民航空管应用ADS-B的关键问题解析

 TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用民航空管应用ADS-B的关键问题解析 王捷中国民用航空中南地区空中交通管理局海南分局 海南 海口 571126摘 要 从我国经济体制改革以来，交通运输行业得到了较快发展，这也为民航空管事业的发展奠定了坚实基础。在民航空管事业发展的过程中，ADS-B技术扮演着较为重要的角色。ADS-B技术是一种运用航空全球定位系统，实现对空中以及地面对象实施监测与控制的技术，这也是未来监测系统发展的主要方向之一。但是，ADS-B技术在应用期间存在雷达数据监测空白区域，对ADS-B技术的应用进行有效的优化与完善，对我国民航空管事业的发展有重大意义。关键词 民航空管；ADS-B技术；概况前言我国的民航空管在进行工作的过程中，主要的交通管制方式是雷达管制方式。雷达管制方式能够提升空中交通管制的安全性，但是该技术相对较为传统，很难满足现代民航空管快速发展的需求。为此，将ADS-B技术应用在民航空管工作中，对提高民航空管运行质量发挥着较为重要的作用。在将ADS-B技术应用到民航空管工作的过程中，需要对ADS-B技术应用的关键问题进行深入分析，并且采取有效措施对问题进行解决，确保ADS-B技术在民航空管工作中有更好的应用效果。1  ADS-B技术概况ADS-B技术主要是通过数字化技术与全球定位系统对空中与地面对象进行全面监控，其中A代表自动化，整个过程无人参与；D代表相关联性，信息与设备相关联；S代表监测，为控制对象提供相关数据信息；B代表广播，数据是通过周期性广播给有适合装备的用户[1]。ADS-B能够在机载导航的基础上对飞机位置与飞行数据全面确定，再通过相关设备广播飞机位置、高度以及呼号等参数，其他安装有ADS-B设备会接受广播内容，以此达到实时监测的目的。2  民航空管应用ADS-B 的技术要点2.1 与导航有关的技术要点全球定位系统为ADS-B提供定位服务，在定位期间还会将输出水平保护标准作为相关定位信息与可信度的参数。输出水平保护标准主要是通过计算得出的位置为圆心，飞机实际位置以1-107为概率在圆中进行分散。此外，管制程序应在导航不确定度种类大小的基础上进行针对性选择，并且范围主要是在0-9之间某一整数，如果数值不小于5，需要实施雷达管制，可较好反应定位服务的准确性[2]。2.2 与地面站有关的技术要点ADS-B系统中地面站需要确保在恶劣环境中依然能够为系统服务，以此使系统正常运行。此外，应降低地面站耗能，从而实现不同功能，比如全自动、远程监控以及自动升级等功能。在数据传输期间，应采用卫星地面传输与传统地面线路传输，以此提升传输质量。3  民航空管应用ADS-B的关键问题3.1 通信数据链问题解析ADS-B技术在应用的过程中，支持不同通信数据链，在此基础上只需要对现有S模式应答机实施升级，并在此基础上与GPS进行连接，将此作为ADS-B的数据链。但是，数据链的应用使二次雷达与ADS-B之间在使用频率中存在一定的重合情况，导致链路拥塞、报文时延以及丢报等问题，所以还应采用多址接入技术与编解码技术，完成协议算法的全面设计，可满足ADS-B传输带宽需求[3]。3.2 地面线路传输问题解析在地面站架设过程中应用ADS-B技术，可满足不同温度、多变条件下系统连续工作需求，为系统正常运行提供支持电能，一般情况下主要采用太阳能为系统提供电能，并且在此基础上有多种功能，比如软件自动升级、远程监控以及自动化等功能。但是，ADS-B地面站运行环境相对复杂，导致边远地区数据传输问题，这逐渐成为ADS-B技术应用的局限条件。此外，我国在建设ADS-B地面站的过程中，还可以借鉴一些国家先进经验，使用卫星链路作为辅助传输，以此对管制中心与地面站间的数据传输问题全面解决。3.3 雷达数据处理问题解析由于ADS-B会对管制程序产生不同程度影响，为了对该影响进行解决，主要通过以下两个方面解决雷达数据间的融合性。首先，优选法。显示雷达与ADS-B的航迹，在此过程中不需要对雷达数据的RDP功能重复检验。其次，融合法。融合法是把雷达与ADS-B航迹进行有效的融合，以此形成系统航迹。但是，此种方法在应用期间成本相对较高，同时还需要对数据间的影响问题全面考虑。可以借鉴澳大利亚国家的研究经验，针对雷达数据、飞行加护之间存在的问题，在ATC系统中进行告警功能的创设，以此解决飞机跨越不同监视系统覆盖区过程中的跳点问题，从而提高ADS-B监视技术应用效能。3.4 导航定位问题解析目前，在应用ADS-B技术的过程中，是通过GPS接收机得到飞机相关信息，GPS接收机在进行信息传递期间还会传输HPL数据，可对信息可信度以及质量有较好的衡量。HPL代表是以飞机定位点为圆心的半径，飞机真实位置有一定概率落在圆形内部，ADS-B机载设备主要是将HPL参数项NUC指标方向转化，分别对应飞行位置与速度等参数实施NUC指标的设立，管制系统依据NUC指标数据针对性选择管制程序，若NUC≥5的情况下，需要进行雷达管制[4]。此外，NUC指标能够全面反馈ADS-B定位信息的可信度以及精确度，具有较高的应用价值。4  结束语综上所述，在民航空管中应用ADS-B技术，虽然依然存在一些问题，但这仍然是未来监控系统发展的主要方向。目前，较多地区有不同面积的雷达数据监测的空白区域，这就需要全面应用该技术，并且对应用中存在的问题进行深入分析，并采取有效措施提升ADS-B技术应用效率与质量，从而提升飞行密度与流量，为我国民航空管行业的发展奠定良好的基础。参考文献[1] 张琳.试论ADS-B技术在民航空管中的应用[J].通讯世界,2018 (6):260-261.[2] 陈惠锋.中南民航空管ADS-B信息传输应用分析[J].数字通信世界,2018(8):171-172.[3] 张琳.试论ADS—B技术在民航空管中的应用[J].通讯世界,2018 (6):260-261.[4] 朱云.民航ADS-B监视系统数据链路研究[J].数码设计:下,2019 (11):85-86.科学与信息化2020年5月上  27