空管自動化系統中ADS-B技術的應用分析

喻之暢

摘 要：空管自動化系統中ADS-B是一項十分重要的技術，該技術的發展是建立在自動相關監視技術上的。ADS-B技術在應用中能夠有效提升飛機的監視等各方面性能，從而更好地為空管自動化系統服務，保障人們的人身安全與財產安全，促進航空事業的可持續發展。本文通過對空管自動化系統中ADS-B技術的應用進行分析，以期為從事相關研究的工作人員提供一些參考意見。

關鍵詞：空管自動化系統;ADS-B技術;應用

中圖分類號：V355 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）09-0020-02

這些年人們生活水平不斷提高，出行方式變得多元化，航空運輸交通成為了越來越多的人們出行的選擇。為了提高航空運輸安全與質量，降低發生航空安全事故的概率，就要加強對空管自動化系統使用的研究，在空管自動化系統中ADS-B技術的應用十分廣泛，且取得了十分良好的效果。因此航空工作人員要不斷優化工作方法，加強現代管理理念的學習，不斷提升空管的工作效率與質量。目前ADS-B技術是一項較為先進的新技術，空管自動化系統也正加強對該技術的研究與應用，從而實現對飛行信息的共享，進而更好的保障乘客的人身與財產安全。

1 ADS-B技術概述

1.1 ADS-B技術

ADS-B技術在空管自動化系統中的應用主要體現在通信與監視技術中，在應用中能夠有效發揮其強大的功能，更好的結合沖突的探測、ATC監視等，進而保證航空系統的安全性與穩定性，提升空中交通的社會綜合效益[1]。ADS-B技術的實現以空對空監視為基礎，并且一般情況下包括信息源數據等，這樣就能夠將通信與監視系統進行有效的融合，并為空管自動化設備提供更加高效精準的數據信息。通過GNSS、IRS等方式對相關信息進行獲取。ADS-B技術在應用中能夠對航空飛機的經緯度、飛行高度與時間等進行準確的獲取，并對與之有關的信息進行展示，同時還能對飛機的航線拐點等信息進行掌握。ADS-B技術在應用中，在對飛機位置進行獲取時是通過有效算法和提取處理實現的。為保證用戶能夠清晰、實時的看到飛機的背景、航跡等信息，就要通過偽雷達的應用。ADS-B技術利用網狀與多點對多點的形式，利用地面加載機實現雙向通信。同時ADS-B技術還可以與其他飛機上的ADS-B設備進行連接，這樣就能將其他飛機的信息進行展示。ADS-B技術在空管自動化系統中的應用會越來越廣泛，也會在應用中取得良好的效果，為人們提供更加優質的服務。

1.2 ADS-B技術應用特點

1.2.1 信息共享

在實際應用中，ADS-B技術通過與衛星技術的共同工作，實現空地一體化，通過得到廣播信息，管制員能夠對相鄰航空器的信息進行有效的獲取，從而實現信息共享，提高管制員的管控精準度[2]。航跡信息共享，能夠有效提高管制員的工作效率，提高操作的精準度，從而更好地保證乘客的安全。

1.2.2 相互監控

ADS-B技術應用在航空器上，能夠實現相鄰航空器之間的有效溝通，并保證之間的溝通質量，得到更好的空地協調水平。在ADS-B技術的應用下，能夠有效提高位置的準確性，并能獲取航空器未詢問的信息。在ADS-B技術的應用下，報告的準確性相比之下更高，也能對TCAS的基本性能進行提升，進而保證航空器的安全。

1.2.3 交通管制

ADS-B技術的應用，能夠對雷達監視的局限性進行有效的彌補，從而更好的實現對飛機飛行活動的監視。一部分區域為無雷達覆蓋，或者一部分區域是雷達監視的盲區，就可以通過ADS-B技術的應用，在不增加設備的情況下，對航空器的飛行狀態進行監測。同時，在ADS-B技術的應用下，還能實現對航空器的動態監控，能夠有效調整航跡與相關參數，從而保證流量管理的時效性。

1.2.4 地面監控

ADS-B技術的應用中，能夠在空中進行定位信息的發布，也能通過對地面廣播信息來實現，從而地面對區域的監控更加方便。ADS-B技術的應用，能夠輔助原來的雷達系統完成監視工作，更加準的確定航空器的基本信息。當在地面集成登機橋中應用監視系統時，能夠對地面情況進行實時的監視與管理。

2 空管自動化系統中ADS-B技術的應用

2.1 多雷達數據融合模塊

多雷達數據融合模塊的核心設備就是監視數據處理服務器，在應用中是通過空中交通態勢進行準確、高效的處理，在計算中以監視數據處理技術實現對飛機空中信息的采集、多雷達數據處理等工作，當完成處理后，將結果進行輸出，并最終顯示在服務器上[3]。對目標數據進行識別主要是通過目標報告的接收、數據傳輸、目標數據的過濾、格式轉化、子功能分配實現的。在多雷達航跡跟蹤器中，未對坐標格式進行有效的統一與轉換，就會通過目標數據的過濾，先對航跡報告進行處理，此處理要趕在其他類型數據處理前完成。當需要獲取飛機飛行的水平位置，多雷達航跡跟蹤器也會通過交互式多模型完成對數據的過濾，并對點跡或者報告進行處理，對航跡之間的聯系進行更新，并對飛機水平方向上的不同數據進行獲取，主要信息有速度與高度等。當需要獲取高度等方向上的相關數據時，要通過卡爾曼濾波、決策算法來完成對相關信息的獲取。關于飛機的飛行狀態通過多個監視源能夠有效掌握，當完成數據采集后，多雷達的航跡就能夠通過計算得到，這樣就能提高計算結果的準確性，更好的服務于多雷達數據融合。當對一架飛機進行監視時，也可通過多個ADS-B地上設備完成，對多個設備獲取的數據信息，依然能夠將其作為單一的信息進行融合，所以在ADS-B系統應用中，空管自動化系統在對航跡進行處理過程中不受ADS-B的影響。并利用多雷達航跡跟蹤器，對飛機的航跡跟蹤時通過多種監視源完成，從而解析航跡的各種數據。

2.2 信號接入模塊

對監視數據的接收與處理是自動化系統信號接入模塊的主要功能，對數據信息的處理是通過SFP完成，也就是前端處理裝置實現的，該裝置一般有監視數據比選與接口設備兩個單元[4]。ADS-B完成數據采集后，并通過接入設備將數據傳輸到監視數據比選單元。分路器與交換機等一起組成外接口設備，能夠最多支持32路網口傳輸與72路串口傳輸。在數據進行傳輸過程中需要有協議支持，這種通用的協議，格式為ASTERIXCat021/023。雙通道傳輸模式的應用，能夠有效防止通道出現異常對數據傳輸造成的影響，也能夠實現兩個通道的互相切換，且兩個通道都能實現數據傳輸。這樣系統就能通過對各項指標的分析控制，自動選擇最優的傳輸通道，從而提高數據傳輸的質量，同時也應能通過用戶的手動操作完成通道的切換。

2.3 動態顯示模塊

在空中交通態勢顯示器的利用下，能夠對ADS-B的全部數據信息顯示在管制員的眼前，從而實現人機交互，通過這些數據信息的利用，還能夠優化管理人員的決策，降低管制員的工作壓力[5]。在態勢顯示模塊中，對數據進行顯示時一般有ADS能力和連接建立指示符等，數據顯示主要體現在對應的航班標牌上。當航跡帶有ADS-B信息時，管制員能夠選擇一個航跡與ADS-B位置實現關聯。

2.4 飛行計劃處理模塊

飛行計劃處理模塊能夠生成報告，并對飛行計劃進行擬定，且在運行中能夠對數據進行自動采集，對航跡實現自動識別等。實現飛行計劃與系統航跡的相關功能，就要對航班、二次代碼等進行充分考慮。當前與之前的二次代碼和地理位置存在關聯，就會對飛行計劃進行更新，并通過航班標牌來完成相關該計劃，該過程還可通過手動輸入來完成。當兩個系統航跡的二次代碼一致時，要完成一致性檢驗，在系統航跡與4D航跡相同時完成相關。

2.5 告警處理模塊

現告警處理計算是設定好的雷達目標處理標準來進行的，在該系統進行告警處理時，要完成最低安全情況下的告警和沖突告警，一般情況下標識為MSAW、STCA等。

3 ADS-B技術的發展展望

這些年我國航空事業取得快速發展，無論是航空飛機的數量，還是乘坐飛機的旅客數量都得到快速增長，人們對航空企業的服務提出更高的要求[6]。但目前機場出現的航班延誤、返航備降等各種情況，使得航空管制效率與質量未能得到有效提升。ADS-B技術在未來的發展，會不斷加強創新與改革，因此我國要加強政策與資金投入，滿足民航對ADS-B技術的需求。同時，也要積極推進建設ADS-B監視核心系統，將雷達系統作為輔助，這樣就能夠實現二者的互補，在協助工作下不斷提高其工作質量與效率，這樣才能有效推進空中一體化管理系統的構建。但我國對ADS-B技術的發展與應用與發達國家相比還存在一定差距，且在應用中還存在一些問題，因此我國的航空領域要認識到ADS-B技術的重要性，積極推動ADS-B技術在空管自動化系統中的應用，從而為我國的航空事業的可持續發展打下堅實基礎。

4 結語

空管自動化系統中ADS-B技術的應用是時代發展的必然，這就要求民航產業要認識到ADS-B技術的重要性，并積極將該技術應用到空管自動化系統中。因此就要對ADS-B技術在空管自動化系統中應用特點進行熟悉，從而實現在多雷達數據融合模塊、信號接入模塊、動態顯示模塊、飛行計劃處理模塊與告警處理模塊的有效應用，進而提高我國航空事業的可持續發展，保障人們出行人身與財產安全。

參考文獻

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[2] 余闐.淺析烏魯木齊空管中心ADS-B接入自動化系統優化與研究[J].科技創新與應用，2017（31）：193-194.

[3] 黃宇軍.過渡高度、過渡高度層在空管自動化系統中的應用與分析[J].信息與電腦（理論版），2017（16）：28-29.

[4] 孫元，汪衛華.民航空管自動化主用系統與應急備份系統的信息同步[J].電子技術與軟件工程，2018（4）：115-116.

[5] 佚名.S模式雷達技術在國產NUMEN-3000空管系統中的應用[J].自動化與信息工程，2018（4）：16-19.

[6] 高永剛.ADS-B監視技術功能探討及特點分析——基于1090ES數據鏈[J].現代商貿工業，2018（4）：188-190.