ADS—B监视技术在空中交通服务中的应用初探

朱超猛

摘 要 ADS-B技术的核心就是利用全球卫星定位系统和空-空、地-空数据链，实现对通用航空器进行有效监视的目的。因为其具备价格低廉、性能突出的优点，使其在激烈的竞争中脱颖而出，成为民航组织想要重点发展的新技术，我国因为本身的特有属性对推广普及ADS-B技术有一定的优势，与此同时也存在一定的问题，本文对此进行了简单的阐述并进行了一定的应用探讨。

关键词 ADS-B监视技术；空中交通服务；应用

中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0142-01

随着创新型科技的不断涌现，促进军事和民航业迎来了巨大的发展空间，与此同时航空领域也出现了不同的需求，同时空间领域资源分配不足的问题也凸显出来，并且因为我国雷达技术没有实现全覆盖，因此加强ADS-B系统的研究对我国航空系统的发展具有重要的意义，本文阐述了ADS-B技术在应用中的问题，以及对未来应用进行了有效探讨。

1 ADS-B技术的简述和意义

1.1 ADS-B的含义和系统组成

ADS-B的含义包括自动、相关、监视和广播，是飞机周期性广播由机载星基导航和定位系统生成精准信息，地面设备和其他飞行设备通过数据链对该信息进行接收，利用卫星系统、飞机和地基系统通过数据链实现对空天地一体化协同监视的一种技术[1]。ADS-B机载设备主要是由下行设备和机载交通信息显示器组成。

1.2 ADS-B技术的意义

第一，ADS-B技术可以完善地面监控手段，使用雷达对地面进行监控的时候，会有一定的局限性和监视盲区，并且成本相对来说比较昂贵，ADS-B可以有效的解决雷达监控存在的覆盖面积受限的问题，使得监控质量得以提高，并且可以在雷达监控无效区内提供有效的监控手段；第二，可以有效促进飞行监控，ADS-B通过飞行器向周边的接收站发送信息，来保证飞行器能够有效地进行自动识别相对位置，来保证一定的安全间距，并且还可以通过接收器与空管系统以及其他飞行器进行有效结合，使其可以在空地也能够提供精确的信息。

2 ADS-B技术应用在空中交通服务中存在的问题

2.1 技术体制问题

由于ADS-C的技术体制的自身特有属性，导致其航迹报告是具有一定的选择性和优先处理性，ADS-C和ADS-B虽然在管理控制方法的使用上，存在一定的差异性，但是在其他方面的内容上具有基本的一致性。ADS信息的使用是具有一定的契约制，具体流程是为了获得ADS报告，需要对飞机和航线进行全程的监控，来获取必要的数据来进行约定报告，而且还需要和各方面的运营商进行有效的沟通，从而制定完善的信息传输服务，这样虽然可以得到更多的飞行轨迹和信息要素，并使重复报告周期缩短，但与此同时需要支付昂贵的通讯费用，在这样的体制下，ADS-B监管技术虽然在低密度航路上，可以实现对空中交通服务和航空公司的运营管理，但是高昂的成本还是让很多航空公司和空管等用户对其产生一定的犹豫和怀疑，因此航空器配置的各种先进设备以及配套的科技手段都被当成摆设，无法发挥其应有的效果和作用。

2.2 技术兼容问题

首先ADS-B的主要通信技术采用的是广播式双向通信，但是我国对航迹追踪和管制数据通信的地空数据链，使用的都是应答式的双向通信，导致出现了一定的差异性和不兼容性，从而无法满足国家对飞行管制提出的硬性要求；其次ADS-B对数据的长度和通信速率都有着很高的要求，国际通用的ADS-B广播数据链的最大下行数据长度是112位，数据率可达到1兆比特每秒，而我国先用的地空数据链的最大下行数据长度只有32位，数据率也仅有2400比特每秒，因此无法与ADS-B广播电文兼容；最后ADS-B广播电文的传输方式采用的是比特的数据串传输，并且下行数据传送到地面后，马上传输到航空监管下的地面用户端，并通过卫星的下行数据对其进行必要的转换，利用SITA格式通过自动转报网来传送到用户端，这样增加了传输延时的风险，因此不适合高密度的飞行监控[2]。

3 空中交通服务未来的发展方向

当前，我国的航空运输业正处在高速成长期，因此，空间领域范围和机对规模都在不断的扩大，同时需要面临机型更新、空管设备需要改造的问题，所以要对其进行全新的思考。因此ADS-B技术开始成为我国研究的重中之重，也是未来发展的主要方向。但是该项技术仍然存在一定的问题，比如先进技术在研发使用上不合理、空管地面设备结构单一等，这需要各方从整体的角度看待问题，为共同的目标一起团结合作，还需要国家出台有效的调控政策，为该项技术提供一定的保障作用。因此要对ADS-B技术进行一定的计划安排，使其可以更好的在未来应用。

4 ADS-B监视技术在空中交通服务中的应用探讨

4.1 数据链的考量

ADS-B系统目前正在成為通用航空的标准，其优势主要体现在发送信号速率、精密时间基准和报文调制和接入规定等方面，并可以实现目标距离参数的独立测量。并且还具备一定的拓展能力，可实现广播式交通信息服务和广播式航行轻薄服务的同时进行。在地面上，管制员在气象、距离、地形等辅助现实下，可以对飞机识别的高度、航向、速度等进行监控；与此同时在驾驶舱中，机载显示设备可以实现和地面显示同步，更好的帮助飞行员了解周围的空中交通动态信息，尽可能地避免了飞行冲突。并且成本相对较低，增加了实现的可能性。

4.2 可借鉴的经验

在中国民航飞行学院，2006年已经对ADS-B的验证和应用取得了一定的成绩，并且开始全面应用于日常飞行训练和管理，与传统方式相比，ADS-B系统使飞行员和空中交通管制员能清晰的看到飞行动态和飞行航线，使得飞行的效果有效的提高，也使指挥员的方式提高了效果，并且可以在一定程度上，可以使管理者对飞行训练的实际情况和效果进行更好的监控，从而更加的了解飞行员的学习状况。ADS-B很好的取代了雷达监控，实现了低成本可以解决航行监控的问题[3]。

4.3 地面站的设置考虑

ADS-B系统的应用，对现有的通用航空器机载设备可以进行有效的规模整改，使其相应的地面设施投入成本也相对减少，并且可以对有雷达设施的直升机进行交互，实现同屏现实功能，也能对没有雷达设施的直升机选配座舱显示器，从而使飞行员感受到一样的效果，更好的掌握空中交通信息，并且要进行地面站直接的相互联网，这样才能使效果最大化。

4.4 地面信号模拟

以渤海湾为例，用ADS-B监控技术和雷达监控技术做实验对比，利用分析软件对两种技术的信号覆盖范围进行检测，可以发现雷达安装设备受到的限制因素和影响因素都相对较多，而ADS-B监控技术可以在雷达覆盖覆盖空白区域提供有效的解决手段，引入ADS-B监控技术为低空飞行监管监视提供了新思路，不仅能在复杂的天气因素下为运行中的航空器提供安全保证，还能使航空公司对新的监管技术进行创新研究，来满足新时代所需的要求同时，还可以推动中国通用航空事业的可持续性发展。

5 结论

随着时代的快速发展，对航空业的要求也开始不断的变化，未来满足这种社会要求，ADS-B监控技术应运而生，并成为了未来发展的一个趋势。卫星监控技术在我国普遍应用，但是也存在一定的问题，ADS-B监控技术可以对其进行有效的改善，并且因为其本身价格低、性能好的特殊性质，使其地位逐渐凸显出来，为了更好的适应社会以及使航空事业稳定发展，发展ADS-B技术是十分必要的。

参考文献

[1]杜万营，陈惠萍.ADS-B监视技术在空中交通服务中的应用研究[J].中国民航大学学报，2008，10（6）：23-26.

[2]乔卫.ADS-B技术在空中交通管制中的发展与应用[J].中国新通信，2017，7（11）：52.

[3]张天平，郝建华，许斌，等.ADS-B技术及其在空管中的发展与应用[J].电子产品世界，2009，12（6）：34-37.endprint