空中广播式自动相关监视技术管制探讨

随着国际民航组织发展的CNS/ATM系统的实现,广播式自动相关监视技术得到广泛的应用,使得空中交通管制更灵活、更有效。本文对广播式自动相关监视技术的数据来源进行分析,提出一种与雷达相融合的分布式方案构想与设计。     

CNS/ATM概念下的基于时间运行技术研究

基于时间运行(Time-Based Operation,Ti BO)技术为通信导航监视/空中交通管理(CNS/ATM)技术实现的基础。该文在CNS/ATM运行路线图的基础上,介绍了Ti BO技术的概念,并对Ti BO技术的实现进行了探究,提出了一种实现方案,并介绍了Ti BO实现方案的运行流程图。同时,对Ti BO技术的下一步发展基于航迹运行(Trajectory based Operations,TBO)进行了分析。Ti BO技术的应用可以实现初始四维导航(Initial 4D,I4D),可以为民用航空提供更加准时、安全的航空运输、更高的飞行效率、更多的飞行容量以及更好的环境适应性。     

ADS-B在南海空域覆盖现状评估及需求分析

中国民航业跟随国际的脚步发展迅速,空中交通管理系统是保障民用航空安全尤为重要的因素。通信导航监视和空中交通管制为可靠的空中交通管理提供了坚实的基础。该文描述了目前常用的空中交通管制监视系统种类,突出空中交通管制利用ADS-B监视手段的意义和优势,对ADS-B系统在南海空域覆盖现状进行了评估,同时分析了ADS-B目前在南海空域的覆盖需求。     

AeroTrac自动化系统ADS-B信号的接入和配置

ADS-B技术作为新兴的监视手段在新航行系统中占有重要的位置,它将增加我空中交通管理部门的空中监视能力和整体监视精度,而AEROTRAC自动化系统是Telephonics公司的产品,在我国空管领域中应用十分广泛,也是目前少数几家可以支持ADS-B与多雷达信号融合处理的自动化系统。本文就ADS-B技术的应用、ADS-B数据在多雷达系统中处理的具体过程以及AEROTRAC系统的具体配置等方面进行分析和阐述。     

基于UAT数据链的ADS-B系统加密研究

自动广播相关监视(ADS-B)作为下一代监视技术,已经在世界范围内引起了广泛的重视。它不仅能够为空中交通管制人员提供空中监视服务,从而支持当前的交通管制程序;还能够通过座舱显示系统为飞行人员提供飞机周围的飞行动态情况,从而有效地保障了飞行安全。本文的目标是在ADS-B提供监视功能的基础上,进一步提升基于UAT数据链的ADS-B系统的安全性能。     

民航航空运行对ADS-B技术的应用

近几年,我国民航航空快速发展,运输总人次、总飞行周转量均增加,进而对空中交通管理、通信、监视、导航提出更高要求。为了获得更为真实、准确的飞机运行信息,ADS-B技术在民航航空运行中广泛应用,为航空空管监视提供新的途径。该文主要对ADS-B技术进行概述,并在此基础上探究我国民航航空运行对ADS-B技术的具体应用。民航航空是航空的一部分,指的是使用各类航空器从事除了警察、国防、海关等军事性质以外的所有航空活动。当前,我国民航业发展迅速,机型不断更新,机队规模不断扩大,需要进一步改造、完善传统空管设置。传统雷达监视手段在我国空中交通管制中广泛应用,为空中交通安全提高保障,但是,传统手段已不满足空管监视需求,可用的空域资源紧缺与空域资源的需求之间存在较大矛盾,新的监视手段急需提出。ADS-B技术是基于地-空、空-空数据链通信的GPS全球卫星定位系统,在目前民航航空运行广泛应用。     

基于CAP模型的ADS-B管制间隔标准评估

摘 要：随着航空业的快速发展,传统监视系统已无法满足空中交通管制的需求,建设以广播式自动相关监视(ADS-B)为主要监视手段的新航行系统成为必然趋势。论文提出了危险碰撞概率（CAP）模型的概念,选择终端区二次监视雷达作为参考基准系统,根据国际民航组织认可的安全目标等级（TLS）,得到ADS-B管制间隔标准评估的参考基准间隔,并通过CAP模型计算出ADS-B保持参考基准间隔时所能达到的安全等级。计算结果表明：ADS-B监视安全等级远低于TLS,在终端区使用ADS-B实施3海里的管制间隔标准是安全的。     

ADS-B采用雷达管制间隔标准的分析研究

ADS-B作为支持全球ATM的运行概念,许多国家和地区把它当作下一代监视技术的发展方向。在ADS-B管制服务运行规范中,间隔标准的确立是重点。本文通过对国际有关ADS-B/雷达的间隔标准的分析,针对现在使用的ADS-B和雷达的测量误差,研究ADS-B采用现行雷达安全间隔的可行性。     

一种基于GDL90的ADS-B机载设备的研究

本论述系统研究了一种基于GARMIN公司的GDL90的ADS-B系统。ADS-B技术已在世界民用航空得到了广泛的应用;ADS-B利用空-地、空-空通信数据链完成交通监视和信息传递,使空中交通监视和飞行变得更加得心应手;飞机接收GPS信号,确定飞机的精确位置;GDL90通过数据链形式,控制飞机定期的广播位置信息及自身飞行信息;中国民用航空飞行学院通过对ADS-B系统的应用,极大地加强了学院飞行训练的安全性,提高了飞行效率,为飞行的监视提供了强有力的手段。     

ADS-B技术在航空运行中的应用

近年来,我国航空事业快速发展,飞机总数量、总飞行周转量、运输总人次均大幅增加,同时对包括通信、导航、监视及空中交通管理的要求也大为提高。ADS-B作为新一代航空技术中比较成熟的空管监视技术,被国际民航组织(ICAO)确定为未来监视技术发展的主要方向。国际航空界正在积极推进该项技术的应用,部分国家已投入实用。     

ADS-B管制服务运行规范

在空中交通管制中,利用监视设备提供的航空器飞行动态,管制员就可以为航空器配备飞行间隔,防止航空器与航空器相撞。由于一次雷达和二次雷达系统自身具有的局限性,ADS-B的技术开始逐步应用。但由于ADS-B管制服务运行规范的缺失,就不能在保证安全的前提下,充分发挥ADS-B的设备技术优势,提高交通流量。本文主要介绍国内外ADS-B的应用、管制服务运行规范的研究发展情况及相关成果。     

广播式自动相关监视报文中几何和气压高度数据质量统计分析

广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)消息中包含几何高度、气压高度和高度质量指标等信息,分析、总结这些信息的特征、相关性可以为进一步用于空中交通管理(air traffic management,ATM)提供指导建议.对现有飞机飞行高度数据源进行分析、优化对保障飞行安全具有重要意义.基于中国某地区某地面站ADS-B数据开展研究,分析了几何和气压高度的获取方法、优缺点和可用性等,研究了基于飞行阶段的几何和气压高度以及高度差值的变化趋势,总结了ADS-B高度质量指标参数与高度差值的相关性.结果表明,664架样本飞机中几何和气压高度之间的绝对差异范围为0～284.074 m,平均为154.838 m,只有1.204％的高度偏差小于74.676 m.可见,分析与总结航空高度数据的相关性与变化规律对航空安全至关重要.     

基于SVDD的ADS-B异常数据检测

自动相关监视广播(ADS-B)与空管二次监视雷达(SSR)是空中交通管制的2种重要监视手段,其中ADS-B是目前正在推出的通信协议,在下一代空管监视系统中将会发挥重要作用.然而,ADS-B协议中安全措施缺乏,容易遭受虚假数据注入的攻击.为了识别ADS-B中的异常数据,利用与其同步的SSR数据及通过Kalman滤波得出的的协方差矩阵,得到一组具有多维属性特征的样本数据,使用支持向量数据域描述的方法(SVDD)训练样本数据,可以得到用于检测异常的分类器.利用此分类器检测之后收到的ADS-B数据,从而识别出异常数据.通过仿真实验表明,该方法对于ADS-B异常数据具有80%以上的正确识别率,其中对于固定偏差注入的检测虚警率为5%,漏警率为0,对于随机偏差注入的检测虚警率为5%,漏警率为12.5%,验证了该方法的可行性.     

航管监视系统现状分析

本文叙述了随着卫星和计算机网络技术在空管系统的应用,目前空管系统主要采取一次雷达、二次雷达、ADS-B,三种监视手段共用,具体介绍一次监视雷达(PSR)、二次监视雷达(SSR)、广播式自动相关监视(ADS-B)的基本原理和应用。并对未来监视技术进行了展望,未来将建立若干地面卫星站,实时掌握飞行数据。     

ADS-B对于TCAS性能影响的技术研究

随着航空业在我国的迅猛发展,空中交通的密度越来越大,空域安全的问题越来越突出,交通告警和防撞系统(TCAS)由于可以为机组提供决断咨询(RA)而提高了航空运营的安全性水平。TCAS使用二次雷达数据,因此理论上来讲广播式自动相关监视(ADS-B)可以通过提供更精确的位置数据来提高TCAS的性能。该文分析了ADS-B对于改善TCAS性能的可行性,同时对所述方案进行了仿真研究,结果表明ADS-B对于改善TCAS性能具有优化作用,可为后续TCAS性能优化工作提供支持。     

基于ADS-B空管模拟培训系统研究

广播式自动相关监视系统(Automatic Dependent Surveillance Broadcast,ADS-B)不仅成功应用于无雷达地区的远程航空器运行监视,且对于空中的高密度服务有广泛的应用前景.在对ADS-B技术的推广应用过程中,需要对空中交通管制员进行基于该系统的模拟培训,从而保证该系统安全高效地工作.该研究利用计算机仿真技术解决ADS-B空管模拟培训系统软件上的几个关键问题,较好地实现了飞机加入各种飞行程序的模拟仿真,并实现了通过鼠标和键盘对飞机的高度、航向、速度等参数的实时调整功能,模拟实现管制指挥过程.     

星基广播式自动相关监视系统监视数据空中位置信息质量分析

为弥补广播式自动相关监视系统(ADS-B)地面站建设成本高、技术复杂以及沙漠海洋极地等地区难以搭建的不足,可在卫星上搭建ADS-B接收机,实现对全球空中交通的监测与管制。解析星基ADS-B报文、整理报文信息、提取导航完整度类别信息(NIC)、分析空中位置数据的完好性和精度信息。选取符合完好性要求的航迹点数据,统计与航路中心线的实际位置误差,运用统计学方法对航迹误差分布进行分析。结果表明,实际误差距离符合正态分布规律,95.5%的概率下空中位置的实际误差在(101.694,211.761)m,为后续的卫星基系统监视性能的可用性分析打下了良好基础。     

星基ADS-B监视数据空中位置信息质量分析

为弥补广播式自动相关监视系统(ADS-B)地面站建设成本高、技术复杂以及沙漠海洋极地等地区难以搭建的不足,可在卫星上搭建ADS-B接收机实现对全球空中交通的监测与管制。解析星基ADS-B报文,整理报文信息,提取导航完整度类别信息(NIC),分析空中位置数据的完好性和精度信息。选取符合完好性要求的航迹点数据,统计与航路中心线的实际位置误差,运用统计学方法对航迹误差分布进行分析。结果表明,实际误差距离符合正态分布规律,95.5%的概率下空中位置的实际误差在(101.694, 211.761)m,为后续的卫星基系统监视性能的可用性分析打下了良好基础。     

基于全球卫星导航系统的ADS-B技术

目前,以美国GPS为代表的全球卫星导航系统及其应用技术已经日趋成熟,并在民用航空领域得到了充分应用。未来多卫星导航系统的出现,以及卫星导航系统新技术、新体制的出现,将促使卫星导航系统成为航空应用的重要手段。广播式自动相关监视(ADS-B)技术是一种建立在全球卫星导航系统和数据链通信基础上的航空器监视新技术。本文介绍了ADS-B技术的原理、系统组成、应用功能以及ADS-B的3种数据链技术。     

基于ADS-B的飞行安全间隔方法研究

本文主要讨论了航路飞行过程中飞机间的间隔问题。广播式自动相关监视(ADS-B)由于其优良的监视性能和低廉的成本,成为了新一代航行系统的重要组成部分。本文对ADS-B技术的性能及应用进行了阐述,基于Reich模型得出了实施ADS-B情况下两机碰撞概率的计算结果,结论符合国际民航组织的飞行安全指标,为进一步研究基于ADS-B的飞行安全间隔提供了一种有效方法。