全面實施ADS-B,你準備好了嗎?

各位看官還記得這份AIC嗎？

Nr.09/19-實施 ADS-B 管制服務

主要內容是什麼呢？

國內實施ADS-B管制服務分為兩個實施階段：

第一階段：從2019年10月10日起

（a）不具備雷達管制條件的各進近管制區實施ADS-B管制；

（b）8400米（含）以上不具備雷達管制條件的各管制實施ADS-B管制；

（c）8400（含）以上具備雷達管制條件的各管制區，使用雷達和ADS-B監視信號融合形成綜合航跡，提供雷達管制服務。

第二階段：從2020年12月31日起

（a）不具備雷達管制條件的進近和區域管制實施ADS-B管制；

（b）具備雷達管制條件的進近和區域管制區，使用雷達和ADS-B監視信號融合形成綜合航跡，提供雷達管制服務；

（c）運輸機場塔臺使用ADS-B設備，顯示航空器飛行動態。

第一階段：從2019年10月10日起

航空器進入ADS-B管制空域，應具備要求的ADS-B機載設備。如果不具備相應的機載設備，應在飛行前向相應管制單位提出申請並獲得同意。如需進入實施ADS-B管制的進近管制區，飛行前應向相應進近管制單位申請；如需進入其他實施ADS-B管制的空域，飛行前應向民航局空管局運行管理中心申請，具體聯繫方式參見AIP總則3.3。

第二階段：從2020年12月31日起

航空器進入ADS-B管制空域，應具備要求的ADS-B機載設備。如果不具備相應的機載設備，應在飛行前向民航局運行管理中心申請並獲得民航局特殊豁免後飛行。

推了這麼多年ADS-B，終於要全面實施了。明年開始，如果飛機不具備ADS-B能力，可能就很難在國內運行了。為了迎接ADS-B的全面實施，小編利用閒暇之餘，重拾課本，這裡跟大家分享分享，希望各位看官能溫故而知新。

什麼是ADS-B？也就是我們常說的廣播式自動相關監視。它是一種航行新技術，利用空地、空空數據通信完成交通監視和信息傳遞；它是航空器的一項功能，周期性的廣播航空器的狀態（包括水平和垂直速度，水平和垂直位置等）和其他信息。

以下是FAA的定義：

自動（Automatic）：數據傳輸無需人工幹預，由機載系統自動完成；

相關（Dependent）：航空器的設備決定了數據的可用性，數據發送依賴於機載系統；

監視（Surveillance）：提供的狀態數據（飛機位置、高度、速度、航向、識別號和其它信息）適用於監視任務；

廣播（Broadcast）：採用廣播方式發送數據，所有安裝適當設備的用戶都可以接受這些數據，飛機之間或與地面站互相廣播各自的數據信息。

ADS-B是一種監視技術，和雷達系統有相同功能，能提供監視信息，並且能夠提供比雷達系統更加實時和準確的航空器位置等監視信息。

ADS-B可為航空器提供相關交通信息，傳遞天氣、地形、空域限制等飛行信息，使機組更加清晰地了解周邊的交通情況，提高情景意識，並可用於航空公司的運行監控和管理，為安全、高效的飛行提供保障。

ADS-B還可以用於飛行區的地面交通管理，是防止跑道侵入的有效方法。

ADS-B的應用是保障飛行安全、提高運行效率、增大空中交通流量、減少建設投資的重要技術手段，也是我國向民航強國邁進的標誌之一。

為了更好的理解ADS-B，小編給各位看官準備了一個小視頻：

航空器的機載ADS-B通信設備以廣播的方式向外發送收集到的數據，接收其他航空器或地面的廣播信息後，經過處理傳遞給駕駛艙綜合信息顯示器。駕駛艙綜合信息顯示器根據收集的其他航空器和地面ADS-B信息、機載雷達信息、導航信息後給飛行員提供航空器周圍的態勢信息和其他附加信息，以便空中交通管制員準確跟蹤該航空器。

根據相對於航空器的信息傳遞方向，機載ADS-B應用功能可分為發送（OUT）和接收（IN）兩類。

顧名思義，OUT是向外的意思，是ADS-B的初心，是機載ADS-B設備的基本功能。航空器機載設備像廣播一樣，不管其他用戶狀態，不停的往外播送位置和其他信息：包括航空器設備信息（ID）、位置、高度、速度、方向和爬升率等。地面系統通過接收機載設備發送的ADS-B OUT信息，監視空中交通狀況，起到類似於雷達的作用。

機載ADS-B設備不斷OUT位置數據，那位置數據主要來自什麼地方呢？航空器的水平位置一般來源於GNSS系統，高度數據來源於航空器氣壓高度表。因此，GNSS系統的定位精度就決定了ADS-B的定位精度。GNSS系統的定位精度能達到10米量級，所以ADS-B的定位解析度也能達到10米量級。而雷達設備因為固有角解析度限制，監視精度相對較低，且無法分辨距離過近的航空器。

IN是向內的意思，是機載ADS-B設備的高級功能。有了這個功能後，航空器不僅可以向周邊廣播發送自身的信息，還能接收其他航空器或地面服務設備發送的信息，並顯示到駕駛艙交通信息顯示設備（CDTI），使機組「看到」周邊其他航空器的運行狀況，從而提高機組的空中交通情景意識。

ADS-B地面站也可以向航空器發送信息，具體分為兩類：

空中交通情報服務廣播（TIS-B）

Traffic Information Service-Broadcast

地面站接收航空器OUT的ADS-B位置報文，結合雷達或其他監視設備的數據，融合為統一的目標位置信息，處理後生成空中交通監視全景信息，發送至航空器。機載ADS-B IN設備接收信息並展示到CDTI上，機組就能獲得全面而清晰的空中交通信息。TIS-B的應用可以使ADS-B不同數據鏈類型的用戶獲得周邊的空域運行信息，從而做到間接相互可見。

飛行信息服務廣播（FIS-B）

Flight Information Service-Broadcast

ADS-B地面站還可以向航空器發送文本格式或圖像格式的氣象、航行情報等信息。文本格式的氣象信息包括METAR， SPECI和TAF等。圖像格式的信息包括雷達混合圖像、臨時禁飛區域和其他航行信息。FIS-B使機組可以獲得更多的運行相關信息，及時了解航路氣象狀況和空域限制條件，為更加靈活而安全的飛行提供保障。

既然講到了ADS-B，那我們也來簡單了解一下它的其他兄弟:ADS-A和ADS-C。ADS-A和ADS-C是等同的概念。

ADS-A 尋址式自動相關監視

Automatic Dependent Surveillance-Addressed

ADS-C 合同式自動相關監視

Automatic Dependent Surveillance-Contract

前面我們提到，ADS-B是廣播式發送數據，它不管其他用戶能否收到它發的信息，自顧自的往外發送，屬於點對面的數據傳輸，收發雙方不需要另行約定通信協議。而ADS-C的工作方式與ADS-B有本質上的不同。ADS-C是基於點對點模式的航空電信網（ATN）數據鏈信道，需要數據收發雙方預定通信協議，如使用航空器通信尋址與報告系統（ACARS）。ADS-C一般應用在海洋和內陸邊遠等沒有監視的區域，或者應用在航空交通流量較小的空域。一般情況下，ADS-C採取衛星通信，通信周期為5分鐘，緊急情況下通信周期為1分鐘。

ADS-B OUT通過廣播航空器自身位置的方法向ATC或其他飛機提供監視信息。目前，ADS-B OUT監視主要用於以下3個方面：

（1）無雷達區的ADS-B監視（ADS-B NRA）

在雷達無法覆蓋的區域， ADS-B OUT信息作為唯一的機載監視數據源用於地面對空中交通的監視，以減小航空器的間隔標準，優化航路設置，提供空域容量。

（2）雷達區ADS-B 監視（ADS-B RAD）

地面監視同時使用雷達和ADS-B OUT作為監視信息源。目的是縮小雷達覆蓋邊緣區域內航空器的最小間隔標準，並減少所需要的雷達數量。

（3）機場場面監視（ADS-B APT）

只使用ADS-B OUT或者綜合使用ADS-B和其他監視數據源（比如場監雷達、多點定位），為機場的地面交通監控和防止跑道入侵提供監視信息。

ADS-B IN 最核心的作用是提高機組情景意識。通過接收其他航空器和地面站發送的數據，在CDTI上顯示周邊航空器的相對位置和相關信息，幫助機組全面了解空中或者機場場面的交通狀況，為安全有效的管理飛行做出正確決策。

與ADS-B功能有關的主要機載設備包括數據鏈系統、GNSS接收機和IN功能所需要的CDTI等。

ADS-B的OUT和IN的功能都是基於數據鏈通信技術，共有三種數據鏈可供ADS-B用戶選擇，分別是1090ES、UAT和VDL-4。這三種數據鏈互不兼容。

4.2.1 1090ES（Extended Squitter）

1090ES數據鏈目前在TCAS、SSR等領域得到了廣泛的應用，技術比較成熟。二次監視雷達應答機A模式產生識別和監視應答，C模式產生自動氣壓高度發送和監視應答，S模式具有較強的數據傳輸能力，可以用於地空或空空雙向數據交流。S模式應答機詢問信號和應答信號都包含有56位比特（短報文）或112位比特（長報文）的數據塊，其前24位為飛機地址碼，其他的數據位可用於傳送所需的飛機參數。1090ES是基於S模式長報文的一種技術，是基於SSR的S模式擴展電文(ES)的功能，直接使用SSR應答機的1090MHz。目前1090ES接收機裝備在TCAS系統，傳送的位置信息每0.5秒更新一次。

4.2.2 UAT

UAT是FAA專門為ADS-B設計的一種數據鏈路格式，工作於單一信道，雙向傳輸，機載和地面收發機均採用978MHz的收發頻率。FAA考慮到1090要支持TCAS防撞系統、MDL多點定位系統、SSR二次雷達等多項業務，1090鏈路比較擁擠，而美國通用航空佔全美總飛行流量的1/3，非常需要動態、實時的信息服務，FAA為通用航空飛行選擇了UAT鏈路。

4.2.3 VDL Mode4

VDL-4是唯一支持ADS-B的甚高頻數據鏈系統，既可用於廣播通信，又可用於端到端通信。它的基本原理是數據鏈的各用戶利用GNSS進行定位和同步，並通過數據鏈路將其位置報告等信息廣播給數據鏈系統的其他用戶。它的特點在於可以在沒有地面站的情況下實現ADS-B的基本功能，適合空-空通信；可以高效率傳送短間隔重發的報文，提供實時服務。

ADS-B系統採用的航空器位置信息理論上可以來自於飛機管理系統（FMS）、慣性系統（INS/IRS）和衛星導航系統（GNSS），但目前成熟的產品和技術規範都將GNSS作為ADS-B的唯一位置信息來源。所以GNSS是ADS-B機載設備的另一個重要組成部分。GNSS直接關係著ADS-B的定位準確性和可信性。如果GNSS失效，ADS-B將無法提供航空器位置。

ADS-B對GNSS的完好性提出了明確要求，所有接收機都要求具有接收機自主完好性監視RAIM功能。

具有IN功能的ADS-B設備還需要安裝與之關聯的CDTI。CDTI直觀為飛行員提供各種信息，幫助飛行員了解周圍的交通情況。CDTI可以是手持式顯示器，也可借用機載的ACAS/TCAS的顯示設備或儀錶板上已有的顯示設備，並且通常以移動地圖作為顯示背景。

ADS-B信息可以與地形數據、地面氣象雷達數據、ACAS/TCAS和其他數據整合到一起，顯示在CDTI上，從而使ADS-B可以支持一些更高級的運行功能。

4.5.1 1090ES

4.5.2 UAT

機載設備由兩部分組成：

（1）通用訪問收發機（UAT）。機載的UAT通過內置的GPS接收機定時採集飛機位置等數據，自動廣播飛機識別代碼等相關數據，從而建立空空、空地雙向數據鏈。

（2）CDTI。飛行員使用該設備來監視周圍空域的飛機。

當 FPL 報文編組10B的廣播式自動相關監視部分選擇「B1」或「B2」，則二次監視雷達S模式部分必須選擇「E、L、H、S」中的一個作為匹配，否則提供的信息不完整。正確的報文填寫格式可參照以下示例：

（1）航空器同時具備 MODE S和1090 ES的ADS-B OUT能力，編組10B應為「S/HB1」；

（2）航空器同時具備MODE S ES和1090  ES的ADS-B IN能力，編組10應為「S/LB2」。

例如：B738/M-SDE1E2E3FGHIRW/LB1，表示該航空器具有MODE S 1090ES 能發送超長電文的ADS-B OUT功能。

不止中國，全球其他國家和地區也在全面推廣ADS-B運行，我們即將進入ADS-B的新時代。比如，美國、澳大利亞等國已全面實施ADS-B，如果不機載設備不滿足相關要求，需要申請豁免才能運行；歐洲則要求2020年6月7日後，必須具備ADS-B OUT功能。其他很多國家和地區即使沒有全面實施ADS-B運行，但很多都要求FL290及以上空域實施ADS-B運行。

ADS-B技術將使航空業更安全、更高效、更環保。它將改變航空業的未來，我們拭目以待。

全面實行ADS-B，你準備好了嗎？

本期內容到此結束，

希望能對您有所幫助！

最後的最後，

如果您喜歡Wo籤派，

記得分享給小夥伴哦！