文/余江帥

ADS-B是廣播式自動相關(guān)監(jiān)視技術(shù)，ADS-B系統(tǒng)利用機載設(shè)備以一定周期廣播式的發(fā)送航空器的各種相關(guān)飛行信息，地面可以建立對飛機的連續(xù)監(jiān)視，同時該技術(shù)還可以實現(xiàn)飛機之間的信息互通，幫助飛行員建立空中交通情景意識，方便飛行員更好的了解周圍的空域條件，緩解空中交通管理的壓力。

1 ADS-B技術(shù)應(yīng)用概述

ADS-B的應(yīng)用主要分為ADS-B OUT和ADS-B IN兩種。ADS-B OUT即飛機周期性的廣播相關(guān)飛行信息，地面接收后建立連續(xù)的監(jiān)視。ADS-B OUT應(yīng)用于無雷達區(qū)，作為唯一的監(jiān)視源，可以實現(xiàn)監(jiān)視補盲。ADS-B OUT應(yīng)用于雷達區(qū)，可以作為雷達監(jiān)視的有效補充，高刷新率和高精度有利于縮小空域內(nèi)航空器的最小間隔標準，提高空域的利用。ADS-B OUT應(yīng)用于機場場面監(jiān)視，可以實現(xiàn)對機場場面的交通監(jiān)控，防止跑道入侵。ADS-B IN可以使飛機接收對方的飛行相關(guān)信息，這種交互式的信息共享能大大優(yōu)化飛行的環(huán)境。它可以為飛行員建立空中交通狀況情景，幫助飛行員做出正確的飛行決策，它還可以實現(xiàn)飛行員對指定飛行間隔的保持，減輕空中交通指揮壓力，同時具有ADS-B IN功能的飛機還可以接收地面發(fā)來相關(guān)的飛行信息，為機組獲取飛行運行信息開拓了新的途徑。

2 ADS-B應(yīng)用存在風(fēng)險

2.1 1090ES數(shù)據(jù)鏈信道擁塞風(fēng)險

目前我國民航ADS-B系統(tǒng)均采用1090ES數(shù)據(jù)鏈，1090ES數(shù)據(jù)鏈是基于S模式數(shù)據(jù)鏈發(fā)展起來的，對于機載設(shè)備僅需要升級應(yīng)答機的軟件，同時加裝一條與GPS的連線就可以改造為支持ADS-B功能的飛機。隨著近幾年硬件的升級和改造，基本上實現(xiàn)了機載設(shè)備ADS-B功能的全面覆蓋。1090ES數(shù)據(jù)鏈和二次雷達使用的頻率都在1090頻段上，在航路繁忙區(qū)域，容易出現(xiàn)信道擁塞的問題，信號在空中交織，ADS-B地面站無法完全處理接收到的信號，出現(xiàn)目標丟點情況，導(dǎo)致地面站無法形成連續(xù)的航跡。

2.2 GNSS定位精度風(fēng)險

ADS-B系統(tǒng)本身就是基于GNSS才能夠?qū)崿F(xiàn)對航空器位置這一關(guān)鍵信息進行采集，所以GNSS的完好性是確保位置信息準確性的前提條件。但是，由于ADS-B本身并不附帶驗證功能，所以一旦出現(xiàn)GNSS定位精度不準確，航空器廣播的自身位置必然存在錯誤，將導(dǎo)致地面站接收的位置信息存在錯誤，提供給管制員使用的話會造成錯誤指揮，引發(fā)一系列后續(xù)問題。同時由于目前的機載GNSS依靠的是美國的GPS系統(tǒng)，一旦發(fā)生某些不可控因素，造成該系統(tǒng)在某些區(qū)域的的人為關(guān)閉，那么也將產(chǎn)生不可預(yù)估的后果。

2.3 潛在的ADS-B目標欺騙風(fēng)險

正常飛行中，飛機廣播的ADS-B報文的數(shù)據(jù)準確性對飛行安全十分關(guān)鍵，但是由于ADS-B技術(shù)目前的設(shè)計，還存在潛在的信息安全問題。由于ADS-B的廣播性質(zhì)，持有能夠接收1090ES數(shù)據(jù)鏈接收機的非法用戶可以輕易的接收到相關(guān)飛機的識別信息、位置信息、飛行意圖信息等敏感信息。同時非法用戶可以偽造ADS-B信息，進行電子欺騙，還可以對接收到的信息進行記錄，并大面積發(fā)射，干擾地面站的正常接收。這些潛在的問題，均會對正常的飛行秩序造成嚴重的影響。

3 ADS-B應(yīng)用風(fēng)險對策

3.1 1090ES數(shù)據(jù)鏈信道擁塞風(fēng)險對策

伴隨著國內(nèi)民航運輸量的日益提高，在繁忙路段，ADS-B信號和二次雷達A、C、S模式應(yīng)答信號在空中交織的情況會愈加嚴重。針對這一情況，可以改善ADS-B地面站接收天線的性能，更多的采用多通道定向天線接收，同時優(yōu)化ADS-B地面站的解碼性能，提高接收機的抗交織能力。對于航路繁忙地區(qū)，還可以增加ADS-B地面站的布點，通過更多站點的多重覆蓋和信號融合來避免目標航跡丟點情況，實現(xiàn)對目標的連續(xù)監(jiān)視。

3.2 GNSS定位精度風(fēng)險對策

目前GNSS定位精度風(fēng)險的主要是由于某些區(qū)域的衛(wèi)星數(shù)量不足所導(dǎo)致的。同時在一些衛(wèi)星出現(xiàn)故障或者意外關(guān)閉的情況下也會出現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)量不足的情況，影響定位的精度。隨著我國北斗系列導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射，我國大多數(shù)區(qū)域內(nèi)定位精度都可以得到滿足，目前具有GPS系統(tǒng)和北斗系統(tǒng)的雙模衛(wèi)星導(dǎo)航接收產(chǎn)品也日益增多，北斗系統(tǒng)在民航上的應(yīng)用指日可待。在現(xiàn)有GNSS情況下想實現(xiàn)可靠的航路監(jiān)視，就必須建立ADS-B數(shù)據(jù)中心，對接收到信息的完整度和準確度進行評估，通過和雷達數(shù)據(jù)比對、依靠報文時間戳進行TDOA驗證等方式，驗證數(shù)據(jù)的有效性，避免出現(xiàn)風(fēng)險問題。

3.3 ADS-B目標欺騙風(fēng)險對策

由于ADS-B報文中目標位置與ADS-B信號的方位具有相關(guān)性，可以通過測向天線，得到ADS-B信號的到達方位（DOA），再和接收到的ADS-B報文中位置信息進行校驗，檢測出目標報告位置與實際接收到的目標DOA是否存在不一致的情況，從而進行假目標的剔除。利用測向天線的DOA驗證可以有效的解決ADS-B目標欺騙的發(fā)生。還可以發(fā)展1090ES數(shù)據(jù)鏈的用戶身份管理和信號傳輸加密等技術(shù)來避免大面積目標欺騙的發(fā)生。

4 總結(jié)

綜上所述，本文對ADS-B技術(shù)應(yīng)用進行了介紹，同時就ADS-B應(yīng)用中的風(fēng)險進行了分析并就相關(guān)的應(yīng)對策略進行了探討。隨著ADS-B技術(shù)在我國的應(yīng)用，一定要關(guān)注該技術(shù)在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，并進行妥善合理的解決，才能保證ADS-B技術(shù)助力我國由民航大國向民航強國的騰飛。