ADS—B技術在空中交通管理中的運用分析

李志明

摘 要：空中交通管理是對航空器空中活動進行管控的業務。本文針對ADS-B技術的工作原理進行剖析，通過研究ADS-B技術在飛機識別、飛行位置定位、飛行路線引導中的運用，目的在于提高空中交通管理水平，確保飛機空中活動的安全等級。

關鍵詞：ADS-B技術；空中交通管理；飛行位置；飛行路線

引言：科學技術的提高，使我國民航事業迎來了新的發展機遇。飛機具有速度快、安全等級高等優勢，目前已經成為人們旅游、出差的主選交通工具之一。隨著空中交通流通的增多，如何提升空中管理的有效性，也成為相關部門重點考量的問題。通過引入ADS-B技術，對梳理飛行路線，提升空域環境穩定性有著重要作用。

一、ADS-B技術的工作原理

ADS-B（廣播式自動監視）技術是用于空對空監視的系方法[1]。ADS-B技術屬于新型監控技術，能夠對飛機進行精準定位，提升信息傳輸的準確度，對提高飛機起飛落地的安全等級有著重要意義。ADS-B主要由多地面站和機載站組成，多地面站是進行地面信息接收、處理的結構。機載站是進行信息處理、傳輸的重要結構。ADS-B的工作原理包含以下幾層含義：第一，自動性。ADS-B進行數據傳輸時，不需要人工操作進行干預，根據數據類型，信息以不同的頻率傳輸至指定接收設備，由設備對信息進行整理、分析，提高數據傳輸的有效性。第二，相關性。應用ADS-B技術時，航空器上也會裝配相應的數據接收裝置，在地面發來調整指令后，由機載系統對指令進行分析，根據指令內容對飛行情況進行調整，實現調控指令的可用性。第三，監視性。ADS-B技術會對飛機運行狀態進行實時監管，根據機載系統傳輸數據對飛行路線進行確定，一旦飛機偏離預定軌道，地面控制站會及時與飛機進行溝通，確定偏離原因，針對原因下達相應調控指令，使飛機能夠回歸初始飛行線路，確保飛機飛行的安全性。第四，廣播性。所有信息的傳播都是采用廣播形式進行，所有用戶都可以接收到此類信息。

二、ADS-B技術在空中交通管理中運用

ADS-B技術屬于現代衛星導航與計算機技術結合的技術產物，因為ADS-B在航空器監管方面擁有較大的優勢，所以被廣泛應用與空中交通管理當中[2]。ADS-B在空中交通管理中的運用可以分為以下三個方面。

（一）飛機識別

民航事業的快速發展，使我國的空中環境變得更加復雜，眾多飛行航線存在重疊、交叉和平行的情況，在下達調整指令時，需要準確識別飛機型號，確保下達指令的準確性。ADS-B技術的應用，可以輔助地面機構對飛機型號進行識別，將識別數據上傳至顯示屏中，管制人員可以根據屏幕顯示的飛機標識，對飛機目前飛行高度、飛行速度、飛行目的地等信息進行匹配，提高空中管理的有效性。ADS-B技術在飛機識別中的操作步驟如下：首先，ADS-B對空域中飛行的飛機數據進行采集，數據包括飛行高度、飛行航線、飛行速度等信息，所有民航飛機都會進行編碼排列，ADS-B在采集數據時，會匹配對應編碼類型。其次，在接受到相關數據信息后，ADS-B直接將數據信息上傳至系統顯示屏幕，由管制人員進行飛行類型識別。識別飛機型號的方式有兩種，一種是管制人員根據ADS-B標牌顯示確定飛機標志，另外一種是管制人員根據ADS-B呈現出的指令調整編碼對飛機型號進行識別。最后，根據識別結果對飛行目標下達調整指令，如調整飛行高度、調整飛行速度等，是飛機始處于平穩的飛行環境中。需要注意的是，管制人員進行飛機識別時，被識別飛機不能偏離管制區域，同時飛機的飛行高度需要保持在安全高度。

（二）飛行位置定位

為了減少民航飛機空中相遇的情況，地面管制人員需要明確飛機位置，根據目前飛機位置進行飛行高度、飛行航線的調整，借此提高空中飛行環境的安全等級。利用ADS-B進行飛機位置定位時，主要是由管制人員告知飛行員目前飛機所在位置和由飛行員向管制人員報告目前飛行位置。管制人員在告知飛行位置時，需要明確告知飛行員飛行跑道、指揮電臺等位置的方位和距離，飛行員在報告飛行位置時，需要告知監管人員目前飛機的起飛高度和經過航路點的時間。綜合兩者信息，對飛機位置進行精準定位，同時下達調整指令。由于地面波干擾，地面控制雷達有時會出現無法覆蓋全區域的情況，這樣會增加飛機的飛行風險。雖然目前數據傳輸多采用短波進行聯系，但是受到空中電磁波干擾，容易造成的信息傳輸失敗，引發飛行事故。通過應用ADS-B技術，飛行員可以利用機載設備將目前飛機的飛行數據進行準確匯報，管制人員根據ADS-B上傳數據，對飛機位置進行準確定位，對提升空中管制科學性有著積極的作用。為了提高飛機位置定位的準確性，在實際操作中，管制人員會結合GPS系統對飛機的飛行空間進行調整，使空中飛行結構變得更加合理，有效提升飛行空間的利用率。

（三）飛行路線引導

受到不可控因素的影響，飛機在飛行中有時需要調整飛行狀態，最常見的情況是干擾氣流、過厚云層等。此時管制人員需要對飛機進行引導，使其在規避不利因素后能夠回歸正常航線，確保空中飛行的安全性。在使用ADS-B進行引導時，管制人員可以利用屏幕顯示的飛行情況，對飛機飛行狀態下達調整指令，包括上升、下降、調整轉速、調整飛行速度等。在管制人員進行飛行引導時，所有飛機需要服從管制安排，根據要求執行相關操作。通過飛行路線引導，管制人員可以將各個飛機間的距離進行控制，使其符合安全飛行距離要求。需要注意的是，飛行員在此過程中處于被動狀態，只是負責執行調整指令，而管制人員通過屏幕監視下達主動指揮命令，需要肩負飛機飛行安全的責任。為了提升命令下達的準確度，在實際操作中，管制人員會根據飛機場上空環境、所處地理位置、天氣情況、飛機飛行情況等內容進行綜合評判，根據評判結果下達正確的引導指令。

結論：綜上所述，航空事業的快速發展，使空中航空器的數量也在不斷增加，與此同時，也增加了空中交通管制難度。通過將ADS-B技術應用到空中交通管制當中，一方面，可以提升飛機識別準確度，提高調整指令下達的有效性；另一方面，管制人員可以對空中環境進行科學管控，提升空中交通的有序性。

參考文獻：

[1]安德倫.ADS-B技術原理及其在空中交通管制中的應用分析[J].中國戰略新興產業，2018（40）：130.

[2]顏金松.ADS-B技術在空中交通管理中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（17）：46.