李澤勤西昌青山機(jī)場(chǎng)

空管中ADS-B的應(yīng)用探討

李澤勤
西昌青山機(jī)場(chǎng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的綜合國(guó)力得到了不斷提升，我國(guó)的航空事業(yè)經(jīng)過(guò)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(duì)飛機(jī)的飛行活動(dòng)會(huì)采用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)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(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通運(yùn)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(shí)對(duì)自己的工作方法進(jìn)行創(chuàng)新，將自身的工作理念轉(zhuǎn)變，采用一些先進(jìn)的技術(shù)，這樣可以將傳統(tǒng)技術(shù)的限制進(jìn)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(jiàn)的一種空管方法，這項(xiàng)技術(shù)較為先進(jìn)，通過(guò)利用這種技術(shù)能共享飛機(jī)的飛行信息，對(duì)于飛機(jī)的飛行狀態(tài)也可以及時(shí)掌握，以便于更好地應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況。

1 關(guān)于ASD-B技術(shù)

對(duì)于ASD-B技術(shù)來(lái)說(shuō)，它是一種先進(jìn)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(dòng)化的監(jiān)控飛行目標(biāo)，便于及時(shí)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(duì)于我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展具有積極的意義。一般來(lái)說(shuō)，ASD-B技術(shù)包括網(wǎng)狀和點(diǎn)狀兩種類型，這兩種方式都使用機(jī)載電子設(shè)備，這樣可以更加獨(dú)立的進(jìn)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(xiàng)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(duì)于飛機(jī)的安全飛行意義重大。ASD-B技術(shù)如果從技術(shù)角度來(lái)進(jìn)行分析，它具有非常復(fù)雜的系統(tǒng)，同時(shí)還是非常先進(jìn)的技術(shù)，它能利用機(jī)載衛(wèi)星進(jìn)行接收機(jī)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(jī)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(jī)載接收機(jī)可以通過(guò)衛(wèi)星的傳遞來(lái)將航空器的位置信息得到，經(jīng)過(guò)中央處理器來(lái)做初步處理，然后通過(guò)地面接收設(shè)備來(lái)得到數(shù)據(jù)鏈路。

2 ASD-B技術(shù)的原理

對(duì)于ASD-B系統(tǒng)而言，它是一個(gè)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(duì)于ASD-B來(lái)說(shuō)，飛機(jī)的識(shí)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(diǎn)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(guò)這些信息得到。對(duì)于ASD-B來(lái)說(shuō)，它主要通過(guò)空-空、ASD-B報(bào)文等形式進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈的傳播。[2]ASD-B在顯示和處理信息時(shí)主要通過(guò)處理和提取位置信息及其他的附加信息來(lái)得到，將背景地圖和空中航跡及空中態(tài)勢(shì)分布等通過(guò)飛行員駕駛艙沖突信息顯示出來(lái)，管制員和飛行員可以通過(guò)偽雷達(dá)畫面實(shí)時(shí)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(huì)承擔(dān)大部分的空中交通監(jiān)控、規(guī)劃和指揮工作，對(duì)于空管部門的指令各個(gè)飛行員只能被動(dòng)接受，按照相關(guān)的規(guī)定來(lái)執(zhí)行飛行任務(wù)。在這樣的傳統(tǒng)體制下，空管沒(méi)有很強(qiáng)的容量，同時(shí)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(shí)獲得相關(guān)的飛行動(dòng)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(jī)的飛行更加的安全。ASD-B提供的監(jiān)視信息更加的及時(shí)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(píng)估空域情況，將飛機(jī)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(duì)飛機(jī)的飛行活動(dòng)會(huì)通過(guò)雷達(dá)來(lái)收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行監(jiān)控，這樣的話需要浪費(fèi)大量的人力、物力，并且過(guò)程也較為復(fù)雜。如果飛行物有著較大的遠(yuǎn)程，信息的截獲率就會(huì)不高，同時(shí)也沒(méi)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?yàn)樵擁?xiàng)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(gè)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(guò)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(guò)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(jī)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(gè)航空器，因?yàn)锳SD-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(shí)還可以進(jìn)行相互監(jiān)控。另外，ASD-B對(duì)自身位置的廣播準(zhǔn)確率是十分高的，所以提供給對(duì)方的信息位置是十分準(zhǔn)確的，同時(shí)還傳達(dá)一些沒(méi)有經(jīng)過(guò)詢問(wèn)的信息，所以ASD-B相較于以往的對(duì)答模式信息交流效果更好。航空器通過(guò)該系統(tǒng)可以將飛行的安全度和準(zhǔn)確度提高，同時(shí)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(duì)航空器的飛行活動(dòng)一般會(huì)通過(guò)雷達(dá)來(lái)進(jìn)行監(jiān)視，因?yàn)槔走_(dá)的局限性較強(qiáng)，所以難以取得較好的檢測(cè)效率，同時(shí)技術(shù)上也存在較大的局限性，空管工作進(jìn)展由此受阻。ASD-B提供的是一條新的思路，它能有效彌補(bǔ)上面的不足，可以將ASD-B技術(shù)應(yīng)用在沒(méi)有部署航空雷達(dá)的區(qū)域，這樣就可以對(duì)航空器的飛行活動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的跟蹤和監(jiān)控了。如果已經(jīng)有航空雷達(dá)覆蓋，那么就不需要再增加設(shè)備了，ASD-B可以強(qiáng)化航空器的監(jiān)控記錄，這樣可以對(duì)新增航線進(jìn)行更加精確的控制。ASD-B同時(shí)還具有很好的動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能，一旦空中發(fā)生擁堵，需要及時(shí)優(yōu)化線路，將流量管理的時(shí)效性提高上去。

3.4 地面監(jiān)控

在應(yīng)用ASD-B的過(guò)程中，因?yàn)樵摷夹g(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(jìn)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(jìn)行監(jiān)控。傳統(tǒng)的工作模式中，一般用雷達(dá)對(duì)地面進(jìn)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(diǎn)，原來(lái)的雷達(dá)系統(tǒng)會(huì)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(huì)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(xiàng)重要問(wèn)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(yùn)營(yíng)ASD-B的過(guò)程中，將地面建站的很多問(wèn)題克服掉，比如地面的高低不平問(wèn)題、溫差過(guò)大問(wèn)題等。在建設(shè)地面站的過(guò)程中，環(huán)境因素對(duì)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(huì)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(wèn)題充分利用好，將兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，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(wèn)題時(shí)，工作人員需要將數(shù)據(jù)連容量和雙向通信制問(wèn)題都解決好，并對(duì)此開(kāi)展實(shí)踐和探索活動(dòng)，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(jìn)行科學(xué)、合理的分析，找到適合的地對(duì)空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)和空對(duì)空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，這樣各項(xiàng)工作的實(shí)施會(huì)變得更加高效。我國(guó)的航空運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅速，空域范圍也在不斷擴(kuò)大，機(jī)隊(duì)規(guī)模和機(jī)型種類等都在不斷增加，所以需要及時(shí)更新和完善空管設(shè)備和設(shè)施。積極引起國(guó)外的一些先進(jìn)ASD-B技術(shù)，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的資源進(jìn)行ASD-B自主研發(fā)，這樣可以全面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更新，促進(jìn)各方的協(xié)調(diào)和整體發(fā)展。

5 小結(jié)

我國(guó)當(dāng)前的空管技術(shù)更新都是在ASD-B框架內(nèi)進(jìn)行的，所以在改進(jìn)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(wèn)題的改進(jìn)問(wèn)題上，需要采取切實(shí)有效的方法。ASD-B技術(shù)對(duì)空管的發(fā)展意義重大，當(dāng)前國(guó)外的很多國(guó)家在這方面已經(jīng)有了十分成熟的技術(shù)，并且已經(jīng)開(kāi)始了實(shí)用，雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)逐步被其所取代。我國(guó)的航天事業(yè)相對(duì)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(shí)推進(jìn)ASD-B系統(tǒng)的實(shí)施，讓我國(guó)的航空事業(yè)取得更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(guó)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(jìn)展及應(yīng)用[J].航空學(xué)報(bào)，2011，（01）：33-34.

李澤勤（1988-），女，四川資陽(yáng)人，本科，畢業(yè)院校：中國(guó)民航飛行學(xué)院交通運(yùn)輸，交通工程專業(yè),西昌青山機(jī)場(chǎng)管制員，職稱：初級(jí)。