ADS—B技术在空中交通管制中的发展探讨

2019-12-19刘刚

商品与质量 2019年26期

刘刚

四川九洲空管科技有限责任公司四川绵阳 621000

1 ADS-B技术介绍

1.1 基本内容

ADS-B技术最大的应用优势是可以与雷达进行互补，即在雷达无法覆盖的地区，ADS-B技术可以提供虚拟雷达服务，实现空中交通的实时监管。随着国际间交流的频繁，航空公司为了迎合国际市场发展趋势，增设了多条国际航线。与此同时，很多国际航线都需要经过海域，该区域属于雷达无法覆盖的区域，增加了空中交通管制的难度。ADS-B技术通过多地面站和机载站进行数据传输，多地面站主要负责信息接收、处理和调整指令的下达。机载站负责信息采集和调整指令的执行，使空中交通管制部门能够实时监管飞机的飞行速度、飞行高度和飞行位置，根据其他飞机传递的信息，实现空中交通疏通，提升空域飞行安全等级的目的[1]。

1.2 工作原理

ADS-B技术属于新型的空中监管技术，可以对飞机飞行位置进行精准定位，同时能够提升信息传输的准确度，对提高空中交通稳定性有着积极的意义。ADS-B的工作原理包括以下几方面内容：首先，自动性。ADS-B在进行飞行数据传输时，不需要人为操作进行干预，系统会根据所需传递的数据类别，以不同的频率输出至对应的接收设备当中，由相应设备对信息进行集中分析，能够有效提升数据传输的有效性。其次，相关性。在应用ADS-B技术时，飞机上也会装配相应的输出和输入装置，在多地面控制站输出调整指令后，由机载系统对指令内容进行解答，驾驶员根据指令进行飞机高度和速度的调整，可以提高调整指令的可用性。最后，监视性。ADS-B技术会对空中航空器的飞行状态进行实时监督，利用传输数据匹配既定的飞行航线，如果航空器偏离了预定轨道，多地面控制站会及时与航空器进行沟通，了解偏离既定航线的具体原因，根据原因下达相应的调整指令，使其在可以尽快回归既定飞行路线，确保航空器飞行的安全等级。除此之外，所有调控指令和飞行数据都是利用广播的形式进行传递，所有的用户都可以接收到此类信息，增加了信息共享程度，进而确保空域飞行环境的有序性。

2 ADS-B技术在空中交通管制中的实践运用研究

受限于经济、技术等因素，我国空中交通管制对ADS-B技术的应用起步较晚，于1998年才开始尝试进行应用。在开辟欧洲新航线时，我国首次尝试应用ADS-B技术，直到2000年该技术的应用测试才达到相应标准。随后在2004年，以ADS-B技术为基础的空中交通管制中心落户北京、上海及广州三个航空事业最为发达的城市，才标志着该技术在我国的真正实践和应用。不过在近年来，我国在ADS-B技术的应用方面已经取得了较为瞩目的成绩。与此同时，我国也非常重视雷达覆盖范围之外的ADS-B技术应用，并且制定了由西向东的ADS-B发展规划。不过从整体上来看，我国ADS-B技术的研究与应用依旧较为落后，还有着巨大的开发价值。可以预见的是，在航空事业发展进入关键期的情况下，我国对ADS-B技术的需求显得越来越迫切，需要尽快将该技术系统、规划、合理地应用到空中交通管制之中。一方面，积极借鉴发达国家先进经验，不断实现ADS-B技术的升级改造，可以借助国外成熟的ADS-B系统来促进自身空中交通管制水平的提高；另一方面，加大ADS-B技术研发力度，自主研发并应用ADS-B技术，摆脱对国外先进技术的依赖，更能实现我国空中交通管制水平的飞跃。结合我国航空事业发展情况，ADS-B技术的应用将逐渐成为空中交通管制的核心技术，而雷达监视则将成为重要的辅助系统，有效保障管制质量[2]。

3 ADS-B技术应用价值

ADS-B是广播式自动相关监视的是英文缩写。在该技术被发明之初，由于技术本身不够成熟，其只能实现“空对空”监视，能够在一定程度上提高飞行器飞行安全性。而随着该技术的不断发展与逐渐成熟，其已经能够有效实现“地对空”监视，并在空中交通管制方面呈现出巨大价值。首先，在现有全球导航卫星系统、数字通信技术的有效支持下，ADS-B技术的应用成本较低，同时其适用范围也极广。而当前空中交通管制中广泛应用的雷达基站在边远地区的建设成本极高，甚至在某些区域不能建设，适用范围受到了极大限制，监视精确性也较为有限。两相对比，不难发现ADS-B技术在成本、适用范围及精确性三方面均有着巨大优势，这也是其在空中交通管制中应用的最大价值所在。

3.1 有效的代替雷达装置系统

我们都知道任何飞行器的飞行中都需要配备一定的雷达服务系统为之提供必要的信息服务，但是在我国大陆地区，由于受各方面条件因素的限制，所以在空域领域中是无法安装相应的航空管理雷达服务系统的，因此在这一现实情况下，如何解决空中交通管理存在的问题，发挥利用ADS-B技术优势为我们提供了面临问题的解决途径。所以这一技术在空中交通管制中的应用完全可以提供雷达系统应有的作用，更为重要的是这一技术还可以实现其他系统所不能提供的四维信息反馈方式，所以它的先进性是非常优越的[3]。

3.2 ADS-B技术为飞行器安全飞行保驾护航

这一目标的实现主要是基于如果飞行器中安装ADS-B技术系统，飞行器空中飞行过程中就会实现自身位置的定位，以及实现同类型飞行器之间位置信息上的共享，这就是该技术优于普通雷达系统服务之处，它具备更高效地远程信息截获功能，所以对于协调飞行器之间的路线情况以及对于有效防止飞行器碰撞事故的发生有着显而易见的效果，创设和谐良好的空中交通环境。保证飞行器安全稳定飞行的同时，还可以最大限度地实现飞行器自由飞行这一理想状态。加之与地面应用地良好配合，实现不同地方之间地跨区域情报对接，对于追求的空地一体美好愿望的实现不再仅仅是美好的愿望，完全有了实现的可能。

3.3 ADS-B技术在空中交通流量管制中的应用

有关行业人士应当切实的明白，ADS-B技术在空中交通管制中，主要会起到适时监测，科学分析飞行状态，并且记录实际的飞行数据的作用，所以在展开这方面的应用时，也就需要按照科学的标准展开。当此项技术得到了实际的应用之后，以往数据信息难以管理的问题就会得到较好的解决，因为其所获得的数据信息都将记录在整个ADS-B系统当中。另一方面，航空企业工作人员在开展应用的过程中，应当全面的结合实际的情况展开分析，将实际的工作意图明确的表示出来，并且融合到ADS-B技术当中。还需要注意的便是关于飞机航行中的转弯问题，航行人员如果发现飞机飞行的角度达到了较大的水准，那么接下来就应当最大程度的进行调整，之后多次展开认证确保飞行状态无误。ADS-B技术能够为空中交通流量的管制工作提供较大的帮助，它的作用也就主要体现在数据信息的衔接与调整上[4]。

3.4 ADS-B技术拥有可观的发展前景

该技术的这一优势是基于它的诸多优点以及相关的市场发展需求而得出的相应结论。首先本身这项技术的实际投资成本并不大，而在这种低投入成本下研发出的技术在实际应用在完全匹敌雷达系统提供的服务，这本身就是它的一大亮点。其次，更为重要的是这种技术不仅可以应用在空中交通管制中，还可以应用在广阔的地面领域，主要是起到对空中飞机飞行状态的动态适时监测，这也是该技术具备的重要功能之一。最后，基于前边两项主要功能基础之上，ADS-B技术还可以应用到所需情报提供等方面，伴随着全球经济一体化进程的逐步推进，各大国之间在领空、领海等方面也展开了激烈的竞争，所以该技术会凸显出更强大的应用价值。提供的飞行器相互监视功能在相互协调飞行器线路上也有着重要作用，因此综合以上种种优势的论述，ADS-B技术应用发展的可观性是不容置疑的[5-6]。