楊成+林琳
摘 要: 簡述了ADS?B 1090ES,UAT,VDL Mode4的數(shù)據(jù)鏈特性,重點介紹了三種數(shù)據(jù)鏈在空中交通管制應(yīng)用中可能面對的風(fēng)險,探討了應(yīng)對風(fēng)險的策略。針對大規(guī)模應(yīng)用ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈路擁塞可能造報文成丟失或報文延遲風(fēng)險,采取限制該型設(shè)備使用總量來應(yīng)對;UAT數(shù)據(jù)鏈存在的同頻段干擾風(fēng)險通過設(shè)計帶有外部抑制輸入和自身抑制輸出信號接口避免相互干擾;針對雷達管制與ADS?B 1090ES融合互相影響的風(fēng)險,提出先檢測監(jiān)視信息的精度和完好性后再進行數(shù)據(jù)采集,濾除采集設(shè)備自身產(chǎn)生的錯誤數(shù)據(jù),并比對當(dāng)前數(shù)據(jù)和前期數(shù)據(jù),確認(rèn)ADS?B 1090 ES數(shù)據(jù)與雷達數(shù)據(jù)不一致時給出告警。
關(guān)鍵詞: ADS?B; 數(shù)據(jù)鏈; 風(fēng)險; 對策
中圖分類號: TN95?34; V249 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004?373X(2014)21?0098?04
Study on application risk and countermeasure of ADS?B data link
YANG Cheng, LIN Lin
(Civil Aviation Flight University of China, Guanghan 618307, China)
Abstract: The data link characters of 1090ES, UAT and VDL Mode 4 of automatic dependent surveillance?broadcast (ADS?B) are introduced in this paper. The application risk of the above three data links in air traffic control is presented in details. The strategies countering the application risk of the above three data links are discussed. It is pointed out that the limitation of the total application quantity of 1090 ES model equipments is the way to solve the question of message lost or message delay owe to 1090 ES data link congestion. The same frequency band interference risk existing in the application of UAT data link can be avoided by the external suppressed input and the self?suppressed output signal interfaces. As for the mutual influence of the fusion of ADS?B 1090 ES and radar control, the accuracy and integrity of the supervision information must be detected before the data acquisition, the misdate of the data acquisition instrument is filtered, the current data and preceding data are compared, and the disparity between ADS?B 1090 ES data and radar data is validated so as to provide warning signal.
Keywords: ADS?B; data link; risk; countermeasure
0 引 言
ADS?B(Automatic Dependent Surveillance?Broadcast,廣播式自動相關(guān)監(jiān)視[1])通過機載電子設(shè)備完全自動廣播飛機的呼號、位置、高度、速度和其他一些參數(shù),通常每1 s就廣播一次位置信息。ADS?B以先進的導(dǎo)航設(shè)備及其他機載設(shè)備產(chǎn)生的信息為數(shù)據(jù)源,以先進的地空/空空數(shù)據(jù)鏈為通信手段,通過對外自動廣播自身的狀態(tài)參數(shù)實現(xiàn)地面對它的實時監(jiān)視;同時也接收其他飛機的廣播信息,達到飛機間的相互感知,實現(xiàn)對周邊空域交通狀況全面、詳細的了解,從而實現(xiàn)衛(wèi)星系統(tǒng)、飛機以及地基系統(tǒng)空地一體化協(xié)同監(jiān)視。
ADS?B具有OUT和IN兩種工作方式。ADS?B OUT是機載ADS?B設(shè)備的基本功能,需要具備充分的監(jiān)視數(shù)據(jù)提供能力、報文處理(編碼和生成)能力、報文發(fā)送能力。只要相關(guān)機載電子設(shè)備正確安裝且正常運行,ADS?B OUT系統(tǒng)一般無需飛行機組干預(yù)即可自動工作。ADS?B IN是指航空器接收其他航空器發(fā)送的ADS?B OUT信息或地面服務(wù)設(shè)施發(fā)送的信息,為機組提供運行支持。
與傳統(tǒng)的雷達技術(shù)相比,ADS?B技術(shù)不僅定位速度快(數(shù)據(jù)間隔約為1 s,而傳統(tǒng)雷達數(shù)據(jù)間隔約為4~12 s),定位準(zhǔn)確(使用GPS定位可達亞米級精度,而傳統(tǒng)雷達的精度為幾百米級以上),而且具有價格便宜、機載和地面設(shè)備安裝簡單、飛機之間可以進行相互監(jiān)視等優(yōu)點,因而受到國際民航界的高度重視。
1 ADS?B數(shù)據(jù)鏈介紹
目前ADS?B系統(tǒng)主要有三種數(shù)據(jù)鏈[2?3]:1090ES(1 090 MHz Extended Squitter,1 090兆赫擴展電文廣播式)自動相關(guān)監(jiān)視、UAT(Universal Access Transceiver,通用訪問收發(fā)機數(shù)據(jù)鏈、VDL Mode4(Very High Frequency Data Link Mode 4,甚高頻數(shù)據(jù)鏈)。
表1 ADS?B三鐘數(shù)據(jù)鏈技術(shù)比較
[ \&1090ES\&UAT\&VDL Mode4\&
使用頻率\&1 090 MHz\&建議使用DME,
通用978 MHz\&建議使用VHF頻段,
需要多信道。沒有
世界范圍內(nèi)的
標(biāo)準(zhǔn)或共識\&碼速率\&1 Mb/s\&1 Mb/s\&19.2 Kb/s\&信道訪問
方式\&隨機訪問\&TDMA\&STDMA\&地?空通信距離\&>200 Nm\&>200 Nm\&>200 Nm\&技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)\&DO260B,DO181C,
ED73A,ED86\&DO282B\&ED08\&
實施方法\&升級現(xiàn)有的應(yīng)答機軟件,使用現(xiàn)有的天線;通用航空器需加裝新的機載設(shè)備\&加裝新的機載電子設(shè)備、收發(fā)信機、新天線\&加裝新的機載
電子設(shè)備、
收發(fā)信機、新天線\&]
1090ES數(shù)據(jù)鏈最早發(fā)展于20世紀(jì)90年代初,是基于二次雷達(SSR)S模式相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的,目前S模式數(shù)據(jù)鏈還用于交通防撞系統(tǒng)TCASⅡ。UAT通用訪問收發(fā)機數(shù)據(jù)鏈,20世紀(jì)90年代中期開發(fā)于美國,目前美國和中國的部分通用飛機上使用該數(shù)據(jù)鏈;VDL Mode4甚高頻數(shù)據(jù)鏈最早起源于20世紀(jì)80年代的瑞典,由于VHF頻段具有良好的傳播特性,給機場的地面監(jiān)視帶來極大的好處,是歐洲常使用的一種地空數(shù)據(jù)鏈。
1090ES,UAT和VDL?4三種數(shù)據(jù)鏈互不兼容,其各自特點如表1所示。目前應(yīng)用較多的ADS?B技術(shù)主要前兩種模式:1 090 MHz的S模式擴展電文數(shù)據(jù)鏈和978 MHz通用訪問收發(fā)機(UAT)。這兩種模式的主要區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈的傳輸方式,UAT模式的機載收發(fā)機為專用的通用訪問收發(fā)機,機載和地面收發(fā)機采用978 MHz的收發(fā)頻率;1 090 MHz模式是對機載S模式應(yīng)答機進行改裝,利用S模式應(yīng)答機的1 090 MHz電報數(shù)據(jù)鏈加入ADS?B數(shù)據(jù)。
應(yīng)國際民航組織(ICAO)航行委員會(ANC)的要求,2003年在蒙特利爾第11次國際航行會議上,航空移動通信專家小組(AMCP)主要圍繞上述三種數(shù)據(jù)鏈的性能進行了認(rèn)真比較分析。在分析過程中,AMCP運用了許多標(biāo)準(zhǔn)對上述幾種數(shù)據(jù)鏈進行了評估和比較。為了在不同的空中交通情況下評估系統(tǒng)的性能,用兩種空中交通情景(高密度和低密度)來代表未來的交通環(huán)境,AMCP認(rèn)為使用UAT數(shù)據(jù)鏈的空對空ADS?B性能,在高密度和低密度情況下,總體上UAT數(shù)據(jù)鏈性能優(yōu)于1090ES數(shù)據(jù)鏈和VDLM4甚高頻數(shù)據(jù)鏈性能。
隨著ADS?B監(jiān)視技術(shù)的迅猛發(fā)展與普及應(yīng)用,中國民航局先后出臺了編號為AC?115?TM?2010?01的咨詢通告《中國民航監(jiān)視技術(shù)應(yīng)用政策》、《中國民用航空ADS?B實施規(guī)劃》、編號為MH/T 4036?2012《1 090 MHz擴展電文廣播式自動相關(guān)監(jiān)視地面站(接收)設(shè)備技術(shù)要求》、編號為AC?93?TM?2011?01《廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(ADS?B)管制運行規(guī)程》,以促進和加快ADS?B技術(shù)在中國的發(fā)展和應(yīng)用。
但是ADS?B系統(tǒng)除了性能優(yōu)越一面之外,還有一些值得注意的問題。在中國即將大范圍推廣應(yīng)用ADS?B系統(tǒng)之前,謹(jǐn)慎地研究ADS?B應(yīng)用風(fēng)險及其對策、對ADS?B系統(tǒng)進行測試驗證和風(fēng)險評估討論是必要的。
2 各種ADS?B數(shù)據(jù)鏈存在的風(fēng)險
2.1 1090ES數(shù)據(jù)鏈存在的風(fēng)險
目前國際民航組織S模式擴展發(fā)射機1090ES數(shù)據(jù)鏈標(biāo)準(zhǔn)定義了航空器位置、速度、場面位置、航空器標(biāo)識類型、發(fā)射機狀態(tài)、事件等6種擴展報文,信道帶寬為2 MHz,總有效數(shù)據(jù)傳輸率為1 Mb/s,每架飛機的有效速率為300 b/s,報文延遲為1.2 ms,數(shù)據(jù)更新周期為1 s,空地距離為視距,空空通信為60~80海里。
早期出廠裝機的S模式SSR應(yīng)答機不能滿足現(xiàn)在ADS?B對機載系統(tǒng)性能的要求,需要對S模式SSR應(yīng)答機進行軟件升級,硬件上也需要再增加一條GPS連線,把機載GPS定位數(shù)據(jù)加載到了S模式擴展報文上,生成ADS?B的航跡信息;而新出廠的裝備有S模式擴展應(yīng)答機的航空器,可以同時實現(xiàn)基本的二次雷達監(jiān)視和廣播式自動相關(guān)監(jiān)視。
目前,一些大型的商用客機己裝備有S模式擴展應(yīng)答機,并開始在北美和歐洲一些S模式雷達覆蓋的主要航路上進行S模式數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用。ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈的最大下行數(shù)據(jù)長度達到112 b,相對于目前使用的RGS地/空數(shù)據(jù)鏈最大下行數(shù)據(jù)長度32 b,大了3倍多,但問題是1090ES數(shù)據(jù)鏈需要支持TCAS,MDL,SSR等多項業(yè)務(wù),由于容量限制容易造成數(shù)據(jù)鏈路擁塞,導(dǎo)致丟報或者報文延遲等現(xiàn)象。成都機場?九黃機場安裝SENSIS公司生產(chǎn)的ADS?B 1090ES系統(tǒng)已經(jīng)考慮到此問題,但擁塞問題是否得到最終解決還無從驗證。
1090ES數(shù)據(jù)鏈技術(shù)上的主要問題是應(yīng)用報文能力的擴展受到二次雷達擴展報文編碼技術(shù)和預(yù)制寄存器技術(shù)的制約,其發(fā)展空間受限,難以支持多種業(yè)務(wù)的復(fù)用;此外,1090ES地面站采用全向天線,當(dāng)空中的飛機數(shù)量非常多時,信號間相互交疊(包括S模式信號相互交疊、S模式與A/C模式信號間相互交疊)現(xiàn)象非常嚴(yán)重,斷續(xù)振蕩信號很容易受到其他應(yīng)答信號的干擾而發(fā)生交疊,嚴(yán)重時可導(dǎo)致無法形成連續(xù)的航跡。
2.2 UAT數(shù)據(jù)鏈存在的風(fēng)險
通用訪問收發(fā)機UAT工作頻率是978 MHz。起初是為開發(fā)一種新型寬帶數(shù)據(jù)鏈,以適應(yīng)ADS?B的功能性需求,但ADS?B UAT系統(tǒng)在美國和中國通用機低成本運行已經(jīng)引起全球的廣泛關(guān)注,成為ADS?B相關(guān)備選技術(shù)方案之一。在通用飛機上使用ADS?B UAT系統(tǒng)需要加裝GPS接收機和ADS?B發(fā)射機,而ADS?B UAT地面站通過發(fā)送UAT幀的ADS?B字符段中的ADS?B消息來支持交通情報服務(wù)廣播TIS?B業(yè)務(wù)。
由于ADS?B UAT數(shù)據(jù)鏈工作在978 MHz公共服務(wù)頻段上,面臨著來自軍機JTIDS/MIDS Link 16數(shù)據(jù)鏈和DME測距機地面發(fā)射設(shè)備的干擾,同時也面臨數(shù)字電視信號的干擾。這些干擾的存在會降低ADS?B UAT系統(tǒng)的性能,必需精心設(shè)計UAT波形以提高抗擊外部環(huán)境干擾的能力[3]。所以,ADS?B UAT系統(tǒng)在同頻段中與其他現(xiàn)役系統(tǒng)的兼容性設(shè)計顯得尤為重要。此外,民用ADS?B UAT數(shù)據(jù)鏈還需與軍用JTIDS/MIDS Link 16數(shù)據(jù)鏈的使用部門進行有關(guān)工作頻率的電磁兼容性協(xié)調(diào)。
2.3 VDL Mode4數(shù)據(jù)鏈路存在的風(fēng)險
在歐洲,部分飛機使用VDL Mode4數(shù)據(jù)鏈作為ADS?B數(shù)據(jù)鏈,需要加裝新的VDL Mode4機載收發(fā)機設(shè)備。雖然VDL Mode4數(shù)據(jù)鏈工作于VHF頻段,傳播特性較好,但它卻存在明顯的共址干擾問題,所以,對VDL Mode4設(shè)備的頻率規(guī)劃問題必須給予慎重的研究。按照2010年11月頒布的《中國民航監(jiān)視技術(shù)應(yīng)用政策》,中國主要推行ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈,而沒有使用VDL Mode4數(shù)據(jù)鏈,所以中國不存在該數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)褂蔑L(fēng)險。
2.4 GNSS定位精度的風(fēng)險
ADS?B系統(tǒng)是基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)工作的,由GNSS提供位置、航向、高度、速度等信息,所以ADS?B應(yīng)用過程中,必須監(jiān)測GNSS是否完好,其監(jiān)測功能模塊被稱為RAIM[4],目的是在導(dǎo)航過程中檢測出發(fā)生故障的衛(wèi)星,并保障導(dǎo)航定位的精度。2010年頒布的《中國民航監(jiān)視技術(shù)應(yīng)用政策》(AC?115?TM?2010?01)指出,ADS?B系統(tǒng)的主要缺點在于由于其依賴GNSS對目標(biāo)進行定位,所以ADS?B系統(tǒng)本身不具備對目標(biāo)位置的驗證功能;如果航空器給出的位置信息有誤,ADS?B地面站設(shè)備(系統(tǒng))將無法辨別。在GNSS失效情況下,ADS?B系統(tǒng)不能正常工作。
正常情況下,一般采取余度技術(shù),通過增加觀測衛(wèi)星數(shù)量來檢測發(fā)生故障的衛(wèi)星,并保障導(dǎo)航定位的精度。因此,在進行衛(wèi)星導(dǎo)航信號接收的同時需要首先判斷當(dāng)時可見星的數(shù)目,若少于5顆可見定位衛(wèi)星則要提醒用戶此時RAIM無效,需要重新接收定位信號;其次,需要根據(jù)性能指標(biāo)對當(dāng)前可見星的幾何分布進行判斷,決定其是否適合進行完好性監(jiān)測。根據(jù)接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)得出水平保護限HPL,然后與系統(tǒng)給定的水平警告門限HAL相比較,如果HPL小于HAL,說明此時可見星幾何結(jié)構(gòu)滿足RAIM要求,此時的完好性監(jiān)測結(jié)果是有效的;反之無效,此時稱為RAIM空洞,需要重新接收衛(wèi)星信號進行判斷,這種情況通常稱為完好性要求下的可用性判斷。目前存在的主要問題是:由于存在RAIM空洞現(xiàn)象,而導(dǎo)航數(shù)據(jù)又過于依賴GPS,這樣安全性和可靠性問題會比較突出。
2.5 雷達管制與ADS?B 1090ES融合應(yīng)用存在的風(fēng)險
目前國內(nèi)在大型運輸機上使用ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈設(shè)備,ADS?B 1090ES使用將對現(xiàn)行雷達管制程序產(chǎn)生較大影響,最為突出的問題是將雷達航跡與ADS?B航跡融合為系統(tǒng)航跡時,可能存在ADS?B數(shù)據(jù)和雷達數(shù)據(jù)相互影響的風(fēng)險[5]。面對此問題,可采用單獨顯示雷達航跡或ADS?B航跡,這樣就不存在ADS?B數(shù)據(jù)影響雷達數(shù)據(jù)的風(fēng)險,也不需要重新驗證雷達數(shù)據(jù)處理功能;特別對于非雷達覆蓋區(qū)的航路,航班流量較少,在ADS?B管制與雷達管制過渡區(qū)產(chǎn)生少量的跳點現(xiàn)象對航行管制影響不大,所以可單獨使用ADS?B1090ES數(shù)據(jù)鏈為非雷達覆蓋區(qū)的航路管制服務(wù)。
但是某些區(qū)域,雷達管制與ADS?B管制同時存在,為了避免出現(xiàn)跳點現(xiàn)象,將雷達航跡與ADS?B航跡融合為系統(tǒng)航跡在所難免,但必須在空管自動化系統(tǒng)中增加ADS?B數(shù)據(jù)與雷達數(shù)據(jù)不一致的告警以及ADS?B數(shù)據(jù)與飛行計劃不一致的告警功能;另外還要特別注意ADS?B監(jiān)視的飛機與雷達監(jiān)視的飛機之間的短期沖突告警。
3 ADS?B數(shù)據(jù)鏈風(fēng)險對策
3.1 1090ES數(shù)據(jù)鏈風(fēng)險的對策
目前ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈尚未應(yīng)用于飛行終端區(qū)。國內(nèi)安裝1090ES系統(tǒng)的飛機數(shù)量接近700架,由于數(shù)量不多,1090 ES數(shù)據(jù)鏈路擁塞可能造成報文丟失或者報文延遲現(xiàn)象幾乎還沒出現(xiàn);但未來加裝ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈的飛機數(shù)量增加后,這個問題值得考慮。國際民航組織也已經(jīng)意識到此問題,只有大型運輸飛機才準(zhǔn)許使用具有惟一標(biāo)識的ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈設(shè)備,所以限制ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈設(shè)備的使用量是解決問題的根本。
3.2 UAT數(shù)據(jù)鏈風(fēng)險的對策
ADS?B UAT 數(shù)據(jù)鏈的主要問題是其他信號的同頻段干擾。針對此問題,ADS UAT數(shù)據(jù)鏈機載設(shè)備設(shè)計帶有外部抑制輸入和自身抑制輸出信號接口,可以與同機安裝的同頻段電子設(shè)備相互抑制,避免相互干擾。
3.3 雷達管制與ADS?B 1090ES融合風(fēng)險的對策
由于ADS?B的數(shù)據(jù)更新速率較快,每1 s鐘更新1次,而二次雷達需要長達4 s的時間才能更新1次。因此,在需要精確比對兩種監(jiān)視數(shù)據(jù)時,必須先將ADS?B和SSR的數(shù)據(jù)進行同步處理。對于由多雷達和ADS?B組成的航路綜合監(jiān)測系統(tǒng),各雷達輸出的數(shù)據(jù)均是在以各自的空間位置為坐標(biāo)原點的坐標(biāo)系中生成的,為此還需要解決不同雷達數(shù)據(jù)進行坐標(biāo)變換的問題。為確保ADS?B系統(tǒng)和SSR雷達系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)的正確性,對由于采集設(shè)備自身原因?qū)е碌腻e誤數(shù)據(jù)要進行過濾;還需把當(dāng)前的數(shù)據(jù)和前期采集的數(shù)據(jù)進行比較,ADS?B數(shù)據(jù)與雷達數(shù)據(jù)不一致或ADS?B數(shù)據(jù)與飛行計劃不一致時給出告警。
3.4 GNSS定位精度風(fēng)險的對策
使用 GNSS對越來越多的民航飛機進行ADS?B監(jiān)視已成為民航運輸系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。影響GNSS定位精度的主要風(fēng)險是某些區(qū)域可視衛(wèi)星數(shù)量不夠,特別是衛(wèi)星出現(xiàn)故障或被人為關(guān)閉情況下,定位精度風(fēng)險尤甚。解決這個問題的根本辦法是發(fā)射更多自己國家控制的導(dǎo)航衛(wèi)星。目前國家正在相繼發(fā)射“北斗”系列導(dǎo)航衛(wèi)星,相信不久的將來,我國“北斗”衛(wèi)星的數(shù)量就能滿足中國區(qū)域內(nèi)ADS?B系統(tǒng)對可視衛(wèi)星數(shù)量的要求。另外最近新發(fā)布了具有“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)功能的多頻多系統(tǒng)兼容芯片,意味著“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)兼容衛(wèi)星導(dǎo)航接收機產(chǎn)品已經(jīng)突破關(guān)鍵技術(shù)。伴隨國家的大力支持,相關(guān)多模式衛(wèi)星導(dǎo)航接收機產(chǎn)品裝備民航飛機也指日可待,可以解決目前面臨的GNSS定位精度風(fēng)險。
在對航路監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集前,應(yīng)首先檢測和判斷監(jiān)視信息的精度和完好性。當(dāng)評估出的監(jiān)視數(shù)據(jù)的精度和完好性具有可用性時,才能對監(jiān)視數(shù)據(jù)進行采集,否則給出相關(guān)的告警信息。評估主要包括以下幾方向:首先對ADS?B位置報文數(shù)據(jù)的精度進行評估,以RTK提供的位置數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)比較同一段時間間隔內(nèi)ADS?B和雷達位置數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)的方差大小,得出監(jiān)視精度結(jié)論;其次對ADS?B監(jiān)視數(shù)據(jù)的完好性進行評估,計算一段時間間隔內(nèi)從ADS?B報文數(shù)據(jù)中提取完好性質(zhì)量參數(shù)NUC≥5的報文數(shù)占總ADS?B報文數(shù)的比例,即完好率,得到ADS?B監(jiān)視數(shù)據(jù)的完好性結(jié)論。在監(jiān)視數(shù)據(jù)精度和完好性具有可用性時,對監(jiān)視數(shù)據(jù)進行采集,以確認(rèn)雷達數(shù)據(jù)和ADS?B數(shù)據(jù)融合的有效性。
4 結(jié) 語
本文簡述了廣播式自動相關(guān)監(jiān)視ADS?B 1090ES、UAT,VLD4數(shù)據(jù)鏈特性,討論了三種數(shù)據(jù)鏈所面臨的風(fēng)險,并提出了應(yīng)對風(fēng)險的策略。針對大規(guī)模應(yīng)用ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈路擁塞可能造報文成丟或報文延遲風(fēng)險采取限制該型設(shè)備總使用量來應(yīng)對風(fēng)險;ADS?B UAT 數(shù)據(jù)鏈存在的同頻段干擾風(fēng)險通過設(shè)計帶有外部抑制輸入和自身抑制輸出信號接口避免相互干擾;針對雷達管制與ADS?B 1090ES融合互相影響的風(fēng)險,提出對航路監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集前,首先檢測和判斷監(jiān)視信息的精度和完好性后再進行數(shù)據(jù)采集,濾除采集設(shè)備自身原因?qū)е碌腻e誤數(shù)據(jù),并比對當(dāng)前數(shù)據(jù)和前期采集的數(shù)據(jù),確認(rèn)ADS?B數(shù)據(jù)與雷達數(shù)據(jù)不一致或ADS?B數(shù)據(jù)與飛行計劃不一致時給出告警。
參考文獻
[1] SCARDINA John. Overview of the FAA ADS?B link decision [EB/OL]. [2007?07?24]. http:// www.freepatentsonline.
[2] 何桂萍,徐亞軍.ADS?B數(shù)據(jù)鏈的比較及特性研究[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報,2010,21(4):3?6.
[3] 時宏偉.ADS?B數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用技術(shù)的綜合評述(一)[J].空中交通管理,2007(6):13?16.
[4] 阮敏.ADS?B系統(tǒng)的應(yīng)用及風(fēng)險研究[J].空中交通管理,2009(1):33?35.
[5] 張學(xué)軍,張其善.ATM中的ADS?SSR數(shù)據(jù)融合的研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報,2001,27(1):24?27.
[6] 吝繼鋒,周德云,魯華.數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的航跡關(guān)聯(lián)方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2011,34(9):6?9.
在對航路監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集前,應(yīng)首先檢測和判斷監(jiān)視信息的精度和完好性。當(dāng)評估出的監(jiān)視數(shù)據(jù)的精度和完好性具有可用性時,才能對監(jiān)視數(shù)據(jù)進行采集,否則給出相關(guān)的告警信息。評估主要包括以下幾方向:首先對ADS?B位置報文數(shù)據(jù)的精度進行評估,以RTK提供的位置數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)比較同一段時間間隔內(nèi)ADS?B和雷達位置數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)的方差大小,得出監(jiān)視精度結(jié)論;其次對ADS?B監(jiān)視數(shù)據(jù)的完好性進行評估,計算一段時間間隔內(nèi)從ADS?B報文數(shù)據(jù)中提取完好性質(zhì)量參數(shù)NUC≥5的報文數(shù)占總ADS?B報文數(shù)的比例,即完好率,得到ADS?B監(jiān)視數(shù)據(jù)的完好性結(jié)論。在監(jiān)視數(shù)據(jù)精度和完好性具有可用性時,對監(jiān)視數(shù)據(jù)進行采集,以確認(rèn)雷達數(shù)據(jù)和ADS?B數(shù)據(jù)融合的有效性。
4 結(jié) 語
本文簡述了廣播式自動相關(guān)監(jiān)視ADS?B 1090ES、UAT,VLD4數(shù)據(jù)鏈特性,討論了三種數(shù)據(jù)鏈所面臨的風(fēng)險,并提出了應(yīng)對風(fēng)險的策略。針對大規(guī)模應(yīng)用ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈路擁塞可能造報文成丟或報文延遲風(fēng)險采取限制該型設(shè)備總使用量來應(yīng)對風(fēng)險;ADS?B UAT 數(shù)據(jù)鏈存在的同頻段干擾風(fēng)險通過設(shè)計帶有外部抑制輸入和自身抑制輸出信號接口避免相互干擾;針對雷達管制與ADS?B 1090ES融合互相影響的風(fēng)險,提出對航路監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集前,首先檢測和判斷監(jiān)視信息的精度和完好性后再進行數(shù)據(jù)采集,濾除采集設(shè)備自身原因?qū)е碌腻e誤數(shù)據(jù),并比對當(dāng)前數(shù)據(jù)和前期采集的數(shù)據(jù),確認(rèn)ADS?B數(shù)據(jù)與雷達數(shù)據(jù)不一致或ADS?B數(shù)據(jù)與飛行計劃不一致時給出告警。
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[6] 吝繼鋒,周德云,魯華.數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的航跡關(guān)聯(lián)方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2011,34(9):6?9.
在對航路監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集前,應(yīng)首先檢測和判斷監(jiān)視信息的精度和完好性。當(dāng)評估出的監(jiān)視數(shù)據(jù)的精度和完好性具有可用性時,才能對監(jiān)視數(shù)據(jù)進行采集,否則給出相關(guān)的告警信息。評估主要包括以下幾方向:首先對ADS?B位置報文數(shù)據(jù)的精度進行評估,以RTK提供的位置數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)比較同一段時間間隔內(nèi)ADS?B和雷達位置數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)的方差大小,得出監(jiān)視精度結(jié)論;其次對ADS?B監(jiān)視數(shù)據(jù)的完好性進行評估,計算一段時間間隔內(nèi)從ADS?B報文數(shù)據(jù)中提取完好性質(zhì)量參數(shù)NUC≥5的報文數(shù)占總ADS?B報文數(shù)的比例,即完好率,得到ADS?B監(jiān)視數(shù)據(jù)的完好性結(jié)論。在監(jiān)視數(shù)據(jù)精度和完好性具有可用性時,對監(jiān)視數(shù)據(jù)進行采集,以確認(rèn)雷達數(shù)據(jù)和ADS?B數(shù)據(jù)融合的有效性。
4 結(jié) 語
本文簡述了廣播式自動相關(guān)監(jiān)視ADS?B 1090ES、UAT,VLD4數(shù)據(jù)鏈特性,討論了三種數(shù)據(jù)鏈所面臨的風(fēng)險,并提出了應(yīng)對風(fēng)險的策略。針對大規(guī)模應(yīng)用ADS?B 1090ES數(shù)據(jù)鏈路擁塞可能造報文成丟或報文延遲風(fēng)險采取限制該型設(shè)備總使用量來應(yīng)對風(fēng)險;ADS?B UAT 數(shù)據(jù)鏈存在的同頻段干擾風(fēng)險通過設(shè)計帶有外部抑制輸入和自身抑制輸出信號接口避免相互干擾;針對雷達管制與ADS?B 1090ES融合互相影響的風(fēng)險,提出對航路監(jiān)視系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集前,首先檢測和判斷監(jiān)視信息的精度和完好性后再進行數(shù)據(jù)采集,濾除采集設(shè)備自身原因?qū)е碌腻e誤數(shù)據(jù),并比對當(dāng)前數(shù)據(jù)和前期采集的數(shù)據(jù),確認(rèn)ADS?B數(shù)據(jù)與雷達數(shù)據(jù)不一致或ADS?B數(shù)據(jù)與飛行計劃不一致時給出告警。
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[3] 時宏偉.ADS?B數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用技術(shù)的綜合評述(一)[J].空中交通管理,2007(6):13?16.
[4] 阮敏.ADS?B系統(tǒng)的應(yīng)用及風(fēng)險研究[J].空中交通管理,2009(1):33?35.
[5] 張學(xué)軍,張其善.ATM中的ADS?SSR數(shù)據(jù)融合的研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報,2001,27(1):24?27.
[6] 吝繼鋒,周德云,魯華.數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的航跡關(guān)聯(lián)方法[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2011,34(9):6?9.