1、廣播式自動相關監視（ADS-B）2022/10/12廣播式自動相關監視（ADS-B）2022/10/10匯報內容技術概述1.2.國外發展情況3.ICAO的研究情況4.5.我國的發展規劃我國的發展情況匯報內容技術概述1.2.國外發展情況3.ICAO的研究情況4技術概述ADS-B 含義A自動：不需要人工操作和地面的詢問。D相關：信息全部基于機載設備。S監視：提供位置和其它用于監視的數據。B廣播：數據不是針對某個特定的用戶（在 ADS-C中是這樣），而是周期性的廣播給任何一 個有合適裝備的用戶。技術概述ADS-B 含義廣播式自動相關監視(ADS-B)ADS-B課件技術概述技術概述技術概述ADS-B地

2、面站ADS-B “OUT”功能：位置、高度、呼號、速度、爬升/下降率技術概述ADS-B地面站ADS-B “OUT”功能：位置、高 可以在 TCAS或其他顯示屏顯示 觀察范圍比TCAS遠 可以顯示飛機的速度和呼號 可以在MFD或PDA上顯示 接收頻率為1090空空監視應用ADS-B “IN”功能：技術概述 可以在 TCAS或其他顯示屏顯示 可以在MFD或PDA上顯技術概述監視手段定位機載設備地面設備投資精度更新率地面站建設二次雷達詢問應答應答機180萬美元200海里：388米60海里：116米18海里：35米4-10秒有人值守、地面站成本高ADS-BGPSGPS+數據鏈設備20 萬美元導航數據源

3、誤差+系統誤差1秒無人值守、遠程監控、地面站成本低技術概述監視手段定位機載設備地面設備投資精度更新率地面站建設技術概述監視手段工作方式最小間隔報文延遲數據鏈更新率連接方式ADS-C點-點30海里120秒衛星鏈路為主，也可為VHF和S模鏈路5分鐘空地ADS-B廣播5海里0.4-1.2秒以VHF和S模式鏈路為主1秒空空空地地地航路和終端區地空監視、場面監視、空空監視。海洋和邊遠地區地空監視。主要應用技術概述監視手段工作方式最小間隔報文延遲數據鏈更新率連接方式技術概述與導航有關的問題目前ADS-B的導航數據依賴GPS，正在研究利用FMS作為定位數據源。對于我國而言，沒有自已的全球定位系統是全面應用A

4、DS-B監視系統最大的風險技術概述與導航有關的問題技術概述與通信有關的問題ADS-B支持3種數據鏈：1090 ES、UAT和VDL M4，由于1090 ES在實施過程中僅需升級現有機載的模式S應答機軟件，再加裝一條GPS連線，而其它兩種都需要加裝新的機載設備，1090 ES更加經濟可行，選擇1090 ES作為ADS-B主用數據鏈。ADS-B、MDS與二次雷達都使用1090MHz頻段，容易造成鏈路擁塞。技術概述與通信有關的問題技術概述與通信有關的問題美國：商用航空為1090 ES，低空及通用航空為UAT澳大利亞：1090 ES歐洲：主用1090 ES，考慮利用VDL M4解決機場場面車輛的監視問

5、題，有關ADS-B用于航路監視還沒有開始ICAO：近期推薦采用1090 ES，將來可能需要第二數據鏈技術概述與通信有關的問題技術概述多鏈路網關技術多鏈路網關模塊負責實現基于不同數據鏈傳輸的ADS-B信息的互聯。澳大利亞計劃采用單一1090 ES數據鏈，避免多鏈路網關部分的資金投入。技術概述多鏈路網關技術技術概述TIS-B技術TIS-B( Traffic Information Service-Broadcast)系統將由雷達和MDS得到的未加裝ADS-B設備的飛機的監視信息，通過1090 ES數據鏈上傳給裝有ADS-B設備的飛機。（澳大利亞計劃2010年后強制安裝ADS-B設備，因此不采用TI

6、S-B）技術概述TIS-B技術技術概述軍民航互聯問題利用地面多鏈路網關和TIS-B技術，可以使軍機和民機相互可見。技術概述軍民航互聯問題技術概述技術概述技術概述與地面站有關的問題要求地面站具備能夠在惡劣天氣條件下有效連續工作的能力，耗電量小，能夠利用太陽能供電，能夠在低溫和高溫環境下工作，具有無人值守、自動雙機熱備、遠程監控和遠程軟件升級能力。從地面站到管制工作站的數據傳輸可使用衛星鏈路，允許最高時延1.2秒，一般為0.60.9秒（Capstone）。技術概述與地面站有關的問題匯報內容技術概述1.2.國外發展情況3.ICAO的研究情況4.5.我國的發展規劃我國的發展情況匯報內容技術概述1.2.

7、國外發展情況3.ICAO的研究情況4ICAO的研究情況ICAOICAO考慮從2010年開始要求其成員國強制安裝“ADS-B OUT”機載設備，自愿安裝“ADS-B IN”機載設備和座艙顯示器。ICAO預期1090 ES將能在未來至少十年內滿足ADS-B服務的要求，未來可能需要另一種ADS-B數據鏈補充或替代1090 ES，以滿足對ADS-B服務更高的運行需求。ICAO的研究情況ICAOICAO的研究情況亞太地區ICAO亞太區航行規劃和實施小組決定首先側重于地空監視應用，特別是在那些目前尚沒有被任何監視手段所覆蓋的區域。選擇1090 ES作為ADS-B數據鏈建議初期提供類雷達服務向ADS-B過渡

8、應當在低密度區的航路開始SSR將繼續在終端區和高密度空域使用， 一些國家考慮用ADS-B來替代將來退役的SSR。ICAO的研究情況亞太地區ICAO的研究情況亞太地區（續）使用Asterix Cat 21 V0.23作為亞太區實施ADS-B數據共享的標準 使用Do260/ED102作為亞太區初步實施ADS-B空空應用的技術標準ICAO的研究情況亞太地區（續）匯報內容技術概述1.2.國外發展情況3.ICAO的研究情況4.5.我國的發展規劃我國的發展情況匯報內容技術概述1.2.國外發展情況3.ICAO的研究情況4國外發展情況美國 FAA從2000年開始在阿拉斯加實施CAPSTONE項目，對ADS-B

9、進行試驗和評估。該地區通用航空非常發達 ，但地理環境和氣象條件惡劣，不利于雷達站的建設。大約180多架飛機由國家撥款加裝了基于UAT的ADS-B設備，2001年1月，FAA批準在西阿拉斯加無雷達覆蓋區為加裝ADS-B設備的飛機提供“類雷達”服務。截至2003年，阿拉斯加的飛行事故率降低了86%，死亡事故率降低了90%。國外發展情況美國 國內外應用情況美國第一階段從2000年到2005年，為項目實施作了前期的準備工作，并在Yukon/Kuskokwin地區做了小規模的試驗。目前第一階段已經基本結束。第二階段從2003年開始，在阿拉斯加東南部對基于廣域增強系統（WAAS）的ADS-B技術進行試驗，

10、目前第二階段還在進行中。第三階段計劃從2006年開始到2009年結束。第三階段計劃在全州推廣ADS-B技術。國內外應用情況美國國內外應用情況美國FAA在十年前對UPS提供資金用來支持對ADS-B進行研究，UPS已經將ADS-B技術成功用于在路易斯維爾機場的場面和終端區，并且有效增加機場的容量。（一個地面站，UPS公司飛機全部加裝ADS-B設備）UPS通過在路易斯維爾機場進行的實驗，開發了連續下降進近程序（CDA），可以保證飛機可預測的、連續的到達跑道。該項目僅是UPS公司用于基地機場運行控制的輔助手段，還沒有應用于空中交通管制方面國內外應用情況美國國內外應用情況美國FAA項目管理計劃：2007

11、2010開始相關電子設備的配置；擴展TIS-B/FIS-B的框架結構；定義更多的空空應用需求；發布“ADS-B OUT”規則；開始空-空應用的安排部署；最終實現ADS-B框架體系。20102014發布“ADS-B OUT”最終規則；繼續空-空應用的安排部署并增加新的應用；更多的空-空應用需求定義；完整的TIS-B/FIS-B架構；完整的ADS-B NAS總體框架部署；完成40的相關電子設備的配置。20152020更多的空-空應用需求定義；增加新的空-空應用；制訂計劃淘汰過期的監視設備；完成100的相關電子設備的配置；完成空-空應用部署的初始化工作。20212025淘汰過期的監視設備；淘汰TIS

12、-B；完成增加空-空應用部署。國內外應用情況美國20072010開始相關電子設備的配置；國內外應用情況美國FAA在2005年安裝完最后一部雷達后，準備逐漸用ADS-B取代雷達計劃2015年全部淘汰雷達目前，FAA有關ADS-B用于商業航空監視的項目還沒有啟動CAPSTONE項目用于通用航空監視，主要是對ADS-B進行試驗和評估，且數據鏈選用UAT國內外應用情況美國國內外應用情況歐洲由EUROCONTROL牽頭開展了一項名為CRISTAL的ADS-B試驗。試驗基于一個安裝在圖盧茲機場的1090 ES地面站，結果顯示ADS-B對200海里甚至250海里內的飛機監視效果良好。歐洲由于雷達覆蓋比較完善

13、，對ADS-B發展的態度并不十分積極，首先試驗將ADS-B應用于機場場面監視。國內外應用情況歐洲國內外應用情況亞太地區（TF/1，處于實驗階段）日本計劃用 ADS-B增強雷達性能;澳大利亞在無雷達覆蓋區布置 ADS-B印度利用ADS-B對雷達盲區進行補充，計劃在Chennai進行一個試驗;新加坡、日本和澳大利亞近期將在場面監視中利用ADS-B 技術;香港正在試驗ADS-B用于機場場面監視;蒙古開始著手進行1090 ES和VDL Mode 4數據鏈實驗;新西蘭政府也應航空用戶的要求批準在South Island進行一項ADS-B試驗。國內外應用情況亞太地區（TF/1，處于實驗階段）國內外應用情況

14、澳大利亞高空空域項目（UAP）簽訂了購買28套ADS-B 1090 ES地面站的采購合同并逐步進行安裝布署，目標是完成澳大利亞全境的ADS-B監視覆蓋。計劃于2007年中期完成所有站點的安裝。各航空公司自愿加改裝機載設備。為FL300以上的飛機提供服務。 目前已在Billabong、Bundaburg、Woomera、Longreach、Esperance、Bourke開始或完成ADS-B地面站的布設。值得注意的是：2005年TAAAS與Thales簽署了購買13雷達的協議國內外應用情況澳大利亞高空空域項目（UAP）國內外應用情況澳大利亞高空空域項目（UAP）國內外應用情況澳大利亞高空空域項目

15、（UAP）國內外應用情況澳大利亞UAP帶來的效益裝備了ADS-B設備的航空公司可以得到運行優先權，裝備了ADS-B設備的飛機不再要求話音位置報告，并且飛行員也可更多地獲得他們請求的飛行高度層。加裝了ADS-B設備的飛機更加安全，管制中心每秒鐘收到一次ADS-B報告，可以用來檢查飛機保持航路和許可高度的情況，大大增加了航路飛行的安全性。國內外應用情況澳大利亞UAP帶來的效益國內外應用情況澳大利亞試驗目前，Bundaberg UAP 地面站已投入使用，包括B378和A320在內的39架飛機加裝了ADS-B機載設備；修改了空管運行系統，以處理和顯示ADS-B 航跡；使用1090 ES 數據鏈；已經參

16、與的航空公司包括Virgin Blue和Jetstar。國內外應用情況澳大利亞試驗國內外應用情況澳大利亞管制工作站ADS-B與雷達數據融合的兩種方式：優選法：顯示雷達航跡或ADS-B航跡，簡單，價格低，不存在ADS-B數據影響雷達數據的風險，不需要重新驗證雷達數據處理（RDP）功能。融合法：將雷達航跡與ADS-B航跡融合為系統航跡，不存在跨越雷達覆蓋區和ADS-B覆蓋區時的跳點現象，提供基于系統航跡的告警信息，價格貴，存在ADS-B數據影響雷達數據的風險。目前澳大利亞采用的是優選法，正在研發融合法并考慮其應用。國內外應用情況澳大利亞管制工作站國內外應用情況澳大利亞管制工作站管制工作站的管制界面

17、與雷達相比，并沒有太大的變化。增加了ADS-B數據與雷達數據不一致告警以及ADS-B數據與飛行計劃不一致告警。澳大利亞在墨爾本和布里斯班設有兩個區域管制中心，分別負責澳大利亞北部和南部的管制，兩個管制中心互為備份，在管制中心對布設在澳大利亞全境的地面站進行遠端監控和軟件升級，實現地面站的無人值守。國內外應用情況澳大利亞管制工作站國內外應用情況澳大利亞管制員培訓對持有雷達管制執照的管制員，僅需一天的培訓即可適應包含ADS-B的管制，但目前沒有僅針對ADS-B的管制員執照。國內外應用情況澳大利亞管制員培訓國內外應用情況澳大利亞管制程序根據位置數據的精度和地面站的可靠性，ADS-B管制間隔分為5海里

18、和程序管制兩類。美國已制定了基于ADS-B的5海里管制間隔，目前正在制定基于ADS-B的3海里管制間隔。國內外應用情況澳大利亞管制程序國內外應用情況澳大利亞機載設備加改裝大多數商業飛機已經加裝了S模式應答機，所作的改裝工作包括：軟件升級，加裝GPS連接線 ?；贏DS-B的駕駛艙交通信息顯示（CDTI）功能能夠與TCAS集成在一起。美國UPS公司沒有使用TCAS的顯示系統，而是專門加裝了一套更易于管理、畫面更大的顯示設備。國內外應用情況澳大利亞機載設備加改裝國內外應用情況澳大利亞數據質量與機載設備加改裝情況澳大利亞對位于Melbourne和Bundaberg的兩個ADS-B地面站連續4個月采集

19、數據顯示：1.有 99.867的報文的精度和完好性能夠達到實施類雷達管制的要求。2.具有ADS-B功能的飛機數量持續上升，在澳大利亞注冊的噴氣式飛機21都安裝了ADS-B機載設備。收到數據報告的機型包括B747、 B767、 B737、 B777、 A320、 A330、 A340、 B200、 SH36、 DHC8、 BK17、 B206、 J200等。國內外應用情況澳大利亞數據質量與機載設備加改裝情況國內外應用情況澳大利亞ADS-B認證AirService根據一個安全案例向CASA證明：ADS-B機載設備是可靠的，提供資料包括：基于DO 260或DO 260A的TSO(Technical

20、Standard Order)166或TSO 166A，以及STC(Supplemental Type Certificate)（新飛機為TC）。ADS-B地面系統是可靠的，提供資料包括：理論分析結果；跟 Thales合作的工業測試結果；實驗結果；文件依據（ICAO附件10，ICAO 4444號文件；SASP(Separation and Airspace Safety Panel)和OPLINK(Operational Data Link Panel)的相關文件）。國內外應用情況澳大利亞ADS-B認證國內外應用情況澳大利亞ADS-B認證ATC程序是可靠的，提供資料包括風險評估和軍方許可。管制

21、培訓程序是可靠的。飛行員培訓程序是可靠的。CASA經過評估，認為可行后，發布CASR(Civil Aviation Safety Regulation)171認證（關于技術的）和CASR 172認證（關于運行的）。國內外應用情況澳大利亞ADS-B認證匯報內容技術概述1.2.國外發展情況3.ICAO的研究情況4.5.我國的發展規劃我國的發展情況匯報內容技術概述1.2.國外發展情況3.ICAO的研究情況4我國發展情況成立了ADS-B技術研究小組積極參加ICAO及ICAO亞太地區有關ADS-B實施的國際會議及技術演討會與ADS-B研究工作開展較早的國家進行技術交流、學習在L888航路試驗了ADS-C

22、研究和跟蹤國際形勢，正在研究制定我國的ADS-B技術發展政策民航飛行學院的ADS-B實驗成都、九寨ADS-B監視應用工程我國發展情況成立了ADS-B技術研究小組我國發展情況我國機載設備現狀飛機總數為951架，其中266架飛機沒有加裝GPS，占總數的28%；7架飛機沒有安裝S模式應答機（南方航空股份有限公司珠海直升機分公司，安裝有A/C模式應答機），占總數的0. 7%。對于新引進的飛機，只需選配該項功能，成本幾乎為零對于沒有 GPS 接收機的飛機，加改裝成本很高我國發展情況我國機載設備現狀我國發展情況民航飛行學院的ADS-B試驗目前，飛院在川內有三個分院（廣漢分院、新津分院和綿陽分院）和一個航站

23、（遂寧），川外有一個分院（洛陽分院）。學院每天有五、六十架飛機同時在空中活動。各分院間的飛行訓練相互獨立，互相不可見。從2006年6月開始，ADS-B系統已在飛院的綿陽、廣漢、新津和遂寧四個分院進行了安裝?，F已完成4個分院 GBT 地面站及網絡系統的安裝調試，同時完成了76架飛機 UAT 機載設備的安裝。我國發展情況民航飛行學院的ADS-B試驗我國發展情況民航飛行學院的ADS-B試驗綿陽分院：現已完成 1套 GBT 地面系統站，2套塔臺實時監控站，27架飛機的安裝。廣漢分院：現已完成 1套 GBT 地面系統站，2套塔臺實時監控站，24架飛機的安裝。 新津分院：現已完成 1套 GBT 地面系統站，2套塔臺實時監控站，25架飛機的安裝。遂寧分院：現已完成 1套 GBT 地面系統站，2套塔臺實時監控站。 我國發展情況民航飛行學院的ADS-B試驗我國發展情況ADS-B應用監視系統工程目的：在我國西部試驗ADS-B項目，對ADS-B系統性能進行評估。概述：計劃在成都、九寨兩地各建設一個ADS-B地面站，同時在成都建設一