芝加哥區(qū)域管制中心被人為縱火，對管制中心的通信設施造成了破壞，F(xiàn)AA不得不將芝加哥空域的管制權暫時交付給相鄰的其他幾個區(qū)域管制中心，這造成了數(shù)以千計的航班被取消和延誤。該事件發(fā)生后，美國聯(lián)邦航空局局長韋爾塔在參加9月29日舉行的空中交通管制協(xié)會年度會議時表示：“芝加哥區(qū)域管制中心縱火案的發(fā)生為我們敲響了警鐘——我們應該盡早建立起可靠靈活的空管系統(tǒng)。借助性能更好的ADS-B空管系統(tǒng)，未來我們在面對突發(fā)事件時可以更靈活地應對?！彼瑫r指出，航空公司應該配合抓緊投資安裝ADS-B機載設備系統(tǒng)。那么，1、什么是ADS-B系統(tǒng)？2、ADS-B“靈活”在什么地方呢？3、ADS-B技術發(fā)展的如何？帶著這些問題我們進入下面的學習。

　　一、ADS-B系統(tǒng)介紹

　　在ADS-B技術應用之前，也是當前應用最廣泛的技術，是機載A/C模式或S模式應答機配合地面二次雷達實施對飛機的監(jiān)視。主要的工作原理是二次雷達發(fā)送一詢問脈沖信號，機載應答機收到信號并確認后，再以脈沖信號的方式回復地面該架飛機的識別號、高度等信息，而飛機的方位信息，則由地面一次雷達探測。

　　ADS-B是自動相關監(jiān)視廣播的簡稱，顧名思義，系統(tǒng)無需人工操作或者詢問，可以自動地（每一秒一次）從相關機載設備獲取參數(shù)向其他飛機或地面站廣播飛機的位置、高度、速度、航向、識別號等信息，以供管制員對飛機狀態(tài)進行監(jiān)控。它衍生于ADS（自動相關監(jiān)視），最初是為越洋飛行的航空器在無法進行雷達監(jiān)視的情況下，希望利用衛(wèi)星實施監(jiān)視所提出的解決方案。

　　相對于航空器的信息傳遞方向，ADS-B的應用分為兩類：發(fā)送（OUT）和接收（IN）。其中OUT是ADS-B的基本功能，它負責將信號從飛機發(fā)送方經(jīng)過視距傳播發(fā)送給地面接收站或者其他飛機。ADS-B IN是指航空器接收其他航空器發(fā)送的ADS-B OUT 信息或地面服務設備發(fā)送的信息，為機組提供運行支持和情境意識，目前ADS-B IN的功能應用較少，但它是未來的ADS-B應用發(fā)展的方向。

　　ADS-B系統(tǒng)工作主要基于的機載設備有：

　?、貯TC 應答機。它是ADS-B系統(tǒng)的核心，負責收集和處理有關參數(shù)，由ATC天線通過數(shù)據(jù)鏈向地面站和其他飛機廣播。

　?、贛MR接收機。用來根據(jù)導航衛(wèi)星計算精確地飛機位置和速度信息，傳送給ATC應答機。

　?、跘DIRU計算機。向應答機提供飛機的氣壓高度等大氣數(shù)據(jù)信息。

　　④TCAS計算機。針對使用ADS-B IN 功能的飛機上，TCAS計算機用于接收1090MHZ擴展電文的數(shù)據(jù)鏈，將地面站或者其他OUT的信號顯示在駕駛艙內(nèi)。

　　⑤數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。ADS-B的OUT和IN功能都是基于數(shù)據(jù)鏈通信技術，目前應用最廣泛的也是國際民航組織推薦的是基于SSR的S模式擴展電文（ES）功能的1090MHz頻率。因該頻段為TCAS工作頻段，因而相對擁擠，目前正在發(fā)展其他的數(shù)據(jù)鏈包括UAT、VDL Mode 4。

　　綜上所述ADS-B系統(tǒng)的工作流程：

　　①裝備了GPS系統(tǒng)的飛機從導航衛(wèi)星接收授時信息從而精確地確定飛機位置和速度。

　　②ADS-B發(fā)送設備從關聯(lián)機載設備（如MMR、ADIRU）獲取所需參數(shù)信息，通過數(shù)字式數(shù)據(jù)鏈，向地面的ADS-B接收機和其它飛機廣播精確的位置和速度，以及飛機識別信息、航班號、空地狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

　　③ADS-B信號接收方，如綜合在地面ATC系統(tǒng)中，或者安裝在其他飛機上向使用者提供實時的空中交通狀態(tài)。

　　二、ADS-B的優(yōu)勢

　　通過上面對ADS-B系統(tǒng)的介紹，單就最基本的OUT功能來說，ADS-B技術對空中交通管制和航空公司均有好處，主要體現(xiàn)在以下方面：

　　對于管制中心來說，ADS-B地面站建設成本是傳統(tǒng)二次雷達的九分之一，精度可以提高至10米量級，監(jiān)視數(shù)據(jù)更新速度更快（1秒1次）。在無雷達區(qū)ADS-B作為唯一的機載監(jiān)視數(shù)據(jù)源用于地面對空中交通的監(jiān)視，以減小航空器的間隔標準，優(yōu)化航路設置，提高空域容量，在面對諸如芝加哥管制中心失火，該區(qū)域雷達監(jiān)視失效的情況時，可以相對靈活的將該區(qū)域飛機轉(zhuǎn)交其他管制中心。而在雷達覆蓋的區(qū)域，地面監(jiān)視同時使用雷達和ADS-B OUT作為監(jiān)視信息源?？梢钥s小雷達覆蓋邊緣區(qū)域內(nèi)航空器的最小間隔標準，并且減少所需要的雷達數(shù)量。同時使用ADS-B OUT或者綜合使用ADS-B和其他監(jiān)視數(shù)據(jù)源（比如場監(jiān)雷達、多點定位），為機場的地面交通監(jiān)控和防止跑道侵入等提供監(jiān)視信息，提高塔臺人員的情景意識。

　　對于航空公司來說，ADS-B的優(yōu)點表現(xiàn)在安全、效益和容量三個方面。首先， ADS-B可以保持或改善航空工業(yè)現(xiàn)有的安全標準；其次效益方面，ADS-B極大地提高了ATC系統(tǒng)監(jiān)視數(shù)據(jù)的精度，這會幫助ATC了解飛機間的實際間隔，使管制員避免效率低下的引導指令來保持間距。在尾隨程序中，幫助飛機機動到最佳運行高度，允許飛行員向ATC請求并接收改變到更高，燃油效率更佳的巡航高度?；蛟S你會考慮到系統(tǒng)改裝的成本，實際上飛機廠家以及設備制造商早已取證和制定標準，新交付的飛機大多數(shù)可以滿足運行要求，對于老舊飛機僅需要部分線路預留改裝以及機載設備的升級即可。最后容量方面，因為ADS-B的高精度和報告頻率的增加可以大幅消減飛機的間隔要求，提高空中交通管制系統(tǒng)的容量。

　　隨著ADS-B技術的發(fā)展，將在飛機逐漸應用ADS-B IN的功能，這樣一來飛行員可以在駕駛艙顯示器中實時的掌握外界的情況，包含在地面機場跑道的狀況（相當于更加詳細更遠距離的TCAS功能）極大地增強了飛行人員的情境意識，提升安全水平，提高運行效率。

　　三、ADS-B的發(fā)展

　　鑒于ADS-B 種種優(yōu)勢，世界范圍內(nèi)都在積極推進ADS-B 系統(tǒng)的建設，目前來說已知最早的ADS-B強制要求是在2010年11月的加拿大哈德森灣，在那里尾隨間隔將從80海里縮小到5海里。另外澳大利亞在2013年12月開始強制實施ADS-B運行。由于澳大利亞西部大部分空域沒有被雷達系統(tǒng)覆蓋，所以他們選擇了ADS-B監(jiān)視，以避免昂貴的雷達系統(tǒng)建設費用和維護費用。歐洲計劃2015年對進入歐洲空域的飛機強制實施ADS-B OUT，且自2013年起對生產(chǎn)線上飛機強制要求滿足ADS-B OUT運行。美國計劃到2020年1月對所有飛機，包括商用飛機和通用航空，強制要求ADS-B Out。從現(xiàn)在開始到2020年，隨著ADS-B Out設備的增加，F(xiàn)AA希望在營運人自愿的基礎上裝備ADS-B In功能，以便為用戶提供更多的經(jīng)營效益。中國正在探索在非雷達覆蓋區(qū)域NRA的ADS-B Out功能的運行。中國民航已經(jīng)在成都至九寨的航路上實施全程ADS-B監(jiān)視，并逐步在我國非雷達覆蓋區(qū)域的航路上實施ADS-B監(jiān)視的運行。成都-拉薩航線監(jiān)視工程于2009年6月獲得民航局批準，2011年7月8日，該航線開始實施 ADS-B監(jiān)視條件下縮小間隔。

　　對于航空公司來說，為滿足航路上對ADS-B的運行要求，航空營運人也在積極推進ADS-B的適航性改裝工作。東航因上海飛紐約航線需要經(jīng)過加拿大Hudson灣，為滿足當局的要求，東航5架A340-600飛機已于2010年11月初完成全部ADS-B OUT運行的改裝工作，包含以下項目：

　　① 飛機上的線路已全部符合要求。（即為增強型檢測功能EHS進行線路預設，在2005年之前因歐洲的強制要求，東航寬體機已全部完成改裝）

　?、跈C載MMR（P/N：822-1152-131）具備ADS-B OUT能力。

　　③機載ATC應答機具備ADS-B OUT能力。（ATC P/N 7517800-10005都已改裝升級至P/N 7517800-10005 SOFTWARE MOD A）

　　④完成飛機上的驗證工作，驗證ADS-B發(fā)送（ADS-B OUT）功能。完成后還需修訂相關飛行手冊，相關人員的培訓等。

　　2011年4月東航在浦東飛紐約的航線上成功進行了ADS-B的適航性驗證飛行，是國內(nèi)首家獲得民航局ADS-B正式批準的航空承運人。2013年12月12日，因香港情報區(qū)、臺灣情報區(qū)、越南情報區(qū)實施高高度ADS-B運行，東航在之前已經(jīng)完成執(zhí)飛320和737機型的ADS-B改裝工作，截至目前東航的ADS-B機載設備改裝工作已經(jīng)覆蓋絕大部分空客波音飛機。

　　四、總結(jié)

　　綜上所示ADS-B技術擁有成本低、精度誤差小、監(jiān)視能力強的特點，適用于高密度飛行區(qū)域的空中交通服務，有效的解決和避免了傳統(tǒng)監(jiān)視方式的種種弊端，其優(yōu)越性不言而喻，未來必將成為空管監(jiān)視的主要手段。然而當前該技術在中國還處于應用的初期階段，僅僅在西部的幾個航路上實施該項監(jiān)視技術。對于成長期的中國航空運輸業(yè)，空域范圍的限制，機隊規(guī)模在擴大，空管設施面臨進一步改造和完善，是加速ADS-B技術發(fā)展的重要時期。同時，ADS-B技術的推廣應用，涉及航空公司方面更新和改裝機載設備、空管方面調(diào)整地面設施的結(jié)構，民航局方面的標準制定和運行認證，因而需要各方有力配合，整體推進，才能早日實現(xiàn)ADS-B的全面應用，為實現(xiàn)建設民航強國奠定基礎。