基于ADS-B的機載防撞系統(tǒng)的優(yōu)勢及架設

劉超備

（中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局，上海 200335）

基于ADS-B的機載防撞系統(tǒng)的優(yōu)勢及架設

劉超備

（中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局，上海 200335）

目前民航使用的機載防撞系統(tǒng)多為ground-based TCAS II系統(tǒng)，但隨著民航事業(yè)發(fā)展，該系統(tǒng)已經越來越不能適應日漸增多的航班運行。ADS-B作為有效的空中監(jiān)視手段，如果將其應用到機載防撞系統(tǒng)的架設，將得到無限好處。本文詳細論述了基于ADS-B的機載防撞系統(tǒng)的優(yōu)勢及架設。

民航 ADS-B 機載防撞系統(tǒng)

隨著民航事業(yè)不斷發(fā)展，日運行航班量不斷增加，空中防相撞的重要性越來越凸顯出來。然而我國目前民航使用的機載防撞系統(tǒng)多為TCAS II 系統(tǒng)，該系統(tǒng)是使用地面臺站與應答機之間詢問數據作為依據來運行的。在實際運行中該系統(tǒng)的可靠性已不足以應對越來越多的航班日常運行。而基于ADS-B的機載防撞系統(tǒng)無論在可靠性還是應用性方面都更勝一籌，本文具體討論了新系統(tǒng)與傳統(tǒng)TCAS防撞系統(tǒng)的相比的優(yōu)勢以及在實際應用中如何架設。

1　ADS-B的原理

ADS-B（Automatic Dependent Surveillance Broadcast）是廣播式自動相關監(jiān)視的英文縮寫，它主要實施空對空監(jiān)視，ADS-B系統(tǒng)由多地面站和機載站構成，以網狀、多點對多點方式完成數據雙向通信。只需機載電子設備，不需要任何地面輔助設備即可完成相關功能，裝備了ADS-B的飛機可通過數據鏈廣播其自身的精確位置和其它數據（如速度、高度及飛機是否轉彎、爬升或下降等）。ADSB 接收機與空管系統(tǒng)、其它飛機的機載ADS-B結合起來，在空地都能提供精確、實時的沖突信息。

2　基于ADS-B的機載防撞系統(tǒng)與傳統(tǒng)TCAS防撞系統(tǒng)相比優(yōu)勢

2.1精度方面

ADS-B數據鏈的數據來源分為：（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；（5）其它機載傳感器五大方面。

信息傳輸通過空-空、空-地數據鏈廣播式傳播，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，因此，ADS-B性能更具優(yōu)勢，在精度、偽目標率、位置報連續(xù)性、速度、航向精度、航向連續(xù)性、可靠性等方面都大大優(yōu)于傳統(tǒng)的應答機與地面臺站交換數據模式。

2.2協(xié)同性方面

運行ADS-B的系統(tǒng)之間是獨立的，機載設備主動發(fā)送數據鏈廣播，不需要“詢問-應答”模式，飛行器之間自主運行，無需外部依賴，節(jié)約了“詢問-應答”的時間差。因此，在協(xié)同性方面大大優(yōu)于TCAS系統(tǒng)，保證兩機機載防撞系統(tǒng)的告警同時產生。

2.3降低虛警幾率

由于刷新頻率更高，定位精度更準確，基于ADS-B的新系統(tǒng)防撞保護區(qū)PAZ（protected airspace zone）比TCAS系統(tǒng)大大縮小，從而大大降低了虛警幾率。新系統(tǒng)的PAZ可低至750英尺半徑，300英尺垂直間隔，可保證在目前應用的RVSM空域內不會出現符合安全間隔的虛假警告。

2.4終端區(qū)應用更廣泛

與TCAS主要應用與航路區(qū)域的模式不同，ADS-B系統(tǒng)更注重于在終端區(qū)的應用，甚至可以應用在機場運行區(qū)，還可可用于跑道入侵等。

3　如何在實際應用中架設基于ADS-B的機載防撞系統(tǒng)體系

3.1ADS-B臺站的架設

目前支持ADS-B應用的數據鏈有三類：（1）1090ES；UAT；VLD4。（2）我國ADS-B推廣和應用主要是基于1090ES數據鏈。（3）1090ES地面接收站包括RF接收機、數據處理單元、天線、通信單元、供電等各部分。

3.2機載設備

具備ADS-B OUT 和IN 功能的綜合收發(fā)系統(tǒng)要求4個主要電子組件：（1）S模式1090ES應答機；（2）GNSS接收機；（3）1090 ES接收機；（4）駕駛艙交通信息顯示器CDTI。

3.3對飛行員進行一系列的培訓

由于新系統(tǒng)PAZ的減小，留給飛行員反應時間縮短，要求飛行員在一定時間范圍內采取必要的動作。因此，必須對飛行員在設備使用和心理素質方面都進行一系列的培訓，以具備使用新系統(tǒng)的資質。

［1］阮敏.ADS-B系統(tǒng)的應用及風險研究［J］.空中交通管理，2009（01）.

［2］杜萬營，陳惠萍.ADS-B監(jiān)視技術在空中交通服務中的應用研究［J］.中國民航大學學報，2008（06）.

［3］李自俊.ADS-B廣播式自動相關監(jiān)視原理及未來的發(fā)展和應用［J］.中國民航飛行學院學報，2008（05）.