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基于ADSB在空中交通管制中的应用

2019-11-30刘玉婷

电子技术与软件工程 2019年1期
关键词:监视系统交通管制空中交通

文/刘玉婷

随着航空航天业的不断发展,使得空间交通管制产生较大变革,主要体现在ADSB技术的研发和应用上,为交通管制水平的提高奠定技术支撑。这一技术应用到空中交通管制上,可实时监控空中交通系统,在相关数据及时传递下,合理处理冲突、堵塞等问题,有利于促进航空航天事业良好发展。从ADSB应用重要价值方面来看,通过该技术的使用不仅能加大飞机飞行安全性,还能提高飞行效率,表明ADSB是主要发展方向之一。

1 ADSB原理及构成

ADS-B是广播式自动相关监视Automatic Dependent Surveillance Broadcast,是航空器依托星基导航系统,通过空地、空空数据链,采用全向广播方式自动发送定位信息,如识别信息(A模、24位地址码、呼号)、位置(经纬度、高度)、速度及意向信息等,地面接收站点通过数据链实时接收空中广播的ADS-B信号,实现数据解码和航迹跟踪,并通过地面网络实现分发。这一技术应用优势在于能全面监视空中交通状态,将空中设施和管制监视系统联系起来,为空中交通管制开展提供相应的数据支持,进行高空交通运行和地面飞行目标的监视。ADSB主要包括监视源、处理设施、传输介质、显示终端等构成部分,以便得到准确的飞机飞行信息。

2 ADSB在空中交通管制中的运用研究

2.1 应用介绍

ADSB技术在空中交通管制中的应用,用来加强航空器和地面站的联系,从而提高空中监视能力,实现空-地应用。能为无法设置航管雷达的地区,为空中交通系统提供虚拟雷达管理服务,实现无雷达覆盖区监视(ADS-BNRA)。将ADSB地面设备连接到网络系统中,能保证空中交通数据全面接收,能将其看作是监视网络的旁路系统,实现终端区监视(ADSB-TMA)。并能进行航空器的航路监视(ADSB-ACC),为空中设备监视工作的开展提供保障。同时在ADSB数据广播功能下,可为地面设备提供飞机数据(ADS-B-ADD)。在机场活动范围内,通常会安装监视雷达,但无法做到对地面活动区不同停机位的全面覆盖,是空中交通管制难点问题,将ADSB技术应用到机场地面管理区域,能进行地面活动去全面监视,实现机场场面监视(ADS-B-APT)。而在ADSB技术合理运用下,能实现监视范围从空中延伸到登机桥,进一步提高空管水平。从上述角度来看,空管实践过程中结合ADSB技术,将推动空间交通监控工作产生较大变革。

对于ADSB技术而言,能实现空中航空器间得机间监视,为空-空应用。ADSB技术可以增强飞行交通状态获取(ATSA-AIRB),真正实现空中飞行信息的及时共享。ADSB技术对航空器位置监视是自动广播式的,能加大航空器之间的联系,航空器位置接收更容易发生,从而避免航空器碰撞问题,保证航空器间保持安全间距。并且借助ADSB技术能在很大的区域范围内实现空中管理动态监控,提高空中流量管理质量,实现增强的排队和汇聚(ASPA-S&M)。在空中管理实施过程中获取的飞行信息,是区域内进行空中交通管理的重要依据,同时能利用数据支撑作用,对不同空管体制实行统一管制,在提高空中交通管理效率上有重要意义。在对传统监视技术进行分析时,发现还存在信息接收能力差、信息处理难度大等问题,限制了信息共享范围。而ADSB技术主要遵循航空器间协同关系构建的原则,进而提高空管效果。

2.2 在国内外的应用

从ADSB国外应用现状来看,2000年,美国进行了ADSB技术检验,由于阿拉斯加地区的地形特点及气候条件无法实现雷达地空覆盖,容易增加飞机飞行事故。将该地区选择为测试地点,将ADSB监视系统应用到该区域的空管中,这时飞行员能接收地理信息和气候信息,以免进入天气恶劣的区域,一定程度加强了飞行可靠性。澳大利亚空管范围相对较大,有部分地区地广人稀且环境恶劣,传统监视系统建设方式和设施维护相对困难。针对这一问题,可加大ADSB技术在这类地区监视系统构建上的应用,在这一发展计划落实下能完善地区监视体系。澳大利亚在ADSB认证方面,指出ATC程序是可靠的,能提供风险评估等资料,并且管制培训程序是可靠的。

我国在自动化监视技术应用方面进行了大量研究。在对基于ADSB技术的监视系统进行评估、测试和分析后,将其真正运行在空中管理中,促使我国空中交通管制设施能实现自动监视。具体来说,ADSB技术是我国空管重要发展方向,有助于提高空管水平。目前我国已有ADSB对应航路功能地面站、本场/通航功能地面站、中小型机场处理显示终端、通用航空飞行服务站以及配套安装工程,ADSB一级数据处理中心有两个,ADSB二级数据处理中心有7个,ADSB数据站有44个。虽然我国已经建设起对应的空中交通管制自动化系统,旨在提供信息共享平台,确保空中交通管制及时性和针对性,但是受到地貌和地理条件的限制,我国西部地区很难实现雷达的全范围覆盖,而且因此当前致力于ADSB监视系统的建设,是空中交通管制良好发展的关键,并且ADSB体现出较大发展潜力。

3 结论

综上所述,改革开放以来,我国航空事业取得了明显发展,但还存在技术力量薄弱的问题,在配备空中管制设施时大多采用国外技术。ADSB是应用在空中交通管制中效果较好的一种技术,现阶段,ADSB技术相关设备正处于发展期,要结合技术规范,研制功能全面的设施,进一步发展我国航空科技,为航空事业发展奠定基础。在这个技术作用下,有利于提高我国空中交通管制水平,在保证空中交通体系正常运行方面有重要意义。

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