第一章: ADS-B系統(tǒng)的工作原理和技術簡介
概述:
?ADS-B 的定義:
ADS-B是廣播式自動相關監(jiān)視的英文縮寫进陡,它主要實施空對空監(jiān)視砌左,一般情況下,只需機載電子設備(GPS接收機栅迄、數(shù)據(jù)鏈收發(fā)機及其天線、駕駛艙沖突信息顯示器CDTI)号俐,不需要任何地面輔助設備即可完成相關功能,裝備了ADS-B的飛機可通過數(shù)據(jù)鏈廣播其自身的精確位置和其它數(shù)據(jù)(如速度定庵、高度及飛機是否轉彎吏饿、爬升或下降等)。ADS-B接收機與空管系統(tǒng)蔬浙、其它飛機的機載ADS-B結合起來猪落,在空地都能提供精確、實時的沖突信息畴博。ADS-B是一種全新科技笨忌,它將當今空中交通管制中的三大要素通信、導航俱病、監(jiān)視重新定義官疲。
Automatic——自動,“全天候運行”亮隙,無需職守途凫。
Dependent——相關,它只需要于依賴精確地全球衛(wèi)星導航定位數(shù)據(jù)溢吻。
Surveillance——監(jiān)視维费,監(jiān)視(獲得)飛機位置、高度促王、速度犀盟、航向、識別號和其它信息蝇狼。
Broadcast——廣播阅畴,無需應答,飛機之間或與地面站互相廣播各自的數(shù)據(jù)信息题翰。
ADS-B系統(tǒng)由多地面站和機載站構成恶阴,以網(wǎng)狀、多點對多點方式完成數(shù)據(jù)雙向通信豹障。機載ADS-B通信設備廣播式發(fā)出來自機載信息處理單元收集到的導航信息冯事,接收其他飛機和地面的廣播信息后經(jīng)過處理送給機艙綜合信息顯示器。機艙綜合信息顯示器根據(jù)收集的其他飛機和地面的ADS-B信息血公、機載雷達信息昵仅、導航信息后給飛行員提供飛機周圍的態(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)摔笤。
ADS-B系統(tǒng)是一個集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)够滑,由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成吕世。ADS-B的主要信息是飛機的4維位置信息(經(jīng)度彰触、緯度、高度和時間)和其它可能附加信息(沖突告警信息命辖,飛行員輸入信息况毅,航跡角,航線拐點等信息)以及飛機的識別信息和類別信息尔艇。此外尔许,還可能包括一些別的附加信息,如航向终娃、空速味廊、風速、風向和飛機外界溫度等棠耕。這些信息可以由以下航空電子設備得到:
(1)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS);
(2)慣性導航系統(tǒng)(INS);
(3)慣性參考系統(tǒng)(IRS);
(4)飛行管理器余佛;
(5)其它機載傳感器。
ADS-B的信息傳輸通道以ADS-B報文形式昧辽,通過空-空衙熔、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搅荞、處理及有效算法红氯,并且形成清晰、直觀的背景地圖和航跡咕痛、交通態(tài)勢分布痢甘、參數(shù)窗口以及報文窗口等,最后以偽雷達畫面實時地提供給用戶茉贡。
ADS-B技術是新航行系統(tǒng)中非常重要的通信和監(jiān)視技術塞栅,把沖突探測、沖突避免腔丧、沖突解決放椰、ATC監(jiān)視和ATC一致性監(jiān)視以及機艙綜合信息顯示有機的結合起來,為新航行系統(tǒng)增強和擴展了非常豐富的功能愉粤,同時也帶來了潛在的經(jīng)濟效益和社會效益砾医。
ADS-B 技術應用
ADS-B技術用于空中交通管制,可以在無法部署航管雷達的大陸地區(qū)為航空器提供優(yōu)于雷達間隔標準的虛擬雷達管制服務;在雷達覆蓋地區(qū)衣厘,即使不增加雷達設備也能以較低代價增強雷達系統(tǒng)監(jiān)視能力如蚜,提高航路乃至終端區(qū)的飛行容量压恒;多點ADS-B地面設備聯(lián)網(wǎng),可作為雷達監(jiān)視網(wǎng)的旁路系統(tǒng)错邦,并可提供不低于雷達間隔標準的空管服務;利用ADS-B技術還在較大的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)飛行動態(tài)監(jiān)視探赫,以改進飛行流量管理;利用ADS-B的上行數(shù)據(jù)廣播撬呢,還能為運行中的航空器提供各類情報服務伦吠。ADS-B技術在空管上的應用,預示著傳統(tǒng)的空中交通監(jiān)視技術即將發(fā)生重大變革倾芝。
ADS-B技術用于加強空-空協(xié)同讨勤,能提高飛行中航空器之間的相互監(jiān)視能力。與應答式機載避撞系統(tǒng)(ACAS/TCAS)相比晨另,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谱姓,因此能有效提高航空器間的協(xié)同能力借尿,增強機載避撞系統(tǒng)TCAS的性能,實現(xiàn)航空器運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)同目的屉来。ADS-B系統(tǒng)的這一能力路翻,使保持飛行安全間隔的責任更多地向空中轉移,這是實現(xiàn)“自由飛行”不可或缺的技術基礎茄靠。
? ? ? ADS-B技術能夠真正實現(xiàn)飛行信息共享茂契。空中交通管理活動中所截獲的航跡信息慨绳,不僅對于本區(qū)域實施空管是必需的掉冶,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行管理效率脐雪,都是十分寶貴的資源厌小。但由于傳統(tǒng)的雷達監(jiān)視技術的遠程截獲能力差、原始信息格式紛雜战秋、信息處理成本高璧亚,且不易實現(xiàn)指定航跡的篩選,難以實現(xiàn)信息共享脂信。遵循“空地一體化”和“全球可互用”的指導原則發(fā)展起來的ADS-B技術癣蟋,為航跡信息共享提供了現(xiàn)實可行性。
應用概況
? ? ? ? ADS技術的應用方面狰闪,從1998年疯搅,中國民用航空為了探索新航行系統(tǒng)發(fā)展之路,促進西部地區(qū)航空運輸發(fā)展尝哆,在國際航空組織新航行系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃指導下秉撇,抓住中國西部地區(qū)開辟歐亞新航路的戰(zhàn)略機遇,啟動了第一條基于ADS技術的新航行系統(tǒng)航路(L888航路)建設。L888航路裝備了FANS 1/A定義的ADS-C監(jiān)視工作站琐馆,并在北京建立了網(wǎng)管數(shù)據(jù)中心规阀。2000年,新系統(tǒng)完成了評估和測試并投入運行瘦麸。2004年谁撼,北京、上海滋饲、廣州三大區(qū)域管制中心相繼建成厉碟。為三大區(qū)管中心配套的空管自動化系統(tǒng)都具備了ADS航跡處理能力。經(jīng)驗證屠缭,新系統(tǒng)可以處理和顯示基于ACARS數(shù)據(jù)的自動相關監(jiān)視航跡箍鼓,也可以實施“航管員/飛行員數(shù)據(jù)鏈通信”(CPDLC)。這標志了中國航空的主要空管設施已經(jīng)具備了ADS監(jiān)視能力呵曹。隨著我國航空公司機隊規(guī)模擴大和機型的更新款咖,近年來許多航空器都選裝了適合新航行系統(tǒng)的機載電子設備,具備了地空雙向數(shù)據(jù)通信能力奄喂。
? ? ? ? 中國航空在發(fā)展新航行系統(tǒng)和改進空中交通監(jiān)視技術方面開展了建設性的活動铐殃,取得了一些成果,但總體上沒有突破ADS-C的技術框架跨新。因此富腊,對解決空管的突出問題,改善安全與效率域帐,效果并不明顯赘被。ADS-B技術的逐步成熟,將為我們尋求新的突破提供了機會俯树。當今ADS-B技術發(fā)展已經(jīng)進入實用階段帘腹,而我國仍在ADS的概念階段徘徊不前。當別人尋求以成本更低许饿、效率更高阳欲、用途更廣的新航行監(jiān)視技術取代雷達技術時,我們還在加緊部署雷達網(wǎng)絡陋率。過去十年球化,航空空管在發(fā)展主義的旗幟下實現(xiàn)了規(guī)模的擴張,但是瓦糟,發(fā)展質量不容樂觀筒愚。一個重要的事實是極具說服力的:澳大利亞全境部署的雷達數(shù)量大致與上海飛行情報區(qū)可用的雷達資源相當。澳大利亞同行的優(yōu)勢菩浙,很大程度上得益于ADS-B技術的超前規(guī)劃和大膽應用巢掺。相比之下句伶,我們在ADS-B的實用技術研究、機載設備配備陆淀、地面系統(tǒng)建設考余、飛行和管制人員的操作技能培訓等多方面,都還缺乏現(xiàn)實可行的規(guī)劃安排轧苫。
技術體制問題
?在ADS-C的技術體制內(nèi)楚堤,ADS的航跡報告是有條件選擇發(fā)送的。ADS-B與ADS-C之間除合約和通信協(xié)議的管理控制方式不同外含懊,目標下傳的位置身冬、姿態(tài)和航行信息的內(nèi)容基本一致。機載ADS報告系統(tǒng)對報告信息的要素選項岔乔、重復報告周期酥筝、發(fā)送選址都是可以預設的。飛機在收到地面發(fā)送的上行申請電文后發(fā)送ADS下行電文重罪,將用戶約定的報告內(nèi)容通過空/地數(shù)據(jù)鏈和地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡送達用戶端樱哼。因此,ADS信息的使用是契約制的剿配。也就是說,空管或航空公司簽派等地面用戶要想獲得所需的ADS報告阅束,必須逐架飛機呼胚、逐條航路(或航段)約定報告信息,同時還必須與經(jīng)營空-地息裸、地-地數(shù)據(jù)鏈傳輸業(yè)務的運營商定制信息傳輸服務蝇更。用戶約定的飛行航跡越多、信息要素越多呼盆、重復報告周期越短年扩,支付的信息服務費就越高,而且按照SITA格式電報計量的通信費用特別昂貴访圃。在這樣的技術體制下(附加了“第三方服務”成本)厨幻,雖然在低密度航路上,基于ADS監(jiān)視技術的空中交通服務和航空公司運行管理都能夠實現(xiàn)腿时,但高額的運行成本卻讓空管和航空公司等用戶望而卻步况脆,航空器已配置的先進機載設備、配套建設的空-空數(shù)據(jù)鏈批糟、地-空數(shù)據(jù)鏈和地面用戶設備也只能束之高閣格了。
技術兼容問題
?首先是雙向通信制式的差異。ADS-B的通信制式是廣播式雙向通信徽鼎,而我國用來進行航跡跟蹤和管制數(shù)據(jù)通信的地空數(shù)據(jù)鏈盛末,采用美國ARINC公司的AEEC618/AEEC622協(xié)議方式弹惦,屬應答式雙向通信。此通信制式的數(shù)據(jù)刷新率受應答協(xié)議制約悄但,其同步性和實時性都不能滿足高密度飛行管制服務需求棠隐,無法與ADS-B技術兼容。
?其次是數(shù)據(jù)鏈容量的差異算墨。ADS-B所使用的數(shù)據(jù)鏈應能滿足高密度飛行監(jiān)視的要求宵荒,因此對數(shù)據(jù)長度和通信速率都有很高的要求。國際航空組織推薦的全球可互用的ADS-B的廣播數(shù)據(jù)鏈-1090MHzS模式擴展電文數(shù)據(jù)鏈(1090ES)净嘀,最大下行數(shù)據(jù)長度達到112位报咳,最大數(shù)據(jù)率達到1兆比特/秒。而我國現(xiàn)用的RGS地-空數(shù)據(jù)鏈挖藏,最大下行數(shù)據(jù)長度為32位暑刃,最大數(shù)據(jù)率僅2400比特/秒,顯然不能與ADS-B廣播電文兼容膜眠。
?再則是傳輸技術上的差距岩臣。ADS-B廣播電文是面向比特的數(shù)據(jù)串,下行數(shù)據(jù)到達地面后宵膨,必須透明地傳輸至航空管制或航空運行簽派等地面用戶端架谎。而現(xiàn)有系統(tǒng)中,通過RGS或衛(wèi)星截獲的下行數(shù)據(jù)辟躏,須轉換為面向字符的SITA報文格式谷扣,經(jīng)低速的自動轉報網(wǎng)傳輸?shù)接脩舳恕_@種信息傳輸方式的低效率以及傳輸時延不確定性捎琐,不能適應高密度飛行監(jiān)視会涎。
解決現(xiàn)有系統(tǒng)與ADS-B技術兼容問題,關鍵是選擇新的空-空瑞凑、地-空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)末秃。數(shù)據(jù)鏈是ADS-B技術重要的組成部分,當前籽御,許多國家和組織出于不同的開發(fā)意圖练慕,開發(fā)出了多種多樣的數(shù)據(jù)鏈,從中選擇適合我國實際的數(shù)據(jù)鏈類型篱蝇,是確定機載設備性能和發(fā)展地面設施的前提贺待。各國對ADS-B數(shù)據(jù)鏈的選擇各持己見,但主流意見基本傾向于以下三種:
(1)甚高頻數(shù)據(jù)鏈模式4(VDLMode4)--歐洲較流行;其核心技術為SOTDMA協(xié)議零截,不足是現(xiàn)在VHF頻段資源緊張麸塞。
(2)萬能電臺數(shù)據(jù)鏈(UAT)--美國較流行,多用于通用航空飛機涧衙;采用二進制連續(xù)相移鍵控CP-FSK哪工,不足是和DME地面設備的互相干擾嚴重奥此。
(3)1090MHzS模式擴展電文數(shù)據(jù)鏈(1090ES)--國際民航組織推薦;采用選擇性詢問、雙向數(shù)據(jù)通信雁比,不足是已出現(xiàn)頻譜過度使用的危機稚虎。
? ? ? ? 國際航空組織一直在努力倡導使各成員國能夠執(zhí)行一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)鏈標準,從而提高數(shù)據(jù)鏈設備在全球范圍的通用性偎捎。如果空中的每架飛機都執(zhí)行同一個數(shù)據(jù)鏈標準蠢终,通過 ADS-B系統(tǒng),每個飛行員都能看到其周圍一定范圍內(nèi)所有航空器的位置和動態(tài)茴她。這將顯著提高飛行員對其周圍飛行態(tài)勢的感知度寻拂,從而可以在保證飛行安全的前提下,進一步縮小飛機間的安全間隔丈牢,優(yōu)化飛行路線祭钉,提高空域資源的利用率。
? ? ?歐洲是'廣播式自動相關監(jiān)視'(ADS-B)技術的策源地己沛。世界上第一次機載'飛行情報艙顯器'(CDTI)與ADS-B技術的聯(lián)合演示慌核,就是1991年2月瑞典民航局在首都Bromma機場進行的。但是在歐洲申尼,ADS-B技術的應用似乎更艱難些垮卓。相比美國和澳大利亞,歐洲各國要統(tǒng)一推廣某種技術標準师幕,難度大得多了扒接。好在本世紀初,歐洲一體化進程大大推進了新航行技術在歐洲的應用们衙。2004年5月,歐洲空管(EUROCONTROL)發(fā)布了歐洲實施新航行技術的政策碱呼,制定了一個'歐洲民航委員會通過新通信和監(jiān)視技術應用推進空管一體化蒙挑。
CASCADE計劃與ADS-B技術
CASCADE-簡稱'歐洲一體化空管計劃'有兩大技術內(nèi)核:ADS-B和ink2000+。
Link2000+是基于甚高頻數(shù)據(jù)鏈模式2(VDL2)技術的地空數(shù)據(jù)鏈愚臀,主要用來為飛行員和管制員提供非話音的數(shù)據(jù)鏈通信(CPDLC)服務忆蚀。
在ADS-B技術將在應用方面,CASCADE描述了如下多方面應用和服務內(nèi)容:
(1)無雷達區(qū)域的應用(ADS-B ?NRA):
? 用于增強無雷達區(qū)(遠離陸地的海上平臺姑裂、海島等區(qū)域)的航行監(jiān)視能力馋袜,并提供容量、安全和效率類似雷達監(jiān)視的引導服務舶斧。部分面臨淘汰的老舊雷達欣鳖,出于成本效益的考慮也建議采用ADS-B NRA 方式實施更新改造。
(2)雷達區(qū)域應用(ADS-B RAD):
在雷達監(jiān)視(包括有ADS-B 補充監(jiān)視)區(qū)域茴厉,用于改進A泽台、B什荣、C、D怀酷、E類空域的航路稻爬、終端區(qū)以及各個飛行階段的空中交通管理能力。并逐步由ADS-B地面設備更替航管二次雷達蜕依,優(yōu)化和降低地面監(jiān)視系統(tǒng)的投入成本桅锄。
(3)機場場面監(jiān)視應用(ADS-B APT)
在管制機場,ADS-B的應用可為場面監(jiān)視系統(tǒng)提供飛機和車輛等目標物的活動信息样眠。ADS-B可自成系統(tǒng)友瘤,與在用場監(jiān)雷達(或ASDE-3系統(tǒng))組合成互補的聯(lián)合場監(jiān)系統(tǒng)。也可以集成在'先進的場面活動目標引導和控制系統(tǒng)'(A-SMGCS Level 1)或場面探測設備(ASDE-X)概念的場監(jiān)系統(tǒng)中吹缔。
(4)地面交通狀況知曉(ATSA SURF)
幫助機組掌握滑行商佑、跑道運行中的相關信息。例如在駛入滑行道口厢塘、進入活動的跑道前茶没、起飛前等,機組可利用CDTI晚碾,觀察周圍活動物體的動態(tài)抓半,避免沖突。
(5)空中交通狀況知曉(ATSA AIRB )
在飛行過程中格嘁,使機組能通過CDTI掌握鄰近航空器的位置笛求,提高避撞主動性,增強TCAS性能糕簿。
(6)進近目視增強(ATSA ?VSA )
在目視進近探入、間隔較小情況下,使機組通過CDTI 掌握其它進近航空器的位置和速度懂诗,以保持最佳安全間隔蜂嗽。
(7)機載數(shù)據(jù)采集(ADS-B ADD)
采集航空器系統(tǒng)運行中生成的額外數(shù)據(jù)信息,利用ADS自發(fā)廣播發(fā)給地面殃恒。主要為航空營運人或維修人員提供監(jiān)控信息植旧。
二.實施進程
使早期較成熟的技術較早投入應用和服務,CASCADE計劃在實施上劃分了兩個流程:
第一流程离唐,2004年啟動病附,2008年實施。
第一流程主要致力于ADS-B技術的早期應用亥鬓。重點增強無雷達(ADS-B NRA)或雷達監(jiān)視手段不完備(ADS-B RDA)地區(qū)的地-空監(jiān)視服務完沪,改善機場場面監(jiān)視服務(ADS-B APT)。在更新空管設施的同時獲得ADS-B技術的低成本效益贮竟。在第一流程中丽焊,機載ADS-B設備只發(fā)不收较剃,因此又稱'ADS-B OUT'技術。
第二流程技健,2006年啟動写穴,2010年實施。
第二流程將改進ADS-B的應用軟件雌贱,重點開發(fā)'機上狀況知曉'(ATSA SURDF啊送、ATSA AIRB、ATSA VSA)功能欣孤,更多地開發(fā)和利用機載運行數(shù)據(jù)(ADS-B ADD)馋没。在此流程中,機載ADS-B系統(tǒng)不但要發(fā)送自身的航跡信息和運行數(shù)據(jù)降传,還必須有能力接收和處理鄰近飛機發(fā)出的航跡信息篷朵,因此又稱為'ADS-B IN'技術。
目前婆排,CASCADE項目分別設立了運行專業(yè)組声旺、認證專業(yè)組、計劃編制專業(yè)組三個專門機構段只,協(xié)調全歐統(tǒng)一的技術標準腮猖、技術認證和實施計劃,有力地推進著ADS-B技術在歐洲的應用赞枕。在ADS-B 'OUT'技術發(fā)展方面澈缺,歐洲已擬定了ADS-B技術系統(tǒng)的底層結構,并且開始生產(chǎn)符合底層結構標準的設備炕婶。這些設備不但在澳大利亞投入使用姐赡,而且也在歐洲各地安裝。到2006年4月柠掂,歐洲已經(jīng)安裝了24個ADS-B地面站雏吭,以支持無雷達和雷達管制區(qū)域的ADS-B應用仿真測試。部分歐洲國家的航空公司機隊已經(jīng)選裝了符合國際民航組織《附件十》第77項修正案的機載ADS-B設備陪踩,并且通過了適航認證。為了迎接未來ADS-B技術全球發(fā)展的挑戰(zhàn)悉抵,歐洲的飛機制造商已經(jīng)開始開發(fā)具有飛機自主監(jiān)視能力的ADS-B 'IN'機載設備(收/發(fā)電臺和顯示器)肩狂。
三. 歐洲ADS-B發(fā)展思路分析
1.統(tǒng)一在'一個天空'的旗幟下
在疆土分制的歐洲,要推進統(tǒng)一標準ATM姥饰,難度是可想而知的傻谁。即使這樣,歐洲人也沒有各行其是列粪、無序開發(fā)审磁。在'一個天空'旗幟下谈飒,歐洲空管空前地統(tǒng)一。
在發(fā)展規(guī)劃方面态蒂,歐洲民航組織設立了'歐洲一個天空空管研究'(SESAR)項目杭措,研究和制定了歐洲民航34各成員國共同協(xié)調執(zhí)行的一體化歐洲空管系統(tǒng)。
在計劃執(zhí)行方面钾恢,由CASCADE項目的三個權威專業(yè)組統(tǒng)一制定全歐的實施技術標準手素,統(tǒng)一進行全歐的底層結構系統(tǒng)認證,統(tǒng)一指導全歐ADS-B過渡計劃的協(xié)調實施瘩蚪。并且在奧地利泉懦、德國、法國疹瘦、西班牙崩哩、地中海地區(qū)、愛爾蘭言沐、葡萄牙邓嘹、瑞典和英國分別設立了9個'監(jiān)視技術第一軟件包的合作確認'(CRISTAL)機構,保證ADS-B(附帶交通情報廣播功能-TIS-B)在歐洲大陸的實驗和確認工作整體推進呢灶。真正做到了標準統(tǒng)一吴超、開發(fā)有序,管理高效鸯乃,穩(wěn)步推進鲸阻。
2.應用目標現(xiàn)實而明確.
歐洲空管是一個代表股東利益的代理管理組織,它的體制決定了其投資目標的現(xiàn)實性缨睡。在ADS-B技術開發(fā)和應用方面鸟悴,歐洲空管首先考慮的不是越洋遠程航路的監(jiān)視,而是緊密結合歐洲大陸的空管需求奖年,以改進陸地區(qū)域细诸、高密度飛行的空中交通監(jiān)視為基本目標。海島和近海陋守,不便安裝或空中交通不值得配置雷達的無雷達區(qū)域震贵,用ADS-B作為主要監(jiān)視手段;雷達覆蓋不完善的區(qū)域水评,ADS-B作為補充監(jiān)視手段猩系;雷達覆蓋區(qū)域,ADS-B作為技術升級手段中燥;在機場運行區(qū)域寇甸,ADS-B作為場面輔助監(jiān)視手段。這是歐洲空的ADS-B近期應用目標。
下一步拿霉,歐洲空管主要開發(fā)ADS-B'IN'的應用吟秩。解決的問題主要是:
增強高密度飛行空域,飛機間的相互監(jiān)視绽淘;
增強飛行(滑行)過程對地面情況的監(jiān)視能力涵防;
增強地面對機艙和飛機運行狀況的監(jiān)視能力。
從歐洲空管的發(fā)展目標可以清楚地發(fā)現(xiàn)收恢,雷達監(jiān)視技術將逐步被ADS-B技術取代武学,不僅是因為雷達設施投資大、管理成本高伦意,而且由于雷達技術已無法勝任下一代空管系統(tǒng)的監(jiān)視需求火窒。
3.自主的技術應用路線
歐洲的ADS-B應用路線,既不同于美國驮肉,也明顯區(qū)別于澳大利亞熏矿。
歐洲不具備美國高度集中的'國家空域系統(tǒng)'(NAS)優(yōu)勢,1998年以來离钝,統(tǒng)一后的歐洲空管才開始修補'一個天空'下的管制縫隙票编。ADS-B技術 對歐洲空管來說,可謂天賜良機卵渴。當美國在'通用訪問電臺'(UAT)上開發(fā)ADS-B技術慧域,謀求改進通用航空機隊的自主監(jiān)視和情報截獲能力時,歐洲空管卻把ADS-B技術應用的重點聚焦在增強高密度飛行區(qū)域空中交通管理系統(tǒng)的整體監(jiān)視能力方面浪读。在這一點上昔榴,歐洲空管與澳大利亞民航服務局不謀而合。但是相比澳人碘橘,歐洲人對ADS-B技術的應用更細膩互订,更系統(tǒng),更有遠見痘拆。澳洲人技術應用路線是'拿來主義'仰禽,無論地面還是機載設備,技術上對外依賴性較強纺蛆,而且比較多地關注于眼前的受益吐葵。歐洲人則更注重ADS-B技術的全面運用。從他們對底層結構的設計桥氏、技術體制和產(chǎn)品標準的制定和認證折联、未來'自由飛行'環(huán)境的技術準備(空對空、空對地監(jiān)視技術)等方面的考慮识颊,都明顯高澳人一籌。
4.數(shù)據(jù)鏈選擇
ADS-B技術應用的一個重要前提是地空間數(shù)據(jù)傳輸載體的選擇。由于歐洲空管的CASCADE項目的目標是:通過新通信和監(jiān)視技術應用推進歐洲空管一體化祥款,因此清笨,CASCADE在地空數(shù)據(jù)鏈的選擇上是監(jiān)視與通信并重的。
在監(jiān)視方面刃跛,首選國際民航組織《附件十》第77項修正案建議的'1090 兆赫S模式擴展型自發(fā)報文'(1090 ES)數(shù)據(jù)鏈抠艾。由于不考慮天氣圖一類的圖像信息傳輸,1090 ES數(shù)據(jù)鏈可以滿足CASCADE定義的所有ADS-B應用項目的數(shù)據(jù)傳輸要求(包括第二流程的應用要求)桨昙。
在通信方面检号,CASCADE有機地融合了Link 2000+地空通信數(shù)據(jù)鏈。Link 2000+數(shù)據(jù)鏈是歐洲空管開發(fā)的基于國際民航組織'航空電信網(wǎng)/甚高頻數(shù)據(jù)鏈模式2'(ATN/VDL 2)的地空通信數(shù)據(jù)鏈蛙酪。利用Link 2000+數(shù)據(jù)鏈,管制人員可以向機組發(fā)送放行許可類短指令。某些常規(guī)的指厌、重復性的指令凉逛,甚至無需管制員干預,自動生成和發(fā)送(如通信信道轉換阁危、新配二次代碼等)玛痊;機組可以通過數(shù)據(jù)鏈訪問地面的OTIS數(shù)據(jù)庫,獲取所需的機場情報通播(ATIS)狂打、機場氣象(METAR)擂煞、航行/雪情通告(NOTAM/SNONTAM)等地面運行環(huán)境數(shù)據(jù)。利用Link 2000+數(shù)據(jù)鏈趴乡,還可以進行話音信道的話筒鍵檢查对省,防止甚高頻話筒鍵卡死造成話音信道阻塞,等等浙宜。
在美國官辽,F(xiàn)AA同時選用1090 ES數(shù)據(jù)鏈和UAT數(shù)據(jù)鏈來支持ADS-B應用。不過美國的兩種數(shù)據(jù)鏈分別用來裝備不同機隊粟瞬,通用航空機隊使用UAT數(shù)據(jù)鏈同仆,商用運輸機隊主要使用1090 ES數(shù)據(jù)鏈。
與美國不同裙品,歐洲空管的兩種數(shù)據(jù)鏈都用于商用運輸機俗批,分別用來承載不同的業(yè)務數(shù)據(jù)。1090 ES數(shù)據(jù)鏈承載監(jiān)視(Surveillance)數(shù)據(jù)市怎,Link 2000+數(shù)據(jù)鏈承載通信(Communication)數(shù)據(jù)岁忘。兩種數(shù)據(jù)鏈并行應用,可以滿足較長時期地空數(shù)據(jù)通信的需求区匠。機載方面干像,Link 2000+數(shù)據(jù)鏈是通過數(shù)/話兼容的甚高頻通信信道傳輸?shù)乃щ纾瑢τ诜螰ANS1/A標準配置的飛機來說,硬件改動很少麻汰,技術上易于實現(xiàn)速客。