愿你經(jīng)歷再多，都不忘初心；
愿你難過再多，都不忘微笑；
愿你能披荊斬棘，做到自己想要做到的事
煙臺機(jī)場發(fā)布的航行通告：
ZSYT(煙臺/蓬萊)
C2325/19
開始)1904250800
截止)PERM
內(nèi)容)
煙臺進(jìn)近管制區(qū)實施ADS-B管制. )
看到這個通告才發(fā)現(xiàn)，就來看看兩者有什么區(qū)別！
1.兩者的概念
二次雷達(dá)是叫做空管雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)（ATCRBS：Air Traffic Control Radar Beacon System）。它最初是在空戰(zhàn)中為了使雷達(dá)分辨出敵我雙方的飛機(jī)而發(fā)展的敵我識別系統(tǒng)，當(dāng)把這個系統(tǒng)的基本原理和部件經(jīng)過發(fā)展后用于民航的空中交通管制后，就成了二次雷達(dá)系統(tǒng)。
管制員從二次雷達(dá)上很容易知道飛機(jī)的編號、高度、方向等參數(shù)，使雷達(dá)由監(jiān)視的工具變?yōu)榭罩泄苤频氖侄危卫走_(dá)的出現(xiàn)是空中交通管制的最重大的技術(shù)進(jìn)展，二次雷達(dá)要和一次雷達(dá)一起工作，它的主天線安裝在一次雷達(dá)的上方，和一次雷達(dá)同步旋轉(zhuǎn)。二次雷達(dá)發(fā)射的脈沖是成對的，它的頻率是1030MHz，每一對脈沖之間的時間間隔是固定的，這個間隔決定了二次雷達(dá)的模式。目前民航使用的是兩種模式，一種間隔為8毫秒，稱為A模式；另一種間隔21毫秒，稱為C模式。
二次雷達(dá)系統(tǒng)的另一重要組成部分是飛機(jī)上裝的應(yīng)答機(jī)，應(yīng)答機(jī)是一個在接受到相應(yīng)的信號后能發(fā)出不同形式編碼信號的無線電收發(fā)機(jī)，應(yīng)答機(jī)在接收到地面二次雷達(dá)發(fā)出的詢問信號后，進(jìn)行相應(yīng)回答。
這些信號被地面的二次雷達(dá)天線接收，經(jīng)過譯碼，就在一次雷達(dá)屏幕出現(xiàn)的顯示這架飛機(jī)的亮點旁邊顯示出飛機(jī)的識別號碼和高度，管制員就會很容易地了解飛機(jī)的位置和代號。為了使管制員在詢問飛機(jī)的初期就能很快地把屏幕上的光點和所對應(yīng)的飛機(jī)聯(lián)系起來，機(jī)上應(yīng)答機(jī)還具有識別功能，駕駛員在管制員要求時可以按下“識別”鍵，這時應(yīng)答機(jī)發(fā)出一個特別位置識別脈沖（SPI），這個脈沖使地面站屏幕上的亮點變寬，以區(qū)別于屏幕上的其他亮點。
使用二次監(jiān)視雷達(dá)的，可以通過下列程序識別航空器：
a.觀察到雷達(dá)顯示有航空器按指示調(diào)定的應(yīng)答機(jī)編碼；
b.觀察到僅有一個雷達(dá)目標(biāo)，顯示有航空器按指示使用特殊位置識別功能的信息；
c. 對于設(shè)定某一指定編碼的航空器，觀察其遵守指令的情況；
d.通過雷達(dá)識別移交。
ADS-B全稱是Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，中文是廣播式自動相關(guān)監(jiān)視，顧名思義，即無需人工操作或者詢問，可以自動地從相關(guān)機(jī)載設(shè)備獲取參數(shù)向其他飛機(jī)或地面站廣播飛機(jī)的位置、高度、速度、航向、識別號等信息，以供管制員對飛機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。它衍生于ADS（自動相關(guān)監(jiān)視），最初是為越洋飛行的航空器在無法進(jìn)行雷達(dá)監(jiān)視的情況下，希望利用衛(wèi)星實施監(jiān)視所提出的解決方案。
1.ADS-B的基本原理
機(jī)載ADS-B通信設(shè)備廣播式發(fā)出來自機(jī)載信息處理單元收集到的導(dǎo)航信息，接收其他飛機(jī)和地面廣播信息后經(jīng)過處理送給機(jī)艙綜合顯示器。機(jī)艙綜合信息顯示器根據(jù)收集的其他飛機(jī)和地面的ADS-B信息、機(jī)載雷達(dá)信息、導(dǎo)航信息后給飛行員提供飛機(jī)周圍的態(tài)勢信息和其他附加信息（如：沖突告警信息，避碰策略，氣象信息等）。
ADS-B系統(tǒng)是一個集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。ADS-B的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息（經(jīng)度、緯度、高度和時間）和其他可能附加信息（沖突告警信息，飛行員輸入信息，航跡角，航線拐點等信息）以及飛機(jī)的識別信息和類別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等等。
根據(jù)相對于航空器的信息傳遞方向，機(jī)載ADS-B應(yīng)用功能可以分為發(fā)送（OUT）和接收（IN）兩類。
1）ADS-B OUT
ADS-B OUT是指航空器發(fā)送位置信息和其他信息。機(jī)載發(fā)射機(jī)以一定的周期發(fā)送航空器的各種信息，包括：航空器識別信息（ID）、位置、高度、速度、方向、和爬升率等。地面系統(tǒng)通過接收機(jī)載設(shè)備發(fā)送的ADS-B OUT信息，監(jiān)視空中交通狀況，起到類似于雷達(dá)的作用。ADS-B發(fā)送的航空器水平位置一般源于GNSS系統(tǒng)，高度源于氣壓高度表。
目前GNSS系統(tǒng)的定位精度已經(jīng)達(dá)到了10米量級，因此ADS-B的定位分辨率也可達(dá)到10米量級。而雷達(dá)設(shè)備因為有固有的角分辨率限制，監(jiān)視精度相對較低，且無法分辨距離過近的航空器。
2）ADS-B IN
ADS-B IN是指航空器接收其他航空器發(fā)送的ADS-B OUT信息或地面服務(wù)設(shè)備發(fā)送的信息，為機(jī)組提供運行支持。
ADS-B IN可使機(jī)組在駕駛艙交通信息顯示設(shè)備（CDTI）上“看到”其他航空器的運行狀況，從而提高機(jī)組的空中交通情景意識。圖2為機(jī)載交通信息顯示設(shè)備。
ADS-B地面站也可以向航空器發(fā)送信息，具體分為兩類：空中交通情報服務(wù)廣播（Traffic Information Service-Broadcast，TIS-B）和飛行信息服務(wù)廣播（FlightInformation Service–Broadcast, FIS–B）。
TIS-B：ADS-B地面站接收航空器發(fā)送的ADS-B位置報文，將這些數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)視數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（Surveillance Data Processing System, SDPS），同時SDPS也接收雷達(dá)和其他監(jiān)視設(shè)備的數(shù)據(jù)，SDPS將這些數(shù)據(jù)融合為同意的目標(biāo)位置信息，并發(fā)送至TIS-B服務(wù)器。TIS-B服務(wù)器講信息集成和過濾后，生成空中交通監(jiān)視全景信息，再通過ADS-B地面站發(fā)送給航空器。這樣機(jī)組就可以獲得前面而清晰的空中交通信息。TIS-B的應(yīng)用可以使ADS-B不同數(shù)據(jù)鏈類型的用戶獲得周邊空域運行信息，從而做到間接互相可見。
FIS-B：ADS-B地面站想航空器傳送氣象、航行情報等信息。這些信息可以是文本數(shù)據(jù)，也可以是圖像數(shù)據(jù)。文本格式的氣象信息包括日常報（METAR）、特選報（SPECI）、機(jī)場天氣預(yù)報（TAF）等。圖像格式的信息包括雷達(dá)混合圖像、臨時禁飛區(qū)和其他航行信息。FIS-B使機(jī)組可以活的更多的運行相關(guān)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。
2.兩者的優(yōu)勢與劣勢
首先在成本上ADS-B建設(shè)投資只有二次雷達(dá)的十分之一左右，并且維護(hù)成本低，使用壽命長。沿海地區(qū)空管技術(shù)部門在雷雨季節(jié)到來之際，為避免雷達(dá)遭受雷擊，都會申請關(guān)閉雷達(dá)，一旦雷達(dá)被雷擊，維修成本是非常高的，ADS-B則不存在這些問題。
其次ADS-B可提供比二次監(jiān)視雷達(dá)更多的目標(biāo)信息，可實現(xiàn)空-地監(jiān)視、空-空監(jiān)視和地-地監(jiān)視，定位精度更高，更新率更快，地面站建設(shè)簡便靈活且不受地形限制，各地面站可獨立運行。在某些雷達(dá)信號無法覆蓋的區(qū)域，ADS-B可以作為可靠的補(bǔ)充手段，加強(qiáng)地面對空中飛行器的監(jiān)視能力。由于ADS-B定位精度高，因而對減小航空器的間隔標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化航路設(shè)置，提高空域容量等都具有積極作用。而在雷達(dá)覆蓋的區(qū)域，地面監(jiān)視可以同時使用二次雷達(dá)和ADS-B作為監(jiān)視信息源?？梢钥s小雷達(dá)覆蓋邊緣區(qū)域內(nèi)航空器的最小間隔標(biāo)準(zhǔn)，并且減少所需要的雷達(dá)數(shù)量。
同時ADS-B技術(shù)也具有其局限性，由于其依賴全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)對目標(biāo)進(jìn)行定位，所以ADS-B本身不具備對目標(biāo)位置的驗證功能。如果航空器給出的位置信息有誤，地面站設(shè)備（系統(tǒng)）無法辨別。在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)失效情況下，ADS-B不能正常工作。并且如果飛行器上沒有裝備ADS-B機(jī)載設(shè)備，地面監(jiān)視終端是無法顯示航空器的信息的，因此如果要大力推廣ADS-B系統(tǒng)，必須制定標(biāo)準(zhǔn)，讓出廠飛行器加裝ADS-B機(jī)載設(shè)備。
2007年第一部S模式THALES雷達(dá)引入我國，S模式雷達(dá)在空管使用的數(shù)量逐年增加。2010年S模式雷達(dá)首次在西部航路投入使用。隨著S模式雷達(dá)在我國全面推廣使用，越來越多的S模式系統(tǒng)投入使用，各S模式雷達(dá)處于相對獨立的初級使用階段，在雷達(dá)管制航路上已經(jīng)實現(xiàn)雷達(dá)信號覆蓋無盲區(qū)，尤其在一些熱點航路和終端區(qū)上有多個相鄰雷達(dá)信號實現(xiàn)多重覆蓋，比如珠三角地區(qū)有珠海雷達(dá)、澳門雷達(dá)、深圳雷達(dá)和廣州雷達(dá)等多部雷達(dá)信號覆蓋該區(qū)域航路。但是不是每個地區(qū)都有條件實現(xiàn)多雷達(dá)覆蓋，一是建設(shè)成本較高，一部二次雷達(dá)的投資建設(shè)可能幾百上千萬，而且后期維護(hù)成本也不低；二是一些地區(qū)的地形地貌可能會影響雷達(dá)信號的覆蓋，因此不適合雷達(dá)的架設(shè)。
由于雷達(dá)站建設(shè)受地形等因素影響較大，所以，在我國新疆和西南等不具備建設(shè)條件的地區(qū)，為了提高保障能力，采用ADS-B技術(shù)替代雷達(dá)管制?！芭c雷達(dá)管制相比，使用ADS-B技術(shù)指揮時的飛機(jī)間隔基本相同。這對于不適合建設(shè)雷達(dá)站的航路比如海上航路，非常適用。不過業(yè)內(nèi)專家同時表示，ADS-B需要機(jī)載設(shè)備的配合，一些老舊機(jī)型可能無法支持。
鑒于ADS-B的種種優(yōu)勢世界范圍內(nèi)都在積極推進(jìn)ADS-B系統(tǒng)的建設(shè)，目前來說已知最早的ADS-B強(qiáng)制要求是在2010年11月的加拿大哈德森灣，在那里尾隨間隔將從80海里縮小到5海里。另外澳大利亞在2013年12月開始強(qiáng)制實施ADS-B運行。由于澳大利亞西部大部分空域沒有被雷達(dá)系統(tǒng)覆蓋，所以他們選擇了ADS-B監(jiān)視，以避免昂貴的雷達(dá)系統(tǒng)建設(shè)費用和維護(hù)費用。
中國ADS-B實施遵循“西部先試先行、由西向東穩(wěn)步推進(jìn)”原則，運輸航空采用1090 ES數(shù)據(jù)鏈，而通用航空采用1090ES和UAT兩種數(shù)據(jù)鏈并行。
1998年開始探索新航行系統(tǒng)發(fā)展，利用中國西部地區(qū)開辟歐亞新航路的戰(zhàn)略機(jī)遇，啟動基于ADS的L888航路建設(shè)，并裝備ADS-C監(jiān)視工作站和在北京建立網(wǎng)管數(shù)據(jù)中心，該系統(tǒng)于2000年完成評估和測試并投入運行。
2004年北京、上海、廣州三大區(qū)域管制中心相繼建成，其配套的空管自動化系統(tǒng)都具備了ADS航跡處理能力。
2008年完成成都九寨ADS-B應(yīng)用監(jiān)視系統(tǒng)工程，在成都機(jī)場和九寨機(jī)場各安裝一套ADS-B地面站，同時配合使用ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)和ADS-B數(shù)據(jù)分析評估軟件。同年在西沙雷達(dá)站建設(shè)地面站作試驗，并于2009年升級海口管制中心Telephonics自動化系統(tǒng)和引入該ADS-B信號進(jìn)行融合顯示。
2010年完成成都-拉薩航線監(jiān)視工程，建設(shè)5個地面站，實現(xiàn)成都-拉薩主要高度層的ADS-B單重連續(xù)覆蓋。
2011年空管部門制定1090地面站（接收）設(shè)備技術(shù)要求和測試要求，努力推行1090ES地面站設(shè)備入網(wǎng)許可測試。此外，中國民航飛行學(xué)院是國內(nèi)第一家完整使用ADS-B用于飛行監(jiān)控的單位，選擇UAT數(shù)據(jù)鏈，包括建設(shè)5個地面站，加裝234架飛機(jī)機(jī)載設(shè)備，并設(shè)計建立ADS-B類雷達(dá)管制運行的標(biāo)準(zhǔn)程序。
如果說二次雷達(dá)是管制員的“眼睛”，那么ADS-B完全可以充當(dāng)飛行員的“眼睛”。飛行員可以通過CDTI實時觀察空中其他飛行器的動態(tài)，大大提高飛機(jī)運行中的交通情況覺察能力，從而實現(xiàn)主動避讓。另外豐富的擴(kuò)展信息能讓飛行員實時掌握更多有利于飛行的資訊。
地面監(jiān)視同時使用二次雷達(dá)和ADS-B作為監(jiān)視信號源，可以縮小雷達(dá)覆蓋邊緣區(qū)域內(nèi)航空器的最小間隔標(biāo)準(zhǔn)，并減少所需雷達(dá)數(shù)量。在雷達(dá)無覆蓋的區(qū)域，ADS-B可以取代雷達(dá)，作為地面監(jiān)視的唯一信號源，加強(qiáng)對空中航空器的監(jiān)視與管控。澳大利亞的空管范圍占目前全球空域的1/11，而其雷達(dá)數(shù)量卻僅僅相當(dāng)于我國上海飛行情報區(qū)的雷達(dá)數(shù)量，正是由于澳大利亞對ADS-B技術(shù)的超前規(guī)劃和大膽應(yīng)用。相比之下，我國在ADS-B的實用技術(shù)研究、機(jī)載設(shè)備配備、地面系統(tǒng)建設(shè)、飛行和管制人員的操作技能培訓(xùn)等方面，還缺乏現(xiàn)實可行的規(guī)劃安排。
ADS-B技術(shù)是未來航空監(jiān)視技術(shù)發(fā)展的趨勢已是不爭的事實，如何完成從二次雷達(dá)到ADS-B的過渡，以及在什么情況下使用ADS-B管制和如何制定ADS-B管制下的標(biāo)準(zhǔn)是中國航空事業(yè)將要面臨的重要課題。
ADS-B這種新技術(shù)的出現(xiàn)，由于其先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢（比如定位精度高，對縮小航空器最小間隔有著積極的作用，因而可以增加單位空域內(nèi)的流量，從而提高航班正點率），未來必然替代二次雷達(dá)成為民航管制監(jiān)視的重要手段。但并不是說二次雷達(dá)甚至一次雷達(dá)就沒有其存在的意義了，因為ADS-B機(jī)載設(shè)備并不能保證百分百不出故障，一旦出現(xiàn)故障，還是需要依靠雷達(dá)來進(jìn)行監(jiān)視。
To Be Continued.......
