ADS-B在通用航空的应用

张敬

关键词：通用航空，ADS-B，安全,标准程序设计。

一ADS-B重要性分析

ADS-B技术用于该公司机场地面活动区，可以较低成本实现航空器的场面活动监视。在繁忙机场，即使装置了场面监视雷达，也难以完全覆盖航站楼的停机位，空中交通管理“门到门”的管理预期一直难以成为现实。利用ADS-B技术，通过接收和处理ADS-B广播信息，将活动航空器的监视可从空中一直延伸到机场登机桥，因此能辅助场面监视雷达，实现“门到门”的空中交通管理，甚至可以不依赖场面监视雷达，实现机场地面移动目标的管理。

ADS-B技术能够真正实现飞行信息共享。空中交通管理活动中所截获的航迹信息，不仅对于本区域实施空管是必需的，对于跨越飞行情报区(特别是不同空管体制的情报区)边界的飞行实施。无缝隙”管制，提高航空公司运行管理效率，都是十分宝贵的资源。但由于传统的雷达监视技术的远程截获能力差、原始信息格式纷杂、信息处理成本高，且不易实现指定航迹的筛选，难以实现信息共享。遵循“空地一体化”和。全球可互用”的指导原则发展起来的ADS-B技术，为航迹信息共享提供了现实可行性。可以预见，随着ADS-B技术的成熟，它将逐步辅助或替代现行的一次、二次雷达。

二ADS-B在通用航空的应用

2.1空中交通避撞责任空中交通的安全避撞责任采取两种手段

一是互相“见到后避让”，即机上自主，一般只能适用于低速小飞机按目视飞行规则的飞行，在好天气下才能实现；二是地面监视并管制，通知驾驶员按一定程序保持间隔或避让。即由地面负责，适用于所有仪表飞行规则下的飞行。飞行速度快，肉眼能见度有限，现代客机都必须实施仪表飞行，40年代出现了空中交通管制制度，由地面管制部门负责监视空中交通。一方面按飞行计划安排下航路上各飞机间保持安全间隔的程序管制。另一方面依靠雷达监视下的雷达管制。驾驶员在空中维持交通秩序是被动的，他只管按计划飞行。除非接到地面上管制命令时，执行命令。空中遇到气象变化或偶然事件必须改变飞行计划时，应与管制员磋商，取得同意后才能改航。怎样能使驾驶员在空中提高灵活性，主动积极按自己意愿飞行，选择优化航路，遇事随机应变，能像早期空中交通稀少，不需管制时代那样目视飞行。美国联邦航空局(FAA)提出了自由飞行概念，就是想恢复到早期空中的自由飞行状态，没有相当的技术措施是不可能的。扩大肉眼视程，使驾驶员在空中能见到上百公里内外的飞机极为必要，对于邻近飞机，不仅知道其相对位置，还需知道对方的相对高度和接近率。有两种设备可以达到这

个目的，一是机载避撞系统(ACAS)或称交通避撞系统(TCAS)；二是广播式自动相关监视(ADS-B)。前者利用雷达应答手段使遭遇飞机能互相测量对方相对于自由的位置关系，即利用定向和测距方法了解对方的方位和距离，以及互相报告自己的识别码和高度，技术上比较复杂。后者单纯利用自发报告的广播手段，不管附近有没有别的飞机，始终自动地周期性地连续广播自己的识别码、位置，高度或其他附加信息，技术上比较简单。

2.2飞机位置的自动广播

国际民航组织(ICAO)早就有意发展自动相关监视(ADS)来辅助雷达监视。这种选址式自动相关监视(ADS-A)只是选定向该空域地面管制单位发送飞机位置报告，有助于管制单位了解该飞机精确位置后实施有效管制。它属于空对地选址报告，供地对空监视和管制，非常适合于航线飞行上的班机以及海上飞行等运输航空。对通用航空飞机以及目视飞行或非管制飞行上无能为力。后来发展的广播式自动相关监视(ADS-B)不用选址，改用全向广播方式，主要采用空对空报告，供空对空自我监视，起到了延伸驾驶员肉眼视程的作用，有利于实施“见到后避让”原则，不论运输航空或通用航空都行之有效。这就是近期大力发展ADS-B动力的源泉，而且发展势头很快，可谓后来者居上。

美国FAA认为ADS-B将是实施自由飞行的奠基石，欧洲虽然并不提倡前景遥远的偏于理想的和概念上较为模糊的“自由飞行”，但也提出了“自由航路”概念，而ADS-B也将是促进实施自由航路的可行手段之一。

2.3ADS-B应用于低空的功能和效益

实施空对空相互监视为主，成为驾驶员延伸了视程的“见到后避让”能力的重要手段因而能提高驾驶员对空中交通的觉察能力，提高对安全间隔的自保持能力，有利于冲突检测和冲突解脱，取代了空中交通避撞系统的功能，有助于空中交通管制过渡到空中／地面避撞责任的分担和向自由航路、自由飞行发展。提高了决策支持工具的性能，不论地面或飞机上的决策支持工具，对驾驶员的自动化飞行运行和管制员的监视／管制都极为有利。

2.4ADS-B应用于低空领域的优势

(1)ADS-B与话音通信相比，可减小飞机间隔，增加空域容量。

(2)地面设施投资大大低于二次雷达(SSR)、伏尔(VOR)、测距仪(DME)，可用于无SSR信号覆盖的洋区、边远陆地等区域。

(3)雷达系统和ADS-B的结合可促进全世界统一的监视服务，并可在高流量区域提供高精度、抗干扰的监视。

(4)该技术是新航行系统的里程碑，通过向机组和管制员提供可靠、精确的冲突信息，提高了飞行安全。

(5)地面管制人员利用该技术不仅能了解冲突发生的位置，且能清楚地看到冲突的方向、速度和相对高度，一旦飞机转弯，加速、爬升或下降时，ADS-B将立即清晰地显示其变化。

(6)系统还能应用于通用航空和地面车辆，为空地交通提供低成本，高效的监控，甚至能在雷达无法使用或受限制的区域(如跑道和滑行道)使用。

(7)通用航空飞机能使用该系统接收诸如地区天气及文字性咨询的飞行信息服务。

三小结

随着各方面的发展，不论是民用航空还是通用航空，在未来的时间里，管理模式必然会发生天翻地覆的变化，而ADS-B的发展将会给我国的通用航空在未来一段时间内都影响通信，导航和监视系统的发展。把ADS-B应用到通用航空领域，我国是继美国后的第二个国家，在我国雷达地覆盖率的国情下，将ADS-B运用到通用航空领域是非常有必要的，保证飞行安全，降低飞行难度，实现空对空互相监视，不仅降低了飞行员抑或管制员的负担和压力，而且为我国低空开放，大力发展通用航空打下了坚实的基础。

参考文献

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