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ADS-B二级数据中心系统的应用

2018-12-28戴思思中国民用航空华东地区空中交通管理局

数码设计 2018年8期
关键词:航空器空管航迹

戴思思(中国民用航空华东地区空中交通管理局)

1 ADS-B系统简介

ADS-B(广播式自动相关监视)是利用空地、空空数据通信完成交通监视和飞行信息传递的一种监视技术。监视数据可来自不同的机载数据源(例如,水平位置、气压高度、ATC应答机控制面板等)。

ADS-B系统由机载航空电子设备和地面基础设施组成。机载航空电子设备通常采用全球导航卫星系统(GNSS)确定航空器的位置,并将航空器的位置信息以及与航空器相关的其他信息发送给地面站供ATC使用,并发送给装有ADS-B设备的航空器,以及其他航空服务提供商。

为做好我国民航空管ADS-B数据应用工作,为提升民航空管运行标准和能力奠定坚实的设施设备基础,参照国际民航组织航行实施规划,结合我国民航空管实际情况及整体发展规划,我国民航空管应用ADS-B数据分为三个阶段,现ADS-B数据建设仍处于第一阶段,即基于《ADS-B 1090ES的最低运行性能标准(RTCA DO-260)》,实现ADS-B的基本监视能力,使空管监视能力达到采用A/C模式雷达的水平。[2]

中国民航计划于2018年12月10日前完成全国ADS-B数据处理中心的建设,使之具备相关能力,届时全国ADS-B数据处理系统将会由:1个一级数据中心、4个二级数据中心、25个三级数据站组成。

2 ADS-B二级中心系统架构

中国民航华东地区ADS-B二级数据中心系统位于上海浦东大终端设备机房,该二级数据处理中心的主要设备包括网络设备、处理机、接口设备及存储设备等,核心处理机(数据处理机、前置输入处理机、输出分配处理机)采用双机冗余配置,除此之外,该系统还配置了系统监控、数据记录回放、系统配置和管理服务器。

华东ADS-B二级数据中心系统最多可引接处理512路符合ASTERIX CAT021 V0.26、V1.4、V2.1 等版本来自不同的地面站或下级数据站系统发送的数据。现该二级中心系统已引接济南、合肥、南京、杭州、南昌、福州、青岛、温州、宁波、厦门10个三级数据站,以及上海虹桥、浦东、高东4个本地ADS-B地面站数据。

系统对接收到各路ADS-B目标监视数据进行校验、过滤、解析,采用数据帧优选机制尽快传输数据帧,数据处理中心能对每个航迹进行跟踪,并保持二次代码、呼号、地速、空速、爬升率,GPS高度,航向等信息(保持时间可通过参数配置),在数据帧数据项缺失时补充数据项。最后以ADS-B综合航迹的形式输入到现在用空管主备用自动化系统中。根据中国民航ADS-B建设第一阶段的要求,该综合航迹中应该最起码包含有航空器呼号、目标位置信息、二次代码、高度、目标报告描述及状态(紧急情况、非法干扰、通信失效)这几项信息。从而为区域管制中心自动化系统、大型终端区管制中心自动化系统等提供 ADS-B实时综合监视信息;为本区域内的中低空管制中心、终端(进近)管制中心、塔台自动化系统提供备份ADS-B实时综合监视信息;向一级数据处理中心上传ADS-B实时综合监视信息。

3 ADS-B二级中心系统数据的应用

现有空管自动化系统可接收处理来自ADS-B数据站或ADS-B二级数据处理中心的ADS-B数据,充分利用ADS-B数据信息:

3.1、当空管主备用自动化系统接收到ADS-B二级数据中心输出的综合航迹信息后,可正确提取其中的高度和经纬度数据项,在不损失精度的前提下提取目标的经纬度位置(或高精度位置)和目标飞行高度信息,并且在单监视源处理中利用此位置和高度信息进行航迹状态更新;当此目标允许参加融合时,该信息将会与雷达、WAM、MLAT等其他监视数据进行融合处理,生成自动化综合航迹信息,并作为融合航迹的更新源;

3.2、空管自动化系统以利用ADS-B信息中的二次代码、航班号以及24位bit码作为相关条件,提高监视数据与飞行计划相关的准确性,并在系统航迹标牌上显示航班号等关键信息。根据离线定义,为航空器标识符和飞行计划的自动相关、人工相关和去相关提供依据。

3.3、同时,空管自动化系统将会处理ADS-B数据中的目标告警状态项,获取紧急情况、非法干扰、通信失效等告警信息,并在发出告警时显示在标牌上,使得ADS-B信息得到最大程度的利用。

在我国西部及部分边境地区,已实现无雷达覆盖区域的ADS-B管制,提升了我国空域整体运行能力;华东地区ADS-B二级数据处理中心即将投入使用,届时在东部繁忙航路航线和进近管制区,应用ADS-B技术提升监视能力,实施雷达和ADS-B管制融合运行模式,将会为进一步优化管制运行间隔创造条件,有效地提高了空中交通管制服务的安全和效率。

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