(民航重庆空管分局 重庆 401120)
摘要:随着我国经济的高速发展,技术也在不断创新发展,军事和民用的空中交通管制需求也大大增加。广播式自动相关监视技术(ADSB)是一种无需人工操作或者询问,可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、航班号等信息,以供管制员对飞机状态进行监控。本文对ADSB系统技术的发展进行简要概述,分析其在空中交通管制中的应用原理,以及现存在的问题,通过探讨为我国ADSB技术的发展建言献策。
关键词:ADSB;空中交通管制;应用分析
一、ADSB的原理解析
ADSB是广播自动关联的监控系统。它是一种使用数据通信完成交通监视和控制,并发送信息的新导航技术。该技术用于监测空中交通服务,其主要功能是空-空监视,在装备了ADSB设备的飞行器上,通过数字式数据链,连续播报精确的四维信息位置,还会发出一些例如冲突告警信号和航迹拐点的附加信息。这样能够更加有效的监视到飞机飞行情况,从而实现了全面监控的目的。
ADSB系统除了监视功能,还具有其他几项功能,如TIS-B和FIS-B,其中TIS-B的主要功能是对没有安装机载装置的飞机提供FIS-B数据,目的是为了让飞机能够尽可能多的获得安全的飞行信息。而FIS-B的主要功能是给正在飞行的飞机提供及时的气象信息,使飞行过程中更好地应对突发天气状况,提高飞行安全性。
二、ADSB原理在空中交通控制中的应用
(一)ADSB被应用到雷达覆盖范围内的空中交通管制。
由于ADSB系统的突出优点,它可以从根本上改善空中交通管制工作的效率和准确性。ADSB可以代替雷达并且直接负责空中交通管制工作,协助空中交通,以满足监管标准。如果空中交通运行中雷达出现了突发性的故障,或者是雷达受到恶劣天气的影响,此时ADSB的自动相关监视系统就可以替代雷达,来获取空中飞机的基本信息,实现空中的交通管制。
(二)ADSB应用于空中交通管制在雷达覆盖的范围外。
我国部分地区不在雷达区城内,那么在传统的交通管制中,飞机对于用短波报告发送信息的方法就会产生明显不足。飞机需要把自身的位置传送给总控制塔,但是短波报告提供的信息中,没有飞机的高度、速度等信息,需要塔中的工作人员,自行估计相关数据,人为因素加大,这样就增加了空中交通管制的风险系数。ADSB技术可以被应用到没有雷达覆盖的区域。在中国西部无雷达的区域,ADSB技术被采用后,可以自动获取到飞机的位置、高度、速度、航向、航班号等信息便于管制员对飞机状态进行监控,维持无雷达的地区空中飞行的安全。
空中交通管制在我国应用方面得到了积极的建设研究,随着世界空中交通管制系统的快速研究和发展,我国的空中交通管制技术也能够满足ADSB技术的基本需求。积极打造ADSB地面站,促进ADSB的高原和海洋领域的应用,并建立了ADSB网站。只要通过接收ADSB技术返回的空中飞行的信息,我们就可以了解空中交通状况,并且让交通管制方案更加有效。
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三、ADSB技术在我国应用中所存在的问题
(一)技术体制问题
在ADSB技术体系内,ADS的跟踪报告是有选择的进行传输。机载ADS报告系统可以预设要素选项,重复报告周期以及发送报告信息的位置。在接收到地面发送的上行应用消息后,飞机将发送ADS下行消息,通过空-地数据链路和地面传输网络将用户同意的内容发给客户端。因此,ADS信息的使用是契约性的。也就是说,如果空中交通管制或航空公司调度员等地面用户想要获得所需的ADS报告,则必须在逐个航线(或航班)上就飞机航班的报告信息达成一致。并且还必须在空-地和地-地上运行。运营商为数据链路传输服务定制的信息传输服务。用户商定的航线越多,信息元素越多,重复报告周期越短,所支付的信息服务费越高,并且SITA格式电报测量的通信成本也特别昂贵。在这样的技术系统下,虽然在低密度路线上,可以实现基于ADS监控技术和航空公司运营管理的空中交通服务,但运营成本太高,因此飞机已经部署的先进机载设备,地/空数据链和地面用户设备只能被搁置。
(二)技术兼容问题
1.双向通信系统的区别。 ADSB的通信系统是广播双向通信,但中国采用美国ARINC公司AECEC618 / AEEC622协议模式,其中用于航迹跟踪和监管数据通信的地空数据链是应答式双向通信。然后该通信系统的数据刷新率受到应答协议的约束,使它的实时同步性不能满足高密度飞行控制的服务要求,就不能与ADSB技术兼容。
2.在数据链路容量的差异。所述ADSB能够满足高密度的飞行监视的要求,并且所使用的数据链对数据长度和通信速度的要求也很高。目前在中国使用的RGS地面到空中数据链还未达到国际航空组织建议全球互通ADSB广播数据链,显然不能与ADSB广播电文兼容。
3、传输技术上的差距。ADSB广播电文是面向比特的数据串,当下行数据到达地面之后,必须经过透明地传输到达航空管制或者是航空运行签派等地面用户端。但是现有的系统中,通过RGS或卫星截获的下行数据则需要转换为面向字符的SITA报文格式,然后再经过低速转动网传输到用户端,这种信息传输方式的低效率,传输延时的不确定性,不能适应高密度飞行监视。
四、ADSB的发展前景
近几年来,许多国家和地区组织参与了ADSB的开发和评估,以及ADSB技术启动的应用。不仅要满足ADSB现在服务的各种要求,也要充分考虑到ADSB运行要求的不断变化。广播式自动相关监视技术对未来的空中交通管制领域影响深远,具有不可替代的优势。这是在通信,导航和监视技术历史性的改变,所以在这方面,我们应该抓住发展机遇,及时积极发展ADSB技术,逐步成熟并推动其在全球化中的应用,顺应国际发展趋势,遵循国际民航组织标准规范,根据国内实际情况制定相关的发展和技术战略,积极提高安全性,提高效率,为中国特色航空事业的发展奠定了基础。
五、结语
由于各种因素,我国航空事业起步比其他发达国家都晚,技术基础薄弱,在改革开放之后的很长一段时间内,国内的飞机与空中管理设备都是从国外进口,技术也大多是引进。我国近年航空事业的发展尤为迅速,在短暂的时间内追赶上其他国家。目前,ADSB系统设备还在发展期,这对我国航天事业的发展具有重要意义,我们应当加大科研创新的力度,生产出具有自主知识产权的设备,发展具有中国特色的航天航空之路。
参考文献:
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[4]潘卫军,张学军,尹晖,陈文涛.基于ADSB的RVSM空域模拟监视系统研究[J].微计算机信息,2008(30)
论文作者:程凤凌
论文发表刊物:《科技研究》2019年3期
论文发表时间:2019/6/10
标签:管制论文; 交通论文; 技术论文; 飞机论文; 信息论文; 数据链论文; 数据论文; 《科技研究》2019年3期论文;