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ADS-B技术在空中交通管制中的发展与应用

2017-07-16乔卫

中国新通信 2017年11期
关键词:交通管理空域雷达

乔卫

【摘要】 ADS-B是一种基于全球卫星定位系统的航空器运行监视技术,因其突出的性能、低廉的价格,成为国际民航组织推荐发展的新技术。我国因幅员辽阔,部分地区地形复杂,推广ADS-B技术更有优势,对国内外空中交通管制系统发展趋势进行了综述。

【关键词】 ADS-B 空中监视通用航空

简介

近年来,作为国际民航组织(ICAO)的重要成员,我国航空运输每年保持15%以上的速度发展,不管是飞机总数量、总飞行周转量、运输总人次都发展迅猛。正是由于我国和世界航空运输市场的发展,加快了包括监视、通信、导航及空中交通管理的新航行系统的建设成为一项十分迫切的任务。我国在广大西部地区使用二次雷达较晚,部分区域还只是单雷达覆盖。由于技术原因二次雷达对于在山区和低空飞行的航空器也无法时限有效的监控。广播式自动相关监视(ADS-B)性能突出,不仅对山区和低空航空器进行有效监视而且安装和运行成本远低于二次雷达。因此在新一代航行系统的建设中,国际民航组织极力推荐ADS-B系统。因此加强对ADS-B系统的研究对促进我国新航行系统的建设具有十分重要的意义。

一、ADS-B在我国现阶段的发展前景

目前,我国的航班数量以每年15%的速度增长,特别是通用航空活动频繁的绝大部分低空空域和人迹罕至的广大西部还存在雷达盲区或单雷达覆盖区,现有的监视技术无法为其提供安全又经济的监视手段。所以,如何提高空中管制运行效率,有效保障航班安全,成为现阶段我国空中管制最重要的课题。

二、ADS-B技术原理

2.1 ADS-B的含義

ADS-B的具体含义是:Automatic自动、Dependent相关、Surveillance监视、Broadcast广播。飞机周期性广播由机载星基导航和定位系统生成的精准信息,地面设备和其它飞机通过数据链接收此信息,卫星系统、飞机以及地基系统通过数据链进行空天地一体化协同监视。ADS-B数据的精度和更新率比一/二次雷达高,由其适合于山区、荒漠、边远机场等不宜建设雷达的区域,也适合高密度的机场的监视,是未来监视系统的重要组成部分和发展方向。

2.2 ADS-B系统组成

ADS-B机载设备轻巧灵便,无论在小型飞机、普通客机、中型飞机上都可安装,ADS-B机载设备基本配置是下行设备(ADS-BOUT),工作方式类似于二次雷达应答机,向外周期性广播飞机的呼号、位置、高度、速度以及其它必要参数。由于ADS-B的发射采用广播方式,发射的信息可以通过机载交通信息显示器(CDTI)接收,类似于管制员在雷达屏幕上看到的图像,ADS-B接收机与空管系统、其它飞机的机载ADS-B结合起来,在空地都能提供精确、实时的信息。

2.3 ADS-B的意义

2.3.1完善地面监控手段

由雷达提供的地面监视受到限制而且价格昂贵,ADS能够有效解决雷达监视的覆盖问题,提供高质量的监控,甚至在无雷达区域,ADS也能提供实质性的监控手段。

2.3.2有效促进飞行监控

ADS-B由飞行器向周围的接收站发送自己的信息,确保飞行器间能够自动识别相互位置,保持间隔。

ADS-B接收器能与空管系统及其它飞行器的机载ADS-B结合,在空地都能提供精确、实时的冲突信息

三、ADS-B应用现状与发展前景

当前,处于高速成长期的中国航空业的空域范围正在不断扩大,机队规模不断扩充,ADS-B急速满足了我国空中交通管制的需求,还为通用航空的飞行活动提供了飞行情报,为控制管制自动化系统指明了方向,通过对ADS-B技术的研发应用,可以提升空中出行安全质量,对我国的航空发展有着里程碑式的意义。

西方先进国家的ADS-B技术发展比较成熟,我国可以参考国外发展应用情况,取长补短,创立一个适合我国国情的发展模式。澳大利亚早在2012年就已建成地面基站30多个,对全国的航空线路实施了全方位覆盖。欧盟也提出“紧密结合欧洲大陆空中管制一体化的需求”实现以ADS-B技术为基础,促进各个国家空中管控系统的建成。

基于ADS-B的监视技术发展趋势不可逆转,中国也在进行导航卫星组网,在不久的将来,基于卫星的导航、监视技术会更加普遍,中国作为民航大国,更应该再战略上高度重视技术发展,稳步推进ADS-B监视技术实施和发展,满足中国民航再21世纪发展的需要。

参 考 文 献

[1]康南、刘永刚.ADS-B技术在我国的应用和发展[J]中国民用航空,2011(11)

[2]孟爱.民航空信息管理介绍[J]空中交通管理,2007(08)

[3]李自俊.ADS-B广播式自动相关监视原理及未来的发展和应用[J]中国民航飞行学院学报,2008(5)

[4]张军.现代空中交通管理[M]北京航空航天大学出版社,2005

[5]王党卫.广播室自动相关监视[J]导航,2002(4)

[6]刘国毅.加强空域管理,提升空域整体效益[J]空中交通管理,2007(6)

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