⑸个别飞机无显示或显示不稳定。此故障一般不是ADS-B地面设备引起，可能是飞机机载ADS-B设备异常或者飞机周边信号干扰，可以联系机组人员检查机载设备。

[参考文献]

[1]吕小平.ADS-B应用中UAT技术介绍[J].通信导航监视/CNS，2007/08.

[2]张军，王杰.自动相关监视（ADS-B）系统在民航管制指挥的应用[J].中国西部科技，2012/10.

[3]李自俊，吴旭勇.ADS-B技术在民航飞行学院飞行训练中的应用[J].中国民用航空，2009/03.