二十世纪以来,随着民航的飞速发展,空中交通流量越来越大,现有的管制技术和管制手段将不能满足要求,同时给管制人员加重了负担,增加了人为失误的几率。因此,ADS-B技术在通用航空中的推广是是非常有价值而且有必要的。近年来,世界各国普遍加大了对ADS-B技术的研究和推广应用。中国民航飞行学院在我国首次应用ADS-B 系统,极大地提高了训练飞行的安全性和空域的利用率。随着我国通用航空公司机队规模扩大和机型的更新,很多机型都具备地空双向数据通信能力,这就为加快ADS-B在中国民航的应用步伐提供了有利的条件。
一、 ADS-B系统应用的必要性及优点
(一)ADS-B系统必要性
ADS-B技术用于空中交通管制,可以在无法部署航管雷达的大陆地区为航空器提供优于雷达间隔标准的虚拟雷达管制服务;在雷达覆盖地区,即使不增加雷达设备也能以较低代价增强雷达系统监视能力,提高航路乃至终端区的飞行容量;多点ADS-B地面设备联网,可作为雷达监视网的旁路系统,并可提供不低于雷达间隔标准的空管服务;利用ADS-B技术还在较大的区域内实现飞行动态监视,以改进飞行流量管理;利用ADS-B的上行数据广播,还能为运行中的航空器提供各类情报服务。ADS-B技术在空管上的应用,预示着传统的空中交通监视技术即将发生重大变革。
ADS-B技术用于加强空-空协同,能提高飞行中的航空器之间的相互监视能力。与应答式机载避撞系统(ACAS/TCAS)相比,ADS-B的位置报告是自发广播式的,航空器之间无需发出问询即可接收和处理渐近航空器的位置报告,因此能有效提高航空器间的协同能力,增强机载避撞系统TCAS的性能,实现航空器运行中既能保持最小安全间隔又能避免和解脱冲突的空-空协同目的。ADS-B系统的这一能力,使保持飞行安全间隔的责任更多地向空中转移,这是实现“自由飞行”不可或缺的技术基础。
ADS-B技术能够真正实现飞行信息共享。空中交通管理活动中所截获的航迹信息,不仅对于本区域实施空管是必需的,对于跨越飞行情报区(特别是不同空管体制的情报区)边界的飞行实施“无缝隙”管制,对于提高航空公司运行管理效率,都是十分宝贵的资源。但由于传统的雷达监视技术的远程截获能力差、原始信息格式纷杂、信息处理成本高,且不易实现指定航迹的筛选,难以实现信息共享。遵循“空地一体化”和“全球可互用”的指导原则发展起来的ADS-B技术,为航迹信息共享提供了现实可行性。
(二)ADS-B的优点
(1) 该技术是新航行系统的里程碑,将向机组和管制员提 供可靠、精确的冲突信息,来提高飞行安全。
(2) 通过使用现有可用的数字通信技术,便可低成本地将 ADS—B迅速应用。
(3) 它向机组提供了目前无法提供的冲突信息。
(4) 地空使用该技术不仅能知道冲突的位置,且能清楚地 看到冲突的方向、速度和相对高度;当冲突转弯、加速、爬升 或下降时,ADS—B将立即清晰地显示其变化,通过其功能来 提高飞行安全。
(5) 通用航空飞机能使用该系统接收诸如地区天气及文字性咨询的飞行信息服务。
二、通用航空飞行特点
通用航空作为中国民用航空快速发展过程中的一个新亮点有着巨大的潜力。通用航空的飞行架次也将随着通用航空的快速发展而迅速增加。然而,通用航空在作业的过程中呈现出与普通运输航班不一样的特点,即高速性、机动性、安全性、公共性、舒适性、国际性等,更明显的体现在通用航空飞行过程中使用的高度基准。
通用航空多使用轻型飞机和直升机,重量大多在5700公斤以下,其中有4~6座的单发动机飞机(约占50%)。较大的公务机一般有 2台发动机装在机翼上(活塞式发动机和涡轮螺旋桨发动机)或装在机身尾部两侧(涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机),可载10人左右。通用航空是我国民用航空的重要组成部分,通用航空飞行具有远离基地、设备简单、条件艰苦、复杂多变、安全压力大、往往低于雷达覆盖高度等特点。野外作业点多、线长、面广,流动性大,高度分散,易受到气候和地理条件的制约和影响,表现出很强的季节性和突击性。
此外,通航飞行专业技术强,不同的作业项目有不同的要求和标准,要求驾驶员有熟练的技术、丰富的专业知识和对各种特殊情况的处理能力。在工具方面,通用航空一般使用小型飞机或活动翼飞机,大多进行低空或超低空飞行,加上在各种专业飞行过程中使用的仪器设备各不相同,需要通用航空人员对其实施的作业和使用的工具进行深入的了解和掌握。
三、ADS-B在通用航空中的使用方法
对飞机进行识别是ADS-B管制服务的前提,同时管制员与飞行员需在起飞前进行调校,进行时钟、精度等校正,管制员应当在管制屏幕上确认该飞机的标识并确认该标识与飞机实际的高度速度等信息一致,失去识别时,应当立即通知该航空器并重新识别或终止ADS-B服务。此外,还需在必要时实行位置报告,并给予航空器ADS-B引导。鉴于广播式自动相关监视工作原理,飞行员可以清楚的了解到自己的位置,同时也能知道和其他飞机的相对位置,这样就相当于扩大了飞行员的视野,真正实现飞行信息共享。ADS-B下的飞行可以理解成扩展了的目视飞行,即实施ADS-B本身的间隔与目视间隔混合运行,这对于飞行安全和缩短安全间隔相当重要。
结束语
通用航空业为整个航空业的基础,除了通用航空业可以促进航空制造业、民航运输业的发展与完善,更重要的是可以培养大量的航空人才。二十世纪以来,随着民航的飞速发展,空中交通流量越来越大,现有的管制技术和管制手段将不能满足要求。广播式自动相关监视能满足用户的需求。ADSB-B的使用能增加空域容量;扩大监视范围;降低设施投资;为空地交通提供低成本、高效的监控。ADS-B 技术为我国通用航空的发展提供了技术支持,是我国通用航空监视服务的发展之路,也会是我国民航的发展之路。
参考文献
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作者简介:王昌吕(1992年1月-),男,本科交通运输方向,中国民航飞行学院绵阳分院