试谈流量ADS—B运用与空中交通流量站

论文导读：DS-B收发信机和机载飞行员ADS-B显示设备等。1.4ADS-B的含义ADS-B是飞机利用广播的方式发送有关位置、高度等数据，所有航空器都能够接收这些数据，根据飞机ADS-B信息发送方向，飞机发送的ADS-B的位置、高度等数据从功能上可叫发送（OUT），既ADS-BOUT，飞机接受别的飞机发送的ADS-B数据从功能上可叫接收（IN），即ADS-BIN。
摘 要 本文通过对ADS-B概念及性能的介绍，阐述了ADS-B的应用对空中流量的影响。并指出了当前存在的问题及发展方向。
关键词 ADS-B；ICAO；流量；机组 ；新航行系统
A 文章编号 1674-6708（2013）93-0208-02
0引言
随着中国经济的迅猛发展，全球航空运输业的持续发展，日益壮大，各航空公司都在不遗余力的加大客货运输量。此时此刻，如果落后的航管设备，不能保证管制人员与飞机的正常通讯，无法适应快速增长的飞行流量，势必造成管制人员对空中的飞机进行过多的干预和限制，成为引起航班延误的因素之一，甚至引发航空事故，制约航空业的发展。，为解决随着航空运输业的日益发展和壮大与现行航行系统在航空运输中的安全、容量和效率不足问题，ICAO（国际民航组织）提出新航行系统，即在飞机、空间和地面设施三个环境中利用由卫星和数字信息提供的先进通信（C）、导航（N）和监视（S）新航行系统技术。ADS-B凭借高数据更新率、丰富的机上和空中信息使其在精确性、可靠性、完整性和运行成本等各方面都具有突出优势，成为新航行系统中的重要组成部分。
1 ADS-B的技术

1.1 ADS-B的概念

ADS-B叫广播式自动相关监视系统，“自动”是指监视是自动的，不需要人为（地面管制人员和空中的飞行员）的参与，“相关”是指信息发送依赖于机载设备，也即由航空器（飞机）提供其飞行的信息，监视是指提供的是航空器的监视信息，如：航空器的位置、速度、高度等相关监视信息。

1.2 ADS-B的主要特点

ADS-B技术是指由机载星基导航和定位系统生成精确的航空器及其它动态目标自身定位信息，通过特定数据链和格式利用空地、空空数据通信完成空中交通监视和信息传递的一种监视技术，管制员和飞行员均可以利用ADS-B提供的信息对所在区域的飞机运行情况了如指掌，随时相互进行信息沟通，大大提高了空中交通管理的安全性和准确性。
相比于传统雷达技术，ADS-B提供的数据定位精度高、刷新率快，能提供比传统雷达提供的监视手段更多的飞行动态信息，能提供更加准确和实时的飞机的监视信息，特别是在无雷达覆盖区域使用ADS-B，可以增加摘自：毕业论文格式模板www.7ctime.com
无雷达区域的空域容量，在有雷达覆盖的区域使用ADS-B，可以减少有雷达区域对雷达信号多重覆盖的要求，大大减少了空中交通管理的费用。

1.3 1ADS-B系统的组成

ADS-B系统由以下几部分组成：天空的GNSS导航系统、空中的飞机机载设备和地面的收发设备、传输和相关的数据处理与应用系统，其中GNSS导航系统包括美国的GPS系统、中国的北斗系统、欧洲伽利略系统、俄国的格洛纳斯系统等。空中的飞机机载设备包括机载GNSS接收机和记载ADS-B收发信机和机载飞行员ADS-B显示设备等。

1.4 ADS-B的含义

ADS-B是飞机利用广播的方式发送有关位置、高度等数据，所有航空器都能够接收这些数据，根据飞机ADS-B信息发送方向，飞机发送的ADS-B的位置、高度等数据从功能上可叫发送（OUT），既ADS-B OUT，飞机接受别的飞机发送的ADS-B数据从功能上可叫接收（IN），即ADS-B IN。其中ADS-B OUT送出的位置、高度等信号被地面ADS-B设备接收后，经过数据处理，起到了类似雷达信号的作用，可为管制员提供监视空中交通状况。ADS-B IN信号经过机载ADS-B设备数据处理后提供给机组实时动态的空中交通情景，大大提高了安全保障。
2空中飞行流量管理

2.1 ADS-B IN的应用

1） M&S（Merging and Spacing）概念
M&S是航路和终端区域中利用新技术和新程序来增强归并和排序操作；整个M&S分为两个过程：ABESS和FDMS；
ABESS：Airline Based En-route Sequencing and Spacing
FDMS：Flight Deck-Based Merging and Spacing
ABESS阶段
AOC利用ABESS Tool为多条航路上的飞机计算速度和方向；通过ACARS给机组上传速度及方向报文，机组按照收到的报文飞行，并给AOC发送确认报文，保证每架飞机论文导读：
以合理的间隔和顺序到达合并点，为FDMS建立基础。
FDMS阶段
在ABESS结束阶段，ABESS为具备FDMS能力的飞机制定相应的参数，并上传给飞机；参数包括：要跟踪的飞机的Flingt ID（TTF）、合并点、需要保持的距离（SI）；机组人员将收到的信息输入到机载FDMS系统，FDMS系统会计算出飞机的飞行速度，机组人员可根据此速度飞行以保持相应的飞行间隔。
在这两个阶段中，ATC的职责不变，仍是空中飞机间隔保持的主要责任单位。在必要情况下，ATC可以介入，直接引导飞机，修改速度等以保持间隔。
为避免AOC和ATC的间隔标准冲突，两个部门每天都需要协调，保证有一致的间隔标准。
2） CDA（Continuous Descent Approach）定义
就现阶段而言，飞机的进近方式是“阶段式”下降，如下图虚线描述，先下降一个高度，然后保持，接着再下一个高度，然后再保持，依次下到跑道滑行。而CDA以基本固定的角度（例如：3度）持续性下降，如下图实线描述，以近似“慢车”状态下降，即以平滑的斜线持续下降，一直到跑道滑行。

2. 2 CDA及 M&S的特性

降低管制员的工作量；
减少无线电频率的拥塞；
增加容量；
降低油耗，减少废气排放；
减少地面噪声污染，降低对机场附近居民的干扰；
节约飞行时间；
减少管制员的工作量。

2.3 ADS-B in的应用对空中流量的影响

可见，利用ADS-Bin功能支持空中航空器之间相互监视，自我保持间隔，可有效增大空域利用率，实现空空协同，减少飞行员通过话音的位置报告作为目标监视依据，通过利用机载设备提供的数据来增强空管自动化能力，提高飞行安全性、减少延误、增加空域和机场能力；改进的流量管理可防止过度拥挤情况发生；终端和航路ADS-B功能结合起来，为出入终端区提供平滑的交通流量；管制员将能够建立更有效的进近流量。
3 结论
目前，民航总局已经对ADS-B的建设进行统一的规划，分布实施。我国计划在最近的5年内，在无雷达地区强制将ADS-B作为主要监视手段，到2020年，根据运行需求完善ADS-B地面基础设施，实现全国民用航路的ADS-B多重覆盖，到2030年，根据航路变化情况，根据情况补充ADS-B地面设施建设，将ADS-B作为主用监视手段。因此，实施ADS-B系统已成为我国民用航空建设的必然趋势。ADS-B系统在航空中的应用将对航空运输的安全性、有效性、灵活性带来巨大的变革，使民用航空进入新的发展时代。
4发展方向
目前，我国的航空运输在高速发展，空域范围在不断扩大，飞机型号多，空管设备也将进一步完善，我们将面临的问题是：我们自已研发ADS-B技术还是引进外国先进国家的ADS-B技术，同是ADS-B技术的全面启用，现行的不具备ADS-B功能的机载设备的加装改造也势在必行，地面站设施及传输网络的建设完善也不容忽视，再有就是空管自动化系统的改造也迫在眉睫，还有，就是我们的ADS-B系统能否使用中国的北斗系统，我认为也至关重要，所有这些都必须协调，互相改进，互相兼容，希望国家的政策取向能启到引导作用。
参考文献
民航数据通信ADS-B技术介绍.
中国民航大学空管监视新技术介绍.