如何利用ADS—B管理低空空域飛行

王垂瑞

【摘 要】目前，隨著我國國民經濟發展水平的提高，對航空行業的服務需求越來越大。由于我國的低空空域在不斷地面向外界開放，但目前航空業的空中管理檢測技術已經不能夠為低空空域的飛行提供比較完備的監視、氣象、以及相關的情報等一些航空技術服務。廣播式自動相關監視系統ADS-B因為具備比較突出的監視管理的優良性能、低廉的經濟成本以及技術的靈敏性能，都有效的推動了航空空管監視技術改革獲得成功，并且成為當下通用民航監視系統部門中主要運用的系統。文中介紹了我國通用航空的發展現狀以及低空空域發展帶來國民出行的極大便利以及經濟效益，并且介紹了ADS-B這個新型的空管監視技術的特點，有效運用這一技術來保證通用航空服務和提高低空空域的管理效率和安全水平。

【關鍵詞】ADS-B技術 低空空域 通用航空 管理

現階段，隨著我國低空空域逐漸開放，民航航空運輸的發展的腳步也越來越快，新一代ADS-B航空系統的開發與應用已成為世界各國的發展趨勢。國外一些發達國家率先研究ADS-B的技術分析應用，進一步促進了航空系統的發展。隨著低空空域的開放，在該空域飛行器的數量將會逐漸的增多，繼而引起低空空域的交通運輸狀況的問題，給空域管理工作帶來更大的挑戰。ADS-B技術的應用能夠有效的維持低空空域的交通秩序，保障民航飛機的安全，從而提高低空空域資源的利用水平和管理效率。

1 目前通用航空的發展以及低空空域的開放

通用航空其實是民用航空的一分支，而且活動范圍非常廣泛，主要運用于包括了客運、貨物運輸的定期航線之外的民用航空，一般通用航空的的活動的高度主要集中在3000米以下的低空空域，但是實際上大部門在相對高度的600米以下。通用航空在國民經濟的發展中占據有非常重要的地位，并且已經成為引導和帶動我國區域性的經濟發展的領路產業。隨著我國低空空域的開放，通用民航的發展將更上一個臺階，專家指出通用民航的擁有很長的產業鏈，其中除去航空運輸，還有飛行器的研發與制造、冶金化工、電子信息以及一些精密制造產業等產業。并且相對于其他產業通用民航的投資比較大，帶動起來的產業很多，并且與之相關的產業都將發展起來。促進國民產業的進步，提高了就業率，極大地推動了國民經濟的發展。通用航空主要是在低空空域的范圍飛行，低空空域的開放極大的提高了國民出行的便利，合理的利用了空域資源，尤其有利于我國偏遠地區的發展。

2 ADS-B技術的特點分析

廣播式自動相關監視系統（ADS-B）是將衛星定位與利用了空-地、空-空的數據鏈進行連接完成對飛行器的新型監視技術。ADS-B檢測系統一般具有全天候運行的特點，依據精準的GPS定位系統對飛行器相關信息進行監視，在飛機之間或者飛機與地面之間進行信息傳遞以及數據傳遞，圖1中展示了ADS-B系統。

據圖1所示，ADS-B總體上是包括機載GPS、地面站設備，飛機機載設備利用全球定位系統進行實時定位之后，也就1秒的時間就把飛行器的準確位置、飛行高度等數據進行廣播，便于周圍的飛機能夠互相收到相關數據的訊息，從而通過高速數據聯系實現空地一體化的共同監視和飛機“自由飛行”。

ADS-B技術具有多種優勢，首先是研究應用的經濟成本比較低，維修的費用也比較低，和現在的雷達系統進行比較，ADS-B系統能夠很好地解決非雷達覆蓋范圍之內所有的監控問題，因此能夠為飛機在低空空域的飛行提高準確和抗干擾的監視信息；其次ADS-B在一定程度上提高了航空管制員的工作效率。及時的發現飛機之間的沖突問題，采取有效對策；最后ADS-B系統的應用可以為飛行器提供精確的位置訊息、氣象信息、地形以及空域限制等等一些航空飛行的信息。有效的降低了通用航空的成本，為低空空域提供效率高的監控。

目前ADS-B系統有三種數據鏈接的方式為之服務，就是1090MHZS（1090ES）、VDL Mode 4（VDL4）以及UAT。其中1090ES是國際上通用的數據鏈，一般都會應用于大型的商用飛機；VDL4d是歐洲的電信標準協議推行的VHF的數據鏈。但是目前采用這項數據鏈并不多；UAT數據鏈是美國FAA（美聯邦航空總局）專門為ADS-B系統設計的數據鏈接，性能特別好，利用UAT數據鏈方式的ADS-B系統逐漸地成為通用航空的標準。如表1所示。

3 美國低空空域管理的特點及國內低空空域開放后飛行的特點

現在，隨著ADS-B的技術日益成熟，世界各國范圍內都展開了對ADS-B進行了相關的研究和采用其作為本國新型的航行系統建設的主要內容。其中美國民航局在利用ADS-B技術進行低空空域飛行的管理已經取得了很大的成果。美國研究ADS-B技術的時間比較早，飛行器在低空空域進行飛行的時候，ADS-B技術的運用使得小飛機都可以獲得氣象雷達顯示，便于飛行員根據ADS-B提供的氣象信息在飛行時最大限度地避免進入惡劣天氣的區域范圍之內。而且在低空空域范圍內飛機之間可以互相進行監視，在一些沒有指揮降落的小機場飛行員可以根據ADS-B顯示的信息，進行互相協調飛機的起飛和降落，這就在一定程度上避免在飛機跑道上發生沖突，改善了低空空域的飛行狀況提高了飛行安全。目前ADS-B系統已經在全美國范圍內建立起來。

4 ADS-B技術的運用分析以及實施的必要性

基于我國低空空域的逐漸開放，有專家預測將在未來十幾年之內我國的通用航空的年增長率會超過15%，在一定程度上提高了國民經濟的發展水平。ADS-B技術系統的應用，一方面可以保證目前我國檢測管制系統的需要，能夠為通用航空的飛行活動提供精確的監控信息服務，另一方面還為我國未來的空域監視系統指明了新的發展方向和目標。所以，推進ADS-B技術系統的運用，實現監控技術的更新，既可以保證了飛行器在飛行活動中的安全性，也進一步提高了低空空域的的資源使用率。

5 結語

隨著我國開放低空空域的范圍也越大，以及通用航空的發展。ADS-B監視技術的應用就對我國發展低空空域的飛行管理的起著非常重要的作用。ADS-B技術不但可以在極端的氣候條件依然運行的飛行器提供提供監視訊息，保證了飛行器在復雜氣象環境下的飛行安全。而且最重要的是為我國低空空域的開放提供空域管理所需要的先進技術，并且將它作為研究手段，結合我國的發展國情完善低空空域的空管制度，在一定程度上極大地提升了我國低空空域的空域管理水平。提高了低空空域資源的利用效率，以適應將來通用航空的航空運輸的增長的需要未雨綢繆，這都將促進我國航空事業的發揮水平。目前，我國應該抓住機遇，跟上國際發展的趨勢，在借鑒國外ADS-B技術應用的經驗的同時，制定屬于我們國家特色的航空空域管理的發揮戰略。

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