广播式自动相关监视
广播式自动相关监视
广播式自动相关监视广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance–Broadcast, ADS-B)是一种先进的空中交通监控技术,通过利用机载GPS接收器和一些附加设备,在飞机上产生一个连续不断的广播信号,将航站地点、高度、速度、姿态和标识等信息传送给地面空管,这些信息可以被其他飞机和地面设施接收。
ADS-B技术提供了空中交通监测系统的一个新的方式,可以提升飞行的安全性和效率。
技术原理ADS-B技术原理是利用航空器上的GPS系统来确定自身位置和速度,并利用脉冲调制技术产生一个符合国际标准的广播信号,包括航班号码、高度、速度、地理位置等关键信息。
这些信息被广播出去,并被接收地面控制中心、周围的其他飞行器和地面站等设备接收。
具体地,ADS-B系统包含了两个组件:ADS-B外设和ADS-B地面站。
ADS-B外设由飞机上安装的一些设备组成,包括GPS接收器、脉冲调制广播电台和相关电子设备;ADS-B地面站是地面站的广播接收装置,主要负责接收ADS-B信号,并且将接收到的广播信息传送给空中交通管制部门,让其可以实时地掌握飞行器的实时位置和状态。
技术优势ADS-B技术提供了一种安全性高、有效性高的解决方案,它具有以下五个主要优势:1.实时性:ADS-B技术能够提供微秒级别的广播周期,实现实时的监测飞机状态。
通过广播周期的实时性,空中交通管制部门可以及时地调整飞机航线和速度。
2.高准确性:ADS-B技术可以提供数米的精度,远远高于其他传统的监控技术,包括二次雷达、航向失准角度指示器(AHRS)等。
这种高准确性使得飞机可以更加高效地飞行,避免了种种危险。
3.适应性:ADS-B系统可以向地面站和其它的飞行器协作,从而更好地实现对飞机位置和速度的监测和调整。
在遇到恶劣天气或飞行过程中突然出现的状况时,ADS-B系统可以更快地反应,减少事故发生的可能性。
4.多样性:ADS-B技术不仅可以应用在空中交通控制方面,也可以应用在大型船只等其他领域。
航空器ADSB自动相关监视系统
航空器ADS-B自动相关监视系统是指什么?1.ADS-B概述2.广播式自动相关监视(ADS-B)是利用空地、空空数据通信完成交通监视和信息传递的一种航行新技术。
与雷达系统相比:3.ADS-B能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息;4.建设投资只有前者的十分之一左右,并且维护费用低,使用寿命长;5.使用ADS-B可以增加无雷达区域的空域容量,减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求,大大降低空中交通管理的费用;6.ADS-B可以为航空器提供交通信息,传递天气、地形、空域限制等飞行信息,使机组更加清晰地了解周边交通情况,提高情景意识,并可用于航空公司的运行监控和管理,为安全、高效的飞行提供保障;7.ADS-B还可以用于飞行区的地面交通管理,是防止跑道侵入的有效方法。
8.ADS-B的应用将是保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段。
9.基本原理10.ADS-B(Automatic Dependent Surveillance - Broadcast)一种监视技术,使航空器、机场机动车辆及其他目标能够自动发送和/或接收数据,例如识别信息、四维位置以及其他适合广播模式的超越数据链之外的附加信息。
对于航空器和机场机动车辆而言,这些信息是从机载导航和定位系统获得的。
包含了以下几层含义:11.自动(Automatic):数据传送无需人工干预;12.相关(Dependent):航空器的设备决定了数据的可用性,数据发送依赖于机载系统;13.监视(Surveillance):提供的状态数据适用于监视的任务;14.广播(Broadcast):采用广播方式发送数据,所有用户都可以接收这些数据。
根据相对于航空器的信息传递方向,机载ADS-B应用功能可以分为发送(OUT)和接收(IN)两类。
1) ADS-B OUTADS-B OUT是指航空器发送位置信息和其他信息。
机载发射机以一定的周期发送航空器的各种信息,包括:航空器识别信息(ID)、位置、高度、速度、方向、和爬升率等。
广播式与合约式自动相关监视的信息转换
收稿日期:2004-09-10;修回日期:2005-01-11。
作者简介:白松浩(1963-),男,副总工程师,高级工程师,主要研究方向为空中交通管制自动化和新航行系统。
E -mail :shbai @public.广播式与合约式自动相关监视的信息转换白松浩,朱晓辉,陈志杰(空军装备研究院雷达所,北京100085) 摘 要:广播式自动相关监视(ADS 2B )与合约式自动相关监视(ADS 2C )是两种不同的自动相关监视体制。
通过对ADS 2B 与ADS 2C 之间监视信息的差异分析,提出一个能够使两种信息在末端应用时相互兼容的转换处理方法。
运用该方法,可以实现两种自动相关监视系统之间的信息共享,有效提高空中交通监视系统的整体效能。
关键词:自动相关监视;广播;合约;信息变换中图分类号:TP29 文献标识码:AInformation converting of automatic dependent surveillance bet w eenbroadcast and contractBAI Song 2hao ,ZHU Xiao 2hui ,CHEN Zhi 2jie(Inst.of Radar ,A ir Force Equipment Academy ,Beijing 100085,China ) Abstract :Automatic dependent surveillance 2broadcast (ADS 2B )and automatic dependent surveillance 2contract (ADS 2C )are two different air traffic control surveillance modes.Based on the analysis to the difference of the target information ,this paper gives an information convert method to make the two kind of information compatible to its end ing this method ,the target information of the two ADS systems can be shared each other to enhance the whole surveillance capability of air traffic control system.K ey w ords :automatic dependent surveillance ;broadcast ;contract ;information transform1 引 言[1]自动相关监视是目标主动报告自身位置信息,供监视者对其进行监视的一种监视方式,是随着卫星导航定位技术和空地数据链技术的发展,由国际民航组织提出并倡导的一种新的监视技术,用于在空中交通管理中对航空器飞行动态的跟踪监视。
ADSB的主要技术以及相关设备综述
ADS-B的主要技术以及相关设备综述袁义煌宋智勇王玲胡冰(湖北省无线电管理委员会办公室,湖北武汉430061)1.引言ADS-B是广播式自动相关监视的英文缩写(Automatic Dependent Surveillance-Br oadcast),是无线电技术在航空监视上的新应用,即利用空对地、空对空数据通信完成信息传递的一种新技术。
ADS-B可为航空器传送的空域交通、天气、地形等飞行信息,让机组人员清晰地了解周边的交通情况,提高情景意识,并可用于航空公司的运行监控和管理,为安全、高效的飞行提供保障。
ADS-B还可以用于飞行区的地面交通管理,防止跑道侵入【见图1,图2】。
与雷达系统相比,ADS-B能够提供更加实时、准确的航空器监视信息,可以增加无雷达区域的空域容量且维护费用低,使用寿命长。
正是因为ADS-B有以上诸多的优点,促成国际航空界积极推进该项技术的应用。
图1 航空器周边交通情况显示我国已制定出ADS-B推广应用的中、长发展规划。
部分ADS数据链组网可行性试验工程、支持ADS-B的地—空应用基础设施建设已经完成,系列配套工程正有序展开。
2. ADS-B的基本原理国际民航组织(ICAO)将ADS-B定义为“用于传递飞行参数,如:位置、航迹和速度等,通过数据链广播模式,在特定的间隔时间内发送,任何空地用户都可以申请这一功能”。
ADS-B包含了以下几层含义:自动(Automatic):数据传送不需要人工操作和地面的询问;相关(Dependent):数据的发送全部基于机载设备;监视(Surveillance):提供的状态数据适用于监视的任务;广播(Broadcast):采用广播方式发送数据,所有用户都可以接收这些数据。
根据相对于航空器的信息传递方向,机载ADS-B应用功能可分为发送(OUT)和接收(IN)两类(相对于航空器)【见图3】。
图3 ADS-B 工作原理示意图2.1 ADS-B OUTADS-B OUT是指航空器的机载发射机以一定的周期发送航空器的各种信息,包括:航空器识别信息(ID)、位置、高度、速度、方向和爬升率等。
ADS-B系统技术的研究与应用分析
ADS-B系统技术的研究与应用分析引言:我国民航将首先考虑在西部无雷达覆盖的地区建设和推广应用ADS-B系统,并积极稳妥地推进其在西部航路的应用,同时作为东部地区雷达补盲和备用监视手段。
在保证安全的基础上,提高监视能力,提高空域利用效率,满足未来飞行流量增长对监视系统的需求,并跟踪国际ADS-B技术的进展,对ADS-B空-空应用进行研究。
一、ADS-B系统技术分析1、ADS-B系统技术介绍广播式自动相关监视(ADS-B)是一种监视技术,即航空器通过广播模式的数据链,自动提供由机载导航设备和定位系统生成的数据,包括航空器识别、四维定位以及其他相关的附加数据。
地面和其他航空器可以接收此数据,并用于各种用途,如在无雷达覆盖地区提供ATC监视,机场场面监视以及未来空-空监视等应用服务。
ADS-B具备以下技术特征:自动(Automatic):不需要人工的操作,不需要地面的询问。
相关( Dependent ):信息全部基于机载数据。
监视 ( Surveillence ):提供位置和其它用于监视的数据。
广播(Broadcast ):数据不是针对某个特殊的用户(在ADS-C中是这样),而是周期性的广播给任何一个有合适装备的用户。
ADS-B不仅是一种监视手段,实际上也是一个数据链系统,可用来传送飞机的位置信息和其他参数,如ICAO地址、速度等信息。
为了允许使用用于监视和类雷达间隔的空中位置信息,在提供位置信息的同时需提供一个参数,该参数是位置信息的质量和可信度衡量指标。
2、ADS-B系统数据链分析S模式应答机(Mode S Transponder)的下行频率是1090MHz,信息的格式是简单的脉冲位置编码,ADS-B系统使用1090 ES数据链。
1090 ES消息接收单元收到来自空中接口的位置、速度、标识等消息,通过报告汇总生成单元形成标准的ADS-B报告(包括状态报告、模式报告和OC报告)并将其存储在报告输出缓存中,这些报告在控制信息的引导下,以Category 021的数据格式发送至ADS-B数据用户。
广播式自动相关监视(ADS-B)
2、对地面设备的要求
• 支持 ADS-B 运行服务的空管自动化系统、 地面站等设备应满足 ADS-B 运行性能和功 能需求,并获得民航局相关部门开放运行批 复。
3、对航空器的要求
• 在实施 ADS-B 运行之前,航空器应满足民航局对 ADS-B 相关适航审定的要求,航空器应取得由民 航局无线电管理部门指配的 24 位航空器地址编 码。航空器应可以通过机组设置航空器识别信息。
• 2.5 如管制单位根据实际情况,规定了雷达 和 ADS-B 的不同间隔标准,在雷达和 ADS-B 混合监视的空域内,且雷达与 ADS-B 均不能对空域完全覆盖,应采用较 大间隔。
3、测定航空器之间的间隔:
• 3.1 两架航空器的 ADS-B 位置符号,以两个符 号中心的距离测算; • 3.2 一架航空器的 ADS-B 位置符号与另一架航 空器的一次雷达标志,以两个中心距离测算; • 3.3 一架航空器的 ADS-B 位置符号与另一架航 空器的二次雷达标志,以 ADS-B位置符号的中心 至二次雷达标志最近边缘的距离测算;一架航空 器的 ADS-B 位置符号与另一架航空器的雷达位置 符号,以其中心之间的距离测算。
• B、如果有未预测到的 GNSS 完好性缺损的情况 出现,如机组报告航空器出现机载接收机自主完 好性监测(RAIM)告警,管制员应当向该航空器附 近区域的其他航空器机组证实是否也有类似的情 况出现,并在必要情况下建立相应的安全间隔。 在确认GNSS 完好性符合要求之前,空中交通管 制单位应当终止提供 ADS-B 服务,并建立相应的 安全间隔。
2、 ADS-B 管制应用和运行中对运行环境, 运行间隔,空中交通管制、飞行情报和告 警服务,飞行电报,紧急情况处置,陆空 通话用语,实施细则的制定等应当符合本 规程的规定。
ADS-B的主要技术以及相关设备综述
ADS-B的主要技术以及相关设备综述袁义煌宋智勇王玲胡冰(湖北省无线电管理委员会办公室,湖北武汉430061)1.引言ADS-B是广播式自动相关监视的英文缩写(Automatic Dependent Surveillance-Br oadcast),是无线电技术在航空监视上的新应用,即利用空对地、空对空数据通信完成信息传递的一种新技术。
ADS-B可为航空器传送的空域交通、天气、地形等飞行信息,让机组人员清晰地了解周边的交通情况,提高情景意识,并可用于航空公司的运行监控和管理,为安全、高效的飞行提供保障。
ADS-B还可以用于飞行区的地面交通管理,防止跑道侵入【见图1,图2】。
与雷达系统相比,ADS-B能够提供更加实时、准确的航空器监视信息,可以增加无雷达区域的空域容量且维护费用低,使用寿命长。
正是因为ADS-B有以上诸多的优点,促成国际航空界积极推进该项技术的应用。
图1 航空器周边交通情况显示我国已制定出ADS-B推广应用的中、长发展规划。
部分ADS数据链组网可行性试验工程、支持ADS-B的地—空应用基础设施建设已经完成,系列配套工程正有序展开。
2. ADS-B的基本原理国际民航组织(ICAO)将ADS-B定义为“用于传递飞行参数,如:位置、航迹和速度等,通过数据链广播模式,在特定的间隔时间内发送,任何空地用户都可以申请这一功能”。
ADS-B包含了以下几层含义:自动(Automatic):数据传送不需要人工操作和地面的询问;相关(Dependent):数据的发送全部基于机载设备;监视(Surveillance):提供的状态数据适用于监视的任务;广播(Broadcast):采用广播方式发送数据,所有用户都可以接收这些数据。
根据相对于航空器的信息传递方向,机载ADS-B应用功能可分为发送(OUT)和接收(IN)两类(相对于航空器)【见图3】。
图3 ADS-B 工作原理示意图2.1 ADS-B OUTADS-B OUT是指航空器的机载发射机以一定的周期发送航空器的各种信息,包括:航空器识别信息(ID)、位置、高度、速度、方向和爬升率等。
ads-b out(飞行)
机载ADS-B应用功能可分为发送(OUT)和接受(IN)两类。
ADS-B IN
目前应用的广播式自动相关监视(ADS-B)主要是基于1090MHz
扩展电文数据链的ADS-B OUT技术,具有S 模式扩展电文能力的二次 雷达应答机,能够满足ADS-B OUT对机载系统性能的需求,1090MHz 扩展电文数据链的下行频率为1090 MHz,传送数据包括24位飞机地址 码、位置、高度、呼号等。ADS-B地面站接收到发射的数据并转发给 空中交通管制员以准确跟踪该飞机。
✓ COMM A 是一个地面向飞机问询的通讯协议,在 1030MHZ的56比特或者112比特。
✓ COMM B 是一个飞机向地面答复的通讯协议(根据 COMM A 的询问),在1090MHZ的56或者112比特。
ADS-B OUT
ADS-B OUT是指航空器向外发送信息。机载发射机以一定周期发送航空器的各种信息,包括:航空 器识别码、位置、高度、速度、方向和爬升率等。OUT是机载ADS-B设备的基本功能,需要充分的 监视数据提供能力、报文处理(编码和生成)能力、报文发送能力。只要相关机载电子设备正确安 装且正常运行,ADS-B系统一般无需飞行机组干预即可自动工作。对于ADS-B OUT功能,要求两个
ADS-B IN
Cockpit perspective
• ATSA AIRB (Airborne) • Enhanced traffic awareness during airborne operations.
• ATSA ITP (In Trail Procedure) • More opportunities for FL change (optimum FL, turbulences).
ADS-B介绍
ADS-B IN
M&S(Merging and Spacing)概念
M&S是航路和终端区域中利用新技术和新程序来增强归 并和排序操作;
引入的M&S好处:
降低管制员的工作量; 减少无线电频率的拥塞; 增加容量; 降低油耗、噪声、污染排放。
ADS-B IN
SURF(Airport Surface)概念
2009年完成28套ADS-B 1090 ES地面站建设并 投入使用,目标是实现澳大利亚全境的ADS-B监 视覆盖; 计划在2013 年前强制实施ADS-B监视; 为FL 300以上的飞机提供服务; 各航空公司自愿加改装机载设备;
ADS-B在国外的应用
澳大利亚——高空空域项目(UAP)
ADS-B我国政策及发展情况 我国对ADS-B技术政策
¾ 发展战略
9适应国际民航组织监视系统发展政策,满足我国民 用航空运输和空中交通服务发展需求,提供为保证 安全、提高效益的监视政策、技术标准、运行要求 和设施装备; 9对ADS-B系统进行评估,验证系统的可靠性,并验 证基于ADS-B系统的运行程序是否满足中国民航对 监视系统的要求,保证运行安全;
作为UAP项目的延伸,UAP二期预建设16套 ADS-B地面站,进一步扩展监视范围; UAP二期预计实现以下功能:
实现FL 200以上航路覆盖; 提供雷达覆盖区域以下空间的ADS-B覆盖; 可能增加海洋上空覆盖;
9 9 9
ADS-B在国外的应用 澳大利亚——高空空域项目(UAP)
注:2010年8月 FL 300 29套ADS-B地面站
ADS-B地面站系统
z
全向天线 :
¾ 4dBi,6dBi,9dBi,12dBi
什么是ADS-B
WAM 监视 CPDLC 通讯 ADS-C 监视
监视处理器
ACARS 网络
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ADS-B 机载设备
19
需要安装什么:机载设备
可选项目1
MC D U < F MS 1 < F MS 1 MENU MC D U MENU 2 > F MS F MS 2 >
AT-910上方 向性天线 航路信息选择
上全向天线 ADS-B Out ADS满足DO满足DO260/260B
提高效率和容量
短期:改善当前程序的使用
在无雷达地区提供 “类似雷达服务”,更为灵活 填补雷达覆盖盲区
长期:减小雷达环境下的间隔,基于:
改善的监视源,具有高精度和高更新率,以及新的程序/任务 提高决策支持工具的性能
13
空管领域应用
从航路,到进近控制,到机场地面控制
航路或终端区监视
在无雷达空域
在中低流量地区和无雷达地区提供空管监视(盲区填补)
雷达处理
HMI
1- 雷达航迹
Priority order
安全网络处 理 飞行计划处 理 飞行计划与信号处理中 集成 ADS-B ADS-B 处理
2- ADSB 航迹
特殊标志
间隔一秒
3- ADSC 航迹
4- 飞行计划航迹
独立处理,用于定位的单独航迹标签
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集成选项 2
管理双雷达和 ADS-B 覆盖区,提高精度和更新率
ADS-B 概述
Philippe Bernard-Flattot VP Air Operations Guillaume Gaillet Marketing Manager Surveillance systems
ADS-B讲义
▪ 通过ITP可以使飞机更多的在其最优高度层上飞行或在顺风 的高度层上飞行,以达到减少燃料消耗和CO2释放
▪ 通过ITP可以尽可能的离开高飞机密度或气流不稳定的高度 层,提高安全性
ADS-B IN
❖M&S(Merging and Spacing)概念
▪ M&S是航路和终端区域中利用新技术和新程序来增强归 并和排序操作
方位和距离显示在平面位置显示器上
二次监视雷达
❖ A/C模式雷达:
只能询问和处理飞机的飞机代码和高度码,高度码和飞机代码均为 12个bit
❖ A/C模式二次雷达的缺陷:
▪ 有效作用区内,应答机均可作近似同步的回答,可能造成显示屏 信号重叠紊乱,同时增加应答机工作负荷
▪ 机动飞行时,由于遮蔽效应,可能造成回波瞬时中断 ▪ 飞机必须要安装应答机,限制了其在某些地区的使用 ▪ 方位精度较差 ▪ 编飞机代码少(4096)
❖M&S的两个阶段示意图
ADS-B IN
ADS-B IN
❖ ABESS阶段
▪ AOC利用ABESS Tool为多条航路上的飞机制定速度和方向 ▪ 保证每架飞机以合理的间隔和顺序到达合并点,为FDMS建立基础
❖ FDMS阶段
▪ 在ABESS结束阶段,ABESS为具备FDMS能力的飞机制定相应的参数, 并上传给飞机
▪ 参数包括:要跟踪的飞机的Flingt ID(TTF)、合并点、需要保持 的距离(SI)
ADS-B IN
❖ 说明:
▪ 此这两个阶段中,ATC的职责不变,仍是空中飞机间隔保持的主要 责任单位。在必要情况下,ATC可以介入,直接引导飞机,修改速 度等以保持间隔。
▪ 为避免AOC和ATC的间隔标准冲突,两个部门每天都需要协调,保 证有一致的间隔标准。
航空器ADSB自动相关监视系统
根据相对于航空器的信息传递方向,机载 ADS-B 应用功能可以分为发送(OUT )和接收(IN )两类心ri1 in d1象纸航空器ADS-B 自动相关监视系统是指什么?1.ADS-B 概述广播式自动相关监视(ADS-B )是利用空地、空空数据通信完成交通监视和信息传递的一种航行新技术。
与雷达系统相比:ADS-B 能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息;建设投资只有前者的十分之一左右,并且维护费用低,使用寿命长;使用ADS-B 可以增加无雷达区域的空域容量,减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求,大大降低空中交通 管理的费用;ADS-B 可以为航空器提供交通信息,传递天气、地形、空域限制等飞行信息,使机组更加清晰地了解周边 交通情况,提高情景意识,并可用于航空公司的运行监控和管理,为安全、高效的飞行提供保障 ;ADS-B 还可以用于飞行区的地面交通管理,是防止跑道侵入的有效方法。
ADS-B 的应用将是保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段。
2.基本原理ADS-B ( Automatic Dependent Surveillance - Broadcast ) 一种监视技术,使航空器、机场机动车辆及其他 目标能够自动发送和/或接收数据,例如识别信息、四维位置以及其他适合广播模式的超越数据链之外的附 加信息。
对于航空器和机场机动车辆而言,这些信息是从机载导航和定位系统获得的。
包含了以下几层含 义: 自动(Automatic ):数据传送无需人工干预;相关(Dependent ):航空器的设备决定了数据的可用性,数据发送依赖于机载系统; 监视(Surveillance ):提供的状态数据适用于监视的任务; 广播(Broadcast ):采用广播方式发送数据,所有用户都可以接收这些数据。
唯A*S兀他核AM叫1)A DS-B OUTADS-B OUT是指航空器发送位置信息和其他信息。
2024年一级建造师之一建民航机场工程实务真题精选附答案
2024年一级建造师之一建民航机场工程实务真题精选附答案单选题(共45题)1、广播式自动相关监视的数据源是由()提供的。
A.卫星数据链B.机载设备C.场面监视雷达D.航行情报系统【答案】 B2、航站楼综合布线系统中使用的电缆和光缆的两端均应标明相同的()。
A.标识符B.汉字C.英文字母D.数字【答案】 A3、飞行区指标为4F,跑道宽度为60m,道肩宽度为7.5m,则跑道端安全地区宽度至少应为()m。
A.150B.120C.75D.60【答案】 B4、导航设备及附属设备的安装中,机房环境调节设备安装完成后可进行()。
A.走线架安装B.弱电设备安装C.接地装置安装D.供配电设备安装【答案】 B5、机场灯光设施电源使用最多的是()。
A.发电机B.蓄电池C.直流电D.交流电【答案】 D6、塔台空管设备配置中必需配置的设备是()。
A.甚高频通信设备B.空管雷达终端显示设备C.气象信息显示设备D.飞行数据输入输出设备【答案】 A7、多普勒全向信标的保护场地是以天线为中心的()。
A.扇形区域B.由A区、B区和C区组成的矩形区域C.圆形区域D.圆形和长方形合成的区域【答案】 C8、机场道面在其使用年限内,受轮载和气候等因素长期、反复的作用,道面结构的整体或某一组成部分会逐渐出现疲劳损坏和塑性变形累积,这是由于()不足造成的A.强度B.刚度C.耐久性D.气候稳定性【答案】 C9、航显系统服务器、存储系统应采用(??)供电。
A.柴油发电机B.UPSC.5V直流电D.400Hz交流电【答案】 B10、对于机场信息集成系统,其主运行系统的存储系统应采用()存储。
A.磁盘B.光盘C.云端D.共享【答案】 D11、机坪设备区停放标志的标志文字颜色为()。
A.白色B.红色C.黄色D.黑色【答案】 A12、机场场道工程专业承包一级资质的企业净资产要求为()以上。
A.1000万B.4000万C.6000万D.80000万【答案】 C13、实施雷达管制必须有()设备的支持。
多点相关监视(MLAT)与广播式自动相关监视(ADS-B)系统合装的可行性分析
1两种监视技术原理简介1.1MLAT原理。
在二维上来说,假设有两个站点F1、F2接收到了同一目标的信号(这个信号可以是飞机对地面二次雷达询问的应答,也可以是飞机自发产生的广播式信号,如Squitter等),接收信号的时间差即为TDOA(Time Difference of Arrival)。
根据数学定义,双曲线上任意一点与两个焦点的距离差的绝对值为定值(|d1-d2|=K),所以目标就在以这两个接收站为焦点的一组双曲线上(若TDOA为零,那么目标在距离两个接收站相同距离的一条直线上)。
在此基础上,如果再增加一个接收站点F3,那么每两个接收站点都能确定一组双曲线,所有双曲线的交点即为目标的二维位置。
如果自动化系统需要的是飞机提供的气压高度,那么三个站点确定的二维位置与解码出来的气压高度就可定位目标的三维位置;此外,若再增加一个接收站点F4,则此系统可自行计算目标的高度,四个站点可对目标完成三维位置定位。
1.2ADS-B原理。
与我们常用的导航仪类似,支持ADS-B广播的飞机机载设备中包含GPS(Global Positioning System)接收定位设备。
通过对不同GPS卫星报文的接收处理,机载设备可对飞机自身进行定位。
定位完成后,机载S模式应答机(Mode S transponder)通过1090MHz扩展Squitter(本文只讨论1090ES数据链,对其他数据链不赘述)数据链将位置信息、航班号、S模式地址等信息广播出去。
接收到广播信息后,地面站将内容一一解析出来,并按ASTERIX CAT21标准格式传送数据至终端自动化系统。
2技术应用现状及前景2.1多点相关定位技术。
目前首都机场有一套捷克ERA公司生产的多点相关监视系统(包括场面监视子系统和进近监视子系统)在用。
国内部分机场正在计划、建设此类系统。
作为空管监视类新技术之一,在国内大部分机场有很大的应用前景。
大型机场场面情况复杂,建筑物较多,考虑到建设成本,单纯依靠场面监视雷达无法完成机场场面的完全覆盖。
空中交通管制监视技术
空中交通管制监视技术在传统雷达监视技术应用的基础上,已逐步发展出多点相关定位(MLAT或MDS)和广播式自动相关监视(ADS-B)等一系列新监视技术。
1、广播式自动相关监视(ADS-B)广播式自动相关监视(ADS-B)是一种基于全球卫星定位系统(GNSS)和利用空-地、空-空数据链通信完成交通监视和信息传递的空管监视新技术,即航空器通过广播模式的数据链,自动提供由机载导航设备和定位系统生成的数据,包括航空器识别、位置、速度及意向信息。
地面和其他航空器可以接收此数据,并用于各种用途,如在无雷达覆盖区域提供ATC监视、机场场面监视以及未来的空-空监视等应用服务。
国际民航组织(ICAO)将其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,一些国家已投入实用。
美国已建立了ADS-B数据链的政策:整个美国大约有500多部雷达组网构成系统,负责对空监视。
其中美国国家空域系统(National Airspace System,NAS)是为世界上最大、最复杂同时也是技术最先进的航空管理控制系统。
雷达目前是主要的监视手段,针对终端区机场周围近程的飞行器和气象的监视,针对航路飞行器和气象的远程的监视和跟踪,及场面和跑道上飞行器和车辆的监视。
实现军用和民用、空中和地面、空域和机场的协调。
2、多点相关定位(Multilateration/MLAT或MDS)多点相关定位又称多点相关监视,该技术是依靠先进的计算机处理方法,将各MLAT接收站所收到飞机应答信号的时间上的细微差别(Time Difference of Arrival,TDOA)计算就可以对该架飞机的空间位置进行精确定位。
国际上主要的多点定位监视系统的生产商为ERA公司(原为捷克公司,后被美国收购)、Sensis公司、THALES公司、Rannoch公司和RokeManor公司,这些生产厂商来自美国、英国、法国、加拿大和捷克。
美国ERA公司将产品称为MSS (Multilateration Surveillance System),美国Sensis公司将产品称为MDS (Multilateration Detection System),法国THALES公司将产品称为MLAT (Multilateration)。
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ADS-B IN
✓ 航电设备接收其他飞机发送的ADS-B OUT 信息 ✓ 满足空对空应用的要求
如:增强情景意识,保障空中间隔, 等等
29
ADS-B组成
❖ADS-B OUT
机载发射机以一定的周期发 送航空器的各种信息,包括 :航空器识别信息、位置、 高度、速度、方向和爬升率 等。地面通过接收机载设备 发送的ADS-B OUT消息,监 视空中交通状况。
广播式自动相关监视 (ADS-B)
内容提要
ADS-B系统介绍 ADS-B的应用 国外ADS-B的发展和应用情况 我国ADS-B的应用情况
我国ADS-B政策及规划
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内容提要
ADS-B系统介绍 ADS-B的应用 国外ADS-B的发展和应用情况 我国ADS-B的应用情况
我国ADS-B政策及规划
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ADS-B系统介绍
1090 ES :全球通用 UAT 和VDL-4:局部地区
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ADS-B组成
❖ADS-B信息处理与显示
▪ 信息处理:飞机位置信息的估计、跟踪、报告 以及其他辅助信息的获取预处理。
▪ 信息显示:在地面站以伪雷达的画面提供给管 制员,在飞机上由CDTI等提供给飞行员。
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ADS-B组成
❖ADS-B的扩展功能
❖D -相关(Dependent):信息全部基于机载数据。 ❖S -监视(Surveillance):提供位置和其它用于监视
的数据。
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自动相关监视
自动相关监视ADS
❖ 分类:ADS-A/C、ADS-B。 ❖A/C :寻址式/契约式,通过点对点寻址至签署了
数据接收合同的地面站,是端对端通信。 ❖B :广播式,以广播方式向全空域发送自身的位置
报告。
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自动相关监视
❖ADS-A/C:
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自动相关监视
❖ADS-A/C:
▪ 飞机与空管单位之间点对点通信连接 ▪ 通信方式:甚高频数据链(VHF)、高频数据
链(HF)、二次雷达S模式应答机、移动卫星 通信等 ▪ 飞机向下报告的内容有:飞机识别号、经度、 纬度、高度、航路点、航向、速度等 ▪ CDPLC-管制员飞行员数据链
每一帧的ADS-B数据信息都是由这几个种类的 数据组成的,区别在于每一帧包含的种类不同, 有的没有SV,有的则没有MS。
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ADS-B数据链技术
❖VDL-4
工作频率:108-136.975MHz 多信道工作 信道带宽:25kHz 调制方式:GFSK 采用STDMA和超长帧技术 传输速率:19.2kb/s 基于OSI 7层参考模型 要求:严格的时间同步
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自动相关监视
❖ADS-B:
▪ 自主、周期性地广播信息报告 ▪ 信息内容:飞机识别号、三维位置、航行意图
、速度等 ▪ 更新速度快 ▪ 可监视所有具备相应机载设备的目标 ▪ 真正实现空天地一体化协同监视
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自动相关监视
ADS在L888航线上的应用
减小了间隔 ,增加了空 域容量,提 高安全水平
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ADS-B
❖ 引言 ❖ 自动相关监视 ❖ ADS-B ❖ ADS-B组成 ❖ ADS-B数据链技术
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引言
❖ 空中交通管制与自由飞行
ATM(中心控制)
自由飞行
❖ ADS-B技术的出现,为自由飞行提供了可能。
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自动相关监视
自动相关监视ADS
❖A -自动(Automatic):不需要人工的操作,不需要 地面的询问。
其它机载 信息源
未加装ADS-B设备的 飞机
机载ADS-B收发信机
地-空 数据链
ADS-B地面站
雷达
MDS
气象 网关
监视信息处理 数据融合/转发
ATC中心 17
ADS-B组成
❖ADS-B系统组成
▪ 地面站 ▪ 机载设备 ▪ 数据处理中心 ▪ 数据传输网络
以网状、多点对多点方式完成视距范围的数据双 向通信。
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ADS-B数据链技术
❖VDL-4信息格式
时隙n起始
1个时隙=13.33ms
时隙n+1起始
发送功率建立
同步
832us (16bit)
1250us (24bit)
数据突发帧
10000us (192bit)
时间保护
1250us (24bit)
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ADS-B数据链技术
地面信息
188ms 地面段有752MSO 32个地面广播时隙每
个有22MSO
ADS-B信息
UAT帧=1s
812ms
ADS-B信息段有3248MSO
48MSO的时间保护
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ADS-B数据链技术
❖ UAT信息结构
一个UAT帧持续时间1秒 前32个时隙188ms供地面站广播TIS-B及FIS-
B消息。 后812ms分配给ADS-B报告,每秒一次,每
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ADS-B
❖ADS-B 提供全阶段的监视
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ADS-B
❖ ADS-B与雷达的比较
特点 更新率 高度精度
位置精度
速度矢量 覆盖范围
价格
ADS-B 1 次/s 约 25ft
至少+/-10m
爬升/下降率;航向;速度 全空域(LOS)
地面设备 100 万美元
雷达 1 次/4.8s(终端区),1 次/12s(航路)
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ADS-B
❖ 优点
空空监视
• 改进的飞行间隔
• 看得见的避让
场面监视
• 增强的航路空空操作
• 改进的飞行员态势感知
• 增强的场面交通控制管理
• 降低潜在的机场入侵、地面相撞
地空监视 • 可覆盖无雷达区域 (改进的分离
间隔) • 增强的专用VFR运行
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ADS-B
❖ADS-B 提高空管运行的安全性、效率和容量
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ADS-B组成
❖ADS-B IN
航空器通过ADS-B IN接收其 他航空器发送的ADS-B OUT 信息或者地面服务设备发送 的信息,为机组运行提供支 持。ADS-B IN可以使机组在 驾驶舱交通信息显示设备( CDTI)上“看到其他”航空 器的运行状况,从而提高机 组的空中交通情景意识。
发接送收的其监他视航数空据器 接信收息地F面IS站-B上/T传IS-的B
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ADS-B数据链技术
❖ 1090ES ADS-B信息
▪ ME:一个56比特信息位,ADS-B信息的主要 部分内容,包括:空中位置信息,机场场面位 置信息,航空器识别码(ID)和信息类型,机载 速度信息,测试信息等。
▪ PI:一个24比特信息位,包含均等覆盖的代码 标签(CL)和询问代码(IC),组成联合奇偶校验 和地址域。
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ADS-B数据链技术
❖ 1090ES
频率:1090MHz 编码方式:PPM 发射信息:报头+数据块 接入方式:随机 报头模式:4脉冲序列,长度8µs 一次传输一个类型的消息 数据传输率:1Mb/s
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ADS-B数据链技术
❖ 1090ES信息结构
一个信息包含:112bit数据
标准的ADS-B报告内容 状态报告、模式报告和速度报告
空由器G位NS置S数获据得航
航空身器相广关播监发视送自 地面站接受数据用于 空中交通监视
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ADS-B组成
❖ADS-B OUT应用
ADS-B NRA :用于无雷达覆盖区域 ▪ 盲区填补
ADS-B RAD : 用于雷达覆盖空域 ▪ 作为雷达的补充或潜在替代手段
ADS-B APP : ADS-B用于机场地面活动区交通监 视 ▪ 先进地面移动引导和控制系统的信息源 ▪ 小型机场也能具有基本机场监视,并为跑道 入侵报警提供支持
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ADS-B组成
❖ ADS-B地面站
▪ 包括地面接收机、天线、数据服务器、显示单元、附属 网络和通信设备
数据天线 GPS天线
GBT 服务器
显示计算机 光纤电缆
显示计算机
塔台1
显示计算机
塔台2
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ADS-B组成
❖ ADS-B机载设备 ▪ 包括GPS接收处理单元、ADS-B收发信机、监 视信息处理系统、CDTI等
个ADS-B报告为16或32字节,其中地面广播 部分为时分复用并采用时间同步以减小信息 重叠,ADS-B部分采用随机接入的方式。
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ADS-B数据链技术
❖ UAT ADS-B信息
比特同步:一个36位同步序列。 信息数据块:支持基本UAT ADS-B信息
有144位,长UAT ADS-B信息有272位。 前向纠错:产生于基于有规则的RS 256-
❖ 1090ES ADS-B信息
▪ DF17:S模式应答机ADS-B消息 ▪ 包含:下行数据链字段、能力字段、地址字段
、消息字段、校验字段。
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ADS-B数据链技术
❖ 1090ES ADS-B信息
▪ CA:一个3比特信息位,用来报告基于S模式 应答机的ADS-B发射装置的能力和应答机状况 通知。
▪ AA:一个24比特信息位,包含发射装置的地址 和地址的类型。
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ADS-B组成
❖ADS-B信息源
▪ 全球卫星导航系统(GNSS) ▪ 惯性导航系统(INS) ▪ 惯性参考系统(IRS) ▪ 飞行管理器 ▪ 其它机载传感器,如大气数据系统
全球卫星导航系 统(GPS等)
大气数据计算机
飞行管理计算机
ADS-B信息
惯导系统
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ADS-B组成
❖ADS-B信息传输
ADS-B的信息传输以ADS-B报文形式,通过空-空 、空-地数据链广播式传播。数据链技术包括: ▪ Mode S 1090MHz ES ▪ 通用访问信机UAT ▪ VDL-4 ▪ ICAO定义