场面和广域多点定位系统技术要求的差异性阐述

邱志豪

摘 要 本文主要介绍场面和广域多点定位系统技术要求，通过对比阐述它们之间的差异性，为民航行业技术人员深入研究多点定位系统技术要求提供有力的帮助。

關键词 场面 广域 多点定位系统 技术要求

中图分类号：TH911.7 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.07.017

Explaining The Differences of Technical Requirement

between MLAT and WAM

QIU Zhihao

（South China Air Traffic Control Bureau of CAAC， Guangzhou， Guangdong 510403）

Abstract This paper mainly introduces the technical requirements of scene and wide area multi-point positioning system， and explains the difference between them and provides a powerful help for the technical personnel of civil aviation industry to study the technical requirements of multi-point positioning system.

Keywords scene； wild area； multi-point positioning system； technical requirements

0 引言

多点定位系统已经被国际民航组织ICAO确定为未来监视技术发展的主要方向，欧美主要航空强国正在加速推进多点定位技术的应用。近年来我国民航行业也在积极推动多点定位系统设备国产化，同时制定技术标准和相应政策，以及开展专业执照考核，促使系统推广应用日趋完善。

多点定位技术主要是利用多个接收站接收目标发射的同一应答信号，通过对各个接收站接收的信号到达时间差进行解算处理实现目标定位。从系统结构（时间同步方式）上看，多点定位系统可分为分布式和集中式，它们均具有主动式和被动式两种工作模式。跟雷达设备对比，多点定位系统具有定位精度高、更新率快、系统构成简单、部署和维护成本低等优势。

根据应用场景不同，多点定位系统可分成两种类型：机场场面多点定位系统（简称场面多点）和广域多点定位系统（简称广域多点）。前者主要应用于机场场面，对场面上的航空器和车辆进行监视；而后者应用于终端（进近）或航路。

国内民航行业将多点定位系统技术要求也划分成两部分，分别是机场场面多点定位系统通用技术要求[1]和广域多点定位系统通用技术要求[2]。国内外厂家研制生产的多点定位系统根据设备型号须满足对应的技术要求，才能获得使用许可证，才允许作为合法设备投入安全生产。

由于不同应用场合的关注点不一样，场面多点和广域多点的技术要求的内容存在差异性。本文主要通过对比分析这两个技术要求，总结归纳出异同点，可以为技术人员深入研究多点定位系统提供铺垫和帮助。

1 技术要求差异性对比

1.1 系统组成

场面多点和广域多点的系统组成是基本一致的。无论是系统主要组成、支持双网、支持双机、手动/自动切换功能，还是采用商业货架产品、成熟操作系统等，两者要求均相同。不过需要注意一下，测试应答机在场面多点属于必选，但在广域多点属于可选。

1.2 总体要求

场面多点和广域多点的总体要求是完全相同的。它们都拥有以下功能或能力：物理防错安装设计、防雷设计、重启时间、切换时间、BITE自检、抗干扰和分辨交织应答、过流和过压保护、设计寿命、系统年度可用性、MTBCF和MTTR、处理模A/C/ S类信号等。

1.3 性能要求

场面多点和广域多点在性能要求上关注不一样。除了系统容量相同之外，存在以下区别：

（1）系统处理时延。场面多点要求不大于0.5s，而广域多点根据不同模式来定义：在数据驱动模式（通信设施时延不超过500ms）不大于1s，在周期性延迟模式不大于目标报告输出周期加1s，在周期性预测模式不大于0.5s。

（2）目标报告平均更新率。场面多点要求按照每秒至少1次设计，以达到每秒1次的概率来统计，在系统监视范围内和机动区不小于95%，在停机坪不小于70%，在停机位不小于50%。而广域多点则要求航路和终端（进近）的目标报告更新最大间隔值分别是8s和5s，系统更新ACID和模式A代码变化的概率不小于95%（3倍更新最大间隔），系统更新紧急代码和SPI的概率不小于95%（1倍更新最大间隔）。

（3）系统周期性服务报更新率。场面多点要求不大于每次1s，而广域多点要求不大于每次5s。

（4）目标水平位置精度。场面多点仅对场面目标有要求：在跑道、滑行道和停机坪中心线，达到7.5m和12m的置信度分别是95%和99%；在停机位，在5s内目标平均水平位置误差不超过20m。而广域多点要求航路和终端（进近）的目标水平位置精度最大值分别是350m和150m。

（5）探测目标概率。场面多点要求对模式S目标的探测概率如下：在跑道、滑行道和停机坪中心线2s内不小于99.9%；在停机位5s内不小于99.9%。而广域多点要求位置探测概率不小于97%。

（6）系统错误探测概率。场面多点要求小于10-4，而广域多点要求不大于10-3。

（7）系统目标识别概率。场面多点要求模式S目标应大于99.9%，而广域多点要求在1个目标报告更新最大间隔内，系统识别航空器地址码概率不小于99%，系统识别模式A代码和C代码概率分别不小于98%和96%。

（8）系统错误识别概率。场面多点要求在5s周期内小于10-6，而广域多点要求对航空器地址码、模式A代码、模式C代碼、ACID的错误识别均不大于0.1%。

（9）航迹初始化。场面多点要求系统航迹起始时间不大于5s。而广域多点要求在5倍更新最大间隔内（起飞目标以3倍更新最大间隔来计算），系统航迹起始概率达到99%。

此外，广域多点要求能够区分间隔超过10NM的具有相同航空器地址码的目标。仅配置模式A/C应答机的航空器在表1所示空域范围和间隔水平下，须满足以下要求：位置探测概率在间隔1和间隔2须分别达到不小于60%和98%；代码识别概率在间隔1和间隔2分别达到不小于30%和90%。

表1 模式A/C航空器水平间隔

1.4 询问站

场面多点和广域多点对询问站的描述类似，包括询问站主要设施组成、询问控制、工作频率、发射脉冲指标、被动运行模式、模式S 选择性询问、天线极化等。唯一不同点就是：发射机作用范围。场面多点要求不小于2.5 km，而广域多点要求发射机的脉冲峰值功率应满足系统监视范围覆盖要求，输出功率可调。

1.5 接收站

场面多点和广域多点对接收站的描述仅有部分相同，包括接收站主要组成、信号解码处理、工作频率、天线极化等。存在以下区别：

（1）接收站之间时差测量精度。场面多点要求是任意两个接收站之间时差测量精度不大于10ns（分布式系统），广域多点没有这个要求。

（2）接收机灵敏度。场面多点和广域多点分别要求不大于-75 dBm和-85 dBm。

（3）接收机动态范围。场面多点和广域多点分别要求不小于65 dB和75dB。

（4）解码能力。场面多点要求接收机正确探测解码率须满足：功率为MTL+3dBm（广域多点要求一样）时不小于99.9%，功率为-78dBm（广域多点要求-88dBm）时不小于90%，功率为-81dBm（广域多点要求-91dBm）时不小于15%。

1.6 测试应答机

场面多点和广域多点对测试应答机的描述完全一致，包括主要组成、发射机工作频率、发射脉冲指标（幅度差值、频谱、杂散和二次谐波）、接收机工作频率、切线灵敏度、天线极化等。

1.7 中心处理站

场面多点和广域多点对在中心处理站的描述仅部分相同，包括目标信息处理、输出ASTERIX格式报文（CAT019服务报、CAT020目标报告和CAT021 ADS-B目标报告）、数据传输协议、时间同步功能等。存在以下区别：

（1）数据输出模式。场面多点没有此项要求，而广域多点要求支持数据驱动模式、周期性延迟模式和周期性预测模式。

（2）CAT010场面移动数据报。场面多点要求输出，广域多点不需要。

（3）目标报告数据项。场面多点和广域多点对目标报告数据项输出有区别，详细见表2所示。

表2 多点定位目标报告数据项

1.8 监控维护单元

场面多点和广域多点对监控维护单元的描述一样，包括目标实时显示和记录回放、本地和远程监控能力、实时监视系统模块及通信网络、周期性检查关键性能参数、配置和控制功能、连续性检查系统完好性、初始化故障组件、分析系统数据输出质量、日志记录和查询、系统用户权限分级管理等。

1.9 工作环境

场面多点和广域多点对工作环境的描述也相同，包括工作电源（接收站、发射站、测试应答机拥有交流和直流，中央处理站、监控维护单元仅有交流）、室内设备环境适应性（温度、湿度）、室外设备环境适应性（温度、湿度、风速、降雨、冰雹、冰载、盐雾、外壳防护等级）。

2 总结

多点定位系统未来将会在我国民航进行大规模推广建设。通过对比分析场面多点技术要求和广域多点技术要求之间的差异性，认真研究和透彻理解行业标准，提高设备保障和维护测试水平。

参考文献

[1] 多点定位系统通用技术要求 第1部分：机场场面多点定位系统（征求意见稿）.中国民用航空局空中交通管理局技术中心，2016：1-8.

[2] 多点定位系统通用技术要求 第2部分：广域多点定位系统（征求意见稿）.中国民用航空局空中交通管理局技术中心，2016：1-9.