ADS-B技术给空中交通管制带来的便利

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　　【摘 要】本文针对ADS-B技术在空中交通管制中的发展概况进行剖析，结合ADS-B技术的基本内容和工作原理，通过研究ADS-B技术在飞机型号识别、飞行准确定位、疏通空中交通中带来的便利，目的在于提升空中交通管理水平，确保飞机在空中的有序运行。
　　【关键字】ADS-B技术;空中交通管制;准确定位
　　中图分类号： V355.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）13-0014-002
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.006
　　ADS-B Technology Brings Convenience to air Traffic Control
　　MA Jing
　　（Yunnan Air Traffic Administration Branch， Southwest Administration of Civil Aviation of China， Yunnan Kunming 650211， China）
　　【Abstract】In this paper， the development of ADS-B technology in air traffic control is analyzed. Combining with the basic content and working principle of ADS-B technology， the convenience of ADS-B technology in aircraft type identification， flight accurate positioning and air traffic dredging is studied. The purpose is to improve the level of air traffic management and ensure the orderly operation of aircraft in the air.
　　【Key words】Ads-b technology; Air traffic control; Accurate positioning
　　0 引言
　　空中交通管制是针对空中航空器运行路线、速度、时间进行管理的业务。因为飞机具有速度快、耗时短等优势，目前已成为人们外出旅行、出差的主选交通工具之一。随着空中交通流量的增加，如何提升空中管制的有效性，成为管制部门重点关注的问题。ADS-B技术的引入，对提升空域运行稳定性有着重要作用。
　　1 ADS-B技术在空中交通管制中的发展概况
　　1.1 国外发展情况
　　ADS-B技术最初是在经济发展位于前列的西方国家中开始推广[1]。在21世纪初期，美国以阿拉斯加为试运营地点，开始推廣ADS-B技术，在不断尝试和改善的过程中，目前已经形成比较成熟的管理体系。尤其是在2002年，由FFA（远期运费协议）正式公布了ADS-B技术的应用方法和相关政策，正式文件的颁布，为ADS-B技术创造了良好的发展空间。与此同时，澳大利亚航空安全局也在积极研究ADS-B技术应用的相关实验，在2002年首次成功完成运行试验后，该安全局正式制定了ADS-B技术的相关使用计划，并且在2005年开始在各个航空公司推广匹配ADS-B技术运行的航空设备，同年，澳大利亚政府出台了相关政策辅助航空设备的推广，同时政府还制定了长久的发展计划，使其成为最早收益的西方国家之一。
　　1.2 国内发展情况
　　我国ADS-B技术应用研究的起步时间几乎与西方国家同步，早在1998年，中国航空管制部门为了提高西部地区空域运行的稳定性，在国际航空发展背景下，我国启动了第一条使用ADS-B技术的空中航线，并在本世纪初成功完成测试，正式投入使用。相较于国际上的其他国家，目前我国在ADS-B技术应用上仍处于刚起步阶段，很多应用仍处于概念性阶段，还没有规划出完善的实施方案。为了改善该现状，我国积极与先进国家进行合作，委派技术人员进行考察学习，逐步完善我国的ADS-B技术应用体系。
　　2 ADS-B技术概述
　　2.1 基本内容
　　ADS-B技术最大的应用优势是可以与雷达进行互补，即在雷达无法覆盖的地区，ADS-B技术可以提供虚拟雷达服务，实现空中交通的实时监管[2]。随着国际间交流的频繁，航空公司为了迎合国际市场发展趋势，增设了多条国际航线。与此同时，很多国际航线都需要经过海域，该区域属于雷达无法覆盖的区域，增加了空中交通管制的难度。ADS-B技术通过多地面站和机载站进行数据传输，多地面站主要负责信息接收、处理和调整指令的下达。机载站负责信息采集和调整指令的执行，使空中交通管制部门能够实时监管飞机的飞行速度、飞行高度和飞行位置，根据其他飞机传递的信息，实现空中交通疏通，提升空域飞行安全等级的目的。
　　2.2 工作原理
　　ADS-B技术属于新型的空中监管技术，可以对飞机飞行位置进行精准定位，同时能够提升信息传输的准确度，对提高空中交通稳定性有着积极的意义。ADS-B的工作原理包括以下几方面内容：首先，自动性。ADS-B在进行飞行数据传输时，不需要人为操作进行干预，系统会根据所需传递的数据类别，以不同的频率输出至对应的接收设备当中，由相应设备对信息进行集中分析，能够有效提升数据传输的有效性。其次，相关性。在应用ADS-B技术时，飞机上也会装配相应的输出和输入装置，在多地面控制站输出调整指令后，由机载系统对指令内容进行解答，驾驶员根据指令进行飞机高度和速度的调整，可以提高调整指令的可用性。最后，监视性。ADS-B技术会对空中航空器的飞行状态进行实时监督，利用传输数据匹配既定的飞行航线，如果航空器偏离了预定轨道，多地面控制站会及时与航空器进行沟通，了解偏离既定航线的具体原因，根据原因下达相应的调整指令，使其在可以尽快回归既定飞行路线，确保航空器飞行的安全等级。除此之外，所有调控指令和飞行数据都是利用广播的形式进行传递，所有的用户都可以接收到此类信息，增加了信息共享程度，进而确保空域飞行环境的有序性。 　　3 ADS-B技术给空中交通管制带来的便利
　　ADS-B技术是当代GPS定位技术、卫星导航和计算机技术有机结合的技术产物，因为其可以有效弥补雷达定位缺陷，在空中交通中拥有较大应用优势，所以目前已经被广泛应用于空中交通管制当中。ADS-B在空中交通管制中带来的便利可以分为以下几方面内容。
　　3.1 飞机型号识别
　　民航运营体系的成熟，丰富了我国空域的运行环境，与此同时，飞行航线的增加，对空中交通管制部门提出了更高的要求[3]。由于众多飞行航线存在交叉、重叠、平行、垂直等情况，空中交通管制在下达调控指令，需要准确识别飞机型号，确保调控指令下达的有效性。ADS-B技术的应用，能够辅助多地面站进行空域飞机型号的识别，系统将识别信号输送至显示屏中，管制人员根据屏幕显示内容与飞机标识进行对应，同时将现阶段飞机的飞行高度、飞行速度、飞行情况、飞行目的地等信息进行匹配，借此提升空中交通管制的科学性。ADS-B技术在飞机型号识别中的具体操作步骤如下：第一，多地面站借助ADS-B对目前空域中经过的飞机信息进行收集，信息内容包括飞机代号编码、飞行航线、飞行高度、飞行速度等。目前我国飞机型号均采用编码排列，根据编码内容可以对飞机型号进行有效识别。第二，多地面站在接收到飞行数据后，借助系统对数据信息进行初步处理，将完成处理的数据直接输送至显示屏幕，由管制人员进行飞行型号的再次确认。识别飞机型号的方法有两种，一种是管制人员利用机载站配备的ADS-B标牌来确定该飞机型号;另一种是利用上传到代号编码对飞机型号进行识别。第三，完成飞机型号识别后，结合空中航线拥堵情况和航线偏离情况下达调控指令，如调整飞机的垂直高度、调整飞行角度等，飞机机载站在接受到调整指令后，由驾驶员执行调控指令，确保飞机始终处于平稳的飞行环境中。需要注意的是，管制人员在进行飞机型号识别时，被识别目标不能偏离管制空域，飞行高度不能低于安全高度，借此提高飞机型号识别的有效性。
　　3.2 飞机准确定位
　　为了降低飞机空中相遇导致安全隐患的发生概率，空中交通管制人员需要借助设备对目前飞机飞行位置进行精准定位，根据空中交通拥堵情况下达调整指令，确保空域环境运行的可靠性。借助ADS-B进行飞行位置定位时，主要是采用雙向传递信息的方式确定飞行位置，即驾驶员根据飞机设备显示向多地面站报备目前飞行高度、经过航站点时间、飞行速度等，而管制人员除了告知驾驶员飞行位置时，还需要告知机场飞行跑道、指挥站、控制站等位置的方位及距离。结合两者信息，对飞行位置进行精准定位，同时根据实际飞行情况下达调控指令。传统地面控制雷达受到地面波影响及空中电磁波干扰，容易造成信息传输失败，增加空中飞行风险。ADS-B技术的应用，使飞行员可以借助机载设备进行数据信息的准确传输，管制人员借助双向传输的方式，能够实现飞行位置的精准定位，对提高空中交通管制效率有着积极的意义。另外，在应用ADS-B技术时，为了提高定位精准度，管制人员会借助GPS系统和卫星导航系统对航空器间距进行调整，使空域飞行环境变得更加合理，有效提高空中环境的利用率。
　　3.3 疏通空中交通
　　空中环境相对复杂，在面对突发状况时，飞机需要临时调整飞行状态，如上升气流、过厚云层等。面对此类突发状况，管制人员需要结合其他飞机目前飞行状态、飞行距离、飞行位置等情况，对飞机进行正确引导，使其可以在确保其他飞机飞行安全的基础上，保证该飞机的飞行安全。在利用ADS-B进行航线引导时，管制人员可以借助相关设备下达调控指令，如上升、下降、转速调整、速度调整等。通过引导飞行航线，管制人员将各飞机间距离控制在安全范围内，使其在规避不利飞行因素后，能够回归正常航线。为了提高调控指令下达的准确度，管制人员会根据机场上空环境、机场所处位置、机场天气情况、飞机飞行情况等内容进行综合评价，根据分析结果下达正确的引导指令，借此达到疏通空中交通的目的。
　　4 结论
　　综上所述，科学技术的提高，为我国民航事业发展创造了有利的空间。同时，空中流量的密集增加了空中交通管制难度。通过将ADS-B技术应用到空中交通管制当中，不仅可以提高飞机型号识别准确度，提升调整指令的有效性，而且能够强化空域环境的运行结构，确保空中交通的有序性。
　　【参考文献】
　　[1]吴朝.ADS—B技术在空中交通管制中的发展探讨[J].科技风，2019（09）：80.
　　[2]安德伦.ADS-B技术原理及其在空中交通管制中的应用分析[J].中国战略新兴产业，2018（40）：130.
　　[3]孙莉.关于ADS-B技术在空中交通管制中的应用研究[J].山东工业技术，2018（04）：246.
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