空管自动化系统中ADS-B技术的应用分析

喻之畅

摘 要：空管自动化系统中ADS-B是一项十分重要的技术，该技术的发展是建立在自动相关监视技术上的。ADS-B技术在应用中能够有效提升飞机的监视等各方面性能，从而更好地为空管自动化系统服务，保障人们的人身安全与财产安全，促进航空事业的可持续发展。本文通过对空管自动化系统中ADS-B技术的应用进行分析，以期为从事相关研究的工作人员提供一些参考意见。

关键词：空管自动化系统;ADS-B技术;应用

中图分类号：V355 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0020-02

这些年人们生活水平不断提高，出行方式变得多元化，航空运输交通成为了越来越多的人们出行的选择。为了提高航空运输安全与质量，降低发生航空安全事故的概率，就要加强对空管自动化系统使用的研究，在空管自动化系统中ADS-B技术的应用十分广泛，且取得了十分良好的效果。因此航空工作人员要不断优化工作方法，加强现代管理理念的学习，不断提升空管的工作效率与质量。目前ADS-B技术是一项较为先进的新技术，空管自动化系统也正加强对该技术的研究与应用，从而实现对飞行信息的共享，进而更好的保障乘客的人身与财产安全。

1 ADS-B技术概述

1.1 ADS-B技术

ADS-B技术在空管自动化系统中的应用主要体现在通信与监视技术中，在应用中能够有效发挥其强大的功能，更好的结合冲突的探测、ATC监视等，进而保证航空系统的安全性与稳定性，提升空中交通的社会综合效益[1]。ADS-B技术的实现以空对空监视为基础，并且一般情况下包括信息源数据等，这样就能够将通信与监视系统进行有效的融合，并为空管自动化设备提供更加高效精准的数据信息。通过GNSS、IRS等方式对相关信息进行获取。ADS-B技术在应用中能够对航空飞机的经纬度、飞行高度与时间等进行准确的获取，并对与之有关的信息进行展示，同时还能对飞机的航线拐点等信息进行掌握。ADS-B技术在应用中，在对飞机位置进行获取时是通过有效算法和提取处理实现的。为保证用户能够清晰、实时的看到飞机的背景、航迹等信息，就要通过伪雷达的应用。ADS-B技术利用网状与多点对多点的形式，利用地面加载机实现双向通信。同时ADS-B技术还可以与其他飞机上的ADS-B设备进行连接，这样就能将其他飞机的信息进行展示。ADS-B技术在空管自动化系统中的应用會越来越广泛，也会在应用中取得良好的效果，为人们提供更加优质的服务。

1.2 ADS-B技术应用特点

1.2.1 信息共享

在实际应用中，ADS-B技术通过与卫星技术的共同工作，实现空地一体化，通过得到广播信息，管制员能够对相邻航空器的信息进行有效的获取，从而实现信息共享，提高管制员的管控精准度[2]。航迹信息共享，能够有效提高管制员的工作效率，提高操作的精准度，从而更好地保证乘客的安全。

1.2.2 相互监控

ADS-B技术应用在航空器上，能够实现相邻航空器之间的有效沟通，并保证之间的沟通质量，得到更好的空地协调水平。在ADS-B技术的应用下，能够有效提高位置的准确性，并能获取航空器未询问的信息。在ADS-B技术的应用下，报告的准确性相比之下更高，也能对TCAS的基本性能进行提升，进而保证航空器的安全。

1.2.3 交通管制

ADS-B技术的应用，能够对雷达监视的局限性进行有效的弥补，从而更好的实现对飞机飞行活动的监视。一部分区域为无雷达覆盖，或者一部分区域是雷达监视的盲区，就可以通过ADS-B技术的应用，在不增加设备的情况下，对航空器的飞行状态进行监测。同时，在ADS-B技术的应用下，还能实现对航空器的动态监控，能够有效调整航迹与相关参数，从而保证流量管理的时效性。

1.2.4 地面监控

ADS-B技术的应用中，能够在空中进行定位信息的发布，也能通过对地面广播信息来实现，从而地面对区域的监控更加方便。ADS-B技术的应用，能够辅助原来的雷达系统完成监视工作，更加准的确定航空器的基本信息。当在地面集成登机桥中应用监视系统时，能够对地面情况进行实时的监视与管理。

2 空管自动化系统中ADS-B技术的应用

2.1 多雷达数据融合模块

多雷达数据融合模块的核心设备就是监视数据处理服务器，在应用中是通过空中交通态势进行准确、高效的处理，在计算中以监视数据处理技术实现对飞机空中信息的采集、多雷达数据处理等工作，当完成处理后，将结果进行输出，并最终显示在服务器上[3]。对目标数据进行识别主要是通过目标报告的接收、数据传输、目标数据的过滤、格式转化、子功能分配实现的。在多雷达航迹跟踪器中，未对坐标格式进行有效的统一与转换，就会通过目标数据的过滤，先对航迹报告进行处理，此处理要赶在其他类型数据处理前完成。当需要获取飞机飞行的水平位置，多雷达航迹跟踪器也会通过交互式多模型完成对数据的过滤，并对点迹或者报告进行处理，对航迹之间的联系进行更新，并对飞机水平方向上的不同数据进行获取，主要信息有速度与高度等。当需要获取高度等方向上的相关数据时，要通过卡尔曼滤波、决策算法来完成对相关信息的获取。关于飞机的飞行状态通过多个监视源能够有效掌握，当完成数据采集后，多雷达的航迹就能够通过计算得到，这样就能提高计算结果的准确性，更好的服务于多雷达数据融合。当对一架飞机进行监视时，也可通过多个ADS-B地上设备完成，对多个设备获取的数据信息，依然能够将其作为单一的信息进行融合，所以在ADS-B系统应用中，空管自动化系统在对航迹进行处理过程中不受ADS-B的影响。并利用多雷达航迹跟踪器，对飞机的航迹跟踪时通过多种监视源完成，从而解析航迹的各种数据。

2.2 信号接入模块

对监视数据的接收与处理是自动化系统信号接入模块的主要功能，对数据信息的处理是通过SFP完成，也就是前端处理装置实现的，该装置一般有监视数据比选与接口设备两个单元[4]。ADS-B完成数据采集后，并通过接入设备将数据传输到监视数据比选单元。分路器与交换机等一起组成外接口设备，能够最多支持32路网口传输与72路串口传输。在数据进行传输过程中需要有协议支持，这种通用的协议，格式为ASTERIXCat021/023。双通道传输模式的应用，能够有效防止通道出现异常对数据传输造成的影响，也能够实现两个通道的互相切换，且两个通道都能实现数据传输。这样系统就能通过对各项指标的分析控制，自动选择最优的传输通道，从而提高数据传输的质量，同时也应能通过用户的手动操作完成通道的切换。

2.3 动态显示模块

在空中交通态势显示器的利用下，能够对ADS-B的全部数据信息显示在管制员的眼前，从而实现人机交互，通过这些数据信息的利用，还能够优化管理人员的决策，降低管制员的工作压力[5]。在态势显示模块中，对数据进行显示时一般有ADS能力和连接建立指示符等，数据显示主要体现在对应的航班标牌上。当航迹带有ADS-B信息时，管制员能够选择一个航迹与ADS-B位置实现关联。

2.4 飞行计划处理模块

飞行计划处理模块能够生成报告，并对飞行计划进行拟定，且在运行中能够对数据进行自动采集，对航迹实现自动识别等。实现飞行计划与系统航迹的相关功能，就要对航班、二次代码等进行充分考虑。当前与之前的二次代码和地理位置存在关联，就会对飞行计划进行更新，并通过航班标牌来完成相关该计划，该过程还可通过手动输入来完成。当两个系统航迹的二次代码一致时，要完成一致性检验，在系统航迹与4D航迹相同时完成相关。

2.5 告警处理模块

现告警处理计算是设定好的雷达目标处理标准来进行的，在该系统进行告警处理时，要完成最低安全情况下的告警和冲突告警，一般情况下标识为MSAW、STCA等。

3 ADS-B技术的发展展望

这些年我国航空事业取得快速发展，无论是航空飞机的数量，还是乘坐飞机的旅客数量都得到快速增长，人们对航空企业的服务提出更高的要求[6]。但目前机场出现的航班延误、返航备降等各种情况，使得航空管制效率与质量未能得到有效提升。ADS-B技术在未来的发展，会不断加强创新与改革，因此我国要加强政策与资金投入，满足民航对ADS-B技术的需求。同时，也要积极推进建设ADS-B监视核心系统，将雷达系统作为辅助，这样就能够实现二者的互补，在协助工作下不断提高其工作质量与效率，这样才能有效推进空中一体化管理系统的构建。但我国对ADS-B技术的发展与应用与发达国家相比還存在一定差距，且在应用中还存在一些问题，因此我国的航空领域要认识到ADS-B技术的重要性，积极推动ADS-B技术在空管自动化系统中的应用，从而为我国的航空事业的可持续发展打下坚实基础。

4 结语

空管自动化系统中ADS-B技术的应用是时代发展的必然，这就要求民航产业要认识到ADS-B技术的重要性，并积极将该技术应用到空管自动化系统中。因此就要对ADS-B技术在空管自动化系统中应用特点进行熟悉，从而实现在多雷达数据融合模块、信号接入模块、动态显示模块、飞行计划处理模块与告警处理模块的有效应用，进而提高我国航空事业的可持续发展，保障人们出行人身与财产安全。

参考文献

[1] 黄丹珺.ADS-B技术在INDRA空管自动化系统中的设计与应用[J].中国高新技术企业，2017（1）：41-43.

[2] 余阗.浅析乌鲁木齐空管中心ADS-B接入自动化系统优化与研究[J].科技创新与应用，2017（31）：193-194.

[3] 黄宇军.过渡高度、过渡高度层在空管自动化系统中的应用与分析[J].信息与电脑（理论版），2017（16）：28-29.

[4] 孙元，汪卫华.民航空管自动化主用系统与应急备份系统的信息同步[J].电子技术与软件工程，2018（4）：115-116.

[5] 佚名.S模式雷达技术在国产NUMEN-3000空管系统中的应用[J].自动化与信息工程，2018（4）：16-19.

[6] 高永刚.ADS-B监视技术功能探讨及特点分析——基于1090ES数据链[J].现代商贸工业，2018（4）：188-190.