自动相关监视-广播(ADS-B)的应用概念

AN-Conf/11-WP/624/4/03第11次航行会议2003年9月22日至10月3日，蒙特利尔议程项目1：全球空中交通管理（ATM）运行概念的介绍和评估议程项目1.2：全球ATM运行概念的促成概念自动相关监视－广播（ADS-B）的应用概念（由秘书处提交）摘要本文件论述了运行数据链专家小组（OPLINKP）在制定自动相关监视－广播（ADS-B）应用概念方面的进展。这项工作的成果包含在附录中。航行委员会同意应该向本次会议介绍这一应用概念。会议的行动见第3段。1.引言1.1自动相关监视专家小组第5次会议（ADSP/5，1999年10月）向航行委员会报告了各国的进展情况，并就自动相关监视—广播（ADS-B）在满足已确定的要求方面的潜能提供了信息，还详细列出了在这个应用付诸实施前的一些未决事项。委员会修改了专家小组的工作方案，以包括为通过利用一种系统来提高对交通状况的了解能力而制定运行要求、为实施ADS-B而制定应用概念和运行要求，以及在开发使用一些提供空中间隔保证系统方面的跟踪作用，以便制定一种应用概念。这项工作方案的第一步涉及到制定ADS-B的应用概念。2.讨论2.1ADS-B应用概念，即详细讨论如何运用一项具体的功能或技术，已经由运行数据链专家组（OPLINKP，前ADS专家小组）在2003年第一季度完成，并载于本文件的附录中。2.2对ADS-B系统从短期到中期，在空中和地面监视方面所能发挥的作用，为吸收各种不同的意见已做了大量的工作。承然，应用概念集中在ADS-B系统的中、短期运用，但这并没有限制对ADS-BAN-Conf/11-WP/6-2-的长期运用，事实上，在此问题上正逐步取得共识。2.3OPLINKP认为ADS-B由于给飞行人员和空中交通服务都提供了新的监视能力，而被视为在未来ATM环境中具有关键应用数据链的潜力，同时它还被看作是能够满足已确定的运行要求的潜在办法。航空界对此项技术进行研究的目的是为了提供一个更具成本效益的系统来取代目前的系统和技术。同时，还应认识到任何新系统都必须满足保持或改进现有的安全水准的要求，因此，关于ADS-B系统尚有相当多的问题有待于进一步研究。一些以ADS-B为核心应用的大规模项目预期能在今后的几年就这些问题做出报告。另外还应注意到各国、各国际组织和工业界大规模的协调与合作是这些工作中的一个重要特色。2.4为满足提高对空中交通状况了解能力的需要，和提供空中间隔保证，ADS-B在许多方面被认为是一种潜在可行的应用。但是，也认识到，就其潜在可行性的更为广泛的意义上讲，包括重新划分飞行机组和管制员之间的责任，ADS-B相关程序的应用的确非常复杂。在实现提供空中交通服务新概念之前，得到飞行员、管制员和航空界总体上的接受是非常重要的。2.5同时还应特别指出，这个材料不能被视为是专家小组的最后意见，尤其是要认识到，在围绕ADS-B服务的应用相关的许多事项上，还需要取得一致性意见。相反，应用概念是一个航空界广泛研究和对其做出反应的问题的纲要。因此，OPLINP希望会议能够了解这些信息具有价值，特别是从国际民航组织未来活动的角度考虑。OPLINP非常理解为了能够使文件内容更为详尽，还需要做大量的工作。根据新出现的监视系统及其对空中交通服务的影响，需要进一步调查研究其对提高空中交通状况的了解能力及帮助空中配备间隔的潜能；但是，专家小组同意工作的重点还应放在运行需求和确定空中和地面系统的能力上。另外，还需要制定有关ADS-B的国际标准和建议措施（SARPs）、程序和相关指导资料。2.6除上述以外，还应注意到在本次会议之后，ATM的运行概念（参阅AN-Conf/11-WP/4）将会日臻成熟，有可能随后的工作就要制定一套ATM的要求用以界定未来的ATM系统，并对开发该系统的工作进行指导。当对ADS-B获得了一定的经验和知识，并且关于ATM系统要求的工作也成熟时，ADS-B系统作为重要的数据链应用和作为未来系统概念成份的作用将会变得更加清晰。本次会议的结果和建议将在ADS-B运行概念和运行要求的基础上，对进一步制定ATM系统的要求进行指导。3.会议的行动3.1请会议对本文附录中的ADS-B的应用概念进行评估审议，并对国际民航组织的未来工作提出建议。——————————AN-Conf/11-WP/6附录附录自动相关监视—广播（ADS-B）应用概念缩略语一览表AN-Conf/11-WP/6附录A-2目录目录……………………………………………………………………………………………………A-2缩略语一览表………………………………………………………………………………………A-4前言……………………………………………………………………………………………………A-6术语解释………………………………………………………………………………………………A-7第1章引言………………………………………………………………………………A-81.1目的和范围………………………………………………………………………………A-81.2背景介绍…………………………………………………………………………………A-81.3概念概览…………………………………………………………………………………A-9第2章使用ADS-B监视的概念………………………………………………………A-102.1概要………………………………………………………………………………………A-102.2ADS-B的功能……………………………………………………………………………A-102.3ADS-B在空中交通管理（ATM）中的作用……………………………………………A-112.3.7ATM的改进和效益…………………………………………………………………A-122.4ADS-B的应用……………………………………………………………………………A-132.4.1概览…………………………………………………………………………………A-132.4.2地基监视的应用……………………………………………………………………A-142.4.3机载监视的应用……………………………………………………………………A-152.4.4其他应用……………………………………………………………………………A-16第3章运行情景设想……………………………………………………………………A-173.1对ADS-B及其环境的介绍………………………………………………………………A-173.2对情景设想的描述………………………………………………………………………A-173.2.2地面运行情景………………………………………………………………………A-173.2.3繁忙终端和繁忙航路中的空域情景………………………………………………A-193.2.4航路中低密度空域的情景…………………………………………………………A-203.2.5非雷达终端空域的情景……………………………………………………………A-21第4章有关事项A-234.2技术事项…………………………………………………………………………………A-234.2.1技术标准……………………………………………………………………………A-234.2.2以导航数据为基础的相关型监视…………………………………………………A-23AN-Conf/11-WP/6A-3附录4.2.3意图数据的有效性…………………………………………………………………A-234.2.4航空器上的安装……………………………………………………………………A-234.2.5边远的地面站………………………………………………………………………A-244.2.6对自动系统的适应性………………………………………………………………A-244.2.7保安…………………………………………………………………………………A-244.2.8数据链的性能………………………………………………………………………A-254.3运行事项…………………………………………………………………………………A-254.3.1人为因素事项………………………………………………………………………A-254.3.2制定程序、间隔标准、空域设计以及培训事项…………………………………A-264.3.3机队装备……………………………………………………………………………A-264.3.4过渡事项……………………………………………………………………………A-274.3.5有关制度的事项……………………………………………………………………A-274.3.6有关环境的事项……………………………………………………………………A-27第5章实施………………………………………………………………………………………A-285.1计划………………………………………………………………………………………A-285.1.2成立实施小组以确保国际协调……………………………………………………A-285.1.3系统的兼容性………………………………………………………………………A-285.1.4完整性………………………………………………………………………………A-295.2实施工作的检查清单……………………………………………………………………A-295.2.3概念阶段……………………………………………………………………………A-295.2.4设计阶段……………………………………………………………………………A-315.2.5实施阶段……………………………………………………………………………A-32AN-Conf/11-WP/6附录A-4缩略语一览表ADS自动相关监视ADS-B自动相关监视—广播ADS-C自动相关监视—约定ADSP（国际民航组织的）ADS专家组AIS航空情报服务APW接近区域警告ASAS空中间隔辅助系统ASDE机场表面探测装置ASM空域管理ATC空中交通管制ATFM空中交通流量管理ATM空中交通管理ATMCP空中交通管理运行概念专家小组CAP管制员使用参数CDTI驾驶舱的交通情报显示CNS通信、导航和监视CPDLC管制员—飞行员数据链通信DLIC数据链起始通信能力ELT紧急定位发报机ETA预计抵达时间FANS未来空中航行系统AN-Conf/11-WP/6A-5附录F&CM流量和容量管理FIS-B飞行情报服务—广播FMS飞行管理系统GNSS全球导航卫星系统GPW近地警告系统HF高频HMI人机界面IAF起始进近定位点ICAO国际民航组织IFR仪表飞行规则MSAW最低安全高度警告MTCD中期冲突探测系统OPLINKP运行数据链专家小组PSR一次监视雷达SAR搜寻与救援SARPs标准和建议措施SMC场面活动管制SSR二次监视雷达STCA短期冲突探测告警TIS-B交通情报服务—广播VFR目视飞行规则VMC目视气象条件——————————AN-Conf/11-WP/6附录A-6前言本文介绍了自动相关—广播（ADS-B）的应用概念，并因此而提供了对ADS-B系统的描述，以及详细说明了作为一种应用技术，它将给未来的通信、导航、和监视/空中交通管理（CNS/ATM）系统带来重大变化的作用。对ADS-B作用的描述将考虑有关现有的地面基础设施、航空器性能和空域权力等因素的复杂多样及不断发展变化的情况，这些因素在相当的程度上影响了从现有系统向未来系统的过渡。对ADS-B应用概念的阐述是通过许多典型的运行情景设想来进行的。这些情景设想描述了从离场到抵达的环境中各种可能的飞行阶段，包括机场的监视。它还对空中、地面、人和系统中自动化要素之间的相互作用做了介绍。另外，这些情景设想还介绍了许多支持性应用技术，以及ADS-B作为一种促成技术在混合监视环境中的作用。应该注意到所选择的情景只是作为阐述性说明的例证，并非包含ADS-B所有的可能应用。ADS-B应用概念介绍了其在支持未来监视服务中的作用。这大大超越了现有传统的地基监视服务，并将扩展延伸以包括空对空的应用，以及提供例如状态向量和轨迹意图等附加数据。由ADS-B支持的监视等级