西北地区应用ADS-B的关键问题研究

摘要：广播式自动相关监视系统（ADS-B）在民航空管领域的应用价值极高，近年来相关理论研究和实践探索大量涌现。西北地区已完成ADS-B系统的全面部署，基于此，本文结合系统在西北地区实施中遇到的问题，并深入探讨问题解决途径。

关键词：民航空管;ADS-B;地面站;天线配置

引言：广播式自动相关监视系统具备三种监视功能，包括地空监视、空空监视、场面监视，配套系统包括显示器、天线、数据链收发系统、GPS接收系统，在数据链支持下，系统能够广播自身的高度、位置等信息。但结合西北地区实际部署情况可以发现，该系统在应用中很容易遭遇一些问题，这类问题的处理正是本文围绕该系统开展具体研究的原因所在。

1.关键问题分析

1.1地面站配置问题

面临不同技术要求和使用需求，广播式自动相关监视系统地面站能够提供多种配置方案，但如果配置方案选择不当，系统应用效果将受到直接影响。系统地面站配置可采用的方案包括全向天线备份/不备份方案（方案1、2）、定向天线备份/不备份方案（方案3、4），主用系统、备用系统分别为定向天线、全向天线/全向天线+1定向天线（方案5、6）。上述六种系统地面站配置方案存在不同优缺点，必须聚焦方案的科学选用，避免系统无法充分发挥自身效用的情况出现[1]。

1.2技术发展水平问题

广播式自动相关监视系统的应用实现了民航空管地面监控手段的进一步健全，无法在所有位置建台的雷达缺陷得以有效弥补，系统实现的高质量监控在雷达监视覆盖方面问题解决中表现突出。西北地区区域面积大，地形复杂，高原、高高原地形交叠，地面站在选址过程中存在无法设台的境地。相较于雷达，系统的建设投资成本极低，同时存在使用寿命长、维护费用低的优势，同时可实现场面监视、监控指挥、自我识别，在促进飞行器监控、提供交通信息、保障飞行安全、传统各类飞行信息方面表现也较为突出，能够为空中交通流量增大、运行效率提升提供支持。但值得注意的是，受现有技术发展水平限制，系统在应用中也会受到一定限制，以系统应用涉及的1090MHz ES标准为例，该标准与SSR存在相互干扰。同时由于国内ADS-B设备生成厂家较多，布局规划不统一等问题会使得ADS-B系统全区域入网存在问题。最后，过度使用频谱也使得系统在上行广播能力方面存在欠缺，无法实现对空中交通情报服务和飞行情报服务上行广播电文的容纳，这类不足必须引起业界重视并设法处理[2]。

2.问题解决途径

2.1科学选择地面站配置方案

深入分析上文提及的六种方案可以发现，方案1存在接收能力有限缺点，但同时存在维护方便、成本较低、冗余配置优点，适用于中西部区域的地市机场。方案2存在接收能力弱、单天线易受干扰缺点，但在成本和维护方面具备优势，适用于新疆等中西部航路;方案3存在成本很高、维护不便确定，及接收能力强、冗余配置优点，适用于高密度空域及虹桥机场、首都机场等枢纽机场;方案4存在维护不便、无备份缺点，及接收能力强优点，适用于高密度空域、珠三角区域空域等大型机场;方案5的成本较高，但存在接收能力强、冗余配置优点，适用于京广、京沪等繁忙航路及大中型机场;方案6成本较高，存在接收能力强、冗余配置、能够实现定向接收增强等优点，适用于长三角区域机场。对于西北地区的甘肃、青海、宁夏地区推荐使用方案1、2，方案4、5對于陕西西安管制区更适合。

为解决上文提及的地面站配置问题，广播式自动相关监视系统地面站配置需要结合航路、机场规模选择不同配置方案。由于西北地区机场布局相较稀疏，在西部地区机场或航路、航线配置地面站时可选择全向天线，全向天线的安装和维护较为便利，在运营成本控制方面表现突出。对于存在严重信号交织、数量较多的陕西西安管制终端区等机场，为保证监视效果满足需要，地面站配置应选择定向天线;

为解决上文提及的技术发展水平问题，系统规范统一发展必须得到重视，考虑到雷达监视与广播式自动相关监视系统属于互补和共存关系，为最大化发挥系统作用，系统的未来发展应关注西北地区空中监视实际能力配备情况，对于陕西西安区域，需关注雷达系统的进一步完善。对于甘宁青繁忙区域，可同时发展系统和雷达。对于青海和甘肃非繁忙高原区域的航路监视来说，可以系统为主，系统监视下程序管制需要同时向系统管制逐步过渡。西安、兰州、西宁等省会机场在场面监视层面，需关注系统与多点定位系统及场面监视雷达的结合应用，这一发展趋势必须已得到主管部门的重视。

结论：综上所述，广播式自动相关监视系统在民航空管领域的应用价值极高。在此基础上，本文涉及的西北地区科学选择地面站配置方案、积极推动技术发展等内容，则提供了可行性较高的系统优化应用路径。为更好服务西北地区民航空管，还应聚焦信息传输、精度指标、行业规范等方面的研究。

参考文献：

[1]李坤龙.基于ADS-B在空中交通管理实际应用的研究[J].民航学报，2021，5（03）：37-40.

[2]贾宇.民航ADS-B工程地面站配置方案分析研究[J].长沙航空职业技术学院学报，2020，20（03）：83-87.

作者简介：温芳平（1986.05.25）;性别：男，民族： 汉 籍贯：陕西省宝鸡市，学历：本科，毕业于西安陆军学院;现有职称：工程师;研究方向：民航飞行程序设计，通信导航。