试论ADS—B在空中交通管制中的应用与发展

刘菁

摘 要：我国经济以及科学技术不断得到发展，这就直接对我过航空事业的发展奠定了一定的基础，人口的不断增长、经济的不断发展以及跨地区交流的需求不断增大，种种因素都使国内外不断增加空中飞行器的数量，导致本就紧张的空中交通更加的拥堵。如何处理空中交通拥堵问题如今已成为各国都关注的重要话题，各国都在寻找不同的方法来解决这一现实问题。本文对国内外空管系统发展概况进行了阐述，并探讨了ADS-B技术的运用及问题。

关键词：ADS-B技术；空中交通；管制

从目前的社会发展情况来看，科学技术有着日新月异的发展，与其相应发展的还有航空领域的军事机以及民用机的发展，它们都以一种空前的发展形式行走在科技的最前端。现有的军事以及民用飞机需求量不断加大，但是目前可用的空域资源却是及其的有限，这一矛盾的现象随着科技的发展愈加激烈，这种情况下，航空领域出现了很多与往日不同的新特征。以国有或者私有的名义拥有航空器和直升机的数量有大幅上升的迹象，而且空域出现飞行器密集的状况。从最新的美国运输部报告中不难看出美国单程飞行的次数呈现直线上升的态势，而我国航空公司则预测未来的20年我国的客运周转量会突破1.2万亿人千米。这样的增长使得机场和航行路线都有拥堵风险，于是，充分科学地利用有限的空域成为必须要紧急解决的当务之急。自动相关监视（ADS）技术成为最前沿的研究成果，现己在国际空中交通管制中得到了很好的应用，其中广播式自动相关监视（ADs一B）则是基于GsP和数据链的新兴监视技术。

一、国内外空管系统发展概况

1.国外概况

2002年，澳大利亚航空安全局在首次成功完成ADS-B空地协同运行实验以后，立即制定了澳洲大陆ADS-B实施计划。根据这个实施计划，2005年，大部分商用喷气客机装备了ADS-B机载设备。除此之外，航空服务当局还根据ADS-B技术制定了改进流量管理、机场地面监视等多方共享的有关长远发展规划。该计划使澳大利亚成为最早因ADS-B而受益的国家。本世纪初，美国首先在阿拉斯加地区的通用航空飞机上推广应用ADS-B技术。本规划拟在前期（2002年～2006年）拟定国内ADS-B地面装备系统构架，为通用以及商用航空配备了记载设备，并在终端区域改善空对空避撞协同能力；中期 （2007年～2012年）则完成ADS-B在航路应用的前期鉴定、认证、批准程序，全面安装具有“交通信息服务”（TIS-B） 和“飞行情报服务”（FIS-B）上行广播功能的地面设备，全面提供了情报以及管制服务；远期 （2012年以后） 对各飞行阶段的机队装备规定了ADS-B相关要求，空管在终端以及航路都要按照定义和认证的ADS-B飞行要求持续运行。

2.国内概况

中国运用ADS技术并不算晚，早在1998年的时候，中国航空为了对新的航行系统发展道路进行探索，从而使西部地区的航空运输有一定的发展，在国际航空组织新航行系统发展规划指导下，在抓住中国西部地区的基础上开辟欧亚新航路的战略机遇，启动了国内第一条基于ADS技术的新航行系统航路（L888航路）建设。2000年，在完成了新系统的评估以及测试之后投入了运行。2004年，北京、上海、广州相继建成了三大管制中心。并且为三大区管中心的配套空管自动化系统配备了相应的ADS航迹处理功能。近年来，我国航空公司的机队规模在快速扩大，机型也在不断变化更新，许多的航空器都使用了适合新航行系统的机载电子设备，并且具备了地面以及天空数据通信的双向能力。中国航空在发展新航行系统和改进空中交通监视技术方面开展了许多建设性的活动，也取得了一些成果，但总体上而言并没有突破相关技术框架。所以，在解决空管的突出问题，对安全与效率进行改善方面，效果并不是特别明显。而ADS-B技术的逐步成熟，为寻求新的突破提供了机会。现在ADS-B技术发展已经进入实用阶段，但我国的ADS-B技术仍然处在概念阶段。而澳大利亚空管优势，在很大程度上得益于ADS-B技术的大胆使用以及超前规划。相比之下，我们在ADS-B的实用技术研究、机载设备配备、地面系统建设、飞行和管制人员的操作技能培训等多方面，都还缺少实际可行的规划与安排。但值得高兴的是，相关空管当局已经开始对ADS技术的运行状况进行考察，并表示会进一步对这项技术进行开发与利用，这将对我国的航空活动产生重要影响。

二、ADS-B技术运用及问题

1.早期的ADS-B技术有很多的限制，找不到很好的方法进行突破而达到ADS-B技术方面的成熟。即使现阶段ADS-B技术已经相对而言比较成熟，但是在中国的市场上，这项技术却并没有太大的进步，可以说在国外已经找到更高级的监视技术时，中国在空管方面还处于落后的雷达网络部署阶段，所以说我国在该类技术方面，相对而言比较落后。

2.ADS-B技术适用于空中的交通管制，部署航管雷达的大陆区域为航空器供给优越的虚拟雷达管制服务。在雷达的全部覆盖区域，即便不增加雷达设施也可以利用低价格强化雷达的系统监视功能，提升航路甚至终端区域的飞行容量。多点式ADS-B地面的设施联网，能作为雷达监视网络的旁路体系，还能提供不低于雷达間隔标准的空管类服务。运用ADS-B技术在大区域内呈现飞行的动态监视，对飞机的流管管理的改善非常有力。运用ADS-B技术的上行数据广播，为正在运行的航空器提供各种有利情报。ADS-B在空管上的运用，表明了传统的空中交通管制必将出现很大的变革。

3.ADS-B技术可以真正的对飞行信息实现实时共享，在空管中截获的各种行管航行信息，不仅是对当地进行的必要的空管，更是对跨地区飞行实行五凤溪的管制，这些资源对航空公司管理效率的提升非常有利。以往传统形式的雷达监视远程截获信息的能力比较弱，不仅截获的信息格式较为杂乱，就连信息的处理成本也相对较高，并且很难呈现指定航迹的合理筛选，无法将信息实现共享。利用空地一体化、全球可互用的原则，充分的发展ADS-B技术，给航迹信息共享提供有利、可靠的支撑。

4.ADS-B技术本质上可以理解成契约制，空管获得的讯息报告方法只是对航路逐步的进行约定，利用飞行的航迹以及报告周期这类因素对最终的通讯资费进行影响。这也是ADS-B技术发展到今天却并没有被广泛应用的最主要的原因，且其运作的成本较高，这成本根本不足以让空管进行选择。

三、结语

与传统的雷达监视手段相比，ADS-B技术有着一系列的优势。目前，国际民航组织已经与有关国际组织以及各缔约国达成共识，决定将ADS-B作为全球未来主要监视技术的发展方向。

参考文献：

[1]AC-93-TM-2011-01.《广播式自动相关监视管制运行规程》.

[2]吕小平.ADS-B技术介绍[J].空中交通管理，2005年04期.

[3]张天平，郝建华，许斌，丁丹.ADSB技术及其在空管中的发展与应用.endprint