1090ES数据链通信模式下的ADS

吴逸群

摘 要： 现代航空事业发达，每天均有大量航班处于工作状态，需要通过有效的监控了解其工作态势，进行必要的地空通信。基于此，本文以1090ES数据链通信模式的优势作为切入点，对ADS—B技术下UAT、VDL-4和1090ES三种数据链通信模式进行对比，再以此为基础，论述1090ES数据链通信模式下的ADS—B应用，为后续的航班动态监控工作提供参考。

关键词： 1090ES；数据链通信；ADS—B；动态监控

前言：ADS—B（Automatic Dependent Surveillance - Broadcast）即广播式自动相关监视，该技术摆脱了传统人工操作的困扰，可以自动进行通信作业，通过与机载设备的交互获取参数，向地面站输送飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息，以便于导航和飞机控制作业。现代航空事业的发展对动态监控的要求越来越高，分析上述内容和技术有一定的现实意义。

1.1090ES数据链通信模式的优势

1.1ADS—B的三种模式

ADS—B的三种模式分别是UAT、VDL-4和1090ES数据链通信模式。三种模式中，UAT模式出现的最早，20世纪50年代即已经应用于地空数据传输，技术简单，费用较低，能够满足CNS/ATM的各项通信标准要求，也能支持多种通信模式，对工作环境的要求较低，满足大规模应用需要。VDL-4模式以自组织式时分复用多路（STDMA）方式作为核心原理，能够完成多个信号的同步接受，信息传输带宽可以达到25KHz的高水平，同时工作频率也比较理想，在118MHz-137MHz之间，这保证了系统较广的工作范围。1090ES模式是S模式的一种，S模式数据信息传输采用PPM（Pulse Position Modulation）方式编码，应答编码是1090MHz，因此也称为1090ES模式，该模式传输能力尚可，可以进行一对一的精准通信，提高监控的实时价值[1]。

1.2三種模式比较分析

UAT、VDL-4和1090ES数据链通信模式各具优劣势，以通信作业频率、信道比特率、信息长、传输率、通信速率为指标，获取三个方式的对比如表1所示。

从结果上看，1090ES的祖业频率高，传输率大，有利于进行对象锁定和一对一通信，表面其他信号的干扰，通信速率虽然不大，但考虑到飞机飞行的一般态势，已经能够满足动态监控工作要求[2]。

2.1090ES数据链通信模式下的ADS—B应用

2.1工作流程

在常规条件下，地面部分和记载通信设备的作业是自动化进行的，飞机起飞后，地面站和记载设备同步进行信号的收发工作，1090ES数据链通信模式下，系统作业频率达到1090MHZ（兆赫兹），能够大范围收集各类信号，保证对地面站信息的收集效果，并对收集所获信息进行筛选，挑选其中匹配度最高的信息读取、获取核心内容。当飞机存在通信需求时，可以在固定信道内进行信息传输，较高的传输率保证了地面站的信号接收效率，即便某一波段信号未能得到捕捉，持续发送的信号也有较大几率被读取，实现飞机和地面部分的交互和动态监控。

2.2应用模拟与分析

我国首都机场已经初步完成1090ES数据链通信模式的构建和应用，研究人员收集了首都机场相关工作参数，对1090ES数据链通信模式的工作态势进行信息化模拟。模拟工作借助计算机进行，分别为单架次航班模拟，多架次拟（10）和超多架次模拟（50），了解1090ES数据链通信能否准备进行信息捕捉、以及信息的可辨识度、筛选的时间和准确性，模拟工作共进行100次，借助计算机进行参数调整加快模拟过程，所获信息如表2所示。

结合表2数据可以发现，在三类模拟中，四项指标情况均比较理想，除超多架次的通信作业外，单架次、多家次模式信号捕捉都可以达到98%以上，准确率超过99%，筛选时间不超过1s，可辨识率超过95%。考虑到实际工作中很少出现50架次航班同步通信的情况，1090ES模式能够满足一般性的动态监控要求。

总结：综上，作为ADS—B三种模式之一，1090ES数据链通信的价值更为突出，能够很好的满足航班动态监控需求。ADS—B技术下，UAT、VDL-4和1090ES数据链通信模式各具优劣势，UAT模式通信传输率较高，信息范围大，VDL-4模式通信作业效率高，1090ES模式可进行单信道传播，免去了复杂信号互扰的问题，就航班的动态监控工作而言，其优势更为明显，可进一步推广使用。

参考文献

[1]丁建立，明卉，王静.基于监控日志的航班查询系统可靠性评估方法[J].计算机应用与软件，2017，34（10）：108-112+128.

[2]张伟.论设立“国航系”航空公司统一运行监控体系的可能性[J].信息化建设，2016（03）：242+244.