论文部分内容阅读
摘 要：随着民航业的快速发展，空中交通管制手段越来越丰富，如雷达管制、程序管制以及ADS-B（广播式自动相关监视）管制。在中国民航飞行学院ADS-B是主要的监视手段，ADS-B对飞行训练的安全以及训练量的提升起着至关重要的作用。但同时管制员对设备的依赖性也大大增加，无论是多么先进的设备都可能出现故障。一旦ADS-B设备出现故障，管制员必须转为程序管制并且熟知ADS-B失效后的处置方案，这对保障飞行安全起着至关重要的作用。
关键词：ADS-B;应用
一、ADS-B介绍
1.ADS-B认识
ADS-B全称是Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，中文是广播式自动相关监视，顾名思义，即无需人工操作或者询问，可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息，以供管制员对飞机状态进行监控。它衍生于ADS（自动相关监视），最初是为越洋飞行的航空器在无法进行雷达监视的情况下，希望利用卫星实施监视所提出的解决方案。
2.ADS-B作用
ADS-B 技术用于空中交通管制，可以在无法部署航管雷达的大陆地区为航空器提供优于雷达间隔标准的虚拟雷达管制服务;在雷达覆盖地区，即使不增加雷达设备也能以较低代价增强雷达系统监视能力，提高航路乃至终端区的飞行容量;多点ADS-B地面设备联网，可作为雷达监视网的旁路系统，并可提供不低于雷达间隔标准的空管服务;利用ADS-B技术还在较大的区域内实现飞行动态监视，以改进飞行流量管理;利用 ADS-B 的上行數据广播，还能为运行中的航空器提供各类情报服务。ADS-B 技术在空管上的应用，预示着传统的空中交通监视技术即将发生重大变革。
3. ADS-B优点
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系统的运用大大的提高了地面对空域管控的效率，地面人员可以更加全面的掌控空域内的所有信息，当问题发生时可以第一时间的采取一系列应急措施，足以来避免问题的扩大化，使得问题在短时间内得到有效解决。ADS-B系统与现有的雷达系统相比，它可以在无需人工反馈的情况下自动处理海量的信息并将信息传达出去，信息的量更大更全面。ADS-B系统的设备造价相比于现有的系统大大的降低，整体造价仅为现有的十分之一，并且需要的维护更少，使用寿命更长。
二、ADS-B在中国民航飞行学院的应用和意义
1.ADS-B在中国民航飞行学院的应用
中国民航飞行学院在 2005 年完成了亚洲地区首次 ADS-B 监视系统应用测试，并于 2006 年分别在广汉、洛阳、绵阳、新津、遂宁、南充共六个地面基站完成建设，安装了 9种机型共约 200 架飞机的机载设备。2012 年，民航局向 ADSB-2000A型广播式自动相关监视地面站（接收）设备颁发了使用许可。ADSB-2000A型 ADS-B 监视系统也成为首部国产的获得民航设备使用许可的 ADS-B 监视系统设备，该设备的研制成功以及使用，是对国内该领域空缺的填补，打破了国外对 ADS-B 监视系统技术的垄断 。从该设备被颁发使用许可开始，标志着国产的 ADS-B 监视系统地面站及该类监视系统的国内的研发、制造、生产能力已经基本成熟，是一个新纪元的开始。ADSB-2000A 型广播式自动相关监视地面站（接收）设备在中国民航空管领域正式使用，是我国民航方面重大装备设备领域的自主创新和国产产品质量的一大突破。
2.ADS-B系统对中国民航飞行学院的意义
2.1 ADS-B系统对中国民航飞行学院的教学意义
ADS-B系统改变了学院“摆棋子”的传统空管指挥方式，有效地增强了空中交通管制室和塔台飞行指挥中的监控能力，提高了飞行训练安全。
ADS-B系统覆盖学院所有训练机场、空域和地面飞机滑行监控，有助于缩小飞机间隔，增加飞机密度，扩大培训能力。
ADS-B机载和地面系统具有存储和回放功能，极大提高飞行教学质量。
ADS-B系统还可用于空管专业学生的在线教学。
2.2 ADS-B系统对中国民航飞行学院的经济意义
以低成本投资实现了跨越式提高空管监控水平，进一步为飞行安全提供了保证，为学院节省了数亿元的二次雷达投资有效扩大了飞行容，提高了机场和空域的利用率，为学院创造了直接经济效益。学院飞行员的年培训量从以前的500人、8万飞行小时，增加到了1300人，20万飞行小时，每年可多创造3亿元人民币的效益。
地面设备国产化为国家节约人民币605.2万元为我国低空开放，大力发展通用航空事业打下了坚实的物质基础。
三、ADS-B失效后在飞行学院可用的处置方案
1、 ADS-B系统出现信号部分失效处置方案
ADS-B系统出现信号部分失效是指因机载设备原因或局部区域信号受到干扰，少量航空器的信号消失或信号中断。若此种情况发生，应无线电通知该航空器ADS-B信号不正常，注意检查设备工作情况;注意“棋子”的摆放要跟随指令和时间移动到合理的位置;通知信号卡阻的航空器开启应答机“2000”，在多信息源系统加强监控;对信号不正常的航空器与其他航空器之间适当拉大间隔;下达指令前需证实该航空器的位置及其他相关信息;向下一席位移交航空器时须明确此信息。
2、 ADS-B系统出现信号持续失效或传输信号中断处置方案
信号持续失效或传输信号中断是指ADS-B显示终端的飞机信号不移动或信号中断。若此种情况发生，应无线电广播通知该区域内的所有航空器ADS-B信号不正常;注意“棋子”的摆放要跟随指令和时间移动到合理的位置;迅速进入程序管制状态，明确通知飞行大队减少训练飞机架数;迅速调整本区域的航空器减少交叉汇聚飞行，多采取高度调整，理顺飞行次序;训练航空器的飞行程序应简单化，减少无线电通话次数;向塔台移交飞机的位置应单一化，利于航空器排序和间隔的保证;控制飞机的数量，完全程序管制控制在10架以内;及时询问航空器的位置、高度和其他信息，有疑问马上证实;向下一席位移交航空器时须明确航空器相关信息。在管制过程中落实相关的规章法规，坚持以“棋子”监控航空器的位置，认真填写航班飞行进程单，确保不丢失航空器，将ADS-B系统的监控功能发挥更好的作用。
四、总结
总而言之，ADS-B作为未来监视技术发展的主要方向，尤其现阶段在中国民航飞行学院ADS-B是主要的监视手段，在飞行组织和训练中管制员及飞行指挥员所采取的措施为ADS-B监控下的程序管制，ADS-B对飞行的安全以及飞行训练量的提升起着至关重要的作用。但同时管制员对设备的依赖性也大大增加，无论是多么先进的设备都可能出现故障。一旦ADS-B设备出现故障，管制员必须转为程序管制，并且熟练掌握ADS-B失效处置方案。只有空中交通管制员认真做好管制工作，才能进一步确保飞行的安全可靠性。
关键词：ADS-B;应用
一、ADS-B介绍
1.ADS-B认识
ADS-B全称是Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，中文是广播式自动相关监视，顾名思义，即无需人工操作或者询问，可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息，以供管制员对飞机状态进行监控。它衍生于ADS（自动相关监视），最初是为越洋飞行的航空器在无法进行雷达监视的情况下，希望利用卫星实施监视所提出的解决方案。
2.ADS-B作用
ADS-B 技术用于空中交通管制，可以在无法部署航管雷达的大陆地区为航空器提供优于雷达间隔标准的虚拟雷达管制服务;在雷达覆盖地区，即使不增加雷达设备也能以较低代价增强雷达系统监视能力，提高航路乃至终端区的飞行容量;多点ADS-B地面设备联网，可作为雷达监视网的旁路系统，并可提供不低于雷达间隔标准的空管服务;利用ADS-B技术还在较大的区域内实现飞行动态监视，以改进飞行流量管理;利用 ADS-B 的上行數据广播，还能为运行中的航空器提供各类情报服务。ADS-B 技术在空管上的应用，预示着传统的空中交通监视技术即将发生重大变革。
3. ADS-B优点
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系统的运用大大的提高了地面对空域管控的效率，地面人员可以更加全面的掌控空域内的所有信息，当问题发生时可以第一时间的采取一系列应急措施，足以来避免问题的扩大化，使得问题在短时间内得到有效解决。ADS-B系统与现有的雷达系统相比，它可以在无需人工反馈的情况下自动处理海量的信息并将信息传达出去，信息的量更大更全面。ADS-B系统的设备造价相比于现有的系统大大的降低，整体造价仅为现有的十分之一，并且需要的维护更少，使用寿命更长。
二、ADS-B在中国民航飞行学院的应用和意义
1.ADS-B在中国民航飞行学院的应用
中国民航飞行学院在 2005 年完成了亚洲地区首次 ADS-B 监视系统应用测试，并于 2006 年分别在广汉、洛阳、绵阳、新津、遂宁、南充共六个地面基站完成建设，安装了 9种机型共约 200 架飞机的机载设备。2012 年，民航局向 ADSB-2000A型广播式自动相关监视地面站（接收）设备颁发了使用许可。ADSB-2000A型 ADS-B 监视系统也成为首部国产的获得民航设备使用许可的 ADS-B 监视系统设备，该设备的研制成功以及使用，是对国内该领域空缺的填补，打破了国外对 ADS-B 监视系统技术的垄断 。从该设备被颁发使用许可开始，标志着国产的 ADS-B 监视系统地面站及该类监视系统的国内的研发、制造、生产能力已经基本成熟，是一个新纪元的开始。ADSB-2000A 型广播式自动相关监视地面站（接收）设备在中国民航空管领域正式使用，是我国民航方面重大装备设备领域的自主创新和国产产品质量的一大突破。
2.ADS-B系统对中国民航飞行学院的意义
2.1 ADS-B系统对中国民航飞行学院的教学意义
ADS-B系统改变了学院“摆棋子”的传统空管指挥方式，有效地增强了空中交通管制室和塔台飞行指挥中的监控能力，提高了飞行训练安全。
ADS-B系统覆盖学院所有训练机场、空域和地面飞机滑行监控，有助于缩小飞机间隔，增加飞机密度，扩大培训能力。
ADS-B机载和地面系统具有存储和回放功能，极大提高飞行教学质量。
ADS-B系统还可用于空管专业学生的在线教学。
2.2 ADS-B系统对中国民航飞行学院的经济意义
以低成本投资实现了跨越式提高空管监控水平，进一步为飞行安全提供了保证，为学院节省了数亿元的二次雷达投资有效扩大了飞行容，提高了机场和空域的利用率，为学院创造了直接经济效益。学院飞行员的年培训量从以前的500人、8万飞行小时，增加到了1300人，20万飞行小时，每年可多创造3亿元人民币的效益。
地面设备国产化为国家节约人民币605.2万元为我国低空开放，大力发展通用航空事业打下了坚实的物质基础。
三、ADS-B失效后在飞行学院可用的处置方案
1、 ADS-B系统出现信号部分失效处置方案
ADS-B系统出现信号部分失效是指因机载设备原因或局部区域信号受到干扰，少量航空器的信号消失或信号中断。若此种情况发生，应无线电通知该航空器ADS-B信号不正常，注意检查设备工作情况;注意“棋子”的摆放要跟随指令和时间移动到合理的位置;通知信号卡阻的航空器开启应答机“2000”，在多信息源系统加强监控;对信号不正常的航空器与其他航空器之间适当拉大间隔;下达指令前需证实该航空器的位置及其他相关信息;向下一席位移交航空器时须明确此信息。
2、 ADS-B系统出现信号持续失效或传输信号中断处置方案
信号持续失效或传输信号中断是指ADS-B显示终端的飞机信号不移动或信号中断。若此种情况发生，应无线电广播通知该区域内的所有航空器ADS-B信号不正常;注意“棋子”的摆放要跟随指令和时间移动到合理的位置;迅速进入程序管制状态，明确通知飞行大队减少训练飞机架数;迅速调整本区域的航空器减少交叉汇聚飞行，多采取高度调整，理顺飞行次序;训练航空器的飞行程序应简单化，减少无线电通话次数;向塔台移交飞机的位置应单一化，利于航空器排序和间隔的保证;控制飞机的数量，完全程序管制控制在10架以内;及时询问航空器的位置、高度和其他信息，有疑问马上证实;向下一席位移交航空器时须明确航空器相关信息。在管制过程中落实相关的规章法规，坚持以“棋子”监控航空器的位置，认真填写航班飞行进程单，确保不丢失航空器，将ADS-B系统的监控功能发挥更好的作用。
四、总结
总而言之，ADS-B作为未来监视技术发展的主要方向，尤其现阶段在中国民航飞行学院ADS-B是主要的监视手段，在飞行组织和训练中管制员及飞行指挥员所采取的措施为ADS-B监控下的程序管制，ADS-B对飞行的安全以及飞行训练量的提升起着至关重要的作用。但同时管制员对设备的依赖性也大大增加，无论是多么先进的设备都可能出现故障。一旦ADS-B设备出现故障，管制员必须转为程序管制，并且熟练掌握ADS-B失效处置方案。只有空中交通管制员认真做好管制工作，才能进一步确保飞行的安全可靠性。