ADS-B技術(shù)在空管中的發(fā)展

自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS)技術(shù)是新航行系統(tǒng)發(fā)展最重要的成果，是國(guó)際上解決空中交通管制(空管)最有效的辦法。廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)是一種基于GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和空-空、地-空數(shù)據(jù)鏈通信的航空器運(yùn)行監(jiān)視技術(shù)。

　　ADS-B系統(tǒng)

　　ADS-B主要實(shí)施空對(duì)空監(jiān)視，一般情況下，只需機(jī)載電子設(shè)備(GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)瞻l(fā)機(jī)及其天線、駕駛艙沖突信息顯示器CDTI)，不需要任何地面輔助設(shè)備即可完成相關(guān)功能，裝備了ADS-B的飛機(jī)可通過(guò)數(shù)據(jù)鏈廣播其自身的精確位置和其它數(shù)據(jù)(如速度、高度及飛機(jī)是否轉(zhuǎn)彎、爬升或下降等)。ADS-B接收機(jī)與空管系統(tǒng)、其它飛機(jī)的機(jī)載ADS-B結(jié)合起來(lái)，在空地都能提供精確、實(shí)時(shí)的沖突信息。

　　ADS-B系統(tǒng)由多地面站和機(jī)載站構(gòu)成，以網(wǎng)狀、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式完成數(shù)據(jù)雙向通信。機(jī)載ADS-B通信設(shè)備廣播式發(fā)出來(lái)自機(jī)載信息處理單元收集到的導(dǎo)航信息，接收其他飛機(jī)和地面的廣播信息后經(jīng)過(guò)處理送給機(jī)艙綜合信息顯示器。機(jī)艙綜合信息顯示器根據(jù)收集的其他飛機(jī)和地面的ADS-B信息、機(jī)載雷達(dá)信息、導(dǎo)航信息后給飛行員提供飛機(jī)周圍的態(tài)勢(shì)信息和其他附加信息(如：沖突告警信息，避碰策略，氣象信息)。

ADS-B系統(tǒng)的工作原理如圖1、圖2所示。

　　

　　圖1表示具有同類設(shè)備飛機(jī)之間的相互監(jiān)視以及地面對(duì)空監(jiān)視的工作原理。ADS-B信息主要包括：飛機(jī)標(biāo)識(shí)、飛機(jī)類別、3維位置、速度以及其它附加信息。圖2表示地面向空中廣播空中交通態(tài)勢(shì)信息(TIS-B)、飛行情報(bào)服務(wù)以及接收和處理ADS-B下行信息的工作原理。

　　

　　ADS-B系統(tǒng)是一個(gè)集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。ADS-B的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息(經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間)和其它可能附加信息(沖突告警信息，飛行員輸入信息，航跡角，航線拐點(diǎn)等信息)以及飛機(jī)的識(shí)別信息和類別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等。這些信息可以由以下航空電子設(shè)備得到：(1)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS);(2)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS);(3)慣性參考系統(tǒng)(IRS);(4)飛行管理器;(5)其它機(jī)載傳感器。ADS-B的信息傳輸通道以ADS-B報(bào)文形式，通過(guò)空-空、空-地?cái)?shù)據(jù)鏈廣播式傳播。ADS-B的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法，并且形成清晰、直觀的背景地圖和航跡、交通態(tài)勢(shì)分布、參數(shù)窗口以及報(bào)文窗口等，最后以偽雷達(dá)畫(huà)面實(shí)時(shí)地提供給用戶。