空管中ADS-B的應用探討

李澤勤西昌青山機場

空管中ADS-B的應用探討

李澤勤
西昌青山機場

隨著經濟的發展和技術的進步，我國的綜合國力得到了不斷提升，我國的航空事業經過不斷的努力也取得了較為豐碩的成果，但是在空管方面還存在著不少的不足。工作人員在以往的空管工作中，對飛機的飛行活動會采用各種網絡技術和通信技術等來進行監控，同時處理相關數據，在本文中分析和探討了空管中的ASD-B技術，以期能為相關工作人員的工作提供參考和借鑒。

ADS-B；空管；應用探討

隨著我國經濟的不斷發展，交通運輸業也得到了不斷的發展，空中交通流量日趨增加，所以空中交通管制就顯得尤為重要了，需要工作人員及時對自己的工作方法進行創新，將自身的工作理念轉變，采用一些先進的技術，這樣可以將傳統技術的限制進行最大程度的削減，將空管的工作質量和工作效率提高上去。當前，ASD-B技術是較為常見的一種空管方法，這項技術較為先進，通過利用這種技術能共享飛機的飛行信息，對于飛機的飛行狀態也可以及時掌握，以便于更好地應對各種突發狀況。

1 關于ASD-B技術

對于ASD-B技術來說，它是一種先進的監控技術，可以提供給空管人員所需要的飛行監控，這種技術在使用后能自動化的監控飛行目標，便于及時掌握很多有用的空中信息，能有效確保飛行的可靠性和安全性，這對于我國航天事業的發展具有積極的意義。一般來說，ASD-B技術包括網狀和點狀兩種類型，這兩種方式都使用機載電子設備，這樣可以更加獨立的進行工作，地面輔助設備所起到的輔助需求由此被大大降低。空管人員在使用這項技術后能有效將工作效率提高，將空管系統和ASD-B技術相結合，對于飛機的安全飛行意義重大。ASD-B技術如果從技術角度來進行分析，它具有非常復雜的系統，同時還是非常先進的技術，它能利用機載衛星進行接收機的定位工作，這樣能將飛行器的準確位置獲得，將資料傳遞給地面的航空器，比如：飛機的飛行速度和飛行高度等，在監控方面這是極好的一種手段。[1]機載接收機可以通過衛星的傳遞來將航空器的位置信息得到，經過中央處理器來做初步處理，然后通過地面接收設備來得到數據鏈路。

2 ASD-B技術的原理

對于ASD-B系統而言，它是一個融監視和通信于一體的信息系統，包括三部分：信息的顯示和處理、信息傳輸通道、信息源。對于ASD-B來說，飛機的識別信息、附加信息和4維位置信息等都是需要處理的主要信息。另外，還包括航線轉彎點和航跡角及飛行員信息等其他的附加信息。飛行管理器信息、全球衛星導航系統、慣性參考系統和慣性導航系統等都可以通過這些信息得到。對于ASD-B來說，它主要通過空-空、ASD-B報文等形式進行數據鏈的傳播。[2]ASD-B在顯示和處理信息時主要通過處理和提取位置信息及其他的附加信息來得到，將背景地圖和空中航跡及空中態勢分布等通過飛行員駕駛艙沖突信息顯示出來，管制員和飛行員可以通過偽雷達畫面實時看到，如下圖1所示。

在傳統的空管體系中，一般使用的是集中式管理的方法，地面的管理部門會承擔大部分的空中交通監控、規劃和指揮工作，對于空管部門的指令各個飛行員只能被動接受，按照相關的規定來執行飛行任務。在這樣的傳統體制下，空管沒有很強的容量，同時使用的空域也是十分有限的。使用ASD-B技術，飛行員能及時獲得相關的飛行動態信息，所以可以有效避免發生不必要的潛在沖突，使得飛機的飛行更加的安全。ASD-B提供的監視信息更加的及時和全面，這樣空管部門和飛行人員就可以更加準確和完善的評估空域情況，將飛機的飛行安全性提高上去。

圖1 ASD-B系統

3 空管中ASD-B技術的應用分析

3.1 共享信息

在傳統的空管中一般對飛機的飛行活動會通過雷達來收集數據并進行監控，這樣的話需要浪費大量的人力、物力，并且過程也較為復雜。如果飛行物有著較大的遠程，信息的截獲率就會不高，同時也沒有很高的利用效率。如果在空管中應用ASD-B技術可以有效改善這種狀況，因為該項技術將衛星系統應用其中，連接起了地面和空中兩部分，形成了一個地空一體化的模式，這樣信息的獲取率得到了極大提高。空管人員在工作中可以通過飛行器獲得有效信息，不僅能共享信息，還提升了信息的交流效率，確保了飛行安全。在空管過程中，不管是本區域的空管還是相鄰區域的空管飛行工作，都能共享信息，這樣飛機的飛行軌跡得到的更加完整，工作質量和工作效率得到了大幅提升。[3]

3.2 相互監控

在空管工作中融入ASD-B能相互監控各個航空器，因為ASD-B主要是以外廣播為主，在空管工作中應用是十分適合的，這樣不僅確保了相鄰航空器間能相互交流信息，同時還可以進行相互監控。另外，ASD-B對自身位置的廣播準確率是十分高的，所以提供給對方的信息位置是十分準確的，同時還傳達一些沒有經過詢問的信息，所以ASD-B相較于以往的對答模式信息交流效果更好。航空器通過該系統可以將飛行的安全度和準確度提高，同時確保飛行的安全距離，避免相互間出現沖突。

3.3 交通管制

在傳統的工作模式中，空管人員對航空器的飛行活動一般會通過雷達來進行監視，因為雷達的局限性較強，所以難以取得較好的檢測效率，同時技術上也存在較大的局限性，空管工作進展由此受阻。ASD-B提供的是一條新的思路，它能有效彌補上面的不足，可以將ASD-B技術應用在沒有部署航空雷達的區域，這樣就可以對航空器的飛行活動進行相應的跟蹤和監控了。如果已經有航空雷達覆蓋，那么就不需要再增加設備了，ASD-B可以強化航空器的監控記錄，這樣可以對新增航線進行更加精確的控制。ASD-B同時還具有很好的動態監控功能，一旦空中發生擁堵，需要及時優化線路，將流量管理的時效性提高上去。

3.4 地面監控

在應用ASD-B的過程中，因為該技術具有良好的空中定位功能，還可以廣播地面位置信息，能更加高效的進行信息的交流，有效提高了地面工作人員的工作效率，地面區域可以據此進行監控。傳統的工作模式中，一般用雷達對地面進行監控，監管工作難以到位，ASD-B的應用能充分改變這一點，原來的雷達系統會被作為輔助系統使用，主系統是航空器自身的位置廣播，這樣定位就會更加精準。[4]

4 空管中ASD-B的優化

工作人員面臨的一項重要問題就是優化空管中的ASD-B，這需要一方面優化技術兼容，另一方面應用地面站。優化地面站需要在運營ASD-B的過程中，將地面建站的很多問題克服掉，比如地面的高低不平問題、溫差過大問題等。在建設地面站的過程中，環境因素對其影響是非常復雜的，所以傳輸數據就存在著一定的障礙，工作人員由此也會面臨很大的壓力，需要找到適合的解決方法。應用ASD-B技術需要將衛星通信和地面線路問題充分利用好，將兩者有機結合起來，這樣可以確保更加穩定的傳輸數據。在優化技術兼容問題時，工作人員需要將數據連容量和雙向通信制問題都解決好，并對此開展實踐和探索活動，將ASD-B技術和空管系統間的兼容工作做好。工作人員一定要進行科學、合理的分析，找到適合的地對空數據鏈系統和空對空數據鏈系統，這樣各項工作的實施會變得更加高效。我國的航空運輸業發展迅速，空域范圍也在不斷擴大，機隊規模和機型種類等都在不斷增加，所以需要及時更新和完善空管設備和設施。積極引起國外的一些先進ASD-B技術，根據我國現有的資源進行ASD-B自主研發，這樣可以全面對系統進行更新，促進各方的協調和整體發展。

5 小結

我國當前的空管技術更新都是在ASD-B框架內進行的，所以在改進空中交通監視技術和新航行系統的發展中雖然也取到了一定的成果，但是取得更大成就卻是十分困難的，特別是在空管效率和安全問題的改進問題上，需要采取切實有效的方法。ASD-B技術對空管的發展意義重大，當前國外的很多國家在這方面已經有了十分成熟的技術，并且已經開始了實用，雷達系統已經逐步被其所取代。我國的航天事業相對發展較晚，技術力量也不雄厚，在這樣的情境下，需要切實推進ASD-B系統的實施，讓我國的航空事業取得更大的社會效益和經濟效益。

[1]黨春歡.ASD-B技術在空管中的應用研究[J].科技風，2015，（10）：88.

[2]宋大明.ASD-B在空管中的發展與應用[J].中國民用航空，2013，（06）：52-53.

[3]孫薇.ASD-B技術在空管中的應用分析[J].科技創新與應用，2016，（15）：290.

[4]張軍.空域監視技術的新進展及應用[J].航空學報，2011，（01）：33-34.

李澤勤（1988-），女，四川資陽人，本科，畢業院校：中國民航飛行學院交通運輸，交通工程專業,西昌青山機場管制員，職稱：初級。