监视新技术在我国低空空域改革中的应用

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1、监视新技术在我国低空空域改革中的应用　　【摘要】近年来，随着民航强国战略的实施，我国民航业发展迅速，急需进一步提升空域监视能力。广播自动相关监视（ADS-B）和多点定位（MLAT）等新技术相较于传统雷达，在台站建设、精度、数据更新速率及系统功能上都有很大改善，未来将广泛应用于航路、进近及场面监视，进一步提升新监视系统的可靠性，提供更高质量的监视服务能力，也是科研人员需要继续探索的问题【关键词】监视；自动相关监视；多点定位系统；应用分析0引言监视（Surveillance）作为空中交通管理的基础，为

2、空中交通管理系统提供航空器的实时动态信息，管制员利用监视信息判断、跟踪空中航空器和机场场面动目标位置，获取监视目标识别信息，掌握航空器飞行轨迹和意图、航空器间隔等。近年来，中国民航事业发展迅猛，整体水平不断提升，特别国内低空空域的逐渐开放意味着通用航空即将迎来快速发展的时期，届时低空飞行活动的数量将会大量增加，空管监视的保障能力急需适应发展需求，加强对全国各航路（线）及终端监视覆盖，进一步减少盲区，增强空管保障能力是当前空管监视工作的重点1我国空域监视现状1.1现状概述我国东部沿海地区的空域特点为

3、空中交通流量大，飞行密度高，空域结构复杂，目前雷达系统的在航迹更新频率和监视精度方面的表现有待提高。随着航路数量的增加，空域越来越密集，雷达监视管制的压力越来越大，便迫切需要能够提供更优秀监视性能的航管监视技术。我国西部部分地区虽然空域充足，但相应的地域辽阔、地形多样，而雷达设备体积庞大、部署难度大、投入成本高，雷达站设备的运输以及后续的设备维护和人员保障都存在很大的困难。而且在许多山区和偏远地区，不仅，很难满足雷达台站建设的环境要求，也无法提供人员保障、电力供给，这些问题是雷达系统设备建设的客观

4、困难。同时，许多支线机场航空运输均将保持快速增长，并且可能新增航路，而现有雷达系统覆盖率不足，且受选址条件严格，建设周期较长等因素影响，迫切需要监视新技术提供监视补盲与备份，提升监视覆盖及冗余备份能力1.2监视技术比较目前应用于空中交通管制服务的监视技术主要有雷达（PSR、SSR）、自动相关监视（ADS）和多点定位系统（MLAT）1）空管监视雷达为传统监视技术，受限于视距传播，易受到周边地理位置、电磁环境等因素的影响，覆盖范围相对较小，且造价昂贵，台站一般需要有人值守，建设、维护成本高2）自动相关

5、监视（ADS）利用全球导航卫星系统（GNSS）提供监视目标信息，定位精度高，数据更新率快，建设、运行维护成本低，但由于其依赖全球导航卫星系统（GNSS）对目标进行定位，本身不具备对目标位置的验证功能，如果航空器给出的位置信息有误，自动相关监视地面站设备（系统）无法辨别；当全球导航卫星系统无法提供正常的定位导航服务时，广播式自动相关监视（ADS）系统由于收不到导航定位信息，ADS系统无法正常提供飞机的定位信息3）多点定位（MLAT）系统的定位数据精度高，数据刷新时间短，不增加额外的机载设备即可提供高

6、精度的定位导航服务，建设、运行维护成本低。但MLAT系统的缺点是定位数据精度取决于地面基站的位置精度、基站的几何分布以及时间同步等因素。根据国际民航组织对亚太地区监视战略的建议，在航路（线）、终端区域和机场场面，多点定位系统可替代其他监视系统或作为其他监视系统的补充2监视新技术介绍2.1自动相关监视广播式自动相关监视ADS-B（AutomaticDependentSurveillance-Broadcast）技术的基本原理是飞机将机载导航设备确定的飞机位置信息及其他相关信息按照标准组成ADS-B报

7、文，通过1090ES数据链或者其他数据链，按照一定的时间间隔进行广播式发送，ADS-B地面站接收到ADS-B报文后，对报文进行分析和解码，利用ADS-B系统的连接网将数据发送到ADS-B系统的数据基站，在数据处理中心对数据进行后期的处理，数据经处理传送到相关用户的显示和提示系统中ADS-B系统包括飞机的机载ADS-B系统、卫星导航系统以及地面ADS-B系统，如图1所示飞机的机载ADS-B系统主要由两部分组成：收发装置和飞机运行参数测量计算装置，根据功能可分为发送（OUT）和接收（IN），IN和OU

8、T功能都是基于数据链通信技术。飞机运行参数测量计算装置主要为飞机自身装载的传感设备和控制单元，测量参数包括飞机运行的航行方向、速度、高度、气象信息（如温度、湿度）等信息。接收和发送装置包括信息接收设备和信息广播设备。信息接收装置，一方面，接收导航卫星传送的信息，另一方面，接收地面站以及其他飞机传送的ADS-B信息地面ADS-B系统向航空器提供两种广播服务，一种是空中交通信息服务广播（TrafficInformationServiceBroadcast，TIS-B），另一种广播服务是