广播式自动相关监视（ADS-B）在空中交通管制中的应用

刘 军

（民航甘肃空管分局技术保障部，景泰 730400）

1 ADS-B 技术原理

ADS-B 技术将由机载卫星导航设备获得的航空器实时经度、纬度、高度等位置信息将其与三维的信息及其他附加信息相互整合，例如飞行员输入的信息、飞机警告的信息、航线、轨道的转折点等等相互转化和整合，在必要的地点还要设置航空标志、航空信息标志等等，让地面的监控广播可以通过这种方式及时有效的监视航空信息，对其他的航空器来说意味着能够更好地接收地面提供的信息。除上述基本功能之外，ADS-B 技术还具有广播式交通信息服务和广播式飞行信息服务两项扩展功能。

1.1 ADS-B 监视系统原理

ADS-B 系统指的是在飞机运用时可以利用搭载的电子设备对飞机的三维位置、高度、速度等等信息进行全面的整合，通过这种方式整理一些参数，ADS-B 设备的广播速度是速度500ms一次。GPS 在接受信号之后需要发射天线，在驾驶舱也要显示有关的信息，可以不借助地面的辅助设备获取信息，就可以全面的进行监视。

ADS-B 设备作为飞机的导航系统，其使用的主要作用是让飞机定位更加准确，还能提升飞机的飞行速度。机载的飞行设备需要通过广播飞机的具体位置、高度、速度等情况来整理一些参数。飞机在收集店面的信息数据是需要利用空中的交通监管设备进行整体的监控。ADS-B 设备需要重点关注飞机的接收数据，根据不同的监管数据信息调整参数，便于空中空中监视和管理。ADS-B 设备的使用于监控设备和雷达设备是相似的，在使用过程中需要获取飞机的位置信息、飞行参数，还要提供一系列的安装设备信息，通过不同的雷达系统、ADS-B 信息从机载设备中直接获取数据资源。

1.2 ADS-B 监视系统构成

（1）地面子系统由地面站、管制工作站和广播式交通信息服务网关组成。飞机将自身状态参数通过高速数据链自动广播到地面站，在管制工作站生成精确的航迹形态，实现地面管制部门精确的对空监视。

（2）机载子系统由机载收发信机和机载座舱交通信息显示CDTI 组成，机载收发信机接收来自其他飞机的态势广播信息，通过CDTI 实现精确、实时的飞机间相关的态势感知。

（3）向下一代空管系统的过渡是一个长期、渐进的过程。为了解决过渡期内加装机载设备的飞机与未加装机载设备的飞机之间的监视问题，可将地基雷达系统得到的监视信息通过高速地空数据链上传给装有机载设备的飞机，提供一种异构监视系统间的互通手段。

（4）为了确定ADS-B 监视数据所能支持的具体类型，需要数据精度与完好性评估子系统对其精度和完好性进行实时的监控、评估和预测。

机载子系统和地面子系统构成ADS-B 监视系统的硬件构架，数据精度与完好性评估子系统则保证ADS-B 监视系统的可实施性，三个部分协同配合即构成完整的ADS-B 监视系统。

1.3 ADS-B 与传统的监视系统的对比

ADS-B 与传统的监视系统有很大的不同，下面将对ADS-B与传统监视系统特点做简单的对比。一次雷达是独立的、非合作式监视系统，其独立性表现在一次雷达主要目的是获取监控的目标信息，从合作的表现性和目的性上看，主要在安装设备信息时需要需要了解一次雷达的局限性。尽管一次雷达比较稳定，在数据监控和运用上也更加合理，但数据监控系统时常会在地面雷达系统中发生故障。

二次雷达与一次雷达相比更加独立，其监控也属于是合作式的，二次雷达需要通过计算地面的问询系统来计算机载目标的具体信息和位置，通过了解具体数据改善二次雷达搜寻的路线，使其拥有最佳的双向数据。一次雷达提供的信息无法与二次雷达相比，但是二次雷达无法监控没有安装应答机或者是应答机受损的飞机。

2 ADS-B 监视技术的应用

（1）应用地-空/地-地监视。在地-空/地-地监视的系统中飞机广播信息是监控传输数据的主要系统，可以利用飞机自动化监控系统加强对飞机的监控。自动化的系统监控指的是利用飞机等高效率、高传输速率的系统提升ADS-B 设备的传输速率，从而加强对监控能力的管制。目前存在的及场馆之中需要将ADS-B 设备作为监控的数据源头，从此覆盖整个机场，更好的对地-空/地-地进行监视。由于目前我国的监视比较简单，因此不论是机载设备还是地面的应用设备都缺乏。

（2）应用空-空监视。空-空监视主要指的是应用在空中交通监视和空中挤在航空器两者中，这两个方面可以通过相邻的航空器获得数据，通过动态的数据获取航空器周围的数据信息，让航空器的应用更加稳定，还能通过空中的信息维护航空器的间隔，保持两者之间的距离。

（3）扩展应用。

如果数据链有足够的带宽，ADS-B 在使用过程中还能对TIS-B 和FIS-B 提供服务。

TIS-B 系统主要是发送广播信息，其发射的对象为航空器和其他交通工具，在发送过程中该系统主要提供服务是手机数据并将其集中融合，将手机的数据在监控系统中间进行实时的交换处理，这种相互转换的手段主要有以下功能：一，对雷达上传的视频信息进行监控；二、对于ADS-B 设备来说，其不能直接接受到信息，而是需要航空器对信息进行解码；第三，需要对上传的信息进行验证。

4 结束语

综上所述，目前，ADS-B 已经在世界多个国家和地区应用，包括美国、欧洲、澳大利亚和亚洲。ICAOADS-B 研究和实施工作组在最新制定的任务中采用了比较普遍的ADS-B 技术，主要为了实现雷达的监管、评估雷达监管终端、制定空-空监视作用。