西北地區應用ADS-B的關鍵問題研究

摘要：廣播式自動相關監視系統（ADS-B）在民航空管領域的應用價值極高，近年來相關理論研究和實踐探索大量涌現。西北地區已完成ADS-B系統的全面部署，基于此，本文結合系統在西北地區實施中遇到的問題，并深入探討問題解決途徑。

關鍵詞：民航空管;ADS-B;地面站;天線配置

引言：廣播式自動相關監視系統具備三種監視功能，包括地空監視、空空監視、場面監視，配套系統包括顯示器、天線、數據鏈收發系統、GPS接收系統，在數據鏈支持下，系統能夠廣播自身的高度、位置等信息。但結合西北地區實際部署情況可以發現，該系統在應用中很容易遭遇一些問題，這類問題的處理正是本文圍繞該系統開展具體研究的原因所在。

1.關鍵問題分析

1.1地面站配置問題

面臨不同技術要求和使用需求，廣播式自動相關監視系統地面站能夠提供多種配置方案，但如果配置方案選擇不當，系統應用效果將受到直接影響。系統地面站配置可采用的方案包括全向天線備份/不備份方案（方案1、2）、定向天線備份/不備份方案（方案3、4），主用系統、備用系統分別為定向天線、全向天線/全向天線+1定向天線（方案5、6）。上述六種系統地面站配置方案存在不同優缺點，必須聚焦方案的科學選用，避免系統無法充分發揮自身效用的情況出現[1]。

1.2技術發展水平問題

廣播式自動相關監視系統的應用實現了民航空管地面監控手段的進一步健全，無法在所有位置建臺的雷達缺陷得以有效彌補，系統實現的高質量監控在雷達監視覆蓋方面問題解決中表現突出。西北地區區域面積大，地形復雜，高原、高高原地形交疊，地面站在選址過程中存在無法設臺的境地。相較于雷達，系統的建設投資成本極低，同時存在使用壽命長、維護費用低的優勢，同時可實現場面監視、監控指揮、自我識別，在促進飛行器監控、提供交通信息、保障飛行安全、傳統各類飛行信息方面表現也較為突出，能夠為空中交通流量增大、運行效率提升提供支持。但值得注意的是，受現有技術發展水平限制，系統在應用中也會受到一定限制，以系統應用涉及的1090MHz ES標準為例，該標準與SSR存在相互干擾。同時由于國內ADS-B設備生成廠家較多，布局規劃不統一等問題會使得ADS-B系統全區域入網存在問題。最后，過度使用頻譜也使得系統在上行廣播能力方面存在欠缺，無法實現對空中交通情報服務和飛行情報服務上行廣播電文的容納，這類不足必須引起業界重視并設法處理[2]。

2.問題解決途徑

2.1科學選擇地面站配置方案

深入分析上文提及的六種方案可以發現，方案1存在接收能力有限缺點，但同時存在維護方便、成本較低、冗余配置優點，適用于中西部區域的地市機場。方案2存在接收能力弱、單天線易受干擾缺點，但在成本和維護方面具備優勢，適用于新疆等中西部航路;方案3存在成本很高、維護不便確定，及接收能力強、冗余配置優點，適用于高密度空域及虹橋機場、首都機場等樞紐機場;方案4存在維護不便、無備份缺點，及接收能力強優點，適用于高密度空域、珠三角區域空域等大型機場;方案5的成本較高，但存在接收能力強、冗余配置優點，適用于京廣、京滬等繁忙航路及大中型機場;方案6成本較高，存在接收能力強、冗余配置、能夠實現定向接收增強等優點，適用于長三角區域機場。對于西北地區的甘肅、青海、寧夏地區推薦使用方案1、2，方案4、5對于陜西西安管制區更適合。

為解決上文提及的地面站配置問題，廣播式自動相關監視系統地面站配置需要結合航路、機場規模選擇不同配置方案。由于西北地區機場布局相較稀疏，在西部地區機場或航路、航線配置地面站時可選擇全向天線，全向天線的安裝和維護較為便利，在運營成本控制方面表現突出。對于存在嚴重信號交織、數量較多的陜西西安管制終端區等機場，為保證監視效果滿足需要，地面站配置應選擇定向天線;

為解決上文提及的技術發展水平問題，系統規范統一發展必須得到重視，考慮到雷達監視與廣播式自動相關監視系統屬于互補和共存關系，為最大化發揮系統作用，系統的未來發展應關注西北地區空中監視實際能力配備情況，對于陜西西安區域，需關注雷達系統的進一步完善。對于甘寧青繁忙區域，可同時發展系統和雷達。對于青海和甘肅非繁忙高原區域的航路監視來說，可以系統為主，系統監視下程序管制需要同時向系統管制逐步過渡。西安、蘭州、西寧等省會機場在場面監視層面，需關注系統與多點定位系統及場面監視雷達的結合應用，這一發展趨勢必須已得到主管部門的重視。

結論：綜上所述，廣播式自動相關監視系統在民航空管領域的應用價值極高。在此基礎上，本文涉及的西北地區科學選擇地面站配置方案、積極推動技術發展等內容，則提供了可行性較高的系統優化應用路徑。為更好服務西北地區民航空管，還應聚焦信息傳輸、精度指標、行業規范等方面的研究。

參考文獻：

[1]李坤龍.基于ADS-B在空中交通管理實際應用的研究[J].民航學報，2021，5（03）：37-40.

[2]賈宇.民航ADS-B工程地面站配置方案分析研究[J].長沙航空職業技術學院學報，2020，20（03）：83-87.

作者簡介：溫芳平（1986.05.25）;性別：男，民族： 漢?籍貫：陜西省寶雞市，學歷：本科，畢業于西安陸軍學院;現有職稱：工程師;研究方向：民航飛行程序設計，通信導航。