【正文】 SB技術(shù)成功用于在路易斯維爾機(jī)場(chǎng)的 場(chǎng)面和終端區(qū) ，并且有效 增加機(jī)場(chǎng)的容量 。 ?UPS通過(guò)在路易斯維爾機(jī)場(chǎng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了 連續(xù)下降進(jìn)近程序 （ CDA），可保證飛機(jī) 可預(yù)測(cè)的、連續(xù)的 到達(dá)跑道。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB技術(shù)現(xiàn)狀 ? 歐洲 ?由 EUROCONTROL牽頭開(kāi)展了一項(xiàng)名為CRISTAL的 ADSB試驗(yàn)。試驗(yàn)基于一個(gè)安裝在 圖盧茲?rùn)C(jī)場(chǎng) 的 1090 ES地面站 ，結(jié)果顯示 ADSB對(duì)200海里甚至 250海里內(nèi)的飛機(jī)監(jiān)視效果良好。 ?歐洲由于雷達(dá)覆蓋比較完善，對(duì) ADSB發(fā)展的態(tài)度并不十分積極，首先試驗(yàn)將 ADSB應(yīng)用于 機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面監(jiān)視 。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB技術(shù)現(xiàn)狀 ? 澳大利亞 —— 高空空域項(xiàng)目（ UAP） ?簽訂了購(gòu)買 28套 ADSB 1090 ES地面站 的采購(gòu)合同并逐步進(jìn)行安裝布署，目標(biāo)是完成澳大利亞全境的ADSB監(jiān)視覆蓋。計(jì)劃于 2022年中期完成所有站點(diǎn)的安裝。 ?各航空公司 自愿加改裝 機(jī)載設(shè)備。 ?為 FL300以上的飛機(jī)提供服務(wù)。 ?目前已在 Billabong、 Bundaburg、 Woomera、Longreach、 Esperance、 Bourke開(kāi)始或完成 ADSB地面站的布設(shè)。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB技術(shù)現(xiàn)狀 ?中國(guó) —— 中國(guó)民航飛行學(xué)院的 ADSB試驗(yàn) ?從 2022年 6月開(kāi)始， ADSB系統(tǒng)已在飛院的綿陽(yáng)、廣漢、新津和遂寧四個(gè)分院進(jìn)行了安裝。現(xiàn)已完成 4個(gè)分院地面站及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安裝調(diào)試，同時(shí)完成了 76架飛機(jī) UAT 機(jī)載設(shè)備 的安裝。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB技術(shù)現(xiàn)狀 ?中國(guó) —— ADSB應(yīng)用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程 ?目的：在我國(guó)西部試驗(yàn) ADSB項(xiàng)目， 對(duì) ADSB系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)估 。 ?概述：計(jì)劃在成都、九寨兩地各建設(shè)一個(gè)ADSB地面站，同時(shí)在成都建設(shè)一套數(shù)據(jù)評(píng)估試驗(yàn)監(jiān)視系統(tǒng)，并且升級(jí)成都應(yīng)急自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行管制系統(tǒng)性能的分析評(píng)估。另外還要將ADSB數(shù)據(jù)和雷達(dá)數(shù)據(jù)接入九寨自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行顯示，作為九寨監(jiān)視系統(tǒng)。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB支持的應(yīng)用 ? 空－空 監(jiān)視：改善飛機(jī)避撞能力，提供駕駛艙交通信息顯示（ CDTI）。 ? 地－空 監(jiān)視：航路、終端區(qū)、精密跑道監(jiān)控（ PRM）。 ? 地－地 監(jiān)視：即場(chǎng)面監(jiān)視，包括跑道、滑行道防止地面相撞。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB可傳送信息類型 ? 標(biāo)識(shí)號(hào)（ ID）。 ADS－ B所傳遞的基本標(biāo)識(shí)信息包括以下三種： ?呼號(hào)（ CALL SIGN）－由 7個(gè)字母數(shù)字組成，對(duì)于不接受 ATS服務(wù)的飛機(jī)或車輛以及軍用飛機(jī)，不需要此類信息。 ?地址（ ADDRESS）－用以 唯一標(biāo)識(shí) 飛機(jī)的 24位地址。 ?類型（ CATEGORY）－由國(guó)際民航組織定義的描述航空器 類別的標(biāo)識(shí) ，如輕型機(jī)、中型機(jī)及滑翔機(jī)等。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB可傳送信息的類型 ? 狀態(tài)矢量：移動(dòng)目標(biāo)的狀態(tài)矢量包括在全球統(tǒng)一參考系統(tǒng)下的 三維位置 和 速度 等信息。包括以下元素： ?三維位置 － 在傳輸數(shù)據(jù)的格式上要求不損失精度、完好性；幾何位置元素使用 WGS84坐標(biāo)系； ?三維速度 — 包括水平速度矢量和垂直速度，幾何速度信息使用 WGS－ 84坐標(biāo)系； ?飛機(jī)轉(zhuǎn)向標(biāo)示 — 左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直飛； ?導(dǎo)航不確定度分類（ NUC， Navigation Uncertain Category） — 根據(jù) ADSB發(fā)送系統(tǒng)的 NUC數(shù)據(jù)集進(jìn)行劃分，包括 位置不確定度 NUCP和 速度不確定度NUCR。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB可傳送信息的類型 ? 狀態(tài)和意圖信息：主要用于支持 ATS和空 空應(yīng)用，包括： ?緊急 /優(yōu)先狀態(tài)（ Emergency/Priority）：用于標(biāo)識(shí) 緊急或優(yōu)先級(jí)狀態(tài) 的相關(guān)信息，如非法侵入告警、油量供應(yīng)不足等。 ?當(dāng)前意圖信息（ Current Intent）：當(dāng)前需要發(fā)布的 飛機(jī)意圖狀態(tài) ，包括目標(biāo)高度、所期望的航跡等。 ?航路意圖信息（ Trajectory Change Point）：提供航路發(fā)生改變的相關(guān)意圖信息 ，如當(dāng)前航路改變意圖信息（ TCP）、未來(lái)航路改變意圖信息（ TCP+1）。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB可傳送信息的類型 ? 分類號(hào)：用于標(biāo)識(shí)參與者 支持特定服務(wù)類別 的能力 ，如基于 CDTI的交通顯示能力、沖突避免、精密進(jìn)近等。 ? 其它種類信息： ADSB技術(shù)能夠傳送實(shí)施監(jiān)視一方所需要的 任何信息 ，隨著技術(shù)的發(fā)展和各種新應(yīng)用的引入，將需要更多種類的監(jiān)視信息，ADSB技術(shù)將通過(guò)相應(yīng)軟硬件配置實(shí)現(xiàn)對(duì) 任何所需信息的廣播 。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB報(bào)告 ? 針對(duì) ADSB所傳送的可監(jiān)視信息類型不同，可將 ADSB報(bào)告分為三類。 ?狀態(tài)矢量（ SV）報(bào)告： 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB報(bào)告 ?模式狀態(tài)（ MS）報(bào)告 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB報(bào)告 ?條件（ OC）報(bào)告 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 支持 ADSB的 數(shù)據(jù)鏈技術(shù) ? 技術(shù)特性 ?二次監(jiān)視雷達(dá)（ SSR） S模式超長(zhǎng)電文（ 1090 ES） ?S模式二次監(jiān)視雷達(dá)技術(shù)的一種 擴(kuò)展 ，每一信息元包含 120比特?cái)?shù)據(jù)，其中前 8位為報(bào)頭，具有標(biāo)識(shí)信息和同步的作用。 ?采用 隨機(jī)方式 接入 1090MHz鏈路，數(shù)據(jù)傳輸率為 1Mbit/s。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 支持 ADSB的數(shù)據(jù)鏈技術(shù) ? 技術(shù)特性 ? UAT ?美國(guó)專門設(shè)計(jì)用來(lái)支持 ADSB功能的收發(fā)系統(tǒng)。還具有從地面站實(shí)現(xiàn) 上行廣播 的功能。 ?接入方式為 時(shí)分復(fù)用 ，在 1秒長(zhǎng)的幀中，前 188毫秒分配給地面廣播服務(wù)，后 812毫秒分配給 ADSB，其中地面廣播部分仍為時(shí)分復(fù)用并采用時(shí)間同步以減小信息重疊， ADSB部分采用隨機(jī)接入方式，數(shù)據(jù)傳輸率為 1Mbit/s。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 支持 ADSB的數(shù)據(jù)鏈技術(shù) ? 技術(shù)特性 ? VDL模式 4 ? VDL模式 4能提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及廣播式通信服務(wù)的地空、地地?cái)?shù)據(jù)鏈，采用兩個(gè)獨(dú)立的 25KHz信道 ，在高密度區(qū)域還可以使用一個(gè) 附加信道 。 ?接入方式為自組織時(shí)分多址（ STDMA），這種復(fù)用方式可以顯著減小帶寬要求，數(shù)據(jù)傳輸率為。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 支持 ADSB的數(shù)據(jù)鏈技術(shù) ? 數(shù)據(jù)鏈性能對(duì)比 ?技術(shù)層面 （ 1）三種數(shù)據(jù)鏈均可實(shí)現(xiàn)對(duì) ADSB的支持； （ 2）使用 UAT的空對(duì)空 ADSB性能在高密度和低密度情況下總體優(yōu)于其它兩種數(shù)據(jù)鏈； （ 3）由于甚高頻良好的傳播特性， VDL 模式 4的機(jī)場(chǎng)地面監(jiān)視性能 更優(yōu)異。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 支持 ADSB的數(shù)據(jù)鏈技術(shù) ? 數(shù)據(jù)鏈選取方案 ?1090 ES的性能雖然并不優(yōu)于其它兩種數(shù)據(jù)鏈，但是同樣可滿足 ADSB初期的要求；與此同時(shí)，在其它 非技術(shù)要素 的對(duì)比中它還具有以下的優(yōu)勢(shì)，即：它是唯一實(shí)現(xiàn) 標(biāo)準(zhǔn)化 的 ICAO鏈路技術(shù)；目前只有該項(xiàng)技術(shù)獲得了批準(zhǔn)的全球無(wú)線電頻譜；實(shí)施計(jì)劃已啟動(dòng)，再投入資金相對(duì)較少。 ?因而， 選擇 1090 ES支持短期內(nèi) ADSB應(yīng)用是最佳方案。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 支持 ADSB的數(shù)據(jù)鏈技術(shù) ? 數(shù)據(jù)鏈選取方案 ?但從 長(zhǎng)期來(lái)看 ，目前的 1090 ES將無(wú)法滿足未來(lái) ADSB的應(yīng)用要求，因此未來(lái)可能會(huì)引入 二級(jí) ADSB補(bǔ)充鏈 ，或者由 容量更高的數(shù)據(jù)鏈 替代。 ?在替代數(shù)據(jù)鏈的選擇上，應(yīng)盡量考慮已制定或正在制定標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈（即 VDL 模式 4和UAT），也要關(guān)注未來(lái)會(huì)出現(xiàn)的新的數(shù)據(jù)鏈技術(shù)。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 移動(dòng)自主網(wǎng)技術(shù)對(duì) ADSB的支持 ? 隨著飛行器性能的不斷提高以及 ADSB所支持應(yīng)用的不斷升級(jí)，對(duì) ADSB所能提供的 覆蓋范圍 提出了更高的要求。 ? 移動(dòng)自主網(wǎng)（ ad hoc）技術(shù)的出現(xiàn)與不斷完善，為支持更大覆蓋范圍內(nèi) ADSB的實(shí)現(xiàn)提供了可能。移動(dòng)自主網(wǎng)是一種 自治的無(wú)線多跳網(wǎng) ，整個(gè)組網(wǎng)無(wú)需固定的基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)需固定的路由器，所有的節(jié)點(diǎn)都是移動(dòng)的，并且能以任意方式動(dòng)態(tài)地與其它節(jié)點(diǎn) 保持聯(lián)系 。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 飛機(jī)間移動(dòng)自主網(wǎng)的實(shí)現(xiàn) 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 移動(dòng)自主網(wǎng)技術(shù)對(duì) ADSB支持的分析 ? 將移動(dòng)自主網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于空中飛機(jī)實(shí)現(xiàn)自主通信，需要考慮 航空移動(dòng)的特殊性 和 實(shí)現(xiàn) ADSB的特殊要求 ，并選擇與之相適應(yīng)的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，這主要涉及 路由選擇算法、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征、信息安全實(shí)施 等方面。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB支持下的沖突檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn) ? 傳統(tǒng)空管體制的集中式管理，空域機(jī)場(chǎng)的使用率低，容量有限，隨著民航運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展、飛機(jī)數(shù)量及航班架次的迅猛增加， 管理效率的低下與管理需求的提升之間的矛盾 越來(lái)越突出。 ? 自由飛行是一種全新的航空理念，它賦予飛行人員 自由實(shí)時(shí) 地選擇航路以及飛行航速等狀態(tài)的權(quán)利，即實(shí)行 自主管理 。自由飛行的實(shí)施，將顯著提高飛行效率，降低成本，提高用戶滿意度，具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB支持下的沖突檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn) ? 支持自由飛行順利實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素就是要確保飛機(jī)之間 始終有安全的間隔距離 以避免相撞的危險(xiǎn)，由于自由飛行允許自由選擇航路，飛機(jī)之間發(fā)生沖突的可能性將大大增加，為實(shí)現(xiàn)安全間隔保證，及早發(fā)現(xiàn)潛在的沖突并加以避免，就需要 有效的沖突預(yù)測(cè)方法和沖突避免措施 。 ? ADSB技術(shù)能夠?qū)ν饨鐝V播多種類型的、內(nèi)容豐富的、滿足精度和準(zhǔn)確性要求的監(jiān)視信息，基于 全面、及時(shí)、豐富的監(jiān)視信息 而實(shí)現(xiàn)的沖突預(yù)測(cè)，將能夠更及時(shí)、更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)沖突的發(fā)生，確保自由飛行的安全。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB支持下的沖突檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn) ? ADSB提供航路改變意圖信息，提供在未來(lái)某時(shí)刻將發(fā)生航路改變的相關(guān)信息，包括當(dāng)前航路意圖改變點(diǎn)（ TCP）和未來(lái)航路意圖改變點(diǎn)（ TCP+1）。 ? 通過(guò)此類意圖信息，不僅可以獲得航路預(yù)期發(fā)生改變的航路點(diǎn)，而且可以獲得航路改變的偏轉(zhuǎn)角，進(jìn)而通過(guò)相應(yīng)的數(shù)學(xué)變換和運(yùn)算，即可推導(dǎo)出適用于航路改變的 概率預(yù)測(cè)算法 。 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? ADSB支持下的沖突檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn) ? 仿真結(jié)果表明：利用意圖信息實(shí)現(xiàn)的沖突預(yù)測(cè)算法，具有很高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，能夠 顯著提高預(yù)測(cè)的提前量，確保安全性 廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng) ? 結(jié)論 ? ADSB提供的 更多種類、更加及時(shí) 的監(jiān)視信息，將使飛行人員和空管部門得以進(jìn)行更加 準(zhǔn)確、全面、完善 的空域狀況的評(píng)估，進(jìn)而利用相關(guān)技術(shù)的實(shí)施更 有效的預(yù)測(cè)和避免沖突 ，保證并提高飛行的安全性，有力地支持自由飛行的實(shí)現(xiàn)。因此， ADSB是未來(lái)航行理念和規(guī)則實(shí)現(xiàn)的不可或缺的保障。 思考題 ，應(yīng)如何選擇坐標(biāo) 系，大地坐標(biāo)是如何轉(zhuǎn)化成空間直角坐標(biāo) 的？ ，可以使用哪些模型？分別 進(jìn)行說(shuō)明。 ADS數(shù)據(jù)與雷達(dá)數(shù)據(jù)的融合處理方法。 ADSA和 ADSB進(jìn)行比較，同時(shí)總結(jié) ADSB 在飛機(jī)數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用方面的特點(diǎn)。