引言:隨著現代化的發展,全球化過程中各個國家人民之間親密往來的加強,我國民航事業得到了極大發展。與此同時,空中交通的安全性也就受到了極大的關注,對空中交通管制的要求極大提高??罩薪煌ü苤圃诒U虾娇瞻踩⒕S護空中交通秩序方面起著不可或缺的重要作用。如何加強高科技在空中交通管制工作中的應用成為了現代航空事業快速發展的當務之急,本文結合ADS-B技術在國內外空中管制中的應用剖析該技術的積極影響。
ADS-B技術是關于航空空中交通管制方面的新興技術,其全稱是廣播式自動相關監視。ADS-B技術對空中交通管制的實現主要是依靠GPS全球定位系統的準確定位信息和帶有數據鏈通信的航空管制器運行的。ADS-B最優越的一點就是它可以在陸地上的大部分未部署雷達的地區進行虛擬雷達服務的提供,為航空器提供與雷達間隔標準相比之下更加優越的服務。在ADS-B技術的支持下,在雷達覆蓋的區域,能夠做到即使不增加雷達設備依舊能夠增強雷達系統的能力,而且付出的代價相比之下低了很多,極大地提高了航班以及終端區的飛行容量。由此,ADS-B技術將會在技術層面為空中交通管制工作再創新高度。
一、ADS-B技術的基本工作原理
首先,ADS-B的英文全稱為Automatic Dependent Surveillance——Broadcast,也就是廣播式自動相關監視。其中每個單詞都有其特定的含義,Automatic是指不需要職守;Dependent是指全程必須依賴高精準度的GPS全球定位系統;Surveillance是指該技術能夠時刻提供飛機的位置、高度、航速、標識等等信息;Broadcast是指在整個飛行過程中無需任何回答,因為飛機之間和站臺之間各自回互相播報對方的實時信息。
ADS-B技術在最初的應用時期是用來監控空-空飛行實時信息狀況的,在不需要任何地面設備輔助的情況下,ADS-B技術能夠使航空器通過機載電子設備的裝載就可以完成空-空飛行實時情況的全方位監控。因為裝備了機載電子設備后的系統,飛機就可以準確的對其自身的的飛行信息(包括位置、高度、航速、標識等信息)進行實時準確地播報了。
ADS-B之所以能夠給空中管制帶來積極的影響,很大的原因是由于該技術所支配的系統由機載設備和地面站二者共同構成,正是因此實現了雙向通信。在這種技術的支持下,ADS-B系統會在一定的周期內通過廣播的方式將飛機的各項信息(包括位置、高度、航速、標識等信息)傳送給各個處在地面的航空器或者信號臺。只要是裝備了ADS-B設備的系統都可以接收到不論是來自空中還是來自地面的ADS-B設備發出的播報信號,進而保證機組相關人員能夠及時接收到飛機航班的即時準確信息。
二、ADS-B技術系統在空中管制中的應用
ADS-B技術系統在空中管制中的應用,還要看地區的不同具體而定。在海洋地區和大陸地區等邊遠地區,由于邊遠地區有限的條件,不允許建設雷達基地站,在這些地區,雷達信號根本無法覆蓋。在這種情況下,雷達管制當然也無法發揮作用,因此只能靠相應的程序來實施監控。而就算一些地區能夠勉強用上雷達管制系統,但是高昂的費用使整個地區無法支持雷達設備的持續使用。ADS-B的經濟效益就體現在這里,在該技術的支持下,能夠在低成本少付出的前提下實現雷達監視系統監視能力的提升。除此之外,ADS-B技術的另外一個積極影響就是能夠在低成本運行的情況下同時實現對地面機場航空器的監視。機場人多繁忙,雷達設備無法達到無死角的監視,而ADS-B技術能夠完美的彌補這一缺陷,達到對幾場活動區域的無死角監視,甚至還可以對地面移動航空器進行實時監視。
1.ADS-B技術對西方航空管制的積極影響。ADS-B技術以其低成本監視的優勢和技術層面的權威得到了世界多國的認證和積極使用。各國也結合自身的空中管制實際情況,做出了具體的發展戰略和實施方案。更好的將ADS-B技術與監視系統相結合。下面我們以美國和歐洲兩大西方國家和地區進行ADS-B技術應用與影響的分析。
在美國,早在2000年的時候,聯邦航空局就對阿拉斯加地區開展了ADS-B技術的相關試驗。僅時隔一年,西阿拉斯加地區就已經推出了“類雷達”空中管制服務項目。這個試驗分為三個階段,首先在第一階段,要在阿拉斯加和墨西哥地區提供ADS-B技術為無雷達覆蓋區域監視工作服務;第二階段,在終端區實現ADS-B技術提供間隔保持、精密跑道監視等服務;第三階段,實現ADS-B監視技術在航路和海域兩大部分的基本覆蓋。ADS-B技術為美國領空與海洋區域的全方位監視提供了堅實的技術保障。
在歐洲,更加重視ADS-B技術與其現實發展狀況的有機結合,多發展雷達監視、ADS-B監視、廣域內點的定位以及這些技術相結合的綜合系統。在此基礎上,歐洲曾經成立了著名的“水晶機構”,以國家支持的形式保證ADS-B技術在全地區范圍內的應用與推廣,從而逐步實現ADS-B在全歐洲地區的覆蓋使用。
2.ADS-B技術對國內航空管制的積極影響。我國是個國土面積十分廣闊的國家,由國土面積跨度大帶來的問題之一就是地形差異大,起伏不一。因此,雷達覆蓋技術在我國東部地形較平坦的地區覆蓋的比較完善,而在山地廣布的西部,雷達覆蓋率就遠不如人意。因此,ADS-B技術在我國西部地區得到了很廣泛的應用并取得了很高的成效。我國民航經過一段時間的研究與發展,其空管自動化系統已經基本掌握了ADS-B技術的信號處理技術,目前已經在幾個地區建成了ADS-B的地面接收處理站。近幾年來,民航還積極開展洋區與高原區的ADS-B基站建設。
經過多年的基本建設,民航已經基本滿足了硬件建設要達到的需求,已經涉足地面站設備標準、航空器試航資格、機械設備標準、人員組織訓練等方面的任務。并在很多方面都制定了具體的彼岸準規章制度,提高了工作的標準和要求。這些都為ADS-B技術下一步的應用打下了堅實的基礎。其中,2011年的成都-拉薩航線和三亞情報區都已經實現了ADS-B技術的成功運用,雷達盲區成功得到控制。
綜上訴述,ADS-B技術與傳統雷達監視技術相比優勢明顯,成本低廉。采用廣播播報的方式傳輸信息提升了信息輸送效率和質量,豐富了航班的飛行動態。在減少投入資金的前提下,支持空中航空器的互相監視,在擴大了飛行間隔后提高了空中地域的利用率,保證了飛行的安全。支持連續穩定的下降模式,在環保方面成效顯著,減少了飛機的噪音和尾氣等等。以上種種都是ADS-B技術為空中交通管制帶來的積極影響。
參考文獻
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(作者單位:華北空管局北京區域管制中心)
作者簡介:王璟玥,女,出生于1987年6月,籍貫江蘇鹽城,現就職于華北空管局北京區域管制中心