广播式自动相关监视
广播式自动相关监视
ADS-B IN
✓ 航电设备接收其他飞机发送的ADS-B OUT 信息 ✓ 满足空对空应用的要求
如：增强情景意识，保障空中间隔, 等等
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ADS-B组成
❖ADS-B OUT
机载发射机以一定的周期发 送航空器的各种信息，包括 ：航空器识别信息、位置、 高度、速度、方向和爬升率 等。地面通过接收机载设备 发送的ADS-B OUT消息，监 视空中交通状况。
广播式自动相关监视 （ADS-B）
内容提要
ADS-B系统介绍 ADS-B的应用 国外ADS-B的发展和应用情况 我国ADS-B的应用情况
我国ADS-B政策及规划
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内容提要
ADS-B系统介绍 ADS-B的应用 国外ADS-B的发展和应用情况 我国ADS-B的应用情况
我国ADS-B政策及规划
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ADS-B系统介绍
1090 ES ：全球通用 UAT 和VDL-4：局部地区
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ADS-B组成
❖ADS-B信息处理与显示
▪ 信息处理：飞机位置信息的估计、跟踪、报告 以及其他辅助信息的获取预处理。
▪ 信息显示：在地面站以伪雷达的画面提供给管 制员，在飞机上由CDTI等提供给飞行员。
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ADS-B组成
❖ADS-B的扩展功能
❖D －相关(Dependent)：信息全部基于机载数据。 ❖S －监视(Surveillance)：提供位置和其它用于监视
的数据。
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自动相关监视
自动相关监视ADS
❖ 分类：ADS-A/C、ADS-B。 ❖A/C ：寻址式/契约式，通过点对点寻址至签署了
数据接收合同的地面站，是端对端通信。 ❖B ：广播式，以广播方式向全空域发送自身的位置
广播式自动相关监视
广播式自动相关监视广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance–Broadcast, ADS-B）是一种先进的空中交通监控技术，通过利用机载GPS接收器和一些附加设备，在飞机上产生一个连续不断的广播信号，将航站地点、高度、速度、姿态和标识等信息传送给地面空管，这些信息可以被其他飞机和地面设施接收。
ADS-B技术提供了空中交通监测系统的一个新的方式，可以提升飞行的安全性和效率。
技术原理ADS-B技术原理是利用航空器上的GPS系统来确定自身位置和速度，并利用脉冲调制技术产生一个符合国际标准的广播信号，包括航班号码、高度、速度、地理位置等关键信息。
这些信息被广播出去，并被接收地面控制中心、周围的其他飞行器和地面站等设备接收。
具体地，ADS-B系统包含了两个组件：ADS-B外设和ADS-B地面站。
ADS-B外设由飞机上安装的一些设备组成，包括GPS接收器、脉冲调制广播电台和相关电子设备；ADS-B地面站是地面站的广播接收装置，主要负责接收ADS-B信号，并且将接收到的广播信息传送给空中交通管制部门，让其可以实时地掌握飞行器的实时位置和状态。
技术优势ADS-B技术提供了一种安全性高、有效性高的解决方案，它具有以下五个主要优势：1.实时性：ADS-B技术能够提供微秒级别的广播周期，实现实时的监测飞机状态。
通过广播周期的实时性，空中交通管制部门可以及时地调整飞机航线和速度。
2.高准确性：ADS-B技术可以提供数米的精度，远远高于其他传统的监控技术，包括二次雷达、航向失准角度指示器（AHRS）等。
这种高准确性使得飞机可以更加高效地飞行，避免了种种危险。
3.适应性：ADS-B系统可以向地面站和其它的飞行器协作，从而更好地实现对飞机位置和速度的监测和调整。
在遇到恶劣天气或飞行过程中突然出现的状况时，ADS-B系统可以更快地反应，减少事故发生的可能性。
4.多样性：ADS-B技术不仅可以应用在空中交通控制方面，也可以应用在大型船只等其他领域。
航空器ADSB自动相关监视系统
航空器ADS-B自动相关监视系统是指什么？1.ADS-B概述2.广播式自动相关监视（ADS-B）是利用空地、空空数据通信完成交通监视和信息传递的一种航行新技术。
与雷达系统相比：3.ADS-B能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息;4.建设投资只有前者的十分之一左右，并且维护费用低，使用寿命长;5.使用ADS-B可以增加无雷达区域的空域容量，减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求，大大降低空中交通管理的费用;6.ADS-B可以为航空器提供交通信息，传递天气、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;7.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。
8.ADS-B的应用将是保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段。
9.基本原理10.ADS-B（Automatic Dependent Surveillance - Broadcast）一种监视技术，使航空器、机场机动车辆及其他目标能够自动发送和/或接收数据，例如识别信息、四维位置以及其他适合广播模式的超越数据链之外的附加信息。
对于航空器和机场机动车辆而言，这些信息是从机载导航和定位系统获得的。
包含了以下几层含义：11.自动（Automatic）：数据传送无需人工干预；12.相关（Dependent）：航空器的设备决定了数据的可用性，数据发送依赖于机载系统；13.监视（Surveillance）：提供的状态数据适用于监视的任务；14.广播（Broadcast）：采用广播方式发送数据，所有用户都可以接收这些数据。
根据相对于航空器的信息传递方向，机载ADS-B应用功能可以分为发送（OUT）和接收（IN）两类。
1) ADS-B OUTADS-B OUT是指航空器发送位置信息和其他信息。
机载发射机以一定的周期发送航空器的各种信息，包括：航空器识别信息（ID）、位置、高度、速度、方向、和爬升率等。
广播式自动相关监视(ADS-B)
2、对地面设备的要求
• 支持 ADS-B 运行服务的空管自动化系统、 地面站等设备应满足 ADS-B 运行性能和功 能需求，并获得民航局相关部门开放运行批 复。
3、对航空器的要求
• 在实施 ADS-B 运行之前，航空器应满足民航局对 ADS-B 相关适航审定的要求，航空器应取得由民 航局无线电管理部门指配的 24 位航空器地址编 码。航空器应可以通过机组设置航空器识别信息。
• 2.5 如管制单位根据实际情况，规定了雷达 和 ADS-B 的不同间隔标准，在雷达和 ADS-B 混合监视的空域内，且雷达与 ADS-B 均不能对空域完全覆盖，应采用较 大间隔。
3、测定航空器之间的间隔：
• 3.1 两架航空器的 ADS-B 位置符号，以两个符 号中心的距离测算； • 3.2 一架航空器的 ADS-B 位置符号与另一架航 空器的一次雷达标志，以两个中心距离测算； • 3.3 一架航空器的 ADS-B 位置符号与另一架航 空器的二次雷达标志，以 ADS-B位置符号的中心 至二次雷达标志最近边缘的距离测算；一架航空 器的 ADS-B 位置符号与另一架航空器的雷达位置 符号，以其中心之间的距离测算。
• B、如果有未预测到的 GNSS 完好性缺损的情况 出现，如机组报告航空器出现机载接收机自主完 好性监测(RAIM)告警，管制员应当向该航空器附 近区域的其他航空器机组证实是否也有类似的情 况出现，并在必要情况下建立相应的安全间隔。 在确认GNSS 完好性符合要求之前，空中交通管 制单位应当终止提供 ADS-B 服务，并建立相应的 安全间隔。
2、 ADS-B 管制应用和运行中对运行环境， 运行间隔，空中交通管制、飞行情报和告 警服务，飞行电报，紧急情况处置，陆空 通话用语，实施细则的制定等应当符合本 规程的规定。
ads-b out(飞行)
机载ADS-B应用功能可分为发送（OUT）和接受（IN）两类。
ADS-B IN
目前应用的广播式自动相关监视（ADS-B）主要是基于1090MHz
扩展电文数据链的ADS-B OUT技术，具有S 模式扩展电文能力的二次 雷达应答机，能够满足ADS-B OUT对机载系统性能的需求，1090MHz 扩展电文数据链的下行频率为1090 MHz，传送数据包括24位飞机地址 码、位置、高度、呼号等。ADS-B地面站接收到发射的数据并转发给 空中交通管制员以准确跟踪该飞机。
✓ COMM A 是一个地面向飞机问询的通讯协议,在 1030MHZ的56比特或者112比特。
✓ COMM B 是一个飞机向地面答复的通讯协议(根据 COMM A 的询问)，在1090MHZ的56或者112比特。
ADS-B OUT
ADS-B OUT是指航空器向外发送信息。机载发射机以一定周期发送航空器的各种信息，包括：航空 器识别码、位置、高度、速度、方向和爬升率等。OUT是机载ADS-B设备的基本功能，需要充分的 监视数据提供能力、报文处理（编码和生成）能力、报文发送能力。只要相关机载电子设备正确安 装且正常运行，ADS-B系统一般无需飞行机组干预即可自动工作。对于ADS-B OUT功能，要求两个
ADS-B IN
Cockpit perspective
• ATSA AIRB (Airborne) • Enhanced traffic awareness during airborne operations.
• ATSA ITP (In Trail Procedure) • More opportunities for FL change (optimum FL, turbulences).
多点相关监视(MLAT)与广播式自动相关监视(ADS-B)系统合装的可行性分析
多点相关监视（MLAT）与广播式自动相关监视（ADS-B）系统合装的可行性分析作者：庞震来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第7期庞震民航华北空管局北京100000摘要：作为先进的监视手段之一，多点相关监视技术（MLAT）在国内被逐渐采用。
多点相关监视系统具有建设成本低、高刷新率、信号质量优秀等优点；其独特的监视原理与传统二次雷达截然不同，联合使用可显著提高定位精度。
广播式自动相关监视（ADS-B）技术近年来被不断推向新技术应用的前台。
如果把二次雷达、多点相关监视技术归为“地基定位”的话，ADS-B 技术就属于“星基定位”的范畴。
ADS-B 地面设备相对简单，成本更低，定位精度高，覆盖范围大，有很好的应用前景。
关键词：监视技术；原理；技术分析1 两种监视技术原理简介1.1 MLAT 原理。
在二维上来说，假设有两个站点F1、F2接收到了同一目标的信号（这个信号可以是飞机对地面二次雷达询问的应答，也可以是飞机自发产生的广播式信号，如Squitter 等），接收信号的时间差即为TDOA（Time Difference of Arrival）。
根据数学定义，双曲线上任意一点与两个焦点的距离差的绝对值为定值(|d1-d2|=K)，所以目标就在以这两个接收站为焦点的一组双曲线上（若TDOA 为零，那么目标在距离两个接收站相同距离的一条直线上）。
在此基础上，如果再增加一个接收站点F3，那么每两个接收站点都能确定一组双曲线，所有双曲线的交点即为目标的二维位置。
如果自动化系统需要的是飞机提供的气压高度，那么三个站点确定的二维位置与解码出来的气压高度就可定位目标的三维位置；此外，若再增加一个接收站点F4，则此系统可自行计算目标的高度，四个站点可对目标完成三维位置定位。
1.2 ADS-B 原理。
与我们常用的导航仪类似，支持ADS-B 广播的飞机机载设备中包含GPS （Global Positioning System）接收定位设备。
ADS-B监视技术介绍及其在空管自动化系统中的应用
88Internet Application互联网+应用一、ADS-B 的技术原理（一）ADS-B 的定义ADS-B 是广播式自动相关监视的英文缩写，顾名思义，其具有通过ADS-B 数据链自动对外广播数据的能力，并能通过其位置与呼号、二次代码等信息相关联，形成可靠的监视信息。
根据航空器机载设备的传递方式，机载ADS-B 功能可以分为ADS-B（OUT）和ADS-B（IN）两种。
ADS-B（IN）是指航空器机载设备接收其他航空器机载设备或地面站设备发送的ADS-B（OUT）信息为航空器提供空中态势数据和服务类数据等，使机组可以更好地了解其周围的其他航空器，空域信息。
ADS-B(IN)的功能和用途在国内外已处于逐步推广并进行实验阶段，尚未做到整体普及。
ADS-B（OUT）功能是指航空器机载设备以固定的周期通过ADS-B 数据链以扩展电文的形式向其他航空器或地面站广播航空器的各种信息，包括：航空器识别信息（呼号、二次代码、地址码等）、航空器位置报告、高度码、速度、方向、上升下降率等。
地面站通过接收机载设备下行数据发送的ADS-B（OUT）信息，经过对扩展电文的解析处理获得监视数据，起到与雷达相似的作用。
（二）ADS-B 数据链目前ADS-B 有三种数据链技术，这三种数据链技术互不兼容，三种技术分别是Mode S 1090 ES 技术（1090MHz S 模式扩展电文）、UAT（978MHz 双向收发机）技术以及VDL Mode（VDL-4数字数据链路）技术，目前1090ES 技术在民航领域应用最为广泛，因其技术成熟并且拥有较高的传输带宽，其他两种模式均无法比拟，同时，1090ES 传输技术只需对S 模式应答机和普通地面站稍加改动，便可作为ADS-B 数据传输设备使用，因此， 1090 ES 数据链技术成为ICAO 主推并且广泛应用的ADS-B 数据链技术,目前我国民航的ADS-B 机载设备均采用1090ES 数据链技术。
ADS B系统
1、ADS-B技术实验计划的安排； 2、机载设备全面更新； 3、实验基础上制定ADS-B应用规则和服务程序； 4、制定陆地区域ADS-B地面系统的技术规范； 5、西部地区ADS-B监视为主、雷达监视为辅的管制策略（限制雷达布局）； 6、雷达管制地区建立基于ADS-B航迹处理的应急备份系统； 7、积极推进空中交通管制一体化建设。
解决现有系统与ADS-B技术兼容问题，关键是选择新的空-空、地-空数据链系统。数据链是ADS-B技术重要的 组成部分，当前，许多国家和组织出于不同的开发意图，开发出了多种多样的数据链，从中选择适合中国实际的 数据链类型，是确定机载设备性能和发展地面设施的前提。
未来发展
当前，处于成长期的中国航空运输业，空域范围在扩充，机队规模在扩大，机型在更新，空管设施面临进一 步改造和完善。当局将面临选择：是全面引进国外ADS-B空管技术，还是在现有体制上改造，还是自主研发ADS-B 技术。无论采用何种方式，都涉及到全面更新机载设备、调整空管地面设施的结构、研发和生产技术产品等，必 须协调各方，整体推进，还需要航空宏观政策的政策支持。出于兼容现有机载设备、兼顾终极发展目标的考虑， 政策取向也会有所侧重。近期待实现和完善的目标有：
中国航空在发展新航行系统和改进空中交通监视技术方面开展了建设性的活动，取得了一些成果，但总体上 没有突破ADS-C的技术框架。因此，对解决空管的突出问题，改善安全与效率，效果并不明显。
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间隔
1、采用 ADS-B 间隔标准的条件：
• A、ADS-B 可以单独或者结合雷达提供监视服 务。提供 ADS-B 管制服务的监视系统应当保 证其稳定性、可用性和完好性，并能够及时、 完整、准确地接收、处理、显示相关数据；
• B、监视系统应具备冲突、近地及航班号（编码）重复 等告警能力。所有的告警功能不应低于类似的雷达告警 功能的要求；
• C、管制员与飞行员之间建立双向 VHF 语音通信； • D、航空器已被识别并保持识别。
2、间隔标准
• 2.1 同高度飞行的航空器之间的最小水平间隔不 得小于 10 公里；
• 2.2 未经协调，在相邻管制区使用雷达或者 ADSB 间隔时，ADS-B 管制的航空器与管制区边界线 之间的间隔不得小于５公里；
况； • 4、其他可靠的识别方法。
位置报告
• ADS-B 管制的航空器位置报告要求与 雷达管制相同。
引导
•
ADS-B 管制的航空器引导要求与雷达
管制相同。
移交
•
ADS-B 管制的航空器移交要信息。
告警服务
• 当出现紧急情况提供告警服务时，对于 装备了 ADS-B 的航空器，告警服务规定参 照雷达监视条件下的告警服务标准执行。
制单位应当终止提供 ADS-B 间隔服务。
• B、如果有未预测到的 GNSS 完好性缺损的情况 出现，如机组报告航空器出现机载接收机自主完 好性监测(RAIM)告警，管制员应当向该航空器附 近区域的其他航空器机组证实是否也有类似的情 况出现，并在必要情况下建立相应的安全间隔。 在确认GNSS 完好性符合要求之前，空中交通管 制单位应当终止提供 ADS-B 服务，并建立相应的
码。航空器应可以通过机组设置航空器识别信息。
4、全球导航卫星系统(GNSS)完好性的要求
• A、实施 ADS-B 管制运行的空中交通管制单位， 必须能获得由主管部门认可的机构发布的预计未 来某时段 ADS-B 运行区域内的 GNSS 完好性监 测信息。当收到预计未来某时段某些区域 GNSS 完好性可能不满足运行要求的报告时，应当采取 相应的措施来保证航空器之间的安全间隔。在预 计 GNSS 完好性不满足要求的时段，空中交通管
3、测定航空器之间的间隔：
• 3.1 两架航空器的 ADS-B 位置符号，以两个符 号中心的距离测算；
• 3.2 一架航空器的 ADS-B 位置符号与另一架航 空器的一次雷达标志，以两个中心距离测算；
• 3.3 一架航空器的 ADS-B 位置符号与另一架航 空器的二次雷达标志，以 ADS-B位置符号的中心 至二次雷达标志最近边缘的距离测算；一架航空 器的 ADS-B 位置符号与另一架航空器的雷达位置 符号，以其中心之间的距离测算。
4、航空器识别
• 在向航空器提供 ADS-B 管制服务前， 管制员应当对航空器进行识别，并保持该 识别直至 ADS-B 管制服务终止。失去识别 的，应当立即通知该航空器，并重新识别 或者终止 ADS-B 管制服务。
主要识别方法
• 1、直接从 ADS-B 标牌上认出航空器的识 别标志；
• 2、ADS-B 移交识别； • 3、观察航空器执行 ADS-B 识别指令的情
2、 ADS-B 管制应用和运行中对运行环境， 运行间隔，空中交通管制、飞行情报和告 警服务，飞行电报，紧急情况处置，陆空 通话用语，实施细则的制定等应当符合本 规程的规定。
• 3、实施 ADS-B 管制运行前，空中交通管 制单位应当进行安全评估，确保符合相
• 关安全水平标准。空中交通管制单位应当 根据本规程制定本单位的 ADS-B 运行实施 细则和管制程序，并在航行资料中公布相 关资料。
2、对地面设备的要求
• 支持 ADS-B 运行服务的空管自动化系统、 地面站等设备应满足 ADS-B 运行性能和功 能需求，并获得民航局相关部门开放运行批 复。
3、对航空器的要求
• 在实施 ADS-B 运行之前，航空器应满足民航局对 ADS-B 相关适航审定的要求，航空器应取得由民 航局无线电管理部门指配的 24 位航空器地址编
航空器呼号
•
FPL 报第 7 编组为航空器的识别呼号
（ACID），不应大于 7 个字符。其数字和
字母的组合应符合《民用航空飞行动态固
定电报格式》（ MH/T 4007）的相关要求。
在整个飞行过程中，航空器 ADS-B 发射机
设置的航班识别信息（Flight ID）应当与该
识别呼号完全相同。
航空器的紧急情况处置
• 2.3 未经协调，在相邻管制区使用非雷达或者非 ADS-B 间隔时，ADS-B 管制的航空器与管制区边 界线之间的间隔不得小于 10 公里。
• 2.4 适用 ADS-B 间隔标准的航空器与适用其他间 隔标准的航空器之间，应采用较大间隔。
• 2.5 如管制单位根据实际情况，规定了雷达 和 ADS-B 的不同间隔标准，在雷达和 ADS-B 混合监视的空域内，且雷达与 ADS-B 均不能对空域完全覆盖，应采用较 大间隔。
• 管制员人机界面必须提供和显示航空器 的 ADS-B 紧急状态告警信息,管制员在收到 ADS-B 紧急信息后应当对紧急状态的性质 进行判断和确认，并启动相应的应急处置 程序。
广播式自动相关监视（ADS-B） 管制运行规程
广播式自动相关监视（ADS-B）管 制运行规程
• 1、广播式自动相关监视（ADS-B，Automatic Dependent Surveillance – Broadcast）管制运行 规程适用于在中国境内基于 1090ES 标准的广播 式自动相关监视-发送（ADS-B OUT）应用。有 关广播式自动相关监视-（ADS-B IN）及基于通 用访问收发机（UAT）、模式 4 甚高频数据链 （VDL-4）等其他相关标准的运行将根据需要进 一步补充修订。
• 4、实施 ADS-B 管制运行应当经民航局批 准。
运行条件要求
• 1、对管制员的要求
• 已取得雷达管制执照的管制员应当通过管 制单位的培训和考核，需取得 ADS-B 运行 相关资质，获得相应执照签注。未取得雷 达执照的管制员应当参照雷达管制对培训 和岗位经历的要求取得 ADS-B 运行相关资 质，获得相应执照签注。