浅谈ADS-B技术在我国通用航空中的发展现状及未来趋势

浅谈ADS-B技术在我国通用航空中的发展现状及未来趋势

(中国民用航空西藏自治区管理局,850000)

摘要:随着社会的不断发展,我国航空航天事业取得了跨越式发展。特别是伴随着我国低空空域的逐渐开放,通用航空也得到不断发展,但是当前的空管监视技术无法满足通用航空快速发展的需求。为此,本文结合我国通用航空发展实际以及所存在的问题,提出采取ADS-B技术来为通用航空提供保障服务,重点分析ADS-B技术特点及在我国通用航空中的发展现状及未来趋势。

关键词:Ads-B技术;通用航空;发展现状;未来趋势

引言

ADS-B技术是CNS/ATM确定采用的主要监视技术手段,国际民航组织(ICAO)已经把ADS-B技术作为未来监视技术的发展方向。随着航空业务的快速发展,全球各国空域紧张态势日趋明显,确保航空安全以及提升运行效率是各个国家都需要充分思量的问题。ADS-B技术涉及到卫星导航、地面设备以及机载设备等各类先进技术,可以大幅度提升航班飞行员以及管制员的运行态势感知能力,拓宽监视覆盖范围,进一步提升空中交通安全水平、空域容量和航空运行效率。

1.我国通用航空发展实际及所存在的问题

通用航空属于民用航空业的一个重要组成部分,涵盖内容较多,涉及到用于客、货运输的定期航线飞行以外的全部民用航空。其活动水平范围十分广阔,主要活动的高度范围比较低。近年来,随着低空空域改革的不断深化以及中国通用航空产业环境的不断改善,2016年5月国务院下发的《关于促进通用航空业发展的指导意见》中进一步强调了要科学推广改革试点,扩大低空空域真高至3000m的目标。在国家政策支撑下,通用航空被单列为一个行业,并且定位为“战略新兴产业”作为我国消费和产业结构升级的新增长点。我国通用航空产业起步晚、发展速度慢,目前大众对其了解不够深入,我国低空导航以及监视服务还不够完善,所以有必要推广运用ADS-B技术,切实保证通用航空飞行安全。

2.ADS-B技术介绍

2.1ADS-B技术原理

ADS-B技术运行是基于GNSS导航定位结果,采取空对地、空对空数据链以及相关机载设备实现对航空器或者车辆等的运行监视与信息传递。ADS-B通过机载设备获取航空器的位置以及速度等相关信息,然后定期把航空器的位置、识别码、速度、高度、爬升率以及方向等信息借助于数据链向外广播,地面控制站在接收到数据信息之后会将其传输至空中交通管理部门,如此管制员便能够获取丰富以及准确的监视信息。ADS-B主要涵盖下述几个方面的含义:自动(Automatic),全天候运行,数据传送不需要人工干预;相关(Dependent),数据可用性依赖于GNSS提供的数据和相关航电设备;监视(Surveillance),提供的状态数据(如位置、高度、速度等数据)适用于监视的任务;广播(Broadcast),采用广播的方式传输数据,在适宜传输范围内的全部用户均能够接收到这些数据信息。

2.2ADS-B技术优势

ADS-B技术的优势主要包括下述几点:和现行雷达系统比较而言,ADS-B技术不用采取询问或者响应方法便能够获取更为准确、实时、可靠、全面的航空器位置监视信息;ADS-B设备的成本大约为雷达系统的10%,同时其使用寿命长,维护费用低。ADS-B技术的应用能够较好地对非雷达覆盖区的监控问题进行有效解决。ADS-B技术还能够和雷达系统加以结合,推动全球统一的监视服务,可以在高密度、低能见度飞行区域开展抗干扰、高精度的监视。ADS-B技术大大提高了管制员的工作水平以及航空飞行安全。通用航空器采取该技术能够接收如空域限制、地形、天气等各类飞行信息。此外,ADS-B技术还可能用于通用航空与场面监视,为空对地交通给予高效率、低成本的监控。

3.ADS-B技术在我国通用航空中的运用

当前,在我国东西部的航空公司的发展中还不够平衡的。由于中国的一些地区仍然使用雷达技术作为空中交通管制的主要设备,这势必会致使空中监视过程中存在安全盲点。所以,如何提升空中交通管制效率,增加航班运行数量,已经成为中国目前空中交通管制中最为关键的问题。经过多年来对发达国家ADS-B技术进行探究,中国一直在努力开发适合自身发展模式的ADS-B应用系统。目前,ADS-B技术已在中国试用,并且取得了良好的效果。在2011年中旬,我国的成都-拉萨航班首次采取ADS-B技术。由此,中国正式改变了以往单单用雷达覆盖范围监视的局面。采取ADS-B技术,由成都至拉萨的航班数量从70个增加到90个,大大增加了空域容量。2011年6月,海南航空公司对ADS-B设备也进行试运行,并通过ADS-B技术填补了雷达探测的死区。ADS-B技术在中国其他地区的试点同样受到空中交通管制员的广泛好评,这对推动ADS-B技术在中国的全面实施发挥着十分重要的作用。

4.ADS-B技术在我国通用航空中的发展及未来趋势

随着我国低空空域的逐渐开放,我国通用航空活动也逐年攀升。ADS-B技术的应用不但可以满足中国目前的空中交通管制监控系统的需求,还可以为通用航空活动提供航班信息服务保障,为未来的空中交通管制监控系统给予新的发展方向。通过加大对新技术的推广和使用,加快监测方法的优化升级,提高飞行以及空中交通运行的安全质量,增强空域利用率,是实现通用航空迅猛发展的关键方式。

与现有的监控技术相比,ADS-B具有精度误差小、监控能力强、数据更新速度快以及系统功能完善等各类优点。其地面站的建设更为容易,可以在十分恶劣的环境下连续开展工作,使用的寿命长,建设、使用以及维护的成本较低。一个ADS-B基站的成本大约是二次雷达成本的10%。对我国来说,ADS-B技术的应用优势是显而易见的。中国的ADS-B技术还处于试验阶段,能够结合国外的应用条件以及我国国情,更好地推广和发展ADS-B技术。美国联邦航空局(FAA)要求从2020年1月1日起,除航空活动稀缺的低空空域外的所有飞机必须安装ADS-B电子设备并进行ADS-B监控。澳大利亚航空服务(ASA)制定计划至2012年实现所有39个地面站的建设,在全国范围内开展ADS-B无缝覆盖,同时于2013年实施ADS-B监视业务。根据国际民航组织(ICAO)对支持未来空中交通服务的监视设备和技术趋势的预测,在未来十年中,大多数通用飞机将在2025年具有ADS-BOUT(ADS-B信息是由机载设备广播的)的功能,其中大多数将具有ADS-BIN功能(机载设备接收由其他ADS-B设备广播的信息)的功能。

为了加速促进ADS-B技术在中国的应用,《中国民航ADS-B实施路线图》已经制作完成。该“路线图”旨在对东部地区、西部地区、终端区以及机场现场四个方面的地面站建设以及机载设备增加以及优化的具体计划以及实施方案,计划至2026年实现。随着ADS-B技术的广泛应用,充分发挥ADS-B监视技术的优势,成为我国建立强大的民航国家的重要技术支撑,同时对中国通用航空业的未来发展具有十分深远的现实意义。

参考文献:

[1]康南,刘永刚.ADS-B技术在我国的应用和发展[J].中国民用航空,2011(11).

[2]王兴隆,张召悦.基于北斗的ADS-B技术在我国通用航空中的应用[J].航空计算技术,2013,(5)

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