ADS-B技术在CNS/ATM中的应用研究

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)是通信导航监视/空中交通管理(CNS/ATM)技术实现的重要基础。该文介绍了ADS-B的基本原理及其在CNS/ATM中的应用,这些应用可以改善空中交通管制、增加空域容量、提升飞行安全。     

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。     

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。     

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。     

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。     

ADS-B在常德桃花源机场空中交通管制中的应用

由于传统的管制技术的弊端日益凸现出来,对新的管制技术的研究显得日益迫切,ADS-B监视技术作为一种新的空中管制监视技术,成为了目前研究的热点。本文在介绍常德桃花源机场的基本概况和ADS-B监视技术的基本原理的基础上,分析了ADS-B监视技术相对于传统空中管制技术的优势和便利,如精准和高效的提供数据信息,有效飞行预警,缩短飞行安全间隔、提高空间资源利用率,节省成本等,并通过采取思想上的重视和行动上的培训的路径来充分发挥ADS-B监视技术的功能,更好地为常德桃花源机场运输航班和通用航空混合运行的局面服务。     

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。     

MGS-01型ADS-B系统在南中国海的应用

由于我国南海海洋面积广阔,陆地面积少,安装雷达比较困难,加上随着"一带一路"的提出,在飞过南海的航班越来越多,目前只有一部航管二次雷达供管制员使用,管制员的指挥压力越来越大,ADS-B作为新型航空监视技术今后在南海的地位极其重要。本文主要介绍MGS-01 ADS-B系统在南海的应用必要性,该系统的组成、信号流程、信号传输及其应用,在安装过程面临的问题以及解决方法,安装完成后对评估ADS-B数据可靠性、覆盖范围来验证该系统能够在南中国海的实用性,为ADS-B监视技术在实际应用方面提供相关的经验。     

空中交通管制运行中的差错管理探析

我国航空事业在近几年开始飞速发展,在带来交通的便利和经济效益的同时也增加了空域交通的复杂性.空中交通管制是保障空中交通安全的有效措施,为加强空中交通管制的作用,必须加强对交通管制运行中差错的管理,以预防事故的发生.本文通过对空中交通管制差错管理进行概述,分析了空中交通管制运行中的差错,并提出了相应的对策,以期更好的满足空中交通运行需求.     

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在南中国海的应用分析

随着南中国海航班量的增大和国际ADS-B航路的实施,ADS-B作为一种新兴监视技术在南中国海的应用显得尤其重要.本文主要通过对南中国海空域ADS-B数据完好性,可靠性及信号覆盖范围等重要数据分析了ADS-B在南中国海的应用情况.通过分析证明了ADS-B在南中国海的实用性,为ADS-B监视技术的实际应用方面提供相应的经验.     

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.     

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.     

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。     

ERA ADS-B地面站系统应用分析

广播式自动相关监视（ADS-B）是一种新兴的空管监视技术,是未来空管监视技术发展的主要方向.目前我国ADS-B技术主要作为雷达监视的补盲,主要应用在洋区和山区等边远地区.西沙雷达站作为我国首批ADS-B技术试点台站之一,最先安装和使用了ADS-B地面站设备.本文主要对西沙雷达站使用的ERA ADS-B地面站系统的工作原理及应用情况进行简要介绍.     

区调扇区和进近扇区复杂度对比研究

随着空中交通流量的增加,空中交通管制面临着严峻挑战,表现在进近与区调扇区间管制协调的矛盾日益突出。对比国内某管制区进近扇区和区调扇区的管制复杂度能更好地协调进近扇区和区调扇区的空中交通管制工作负荷,均衡进近扇区和区调扇区的管制复杂度,达到提高扇区容量的目的。为科学合理地对比扇区管制复杂度,构建了扇区静态复杂度对比的指标及其量化方法,并设计了静态复杂度对比实验来对比进近扇区与区调扇区的静态复杂度。另采用"管制扇区空域复杂性分析系统"软件,以厦门高崎国际机场为例,根据真实雷达管制数据,通过实验,分析对比了进近扇区与区调扇区的动态复杂度。通过分析实验结果,发现进近扇区管制比区调扇区管制复杂度更大更难。为达到均衡工作负荷、提高空中交通流量、减轻管制员负荷的目的,对现有的进近扇区和区调扇区的管制方法和空域结构提出了一些合理化建议。     

浅谈ADS-B在进近排序中的应用

以遂宁机场进近管制,在ADS-B监视下的实际指挥经验。参照现有运行标准,通过分析训练飞行的特点,结合学院训练飞行实际情况,给出合理的ADS-B监视下的进近排序判断选择和排序方法。     

雷达模拟机培训系统中几个关键环节的应用

监视雷达系统已成功应用于我国高密度飞行区域的空中交通服务。在对监视雷达技术的推广应用过程中需要对使用该系统的空中交通管制员和飞行指挥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。研究解决了利用计算机仿真技术解决雷达模拟机培训系统软件上的几个关键问题,结合运行实际,较好地模拟空中交通管制环境,达到培训提高管制员指挥技能等功能。