中国民用航空东北地区空中交通管理局吉林分局 吉林 长春 130000
摘要：文章首先针对ADS-B系统工作原理展开简要分析，而后进一步就其在空中管制领域中的应用加以讨论，对于深入了解ADS-B系统特征以及优势有着一定的帮助作用。
关键字：ADS-B；航空；应用
交通运输领域的持续进步和不断繁荣，是社会发展的必然结果，但是同时也带来诸多方面的问题。对于民航领域而言，航线以及机场拥堵，已经成为危及航班正常有序工作，乃至于安全的重要影响因素。对于我国而言，早在2011年，国务院和中央军委就已经做出了加快推动低空空域管理改革的重大决策，用以来应对航空领域迅猛发展的新局面。进入新千年之后，我国航空事业发展更加迅速，然后相关统计表明，有超过90%的飞机相撞事故均发生在低空环境中，并且大部分为通用航空。当前在运输航空中普遍采用空中防撞系统（TCAS，Traffic Collision Avoidance System），但是这一系统价格昂贵，并且体积和重量都不容忽视，因此多应用于较大型的飞机，而多数通用航空飞机则没有装载TCAS系统。在这样的技术背景下，如果单纯依靠监视、管理和飞行员目视的方式来实现避撞，其安全水平必然无法达到要求，因此随着GPS技术的发展，广播式自动相关监视系统（ADS-B，Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）的广泛应用，在民航领域成为一种必然。而我国，同样也已经将ADS-B系统确定应用于运输航空以及通用航空自动化体系框架之中。
一、ADS-B系统工作原理浅析
从工作本质的角度看，ADS-B系统是一种基于卫星定位和利用空-地、空-空数据链通信完成交通监视和信息传递的空管监视新技术。该系统能够帮助机载导航系统获得的导航信息，通过卫星数据链或甚高频空地数据链，自动实时地发送到地面接收和处理系统，然后通过伪雷达画面，供有关人员监视飞机运行状态。在航路、终端区和地面监视等部门都已经成为有效的支持力量。
ADS-B系统包括三个主要部分，即GPS卫星、机载设备以及地面设备。其中机载设备利用GPS展开实时的定位，并且以1s的时间间隔将自己的数据信息广播出去。机载系统除了接收地面信息以外，还会同时接收其他机载设备发送出来的信息，将其他飞机的诸如呼号、标识、经度、纬度、高度以及附加信息等数据进行识别和统计，用以支持飞机之间的沟通和协调，避免事故的发生。
从飞机装备ADS-B系统的具体需求角度看，飞机需要装备GPS接收机、数据链收发机及其天线、驾驶舱冲突信息显示器CDTI等机载电子设备，并且仅仅通过这些设备，不需要地面方面的其他帮助，就能够对飞机自身的精确位置、速度、高度等信息进行确定，为飞机的相关操作决策给出必要支持。从ADS-B系统的工作细节角度看，首先，该系统的机载部分能够通过卫星来实时地获取飞机的三维地理与速度等信息，并且综合依据大气数据系统得到的飞机气压高度信息，以及飞机标识与类别等附加信息，来借由机载广播组件实现连续广播，这些信息会同时被一定范围内其他飞机，以及地面站所接收并且判断。这种工作方式，从本质上看，不仅仅实现了地面对飞机状态和位置的监视，同样也实现了其他飞机对广播飞机的状态监视，是一种能够主动实现空中事故，尤其是低空事故控制的手段。除此以外。由于在海洋区域内，飞机很难得到有效的雷达支持，因此引入ADS-B系统，对于提升飞行于海洋区域的飞机安全水平有着不容忽视的积极意义。并且ADS-B系统的参与，免去了在海洋区域构建雷达系统的弊端，免去了大范围的资金以及人才投入，也免去了对规模化雷达站的维护工作。
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二、ADS-B系统在空中管制中的应用
2005年中国民航飞行学院完成了ADS-B系统在亚洲地区的首次应用测试，次年，我国在洛阳、绵阳、广汉以及新津等地分别完成了中小型机场地面台的建设，在共计6个机型约200架飞机的机载设备安装。随后，ADS-B系统在我国广泛展开应用，并且也在飞行安全水平的提升方面表现良好。在应用过程中，ADS-B系统在如下几个主要方面呈现出良好的价值，需要进一步加强关注并且保持：
首先，无论是在机场，还是在空域，ADS-B系统都能够比较好的实现对于撞机的预防。该系统可以实现对机场环境地形准确的标识，对于机场跑道、滑行道以及停机坪等都能够实现轮廓标记，并且机载设备也能够通过ADS-B系统将飞机自身的位置进行精确标记，因此机场指挥人员也可以通过该系统，来确定飞机的位置，并且展开更为有效的飞机起落规划。从这个角度看，飞机在机场内的相撞事故便可以得到有效控制。除此以外，在空域范围内，监管飞机飞行动态的人员必须时刻对飞机的空中坐标与飞行航线与方向进行准确判断，才能实现对于空中冲突的有效避免。但是在ADS-B系统的支持之下，地面对于飞机飞行动态的远程实时监控水平得到大大加强，空中冲突的可能性也因此显著降低。
其次，在飞行管理方面，ADS-B系统能够更为便捷地实现地图加载。该系统不仅仅在地图加载方面十分便捷，同时还能够支持地图的按比例放大缩小，并且支持在对地图操作的同时，将对应地理区域内部的飞机进行标志，便于相关工作人员对飞机的地理坐标和相对位置进行判断，这对于地面工作人员而言有着积极意义。而对于机载方面，飞机在ADS-B系统的帮助之下，能够对即将飞行的航线地图进行加载并识别地形，从根本上看，这是一种帮助飞行员拓宽视野的方式。此外，ADS-B系统的地图系统，能够支持直接的航路绘制，标识出机场的进港程序，便于飞行管理人员实现对飞机的航线的监测，以及及时确定飞机是否存在偏离航线的状况，并且监督飞机是否依据既定的进港离港的程序降落或起飞，在发现问题的时候，还能够在该系统环境之下，与飞行员共同进行合理修正。
最后，ADS-B系统能够实现对于飞机动态的实时反馈，并且有效建立起跟踪管理模式。虽然雷达也能够实现对于飞机飞行状态的动态显示，但是ADS-B系统却能够支持更高的动态显示频率，并且以更为直观的方式呈现出来。在ADS-B系统参与的飞机飞行状态管理过程中，飞机的飞行轨迹能够得到更为完整的展示，地面管理工作人员也能够依据相关数据来实现飞机实际航向以及飞行的高度与速度等多方面的综合信息。除此以外，在塔台中心区域，管理员还可参考比例尺进行判断训练以飞机为中心的一定半径与高度区域是否有出现其他飞机的情况，确保飞行安全。整体而言，ADS-B系统赋予管理人员以更为完善和直观的飞行跟踪信息展示，对于提升管理工作效率效果有着积极价值。
三、结论
ADS-B系统的深入应用，直接推动了航空飞行质量，对于降低空域以及机场事故有着不容忽视的积极价值。由于ADS-B系统基于GPS展开工作，因此砸精确度、可靠性以及运行成本等方面，都具有显著优势，当前已经得到相关部门和一线工作人员的充分肯定，成为保障航空安全的重要支持力量。
参考文献：
[1]李云飞.广播式自动相关监视系统在民航空管系统中的应用[J].物联网技术,2011(3)
[2]崔盟霞,王杰.自动相关监视(ADS-B)在民航的应用前景分析[J].大众科技,2011(7)
[3]陈亚青,李士刚.中美ADS-B发展应用对比分析[J].交通企业管理,2010(4)
论文作者:李禹佟
论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期
论文发表时间:2019/1/14
标签：飞机论文; 系统论文; 航空论文; 信息论文; 地面论文; 数据链论文; 机场论文; 《科技新时代》2018年11期论文;