空管中ADS-B的應(yīng)用探討

李澤勤西昌青山機場

空管中ADS-B的應(yīng)用探討

李澤勤
西昌青山機場

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步，我國的綜合國力得到了不斷提升，我國的航空事業(yè)經(jīng)過不斷的努力也取得了較為豐碩的成果，但是在空管方面還存在著不少的不足。工作人員在以往的空管工作中，對飛機的飛行活動會采用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等來進行監(jiān)控，同時處理相關(guān)數(shù)據(jù)，在本文中分析和探討了空管中的ASD-B技術(shù)，以期能為相關(guān)工作人員的工作提供參考和借鑒。

ADS-B；空管；應(yīng)用探討

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通運輸業(yè)也得到了不斷的發(fā)展，空中交通流量日趨增加，所以空中交通管制就顯得尤為重要了，需要工作人員及時對自己的工作方法進行創(chuàng)新，將自身的工作理念轉(zhuǎn)變，采用一些先進的技術(shù)，這樣可以將傳統(tǒng)技術(shù)的限制進行最大程度的削減，將空管的工作質(zhì)量和工作效率提高上去。當(dāng)前，ASD-B技術(shù)是較為常見的一種空管方法，這項技術(shù)較為先進，通過利用這種技術(shù)能共享飛機的飛行信息，對于飛機的飛行狀態(tài)也可以及時掌握，以便于更好地應(yīng)對各種突發(fā)狀況。

1 關(guān)于ASD-B技術(shù)

對于ASD-B技術(shù)來說，它是一種先進的監(jiān)控技術(shù)，可以提供給空管人員所需要的飛行監(jiān)控，這種技術(shù)在使用后能自動化的監(jiān)控飛行目標(biāo)，便于及時掌握很多有用的空中信息，能有效確保飛行的可靠性和安全性，這對于我國航天事業(yè)的發(fā)展具有積極的意義。一般來說，ASD-B技術(shù)包括網(wǎng)狀和點狀兩種類型，這兩種方式都使用機載電子設(shè)備，這樣可以更加獨立的進行工作，地面輔助設(shè)備所起到的輔助需求由此被大大降低。空管人員在使用這項技術(shù)后能有效將工作效率提高，將空管系統(tǒng)和ASD-B技術(shù)相結(jié)合，對于飛機的安全飛行意義重大。ASD-B技術(shù)如果從技術(shù)角度來進行分析，它具有非常復(fù)雜的系統(tǒng)，同時還是非常先進的技術(shù)，它能利用機載衛(wèi)星進行接收機的定位工作，這樣能將飛行器的準(zhǔn)確位置獲得，將資料傳遞給地面的航空器，比如：飛機的飛行速度和飛行高度等，在監(jiān)控方面這是極好的一種手段。[1]機載接收機可以通過衛(wèi)星的傳遞來將航空器的位置信息得到，經(jīng)過中央處理器來做初步處理，然后通過地面接收設(shè)備來得到數(shù)據(jù)鏈路。

2 ASD-B技術(shù)的原理

對于ASD-B系統(tǒng)而言，它是一個融監(jiān)視和通信于一體的信息系統(tǒng)，包括三部分：信息的顯示和處理、信息傳輸通道、信息源。對于ASD-B來說，飛機的識別信息、附加信息和4維位置信息等都是需要處理的主要信息。另外，還包括航線轉(zhuǎn)彎點和航跡角及飛行員信息等其他的附加信息。飛行管理器信息、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性參考系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等都可以通過這些信息得到。對于ASD-B來說，它主要通過空-空、ASD-B報文等形式進行數(shù)據(jù)鏈的傳播。[2]ASD-B在顯示和處理信息時主要通過處理和提取位置信息及其他的附加信息來得到，將背景地圖和空中航跡及空中態(tài)勢分布等通過飛行員駕駛艙沖突信息顯示出來，管制員和飛行員可以通過偽雷達畫面實時看到，如下圖1所示。

在傳統(tǒng)的空管體系中，一般使用的是集中式管理的方法，地面的管理部門會承擔(dān)大部分的空中交通監(jiān)控、規(guī)劃和指揮工作，對于空管部門的指令各個飛行員只能被動接受，按照相關(guān)的規(guī)定來執(zhí)行飛行任務(wù)。在這樣的傳統(tǒng)體制下，空管沒有很強的容量，同時使用的空域也是十分有限的。使用ASD-B技術(shù)，飛行員能及時獲得相關(guān)的飛行動態(tài)信息，所以可以有效避免發(fā)生不必要的潛在沖突，使得飛機的飛行更加的安全。ASD-B提供的監(jiān)視信息更加的及時和全面，這樣空管部門和飛行人員就可以更加準(zhǔn)確和完善的評估空域情況，將飛機的飛行安全性提高上去。

圖1 ASD-B系統(tǒng)

3 空管中ASD-B技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 共享信息

在傳統(tǒng)的空管中一般對飛機的飛行活動會通過雷達來收集數(shù)據(jù)并進行監(jiān)控，這樣的話需要浪費大量的人力、物力，并且過程也較為復(fù)雜。如果飛行物有著較大的遠程，信息的截獲率就會不高，同時也沒有很高的利用效率。如果在空管中應(yīng)用ASD-B技術(shù)可以有效改善這種狀況，因為該項技術(shù)將衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用其中，連接起了地面和空中兩部分，形成了一個地空一體化的模式，這樣信息的獲取率得到了極大提高。空管人員在工作中可以通過飛行器獲得有效信息，不僅能共享信息，還提升了信息的交流效率，確保了飛行安全。在空管過程中，不管是本區(qū)域的空管還是相鄰區(qū)域的空管飛行工作，都能共享信息，這樣飛機的飛行軌跡得到的更加完整，工作質(zhì)量和工作效率得到了大幅提升。[3]

3.2 相互監(jiān)控

在空管工作中融入ASD-B能相互監(jiān)控各個航空器，因為ASD-B主要是以外廣播為主，在空管工作中應(yīng)用是十分適合的，這樣不僅確保了相鄰航空器間能相互交流信息，同時還可以進行相互監(jiān)控。另外，ASD-B對自身位置的廣播準(zhǔn)確率是十分高的，所以提供給對方的信息位置是十分準(zhǔn)確的，同時還傳達一些沒有經(jīng)過詢問的信息，所以ASD-B相較于以往的對答模式信息交流效果更好。航空器通過該系統(tǒng)可以將飛行的安全度和準(zhǔn)確度提高，同時確保飛行的安全距離，避免相互間出現(xiàn)沖突。

3.3 交通管制

在傳統(tǒng)的工作模式中，空管人員對航空器的飛行活動一般會通過雷達來進行監(jiān)視，因為雷達的局限性較強，所以難以取得較好的檢測效率，同時技術(shù)上也存在較大的局限性，空管工作進展由此受阻。ASD-B提供的是一條新的思路，它能有效彌補上面的不足，可以將ASD-B技術(shù)應(yīng)用在沒有部署航空雷達的區(qū)域，這樣就可以對航空器的飛行活動進行相應(yīng)的跟蹤和監(jiān)控了。如果已經(jīng)有航空雷達覆蓋，那么就不需要再增加設(shè)備了，ASD-B可以強化航空器的監(jiān)控記錄，這樣可以對新增航線進行更加精確的控制。ASD-B同時還具有很好的動態(tài)監(jiān)控功能，一旦空中發(fā)生擁堵，需要及時優(yōu)化線路，將流量管理的時效性提高上去。

3.4 地面監(jiān)控

在應(yīng)用ASD-B的過程中，因為該技術(shù)具有良好的空中定位功能，還可以廣播地面位置信息，能更加高效的進行信息的交流，有效提高了地面工作人員的工作效率，地面區(qū)域可以據(jù)此進行監(jiān)控。傳統(tǒng)的工作模式中，一般用雷達對地面進行監(jiān)控，監(jiān)管工作難以到位，ASD-B的應(yīng)用能充分改變這一點，原來的雷達系統(tǒng)會被作為輔助系統(tǒng)使用，主系統(tǒng)是航空器自身的位置廣播，這樣定位就會更加精準(zhǔn)。[4]

4 空管中ASD-B的優(yōu)化

工作人員面臨的一項重要問題就是優(yōu)化空管中的ASD-B，這需要一方面優(yōu)化技術(shù)兼容，另一方面應(yīng)用地面站。優(yōu)化地面站需要在運營ASD-B的過程中，將地面建站的很多問題克服掉，比如地面的高低不平問題、溫差過大問題等。在建設(shè)地面站的過程中，環(huán)境因素對其影響是非常復(fù)雜的，所以傳輸數(shù)據(jù)就存在著一定的障礙，工作人員由此也會面臨很大的壓力，需要找到適合的解決方法。應(yīng)用ASD-B技術(shù)需要將衛(wèi)星通信和地面線路問題充分利用好，將兩者有機結(jié)合起來，這樣可以確保更加穩(wěn)定的傳輸數(shù)據(jù)。在優(yōu)化技術(shù)兼容問題時，工作人員需要將數(shù)據(jù)連容量和雙向通信制問題都解決好，并對此開展實踐和探索活動，將ASD-B技術(shù)和空管系統(tǒng)間的兼容工作做好。工作人員一定要進行科學(xué)、合理的分析，找到適合的地對空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)和空對空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，這樣各項工作的實施會變得更加高效。我國的航空運輸業(yè)發(fā)展迅速，空域范圍也在不斷擴大，機隊規(guī)模和機型種類等都在不斷增加，所以需要及時更新和完善空管設(shè)備和設(shè)施。積極引起國外的一些先進ASD-B技術(shù)，根據(jù)我國現(xiàn)有的資源進行ASD-B自主研發(fā)，這樣可以全面對系統(tǒng)進行更新，促進各方的協(xié)調(diào)和整體發(fā)展。

5 小結(jié)

我國當(dāng)前的空管技術(shù)更新都是在ASD-B框架內(nèi)進行的，所以在改進空中交通監(jiān)視技術(shù)和新航行系統(tǒng)的發(fā)展中雖然也取到了一定的成果，但是取得更大成就卻是十分困難的，特別是在空管效率和安全問題的改進問題上，需要采取切實有效的方法。ASD-B技術(shù)對空管的發(fā)展意義重大，當(dāng)前國外的很多國家在這方面已經(jīng)有了十分成熟的技術(shù)，并且已經(jīng)開始了實用，雷達系統(tǒng)已經(jīng)逐步被其所取代。我國的航天事業(yè)相對發(fā)展較晚，技術(shù)力量也不雄厚，在這樣的情境下，需要切實推進ASD-B系統(tǒng)的實施，讓我國的航空事業(yè)取得更大的社會效益和經(jīng)濟效益。

[1]黨春歡.ASD-B技術(shù)在空管中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2015，（10）：88.

[2]宋大明.ASD-B在空管中的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國民用航空，2013，（06）：52-53.

[3]孫薇.ASD-B技術(shù)在空管中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（15）：290.

[4]張軍.空域監(jiān)視技術(shù)的新進展及應(yīng)用[J].航空學(xué)報，2011，（01）：33-34.

李澤勤（1988-），女，四川資陽人，本科，畢業(yè)院校：中國民航飛行學(xué)院交通運輸，交通工程專業(yè),西昌青山機場管制員，職稱：初級。