自动相关监视(ADS)
ADS-B 培训教材(20131210)
自动相关监视-广播（ADS-B）（培训内容仅供参考，不作为工作依据)机务工程部:余涛2013年12月09日目录•ADS-B 介绍•ADS-B 发展规划•ADS-B 技术要求ADS B•补充运行合格审定234567什么是ADS-B•ADS-B（Automatic Dependent Surveillance –Broadcast）–是一种具备空对地（航空器对地面空中管制）和空对空（航空器对航空器）功能的向外自动广播飞行数据的监视系统。
–ADS-B机载电子设备每半秒钟自动向外广播一次数据，用于向地面或飞机通报飞机识别代码、位置、高度、速率等飞行数据。
8ADS-B 的种类•ADS-B OUT：–飞机可广播飞机识别代码、位置、飞行参数等信息，以便地面ATC或空中周边其它具有ADS-B OUT功能的飞机接收该信息。
–主要使用的机载设备是ATC应答机，工作频率为1090MHz。
ADS B IN：•ADS-B IN–主要用于飞机接收其它ADS-B OUT广播的数据，并在驾驶舱内显示相关交通信息通信息。
–主要使用的机载设备是TCAS计算机和驾驶舱交通信息显示设备（CDTI，非必须）或ND等显示设备。
9ADS-B OUT10ADS-B IN11ADS-B OUT 参数空中»来自于GPS的经纬度-Latitude and Longitude from GPS»-GPS的水平完整性限制Horizontal Integrity Limit (HIL) of the GPS»气压高度-Barometric Altitude»气压高度与几何高度的差值(GPS提供) -Difference between BarometricAltitude and Geometric Height (given by GPS)»地速-Ground Velocity»垂直速率-Vertical Rate»航班代码-Flight Identification (registered on the official Flight Plan)»紧急状态指示-Emergency situation indicator地面»经纬度-Latitude and Longitude»地速以及轨迹-Ground Speed and Track»航班代码-Flight Identification (registered on the official Flight Plan)Fli ht Id tifi ti (i t d th ffi i l Fli ht Pl)12ADS-B OUT 空地监视13ADS-B系统布局14ADS-B OUT 机载设备15ADS-B OUT 的应用16ADS-B OUT的应用•（1）无雷达区的ADS-B 监视(ADS-B NRA)。
ADS-B
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2013年5月29日
河北航空运行控制部
ADS-B安装情况
2013年5月29日
河北航空运行控制部
ADS-B覆盖情况
2013年5月29日
河北航空运行控制部
ADS-B显示
2013年5月29日
河北航空运行控制部
机场场面监视系统
2013年5月29日
河北航空运行控制部
机场பைடு நூலகம்面监视系统
2013年5月29日
ADS-B IN
• ADS-B IN是指航空器接收其他航空器发送 的ADS-B OUT信息或地面服务设备发送的 信息，为机组提供运行支持。
2013年5月29日
河北航空运行控制部
ADS-B组成部分
• ADS-B系统功能模块主要由三部分组成，包括机载设备、地面收发及 处理应用设备、通信链路和传输网络。 • 与ADS-B功能相关的机载设备，主要包括机载全球导航卫星系统 （GNSS）接收机/多模式接收机（MMR）、数据链系统和IN功能所 需的交通信息驾驶舱显示（CDTI）等。 • ADS-B（1090ES）地面设备，主要包括1090ES模式、UAT模式地面 站以及相关信息处理和应用设备。ADS-B地面站将收到的空中广播信 息处理后，将处理结果在管制员监控终端上显示以便为监视和管制提 供参考，也可以接入自动化空中交通管理系统供相关部门和人员参考 使用，或者将收集到的广域监视信息进行监视完好性和一致性校验。 • ADS-B信息传输依靠无线和有线通信方式，OUT和IN功能都基于数据 链通信技术。空地、空空数据链有三种：基于异频收发的S模式SSR 收发机的1090ES数据链、UAT模式数据链（如978MHz）和模式4甚 高频数据链（VDL-4）。对于ADS-B广域监视、TIS-B信息和FIS-B信 息接入、自动化空中交通管理系统信息综合等，还需要地面有线或者 其他无线通信方式和网络。
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)ADS-B全
国内外应用情况
亚太地区（TF/1，处于实验阶段）日本计划用 ADS-B增强雷达性能;澳大利亚在无雷达覆盖区布置 ADS-B印度利用ADS-B对雷达盲区进行补充，计划在Chennai进行一个试验;新加坡、日本和澳大利亚近期将在场面监视中利用ADS-B 技术;香港正在试验ADS-B用于机场场面监视;蒙古开始着手进行1090 ES和VDL Mode 4数据链实验;新西兰政府也应航空用户的要求批准在South Island进行一项ADS-B试验。
汇报内容
ICAO的研究情况
我国的发展规划
我国的发展情况
ICAO的研究情况
ICAOICAO考虑从2010年开始要求其成员国强制安装“ADS-B OUT”机载设备，自愿安装“ADS-B IN”机载设备和座舱显示器。ICAO预期1090 ES将能在未来至少十年内满足ADS-B服务的要求，未来可能需要另一种ADS-B数据链补充或替代1090 ES，以满足对ADS-B服务更高的运行需求。
技术概述
技术概述
ADS-B地面站
ADS-B “OUT”功能：
位置、高度、呼号、速度、爬升/下降率
可以在 TCAS或其他显示屏显示 观察范围比TCAS远 可以显示飞机的速度和呼号
可以在MFD或PDA上显示 接收频率为1090
空－空监视应用
ADS-B “IN”功能：
技术概述
技术概述
监视ห้องสมุดไป่ตู้段
广播式自动相关监视（ADS-B）
汇报内容
ICAO的研究情况
我国的发展规划
我国的发展情况
技术概述
ADS-B 含义A－自动：不需要人工操作和地面的询问。D－相关：信息全部基于机载设备。S－监视：提供位置和其它用于监视的数据。B－广播：数据不是针对某个特定的用户（在 ADS-C中是这样），而是周期性的广播给任何一 个有合适装备的用户。
ADS系统
ADS
.什么是ADS?
ADS是(Automatic Dependent Surveillance)自动相关监视的缩写。
ADS又分为ADS-A、ADS-B和ADS-C, ADSA和ADS-C是相同概念的ADS方式，ADS-B
是广播式(adcast)自动相关监视。
ADS-B使用VHF数据链路连接，刷新率较高， 最高达每秒两次；
.ADS发送什么数据？
无论是何种ADS，都是由飞机先 取得卫星导航位置数据，结合其 他参数向外发送。通过数据网路 或直接由其他设备接收。它是通 过数据链路传输，而不是雷达波。
.那些飞机可以使用ADS-B?
只要安装有UAT或增强型TCAS 的飞机都可以使用ADS。目前我 公司的A330和A346均安装有可 以发送ES编码的增强型TCAS,具 备ADS-B功能，将来新引进的 A320型飞机也会具有ADS-B功能。
哪些地区可以使用ADS-B?
澳大 利亚
蓝色 为 ADSB 覆盖 区域
黄色 为雷 达覆 盖区 域
哪些地区可以使用ADS-B?
加拿大哈德逊湾（Hudson Bay）
哪些地区可以使用ADS-B?
中国民航飞行学院ADS-B覆盖区
绵阳、广汉、新津、遂宁、南充、洛阳、南阳地面台
.使用ADS时飞行员需要做什么？
祝大家飞行愉快！
.哪些地区可以使用ADS-B?
澳大利亚境内大部分地区、加拿 大哈德逊湾（Hudson Bay）已经 在进行ADS-B的运行。
东京海洋管制区、奥克兰海洋管 制区以及埃德蒙顿极地管制区等 具有ADS-C能力。
中国民航飞行学院在训练飞机上 装备UAT设备用于实现ADS-B。 （与民航运输机设备不兼容）
ADS-B技术分析和应用
ADS-B技术分析和应用ADS-B是一种航空交通管理技术，全称是自动相关监视广播系统（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast），是一种航空器定位系统，它利用卫星进行定位，并向其他飞行器和地面站发送无线信号，实现航空交通管理和飞行安全的目的。
ADS-B技术的原理是：每个飞行器都会搭载一个ADS-B发射器，该发射器会利用GPS 或其他导航系统获取自身的位置信息，并将其通过无线信号广播出去。
这些广播信号会被其他飞行器和地面站接收，从而形成一个实时的航空器交通信息网络。
通过这个网络，飞行员可以实时获取周围飞行器的位置和速度信息，地面交通管理人员也可以通过这个网络监控飞行器的运行状态，提高航空运输的安全性和效率。
ADS-B技术的应用非常广泛，主要有以下几个方面：1.空中交通控制：ADS-B技术可以实现空中交通监视和飞行器位置跟踪，有效提高了航空交通管理的准确性和效率。
航空交通管理人员可以通过ADS-B网络实时监控飞行器位置和运行状态，随时作出调度和控制决策。
2.飞行安全：ADS-B技术可以实时监测周围飞行器的位置和速度，避免了空中碰撞和其他意外事件的发生。
此外，ADS-B技术还可以提供气象数据，帮助飞行员避免天气影响。
3.空域容量提升：ADS-B技术可以使空域容量得到有效提升，因为它可以通过实时定位和跟踪，更好地管理航班之间的距离和速度关系，减少空中拥挤现象，在有限的空域内提高飞行量。
4.环保：ADS-B技术可以减少因航班延误和堵塞而导致的空气污染，也可以降低航班飞行时的燃油消耗，减少二氧化碳排放量，从而实现环保目标。
总之，ADS-B技术在现代航空交通管理中具有重要意义，它提高了航空安全、效率和环保性能，是未来航空运输的发展方向。
同时，随着技术的不断发展和完善，ADS-B技术的应用领域也会不断扩展，为全球航空运输带来更加安全、高效、环保的未来。
ADS-B系统技术的研究与应用分析
ADS-B系统技术的研究与应用分析引言：我国民航将首先考虑在西部无雷达覆盖的地区建设和推广应用ADS-B系统，并积极稳妥地推进其在西部航路的应用，同时作为东部地区雷达补盲和备用监视手段。
在保证安全的基础上，提高监视能力，提高空域利用效率，满足未来飞行流量增长对监视系统的需求，并跟踪国际ADS-B技术的进展，对ADS-B空-空应用进行研究。
一、ADS-B系统技术分析1、ADS-B系统技术介绍广播式自动相关监视（ADS-B）是一种监视技术，即航空器通过广播模式的数据链，自动提供由机载导航设备和定位系统生成的数据，包括航空器识别、四维定位以及其他相关的附加数据。
地面和其他航空器可以接收此数据，并用于各种用途，如在无雷达覆盖地区提供ATC监视，机场场面监视以及未来空-空监视等应用服务。
ADS-B具备以下技术特征：自动(Automatic)：不需要人工的操作，不需要地面的询问。
相关( Dependent )：信息全部基于机载数据。
监视 ( Surveillence )：提供位置和其它用于监视的数据。
广播(Broadcast )：数据不是针对某个特殊的用户（在ADS-C中是这样），而是周期性的广播给任何一个有合适装备的用户。
ADS-B不仅是一种监视手段，实际上也是一个数据链系统，可用来传送飞机的位置信息和其他参数，如ICAO地址、速度等信息。
为了允许使用用于监视和类雷达间隔的空中位置信息，在提供位置信息的同时需提供一个参数，该参数是位置信息的质量和可信度衡量指标。
2、ADS-B系统数据链分析S模式应答机（Mode S Transponder）的下行频率是1090MHz，信息的格式是简单的脉冲位置编码，ADS-B系统使用1090 ES数据链。
1090 ES消息接收单元收到来自空中接口的位置、速度、标识等消息，通过报告汇总生成单元形成标准的ADS-B报告（包括状态报告、模式报告和OC报告）并将其存储在报告输出缓存中，这些报告在控制信息的引导下，以Category 021的数据格式发送至ADS-B数据用户。
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广播式自动相关监视(ADS-B)
SSR、ADS------建立在地对空监视 基础上； TCAS------建立在空对空监视基础上； 场面监视雷达------建立在地对地监 视基础上 ADS-B将三种技术结合成一体。
一、发展
首先欧洲由瑞典提出利用自组织时分复用(STDMA)VHF数据链广播飞机位置报告的技术， 提供给空中其他飞机和地面，接收后从而了解 空中交通，起到监视功能 ； 核心----VHF通信功能 继后美国提出利用二次监视雷达(SSR)的S模 式长格式自发报告去广播飞机的GPS测定位置， 作为ADS-B的另一种技术 ； 核心----S模式通信功能
二、组成
位置信息源
GPS卫星导航接收机、大气数据计算机或编 码高度表
ADS-B位置报告的收发机和天线
VHF/UHF或L频段S模式的收发机 天线：全方向天线，机顶上和机腹下各一个
驾驶舱交通信息显示器
多功能控制显示组件(MCDU)或专门的CDTI 作显示器
三、功用
空中飞机与飞机之间自我保持间 隔； 地面ATC对终端和航路飞行的飞 机监控和指挥； 机场场面活动的飞机和飞机及车 辆之间保持间隔，起到场面监视 作用。
五、ADS的局限性
机上信息处理需要时间(FANS-1至少64 秒)； 通信滞后(飞机到地面需用时45－60秒)； 要求使用相同的基准(基于GNSS的时间， ( GNSS WGS－84坐标系统)，否则精度变差； 不能用在终端和进近阶段； 设备安装的过渡期内，机载设：代号L888，历经昆明、成都、
一、ADS系统的组成
机载ADS系统 地空数据链传输系统 地面通信网络 地面设备
ADS数据的显示：
〝伪雷达〞显示或〝仿雷达〞显示
飞行数据处理系统(FDPS)将飞机位 置点图形化地映射到显示屏上，使其能 象雷达点迹一样地在屏幕上显示出来。
二、ADS在ATS中的应用
为ATS提供自动的航空器位置数据 (四维位置)及其他数据(空中WD/WS、 DA、XTK等)，也可用于空中交通流 量管理就空域管理。
四、ADS的效益
在洋区和边远陆地区域大大增强了飞行安全； 在洋区和无雷达区域采用ADS可实现在雷达空 域同样的方法提供空中交通服务； 减少无雷达区域最小飞行间隔； 增加灵活性，管制员可更多地响应飞机飞行申 请； S模式和ADS结合可促进全世界统一的监视服 务，并可在高交通密度区域提供高精度，抗干 扰的监视。
三、ADS信息
(一)ADS信息类型
定期报告(位置、时间、性能因数、识别 码、机型、气象、预计航迹等) 请求报告(内容同定期报告，根据要求立 即发送)； 事件报告(航路点变更、侧向偏离超限、 高度偏离超限等)
(二)ADS信息
1、基本ADS信息 A、飞机的三维位置(经度、纬度和高度) B、时间 C、位置数据的精度指示 2、供选的ADS信息 A、飞机标识 B、地速矢量 C、空速矢量 D、计划剖面 E、气象情况 F、短期意向 G、中间意向 H、扩展计划剖面
兰州、乌鲁木齐四个高空管制区，分别在四个 地方设有ADS工作站； 地面ADS工作站由卫星网连接，数据信息 通过北京网控中心传给卫星数据网上星，然后 由卫星传输给飞机；飞机须安装FANS A/1设 备; L888航路宽度为56KM(30NM)，同航向、 同高度飞行数据链通信的最小纵向水平间隔10 分钟，航路最小垂直间隔600米；飞行高度西 行9600或10800米，东行10200或11400米；
四、ADS-A和ADS-B的比较
工作方式 作用距离 连接方式 采用数据链 适用环境 机载设备 地面设备 主要功能
各种监视系统的比较 几种管制情况的比较
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在不同管制区域的应用:
洋区空域和非雷达管制服务区
用作主要的监视手段； 可改善飞机位置的确定，使安全得到改善， 有效利用空域，提高管制员工作效率；使管制 员能够识别潜在的侵犯间隔或与飞行计划不符 问题并采取适当的行动。
在ADS过渡区域
与其他监视信息汇集在一起使用。
在雷达覆盖范围内应用ADS
用作辅助或备份
自动相关监视 （ADS） ADS）
自动相关监视(ADS)的概念: 自动相关监视(ADS)的概念: (ADS)的概念
自动：无需机组人工发送飞机位置 相关：地面依赖于飞机的报告得知飞机
的位置。信息来自飞机，不是地面站
监视：飞机的位置得到监视
ADS作为一种监视技术，由飞机将 机上导航和定位系统导出数据通过 数据链自动发送，这些数据至少包 括飞机识别、四维位置和所需附加 数据。