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　　自動相關(guān)監(jiān)視(ADS)技術(shù)是新航行系統(tǒng)發(fā)展最重要的成果，是國際上解決空中交通管制(空管)最有效的辦法。廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)是一種基于GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和空-空、地-空數(shù)據(jù)鏈通信的航空器運(yùn)行監(jiān)視技術(shù)。

　　ADS-B系統(tǒng)

　　ADS-B主要實施空對空監(jiān)視，一般情況下，只需機(jī)載電子設(shè)備(GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)瞻l(fā)機(jī)及其天線、駕駛艙沖突信息顯示器CDTI)，不需要任何地面輔助設(shè)備即可完成相關(guān)功能，裝備了ADS-B的飛機(jī)可通過數(shù)據(jù)鏈廣播其自身的精確位置和其它數(shù)據(jù)(如速度、高度及飛機(jī)是否轉(zhuǎn)彎、爬升或下降等)。ADS-B接收機(jī)與空管系統(tǒng)、其它飛機(jī)的機(jī)載ADS-B結(jié)合起來，在空地都能提供精確、實時的沖突信息。

　　ADS-B系統(tǒng)由多地面站和機(jī)載站構(gòu)成，以網(wǎng)狀、多點(diǎn)對多點(diǎn)方式完成數(shù)據(jù)雙向通信。機(jī)載ADS-B通信設(shè)備廣播式發(fā)出來自機(jī)載信息處理單元收集到的導(dǎo)航信息，接收其他飛機(jī)和地面的廣播信息后經(jīng)過處理送給機(jī)艙綜合信息顯示器。機(jī)艙綜合信息顯示器根據(jù)收集的其他飛機(jī)和地面的ADS-B信息、機(jī)載雷達(dá)信息、導(dǎo)航信息后給飛行員提供飛機(jī)周圍的態(tài)勢信息和其他附加信息(如：沖突告警信息，避碰策略，氣象信息)。

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　　ADS-B系統(tǒng)的工作原理如圖1、圖2所示。

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　　圖1表示具有同類設(shè)備飛機(jī)之間的相互監(jiān)視以及地面對空監(jiān)視的工作原理。ADS-B信息主要包括：飛機(jī)標(biāo)識、飛機(jī)類別、3維位置、速度以及其它附加信息。圖2表示地面向空中廣播空中交通態(tài)勢信息(TIS-B)、飛行情報服務(wù)以及接收和處理ADS-B下行信息的工作原理。

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　　ADS-B系統(tǒng)是一個集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。ADS-B的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息(經(jīng)度、緯度、高度和時間)和其它可能附加信息(沖突告警信息，飛行員輸入信息，航跡角，航線拐點(diǎn)等信息)以及飛機(jī)的識別信息和類別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等。這些信息可以由以下航空電子設(shè)備得到：(1)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS);(2)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS);(3)慣性參考系統(tǒng)(IRS);(4)飛行管理器;(5)其它機(jī)載傳感器。ADS-B的信息傳輸通道以ADS-B報文形式，通過空-空、空-地數(shù)據(jù)鏈廣播式傳播。ADS-B的信息處理與顯示主要包括位置信息和其它附加信息的提取、處理及有效算法，并且形成清晰、直觀的背景地圖和航跡、交通態(tài)勢分布、參數(shù)窗口以及報文窗口等，最后以偽雷達(dá)畫面實時地提供給用戶。

　　ADS-B技術(shù)是新航行系統(tǒng)中非常重要的通信和監(jiān)視技術(shù)，把沖突探測、沖突避免、沖突解決、ATC監(jiān)視和ATC一致性監(jiān)視以及機(jī)艙綜合信息顯示有機(jī)的結(jié)合起來，為新航行系統(tǒng)增強(qiáng)和擴(kuò)展了非常豐富的功能，同時也帶來了潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　ADS-B技術(shù)應(yīng)用

　　ADS-B技術(shù)用于空中交通管制，可以在無法部署航管雷達(dá)的大陸地區(qū)為航空器提供優(yōu)于雷達(dá)間隔標(biāo)準(zhǔn)的虛擬雷達(dá)管制服務(wù);在雷達(dá)覆蓋地區(qū)，即使不增加雷達(dá)設(shè)備也能以較低代價增強(qiáng)雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)視能力，提高航路乃至終端區(qū)的飛行容量;多點(diǎn)ADS-B地面設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，可作為雷達(dá)監(jiān)視網(wǎng)的旁路系統(tǒng)，并可提供不低于雷達(dá)間隔標(biāo)準(zhǔn)的空管服務(wù);利用ADS-B技術(shù)還在較大的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)飛行動態(tài)監(jiān)視，以改進(jìn)飛行流量管理;利用ADS-B的上行數(shù)據(jù)廣播，還能為運(yùn)行中的航空器提供各類情報服務(wù)。ADS-B技術(shù)在空管上的應(yīng)用，預(yù)示著傳統(tǒng)的空中交通監(jiān)視技術(shù)即將發(fā)生重大變革。

　　ADS-B技術(shù)用于加強(qiáng)空-空協(xié)同，能提高飛行中航空器之間的相互監(jiān)視能力。與應(yīng)答式機(jī)載避撞系統(tǒng)(ACAS/TCAS)相比，ADS-B的位置報告是自發(fā)廣播式的，航空器之間無須發(fā)出問詢即可接收和處理漸近航空器的位置報告，因此能有效提高航空器間的協(xié)同能力，增強(qiáng)機(jī)載避撞系統(tǒng)TCAS的性能，實現(xiàn)航空器運(yùn)行中即能保持最小安全間隔又能避免和解決沖突的空-空協(xié)同目的。ADS-B系統(tǒng)的這一能力，使保持飛行安全間隔的責(zé)任更多地向空中轉(zhuǎn)移，這是實現(xiàn)“自由飛行”不可或缺的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　ADS-B技術(shù)用于機(jī)場地面活動區(qū)，可以較低成本實現(xiàn)航空器的場面活動監(jiān)視。在繁忙機(jī)場，即使裝置了場面監(jiān)視雷達(dá)，也難以完全覆蓋航站樓的各向停機(jī)位，空中交通管理“登機(jī)門到登機(jī)門”的管理預(yù)期一直難以成為現(xiàn)實[8]。利用ADS-B技術(shù)，通過接收和處理ADS-B廣播信息，將活動航空器的監(jiān)視從空中一直延伸到機(jī)場登機(jī)橋，因此能輔助場面監(jiān)視雷達(dá)，實現(xiàn)“門到門”的空中交通管理。甚至可以不依賴場面監(jiān)視雷達(dá)，實現(xiàn)機(jī)場地面移動目標(biāo)的管理。

　　ADS-B技術(shù)能夠真正實現(xiàn)飛行信息共享?？罩薪煌ü芾砘顒又兴孬@的航跡信息，不僅對于本區(qū)域?qū)嵤┛展苁潜匦璧?，對于跨越飛行情報區(qū)(特別是不同空管體制的情報區(qū))邊界的飛行實施“無縫隙”管制，對于提高航空公司運(yùn)行管理效率，都是十分寶貴的資源。但由于傳統(tǒng)的雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)的遠(yuǎn)程截獲能力差、原始信息格式紛雜、信息處理成本高，且不易實現(xiàn)指定航跡的篩選，難以實現(xiàn)信息共享。遵循“空地一體化”和“全球可互用”的指導(dǎo)原則發(fā)展起來的ADS-B技術(shù)，為航跡信息共享提供了現(xiàn)實可行性。

　　結(jié)語

　　ADS-B系統(tǒng)對空中交通管制的發(fā)展具有十分重要的意義。根據(jù)沖突檢測和交通態(tài)勢圖顯示，實現(xiàn)飛行器相互監(jiān)視和指揮能力，增加了航行的安全性。通過有效減小飛行器在空域內(nèi)的最小間隔增大空域容量，提高了空域資源的利用率。ADS-B良好的通信功能和監(jiān)視手段能更準(zhǔn)時、及時、連續(xù)的掌握飛行器動態(tài)，有效實施管制。我國航空事業(yè)起步較晚，技術(shù)力量薄弱，因地制宜，大力科學(xué)推進(jìn)ADS-B系統(tǒng)的實施有望迅速帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和軍事效益。