試論ADS—B在空中交通管制中的應用與發展

劉菁

摘 要：我國經濟以及科學技術不斷得到發展，這就直接對我過航空事業的發展奠定了一定的基礎，人口的不斷增長、經濟的不斷發展以及跨地區交流的需求不斷增大，種種因素都使國內外不斷增加空中飛行器的數量，導致本就緊張的空中交通更加的擁堵。如何處理空中交通擁堵問題如今已成為各國都關注的重要話題，各國都在尋找不同的方法來解決這一現實問題。本文對國內外空管系統發展概況進行了闡述，并探討了ADS-B技術的運用及問題。

關鍵詞：ADS-B技術；空中交通；管制

從目前的社會發展情況來看，科學技術有著日新月異的發展，與其相應發展的還有航空領域的軍事機以及民用機的發展，它們都以一種空前的發展形式行走在科技的最前端。現有的軍事以及民用飛機需求量不斷加大，但是目前可用的空域資源卻是及其的有限，這一矛盾的現象隨著科技的發展愈加激烈，這種情況下，航空領域出現了很多與往日不同的新特征。以國有或者私有的名義擁有航空器和直升機的數量有大幅上升的跡象，而且空域出現飛行器密集的狀況。從最新的美國運輸部報告中不難看出美國單程飛行的次數呈現直線上升的態勢，而我國航空公司則預測未來的20年我國的客運周轉量會突破1.2萬億人千米。這樣的增長使得機場和航行路線都有擁堵風險，于是，充分科學地利用有限的空域成為必須要緊急解決的當務之急。自動相關監視（ADS）技術成為最前沿的研究成果，現己在國際空中交通管制中得到了很好的應用，其中廣播式自動相關監視（ADs一B）則是基于GsP和數據鏈的新興監視技術。

一、國內外空管系統發展概況

1.國外概況

2002年，澳大利亞航空安全局在首次成功完成ADS-B空地協同運行實驗以后，立即制定了澳洲大陸ADS-B實施計劃。根據這個實施計劃，2005年，大部分商用噴氣客機裝備了ADS-B機載設備。除此之外，航空服務當局還根據ADS-B技術制定了改進流量管理、機場地面監視等多方共享的有關長遠發展規劃。該計劃使澳大利亞成為最早因ADS-B而受益的國家。本世紀初，美國首先在阿拉斯加地區的通用航空飛機上推廣應用ADS-B技術。本規劃擬在前期（2002年～2006年）擬定國內ADS-B地面裝備系統構架，為通用以及商用航空配備了記載設備，并在終端區域改善空對空避撞協同能力；中期 （2007年～2012年）則完成ADS-B在航路應用的前期鑒定、認證、批準程序，全面安裝具有“交通信息服務”（TIS-B） 和“飛行情報服務”（FIS-B）上行廣播功能的地面設備，全面提供了情報以及管制服務；遠期 （2012年以后） 對各飛行階段的機隊裝備規定了ADS-B相關要求，空管在終端以及航路都要按照定義和認證的ADS-B飛行要求持續運行。

2.國內概況

中國運用ADS技術并不算晚，早在1998年的時候，中國航空為了對新的航行系統發展道路進行探索，從而使西部地區的航空運輸有一定的發展，在國際航空組織新航行系統發展規劃指導下，在抓住中國西部地區的基礎上開辟歐亞新航路的戰略機遇，啟動了國內第一條基于ADS技術的新航行系統航路（L888航路）建設。2000年，在完成了新系統的評估以及測試之后投入了運行。2004年，北京、上海、廣州相繼建成了三大管制中心。并且為三大區管中心的配套空管自動化系統配備了相應的ADS航跡處理功能。近年來，我國航空公司的機隊規模在快速擴大，機型也在不斷變化更新，許多的航空器都使用了適合新航行系統的機載電子設備，并且具備了地面以及天空數據通信的雙向能力。中國航空在發展新航行系統和改進空中交通監視技術方面開展了許多建設性的活動，也取得了一些成果，但總體上而言并沒有突破相關技術框架。所以，在解決空管的突出問題，對安全與效率進行改善方面，效果并不是特別明顯。而ADS-B技術的逐步成熟，為尋求新的突破提供了機會。現在ADS-B技術發展已經進入實用階段，但我國的ADS-B技術仍然處在概念階段。而澳大利亞空管優勢，在很大程度上得益于ADS-B技術的大膽使用以及超前規劃。相比之下，我們在ADS-B的實用技術研究、機載設備配備、地面系統建設、飛行和管制人員的操作技能培訓等多方面，都還缺少實際可行的規劃與安排。但值得高興的是，相關空管當局已經開始對ADS技術的運行狀況進行考察，并表示會進一步對這項技術進行開發與利用，這將對我國的航空活動產生重要影響。

二、ADS-B技術運用及問題

1.早期的ADS-B技術有很多的限制，找不到很好的方法進行突破而達到ADS-B技術方面的成熟。即使現階段ADS-B技術已經相對而言比較成熟，但是在中國的市場上，這項技術卻并沒有太大的進步，可以說在國外已經找到更高級的監視技術時，中國在空管方面還處于落后的雷達網絡部署階段，所以說我國在該類技術方面，相對而言比較落后。

2.ADS-B技術適用于空中的交通管制，部署航管雷達的大陸區域為航空器供給優越的虛擬雷達管制服務。在雷達的全部覆蓋區域，即便不增加雷達設施也可以利用低價格強化雷達的系統監視功能，提升航路甚至終端區域的飛行容量。多點式ADS-B地面的設施聯網，能作為雷達監視網絡的旁路體系，還能提供不低于雷達間隔標準的空管類服務。運用ADS-B技術在大區域內呈現飛行的動態監視，對飛機的流管管理的改善非常有力。運用ADS-B技術的上行數據廣播，為正在運行的航空器提供各種有利情報。ADS-B在空管上的運用，表明了傳統的空中交通管制必將出現很大的變革。

3.ADS-B技術可以真正的對飛行信息實現實時共享，在空管中截獲的各種行管航行信息，不僅是對當地進行的必要的空管，更是對跨地區飛行實行五鳳溪的管制，這些資源對航空公司管理效率的提升非常有利。以往傳統形式的雷達監視遠程截獲信息的能力比較弱，不僅截獲的信息格式較為雜亂，就連信息的處理成本也相對較高，并且很難呈現指定航跡的合理篩選，無法將信息實現共享。利用空地一體化、全球可互用的原則，充分的發展ADS-B技術，給航跡信息共享提供有利、可靠的支撐。

4.ADS-B技術本質上可以理解成契約制，空管獲得的訊息報告方法只是對航路逐步的進行約定，利用飛行的航跡以及報告周期這類因素對最終的通訊資費進行影響。這也是ADS-B技術發展到今天卻并沒有被廣泛應用的最主要的原因，且其運作的成本較高，這成本根本不足以讓空管進行選擇。

三、結語

與傳統的雷達監視手段相比，ADS-B技術有著一系列的優勢。目前，國際民航組織已經與有關國際組織以及各締約國達成共識，決定將ADS-B作為全球未來主要監視技術的發展方向。

參考文獻：

[1]AC-93-TM-2011-01.《廣播式自動相關監視管制運行規程》.

[2]呂小平.ADS-B技術介紹[J].空中交通管理，2005年04期.

[3]張天平，郝建華，許斌，丁丹.ADSB技術及其在空管中的發展與應用.endprint