多點相關監視實現儀表著陸系統Ⅲc的可行性研究

林芳崇

摘要：該文概述了多點相關監視（MDs）的原理，其作用類似場面監視雷達，基于多點相關監視（MDS）系統原有的應用再進行二次應用開發，實現儀表著陸系統Ⅲc使用標準和自動交通安全管理，從而提高機場空管安全運行水平。

關鍵詞：監視通信;預警;儀表著陸系統（ILS）;Ⅲc使用標準

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）33-0266-02

1MDS技術概述

多點相關監視（MDs）的作用類似場面監視雷達。典型的機場地面監視是通過目視或借助機場場面監視雷達（ASDE）來完成的。但ASDE與MDS相比較有以下缺陷：第一，不能直接確定飛機代碼;第二，由于多經效應和地物反射產生的假目標較多;第三，現場環境的要求復雜，同時存在頂角盲區。場面多點相關監視（MDs）克服了上述的所有問題。MDS傳感器布置的靈活性使系統可以完全覆蓋機場地區，包括登機橋地區等等。在進近方面的使用，電子掃描（E SCAN）精密進近監視系統的設計是為那些有靠近的多個跑道的機場提供高精度、高速更新率，從而增加機場容量。盡管電子掃描的PRM的設計概念是引人注目的，但系統還是有局限性：PRM處理的飛機容量較少，不能處理s模式應答信號的長脈沖，不能提供完整的3600覆蓋，對周圍的建筑要求苛刻，價格非常昂貴。美國FAA已經在1996年開始評估MDS的性能參數以作為精密雷達監視（PrecisionRadar Monitor，PRM）的另一種實施方案。1996年九月，MDS的傳感器按照進近監視覆蓋設定位置，FAA開始在亞特來大國際機場進行性能評估來與PRM的要求來比較。經過對收集的實測數據分析，發現進近MDS的性能超過了FAA對PRM的要求。而且MDS的精度在覆蓋區域內是不隨距離的增加而下降，這點比PRM更好些。MDS的工作原理有點類似GPS，MDS與GPS正好相反，天地倒置，是被測物體發出一個信號，由分布在機場不同位置的MDS傳感器接收，通過集中計算被測物體位置。信號源是飛機現有的二次雷達應答器，其他被測物的信號源是需要另外添加的，就是個無線電脈沖信號發射器。

2MDS技術分析原理

從公式可以看出被測物體只簡單發射脈沖就能被檢測到，使用了價格低廉的傳感器，MDS監視所有裝備A/C模式、S模式、ADS長脈沖機載應答機的飛機，同時作為可靠、精確的數據供其他系統處理和使用。管制員得到了精確的進近監視數據和機場地面監視數據，在低可見度的天氣下管制效率大大提高，飛行安全將得到很大的提高。

3多點相關監視（MDS）系統實現儀表著陸系統Ⅲc的可行性

由于信號源是個低成本的裝置，可以很容易要求機場所有單位的車輛和工作人員進人禁區必須佩戴信號源發射器，實現MDS，結合現有電腦技術和AI技術，再通過通信技術可以讓飛機在任何氣候條件下被引導到停機位而達到ILSⅢc使用標準;可以讓在當地各個公司指揮部門及時了解自己單位車輛運行情況及飛機的情況;可以讓機場地區的交通管理部門和現場指揮處可以動態地了解機場的交通情況，及時采取安全應急措施;等等。

本系統的優勢是在能見度幾乎為零的情況下，通過AI技術可以讓各個單位的車輛和飛機繼續有序地各自工作，預警飛機和車輛將可能的交通事故，結合場面雷達課可以及時分辨非法的車輛闖入，避免了交通管理部分和現場管理部門出現無法管理的現象，更不會重演在臺灣發生的飛機與汽車相撞的悲劇。按前面所述的進近方面的內容，MDS使用范圍將得到大大地擴展，它不僅可以實現精密雷達監視的要求，而且能彌補現有的儀表著陸系統（ILs）的不足。可以想象機場將不會因為能見度的原因而關閉，達到儀表著陸系統Ⅲc的技術要求，其經濟和社會效益是顯而易見的。國內航空公司，例如東航、南航等有意愿在航空器上添加低成本設備，一方面有助于安全和效率的提升，也有助于在全國范圍內的推廣使用。

以上是關于MDS原理以及由此實現儀表著陸系統Ⅲc的可行性研究，系統實現后將提高了機場的安全系數和工作效率，也就提升了機場等級，這也是多點相關監視（MDs）二次開發的價值所在。