广播式自动相关监视（ADS-B）在飞行运行中的应用

信息通告广播式自动相关监视（ADS-B）在飞行运行中的应用民航局飞行标准司〇〇二八年九月-2-目录1.概述............................................-4-2.基本原理........................................-4-2.1ADS-B......................................-4-2.1.1ADS-BOUT.............................-5-2.1.2ADS-BIN..............................-6-2.2ADS-A/ADS-C................................-7-3.应用领域........................................-8-3.1ADS-BOUT..................................-8-3.2ADS-BIN...................................-9-4.机载设备........................................-9-4.1机载系统组成...............................-9-4.2数据链系统................................-10-4.2.1频段分配.............................-10-4.2.21090ES...............................-10-4.2.3UAT..................................-11-4.2.4VDLMode4...........................-11-4.2.5几种数据链的比较.....................-11-4.3GNSS接收机...............................-11-4.4CDTI......................................-12-4.5机载设备配置..............................-12-4.5.11090ES系统..........................-12-4.5.2UAT..................................-13-5.发展状况.......................................-13-5.1ICAO......................................-13-5.2澳大利亚..................................-13-5.3美国......................................-15-5.4加拿大....................................-15-5.5欧洲......................................-16-5.6泰国......................................-16-5.7中国......................................-17-5.8制造厂商.................................-17-5.8.1波音公司.............................-17--3-5.8.2空客公司.............................-17-5.8.3其他厂商.............................-18-附录一缩写参考..................................-19-附录二ADS-B相关标准...........................-21-附录三澳大利亚ADS-B运行要求....................-23-1．机载设备要求...............................-23-2．运行规则...................................-23-（1）航空器编码............................-23-（2）航空器识别信息........................-24-（3）飞行计划..............................-24-（4）ATC对ADS-B的使用....................-24-3．对飞行员的要求.............................-24-（1）紧急代码..............................-24-（2）管制服务..............................-25-（3）空中交通情景意识......................-25-4．人为因素...................................-25-（1）对驾驶舱设备的熟悉....................-25-（2）显示数据的可读性......................-26-（3）数据输入..............................-26-（4）工作量................................-26-（5）信息处理..............................-26-5．陆空通话用语...............................-27--4-1.概述广播式自动相关监视（ADS-B）是利用空地、空空数据通信完成交通监视和信息传递的一种航行新技术。国际民航组织（ICAO）将其确定为未来监视技术发展的主要方向，国际航空界正在积极推进该项技术的应用，一些国家已投入实用。与雷达系统相比，ADS-B能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息，建设投资只有前者的十分之一左右，并且维护费用低，使用寿命长。使用ADS-B可以增加无雷达区域的空域容量，减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求，大大降低空中交通管理的费用。ADS-B可为航空器提供相关交通信息，传送天气、地形、空域限制等飞行信息，使机组更加清晰地了解周边的交通情况，提高情景意识，并可用于航空公司的运行监控和管理，为安全、高效的飞行提供保障。ADS-B还可以用于飞行区的地面交通管理，是防止跑道侵入的有效方法。ADS-B的应用将是保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段，也是我国向民航强国迈进的标志之一。2.基本原理2.1ADS-B广播式自动相关监视（ADS-B，AutomaticDependentSurveillance-Broadcast），是航空器或者在飞行区运行的车辆定期发送其状态向量和其他信息的一种功能。ADS-B包含了以下几层含义：自动（Automatic）：数据传送无需人工干预；相关（Dependent）：航空器的设备决定了数据的可用性，数据发送依赖于机载系统；监视（Surveillance）：提供的状态数据适用于监视的任务；-5-广播（Broadcast）：采用广播方式发送数据，所有用户都可以接收这些数据。根据相对于航空器的信息传递方向，机载ADS-B应用功能可分为发送（OUT）和接收（IN）两类。2.1.1ADS-BOUTADS-BOUT是指航空器发送其位置信息和其他信息。机载发射机以一定的周期发送航空器的各种信息，包括：航空器识别信息（ID）、位置、高度、速度、方向和爬升率等。OUT是机载ADS-B设备的基本功能。地面系统通过接收机载设备发送的ADS-BOUT信息，监视空中交通状况，起到类似于雷达的作用。ADS-B发送的航空器水平位置一般源于GNSS系统，高度源于气压高度表。GNSS的定位决定着ADS-B的定位。由于GNSS使用WGS-84坐标系，所以ADS-B系统中水平位置的表达是以WGS-84为基准的，这与我国2008年7月1日启用的中国2000坐标系是-6-一致的。目前GNSS系统的定位精度已经达到了10米量级，因此ADS-B的定位分辨率也可达到10米量级。而雷达设备因为固有的角分辨率限制，监视精度相对较低，且无法分辨距离过近的航空器。2.1.2ADS-BINADS-BIN是指航空器接收其他航空器发送的ADS-BOUT信息或地面服务设备发送的信息，为机组提供运行支持。ADS-BIN可使机组在驾驶舱交通信息显示设备（CDTI）上“看到”其他航空器的运行状况，从而提高机组的空中交通情景意识。ADS-B地面站也可以向航空器发送信息，具体分为两类：空中交通情报服务广播（TrafficInformationServiceBroadcast，TIS-B)和飞行信息服务广播(FlightInformationServices-Broadcast，FIS-B)。TIS-B：ADS-B地面站接收航空器发送的ADS-B位置报文，将这些数据传递给监视数据处理系统(Surveillancedata-7-processingsystem，SDPS)，同时SDPS也接收雷达和其他监视设备的数据，SDPS将这些数据融合为统一的目标位置信息，并发送至TIS-B服务器。TIS-B服务器将信息集成和过滤后，生成空中交通监视全景信息，再通过ADS-B地面站发送给航空器。这样机组就可以获得全面而清晰的空中交通信息。TIS-B的应用可以使ADS-B不同数据链类型的用户获得周边的空域运行信息，从而做到间接互相可见。FIS-B：ADS-B地面站向航空器传送气象、航行情报等信息。这些信息可以是文本数据，也可以是图像数据。文本格式的气象信息包括日常报（METAR）、特选报（SPECI)、机场天气预报(TAF）等。图像格式的信息包括雷达混合图像、临时禁飞区域和其他航行信息。FIS-B使机组可以获得更多的运行相关信息，及时了解航路气象状况和空域限制条件，为更加灵活而安全的飞行提供保障。2.2ADS-A/ADS-CADS-A和ADS-C是等同的概念。ADS-A（自动相关监视－寻址式）是AutomaticDependentSurveillance-Addressed的简称，ADS-C（自动相关监视－合同式）是AutomaticDependentSurveillance-Contract的简称。ADS-C的工作方式与ADS-B有本质上的不同。ADS-C基于点对点模式的航空电信网（ATN）数据链信道，ADS-C需要数据收发双方约定通信协议，如使用航空器通信寻址与报告系统（AircraftCommunicationAddressingandReportingSystem，ACARS）。ADS-B采用广播式方案，收发双方不需要另行约定通信协议。正常情况下，ADS-C监控一般由地面站发起。空中交通服务部门（ATS）通过ATN通信网络，一般是卫星通信（SATCOM）或VHF，向航空器发送监控报文。机载设备接收报文后，通过ATN数据链按照ATS和航空器约定的通信协议将航空器的位置信息发送给ATS。ATS接收航空器回复的信息，将其显示在监视设备上,从而达到对空中交通进行监视的目的。ADS-C一般应用在海洋和内陆边远等没有监视的区域，或者应用在航空交通流量较小的空域。一般情况下，ADS-C采取卫星-8-通讯，通信周期为5分钟，紧急情况下通信周期为1分钟。3.应用领域3.1ADS-BOUTADS-BOUT通过广播航空器自身位置的方法向ATC或其他航空器提供监视信息。目前ADS-BOUT监视主要用于以下三个方面：（1）无雷达区的ADS-B监视(ADS-BNRA)。ADS-BOUT信息作为唯一的机载监视数据源用于地面对空中交通的监视，以减小航空器的间隔标准，优化航