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广播式自动相关监视(ADS-B)在飞行运行中的应用 [复制链接]

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发表于 2010-8-14 02:54:22 |只看该作者 |倒序浏览
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发表于 2010-8-14 02:54:33 |只看该作者
信息通告
中国民用航空局飞行标准司
    ooooooo-_.-______-____一
编  号:IB - FS - 2008 - 002
下发日期:2008年9月8日
广播式自动相关监视(ADS - B)
    在飞行运行中的应用
目    录
1.概述……-    ………………………………………………….3
2.基本原理………    ………………………………………………….4
  2.1  ADS -B…    ………………………………………………….4
    2.1.1  ADS—B OUT……………………………………………4
    2.1.2 ADS—B IN………………………………………………5
  2.2  ADS—A/ADS—C…………………………………………………7
3.应用领域………    ………………………………………………….8
  3.1  ADS -B OUT  ……………………………………………………8
  3.2 ADS -B IN  ………………………………………………………9
4.机载设备    …………………………………………………10
  4.1  机载系统组成……………………………………………………10
  4.2数据链系统………………………………………………………10
    4.2.1  频段分配………………………………………………10
    4.2.2  1090ES…………………………………………………11
    4.2.3  UAT  ……………………………………………………12
    4.2.4VDL Mode 4……………………………………………12
    4.2.5  几种教据链的比较……………………………………12
4.3 GNSS接收机……………………………………………………13
4.4 CDTI  …..    …………………………………………………13
4.5  机载设备配置……………………………………………………14
    4.5.1 1090ES系统………………………………………………14
    4.5.2 UAT………………………………………………………14
5.发展状况    …………………………………………………15
  5.1  ICAO  …..    …………………………………………………15
  5.2  澳大利亚一    …………………………………………………15
    —1一
  5.3  美国……一    ………………………………………………一17
  5.4加拿大…一    ………………………………………………一17
  5.5  欧洲……一    ………………………………………………一18
  5.6泰国……--    ………………………………………………一19
  5.7  中国……-.    ………………………………………………一19
  5.8  制造厂商..    ………………………………………………一19
    5.8.1  波音公司…………………………………………………19
    5.8.2空客公司…………………………………………………20
    5.8.3其他厂商…………………………………………………20
附录一  缩写参考..    ………………………………………………一21
附录二  ADS -B相关标准………………………………………………23
附录三  澳大利亚ADS -B运行要求……………………………………25
  1.机载设备要求…    ………………………………………………..25
  2.运行规则………    ……………………………………………….-25
    (1)航空器编码………………………………………………………25
    (2)航空器识别信息…………………………………………………26
    (3)飞行计划…    ………………~……………………………..26
    (4) ATC对ADS -B的使用…………………………………………26
3.对飞行员的要求………………………………………………………26
    (1)紧急代码…    ………………………………………………..27
    (2)管制服务…    ………………………………………………..27
    (3)空中交通情景意识………………………………………………27
4.人为因素………    ………………………………………………..28
    (1)对驾驶舱设备的熟悉……………………………………………28
    (2)显示数据的可读性………………………………………………28
    (3)数据输入…    ………………………………………………,.29
    (4)工作量……    ………………………………………………..29
    (5)信息处理…    ………………………………………………一29
5.陆空通话用语…    ………………………………………………..30
-2-
广播式自动相关监视( ADS - B)
    在飞行运行中的应用
    1.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。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。
    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可为航空器提供相关交通信息,传送天气、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,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
    -3-
交通流量、减少建设投资的重要技术手段,也是我国向民航强国迈
进的标志之一。
    2.基本原理
    2.1  ADS -B
    广播式自动相关监视( ADS -B,Automatic Dependent Surveil-
lance - Broadcast),是航空器或者在飞行区运行的车辆定期发送其
状态向量和其他信息的一种功能o ADS -B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。
    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。
    2.1.1ADS -B OUT
    ADS -B OUT是指航空器发送其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o OUT是机载ADS -B
设备的基本功能。
    地面系统通过接收机载设备发送的ADS -B OUT信息,监视
-4-
空中交通状况,起到类似于雷达的作用。
吣镀‰,
    图1  ADS -B OUT
    ADS -B发送的航空器水平位置一般源于GNSS系统,高度源
于气压高度表o GNSS的定位决定着ADS -B的定位。由于GNSS
使用WGS - 84坐标系,所以ADS -B系统中水平位置的表达是以
WGS - 84为基准的,这与我国2008年7月1日启用的中国2000
坐标系是一致的。目前GNSS系统的定位精度已经达到了10米
量级,因此ADS -B的定位分辨率也可达到10米量级。而雷达设
备因为固有的角分辨率限制,监视精度相对较低,且无法分辨距离
过近的航空器。
    2.1.2ADS -B IN
    ADS -B IN是指航空器接收其他航空器发送的ADS -B OUT
信息或地面服务设备发送的信息,为机组提供运行支持。
    ADS -B IN可使机组在驾驶舱交通信息显示设备(CDTI)上“看
    -5-
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。
    图2  ADS -B IN
    ADS -B地面站也可以向航空器发送信息,具体分为两类:空中
交通情报服务广播(Traffic Information Service - Broadcast,TIS -B)和
飞行信息服务广播(Flight Information Services - Broadcast,FIS -B)o
    TIS - B:ADS -B地面站接收航空器发送的ADS -B位置报
文,将这些数据传递给监视数据处理系统(Srmreillance data pro-
cessing system,SDPS),同时SDPS也接收雷达和其他监视设备的数
据,SDPS将这些数据融合为统一的目标位置信息,并发送至TIS -
B服务器。TIS -B服务器将信息集成和过滤后,生成空中交通监
视全景信息,再通过ADS -B地面站发送给航空器。这样机组就
可以获得全面而清晰的空中交通信息。TIS -B的应用可以使
-6-
ADS -B不同数据链类型的用户获得周边的空域运行信息,从而
做到间接互相可见。
    FIS - B:ADS -B地面站向航空器传送气象、航行情报等信息。
这些信息可以是文本数据,也可以是图像数据。文本格式的气象
信息包括日常报( METAR)、特选报(SPECI)、机场天气预报(TAF)
等。图像格式的信息包括雷达混合图像、临时禁飞区域和其他航
行信息。FIS -B使机组可以获得更多的运行相关信息,及时了解
航路气象状况和空域限制条件,为更加灵活而安全的飞行提供
保障。
    2.2ADS - A/ADS -C
    ADS -A和ADS -C是等同的概念o ADS -A(自动相关监视
一寻址式)是Automatic Dependent SurveiⅡance - Addressed的简称,
ADS -C(自动相关监视一合同式)是Automatic Dependent Surveil-
lance - Contract的简称。
    ADS -C的工作方式与ADS -B有本质上的不同o ADS -C基
于点对点模式的航空电信网( ATN)数据链信道,ADS -C需要数
据收发双方约定通信协议,如使用航空器通信寻址与报告系统
( Aircraft Commuucation Addressing and Reporting System,ACARS)o
ADS -B呆用广播式方案,收发双方不需要另行约定通信
协议。
    正常情况下,ADS -C监控一般由地面站发起。空中交通服
务部门( ATS)通过ATN通信网络,一般是卫星通信(SATCOM)或
    -7-
VHF,向航空器发送监控报文。机载设备接收报文后,通过ATN
数据链按照ATS和航空器约定的通信协议将航空器的位置信息
发送给ATSo ATS接收航空器回复的信息,将其显示在监视设备
上,从而达到对空中交通进行监视的目的。
    ADS -C一般应用在海洋和内陆边远等没有监视的区域,或
者应用在航空交通流量较小的空域。一般情况下,ADS -C采取
卫星通讯,通信周期为5分钟,紧急情况下通信周期为1分钟。
    图3  ADS - A/ADS -C
  3.应用领域
  3.1  ADS -B OUT
  ADS -B OUT通过广播航空器自身位置的方法向ATC或其他
航空器提供监视信息。目前ADS -B OUT监视主要用于以下三个
方面:
    (1)无雷达区的ADS -B监视(ADS -B NRA)o ADS -B OUT
-8-
信息作为唯一的机载监视数据源用于地面对空中交通的监视,以
减小航空器的间隔标准,优化航路设置,提高空域容量。
    (2)雷达区ADS -B监视(ADS -B RAD)o地面监视同时
使用雷达和ADS -B OUT作为监视信息源。目的是缩小雷达
覆盖边缘区域内航空器的最小间隔标准,并且减少所需要的雷
达数量。
    (3)机场场面监视(ADS -B APr)o只使用ADS -B OUT或者
综合使用ADS -B和其他监视数据源(比如场监雷达、多点定位),
为机场的地面交通监控和防止跑道入侵等提供监视信息。
    3.2ADS -B IN
    ADB -B IN的具体应用还在发展之中,目前预计有以下几个
方面:
    (1)提高机组情景意识o ADS -B IN可以帮助机组全面了解
空中或者机场场面的交通状况,为安全有效地管理飞行做出正确
决策。
    (2)保持间隔。保持航空器空中间隔目前仍是ATC的责任,
适用的最小间隔标准可能不会改变。但在具有ADS -B IN功能
时,机组可能履行以下职责:
    i)指定间隔(Delegated Separation):ATC要求机组与指定的航
空器保持间隔。保证空中最小间隔的责任由ATC转移至机组。
该应用要求确定使用条件、机动飞行的限制、适用的空中最小间隔
栎准和应急程序等。
    -9-
    ii)自主间隔(Self Separation):机组按照规定的最小空中间隔
标准和适用的飞行规则与其他航空器保持间隔。这种运行类似于
现有的目视飞行规则运行。
    (3)获取飞行信息o ADS -B IN为机组获取飞行运行支持信
息提供了新的渠道。
    4.机载设备
    4.1  机载系统组成
    与ADS -B功能有关的主要机载设备包括数据链系统、GNSS
接收机和IN功能所需要的CDTI等。虽然一些二次监视雷达
( SSR)的机载应答机可以用于发送ADS -B信号,但不包含SSR
应答机功能、独立的ADS -B机载电子系统也可以满足ADS -B
的功能要求。
    4.2  数据链系统
    ADS -B的OUT和IN的功能都是基于数据链通信技术。共
有三种数据链路可供ADS -B用户选择使用:S模式的基于异频
雷达收发机的1090ES数据链、通用访问收发机(UAT)和模式4甚
高频数据链(VDL -4)o
    4.2.1  频段分配
    UAT所用的频段处于DME( X)波段内;1090ES直接使用SSR
应答机的1090MHz;VDL -4使用频率为118MHz - 137MHz,波道频
宽25KHzo
- 10 -
图4 L波段民用航空频率分配( MHz)
    4.2.21090ES
    1090ES是基于SSR的S模式扩展电文(ES)的功能。
    A/C模式二次雷达应答机的数据传输内容非常有限,而S模
式应答机具有较强的数据传输能力。装有S模式应答机的航空
器,都有自己单独的编码,对地面询问信号采用标识本机编码来回
答oS模式的上下行数据链可以用于地空或空空双向数据交流。
S模式应答机地址码数量可达1677万个,足以实现全球一机一
码oS模式应答机,其询问信号和应答信号都包含有56位比特
(短报文)或1 12位比特(长报文)的数据块,其前24位为飞机地
址码,其他的数据位可用于传送所需的飞机参数0 1090ES就是基
于S模式长报文的一种技术。
    1090ES的下行频率为1090MHz0 1090ES传送的数据包括24
比特飞机地址码、位置、高度、呼号等0 1090ES传送的位置信息每
0.5秒更新一次。
    目前一些商业化的S模式二次雷达应答机,已经能够满足
ADS -B OUT对机载系统性能的需求0 1090ES接收机目前装备在
TCAS系统上。
    - 11 -
k


    4.2.3UAT
    UAT是FAA提出的一种数据链路格式,工作在978MHz,双向
传输o UAT模式的机载收发机为专用的通用访问收发机(UAT),
机载和地面收发机均采用978MHz的收发频率。
    目前,成熟的UAT产品是接收和发送为一体的集成设备。
    4.2.4VDL Mode 4
    是瑞典民航局于1994年提出的数字数据链路o VDL-4数据
通信与ATN完全兼容。目前Eurocontrol正在致力开发用于通信、
监视服务的VDL -40
    4.2.5  几种数据链的比较
    1090ES、UAT和VDL -4三种数据链互不兼容。
    1090数据链目前在TCAS、SSR等领域得到了广泛的应用,技
术比较成熟,但是现有的S模式地面设备基本不具备上行数据传
送能力o FAA考虑到1090要支持TCAS防撞系统、MDL多点定位
系统、SSR二次雷达等多项业务,1090链路比较拥挤,而美国通用
航空约占全美总飞行流量的1/3,非常需要动态、实时的信息服
务,FAA为通用航空飞行选择了UAT链路。
    为解决1090ES与UAT互不兼容的缺点,国际上一些厂商推
出了双数据链结构的接收设备,这些设备一般工作在UAT数据格
式下,当接收到1090ES数据时,其内部电踣将1090ES数据转换为
UAT数据格式。这种设备虽然做到了全面兼容1090ES数据链和
UAT数据链,但是造价也相应增加,使这种双频接收机在通用航
- 12 -
空领域的应用受到了一些影响。
    VDL -4现在还缺乏实际应用经验和实例。
    4.3GNSS接收机
    ADS -B系统采用的航空器位置信息理论上可以来自于飞行
管理系统( FMS)、惯性系统(INS/IRS)和卫星导航系统(GNSS),但
目前成熟的产品和技术规范都将GNSS作为ADS -B的唯一位置
信息来源。所以GNSS是ADS -B机载设备的另一个重要组成部
分o GNSS直接关系着ADS -B的定位准确性和可信性。如果
GNSS失效,ADS -B将无法提供航空器位置。目前GNSS基本是
使用美国的GPS系统。
    ADS -B对GNSS的完好性提出了明确要求。所有接收机都
要求具有接收机自主完好监视RAIM( Receiver Autonomous  Integrity
Monitoring)功能。在ADS -B新的技术规范中要求在电文报告中
包含GNSS完好性参数。
    4.4CD’Ⅱ
    具有IN功能的ADS -B设备还需要安装与之交联的CDTIo
CDTI直观地为飞行员提供各种信息,帮助飞行员了解周围的交通
情况o CDTI可以是手持式显示器,也可借用机载的ACAS/TCAS
的显示设备或仪表板上已有的显示设备,并且通常以移动地图作
为显示背景。
    ADS -B倍息可以与地形数据、地面气象雷达数据、ACAS/
TCAS和其他数据整合到一起,显示在CDTI上,从而使ADS -B可
    - 13 -
以支持一些更高级的运行功能。
    4.5  机载设备配置
    4.5.11090ES
    如仅需要ADS -B OUT功能,则要求两个主要电子组件:
    (1)S模式1090ES应答机
    ( 2) GNSS接收机
    具备ADS -B OUT和IN功能的综合收发系统要求4个主要
电子组件:
    (1)S模式1090ES应答机
    ( 2) GNSS接收机
    (3)1090接收机。目前唯一用来接收并解码1090MHz信息的
电子设备安装在TCAS接收机上。未来,根据性能要求,ADS -B
IN接收机也可能安装在飞机其他组件上。
    (4) CDTI。根据飞机设备认证要求,CDTI可以是驾驶舱的一
个固定或组合部分,也可以是便携式设备。
    4.5.2UAT
    机载设备由两部分组成:
    (1)通用访问收发机(UAT)o机载的UAT通过内置的GPS接
收机定时采集飞机位置等数据,自动广播飞机识别代码等相关数
据,从而建立空空、空地双向数据链。
    ( 2) CDTI。飞行人员使用该设备来监视周围空域的飞机。
- 14 -
l平板计算机{
l(供显示用)l
图5  UAT系统框架图
电源
    5.发展状况
    5.1  ICAO
    ICAO推荐基于1090ES的ADS -B OUT系统。为了更好的配
合ADS -B的应用,ICAO的间隔和空域安全专家小组(SASP)已经
在DOC 4444中推出了关于ADS -B间隔标准。对于1090ES数据
链、GNSS接收机等设备,ICAO附件10中有详细的规定o ICAO
DOC 9871中对S模式雷达应答机的标准进行了说明。这些文件
是各国发展ADS -B的重要规章依据。
    ICAO亚太地区办公室计划在东南亚建立ADS -B监视网络,
在无雷达覆盖区域使用ADS -B OUT系统进行监视。
    5.2  澳大利亚
    澳大利亚已实施ADS -B OUT运行,提供空中监视服务。澳
大利亚计划使用ADS -B覆盖其无雷达区域,并逐步扩展到大部
分有雷达覆盖的繁忙空域。
    一15 -
    澳大利亚已完成了1 1个地面台站的建设,可以完全覆盖
30000英尺以上的高空;在2008年完成28个地面台站建设,覆盖
10000英尺以上的空域;计划在2012年前完成全部39个地面台站
建设,强制实施ADS -B监视,航路完全取代二次雷达。
    通过使用ADS -B,澳大利亚可将原来的航空器最小间隔标
准由程序管制下的10分钟(约为80海里)缩小到5海里,大大增
加空域容量,实现主动监视,提高运行安全水平。
    在目前飞往澳洲的国际航班中,400/0的飞机已具有ADS -B
机载设备能力。在强制实施ADS -B之前,空管部门将为具备
ADS -B能力的飞机提供优先服务。我国的国航、东航和南航三
家公司已经获得在澳大利亚运行ADS -B的资格。
  图6澳大利亚ADS -B基站在30000英尺高度上的监视覆盖区域
- 16 -
    澳大利亚选择1090ES标准,同时适用于运输航空和通用航空。
    在规章制定方面,CASA颁布了CA0 20. 18号适航指令,对机
载设备标准作了详细的规定。此外CASA颁布的AC21 - 45对
ADS -B运行相关设备提供了指导,AC21 - 45的附件D部分对符
合要求的设备进行了不完全列表。
    5.3  美国
    FAA将ADS -B确定为下一代空中交通运输系统(NGATS)的
基石之一,以期减少航班延误,提高系统运行的安全性。
    由于美国国内空管设施完善,运输航空一般都处于雷达覆盖
范围之内,FAA决定在通用航空领域首先推行ADS - Bo FAA拟
要求运输航空使用1090 ES,通用航空使用UATo按照FAA的计
划,ADS -B将在2010年具有可用性,在2013年实现全美覆盖。
ADS -B将为机组提供图形化的气象、地形和飞行信息。
    FAA已经在阿拉斯加建设了ADS -B地面台站,完成了运行试验。
美国UPS公司已经将该公司的107架航空器进行了ADS -B改装。
    FAA的飞行标准司(AFS)正在针对新的机载设备和运行程序
制定操作使用指导文件,而空中交通组织部门( ATO)则为空域应
用ADS -B开发新的管制程序。
    5.4加拿大
    加拿大计划在不具备霄达覆盖的哈德森湾进行ADS -B OUT
运行实验,要求从2008年1 1月20日起,飞越哈得森湾地区的飞
机必须安装ADS -B OUT设备。该实验采用1090ES数据链,飞行
    - 17 -
高度层为FJ330至FI370,将来扩展到FL290以上。使用ADS -B
技术后,有望实现将程序管制间隔标准缩小为使用ADS -B的5
海里的最小间隔标准,并可优化航路结构,缩短飞行时间,减少燃
油消耗。不具备ADS -B能力的营运人可能会被限制使用最佳的
飞行路线或高度。
    图7  哈德森湾ADS -B运行范围
    5.5  欧洲
    2006年,Eurocontrol启动了CASCADE ADS -B项目。近期目
标为:在欧洲为现有的1090ES应答机在无雷达区域的ADS -B应
用取得适航许可。
    EASA于2008年5月发布了AMC20 - 24《关于在无雷达区域
应用ADS -B监视的1090 ES合格审定》,目的是为了明确ED126
- 18 -
(DO - 303)规定的无雷达区域ADS -B应用,并解决不同供应商
之间的地面设备差异问题o Eurocontrol计划在完成适航批准阶段
后进行运行应用试验。
    5.6泰国
    泰国近期开始了ADS'-B地面设施建设,应用OUT功能实现
空中交通的地面监视。其地面监视网络不但可以覆盖泰国全部领
空,而且可以监视周边的空中交通情况。
    5.7  中国
    从2005年开始,民航飞行学院开始使用UAT系统,完成了六
种机型近200架飞机的机载设备加装。目前已经能完成对本场训
练的初、中级教练机进行实时、准确的跟踪监控,飞机之间也可以
互相了解对方的位置和高度,提高了飞行训练的安全性,为UAT
系统在我国通用航空的使用进行了有意义的探索。
    民航局空管局在成都双流机场、九寨机场各安装了一套ADS
-B地面试验设备。计划在成都至九寨航路将实现全程ADS -B
监视。该试验采用1090ES,用于验证ADS -B的精度和可靠性。
空管局还计划在西部一些航路实施ADS -B监视。
    5.8  制造厂商
    5.8.1  波音公司
    波音近期目标是机载设备符合D0260A标准,实现ADS -B
OUT功能。最终目标则是支持完全的ADS -B IN功能。
    波音787系列和747 -8系列飞机犄完全支持D0 260Ao波音
    - 19 -
计划为所有还在生产的系列航空器提供ADS -B 1090ES升级服
务,并进一步提供D0 260A升级服务。航空器进行的升级包括以
下三项:GPS升级为MMR或GPSSU;机载数据传输设备升级为S
模式应答机;TCAS软件版本的升级。
    5.8.2  空客公司
    A380飞机是空客公司第一种满足EASA NPA - 2007 - 05标
准、可在无雷达覆盖地区进行ADS -B OUT运行的航空器o A320、
A330、A340系列在无雷达覆盖区域的ADS -B OUT运行能力也得
到了EASA的认证。在无雷达覆盖区域进行ADS -B OUT运行,
上述空客系列飞机如使用符合D0 260标准的电子设备,只要更新
AFM就可以达到要求。
    空客认为未来机载设备应符合D0 260A的要求。空客计划
在2009年展开TCAS接收数据与ADS -B机载设备融合的认证,
并对不同机型制定相应的改装计划。
    5.8.3  其他厂商
    一些机载设备厂商已经交付了许多符合D0 260标准的S模
式二次雷达应答机。如澳大利亚Mircoair公司主要为通用航空提
供ADS -B机载设备,其产品包括一台机载应答机,一台编码器,
两支信号发送天线,同轴电缆和集线器并且提供安装服务。
    对于ADS -B进一岁的发展,这些厂商认为从技术上是容易
实现的,只需要统一设备标准,就可以提供相应产品对航空器进行
快速改装和升级。
- 20 -
附录一缩写参考
ACAS:航空器防撞系统
ACARS:航空器通信寻址与报告系统
ADS:自动相关监视
ADS -A:寻址式自动相关监视
ADS -B:广播式自动相关监视。
ADS -C:合同式自动相关监视
AFM:飞机飞行手册
AFMS:航空器飞行手册补充件
AFI'N:航空固定电信网
AIP:航行资料汇编
AMC:可接受的符合性方法
ANSP:空中导航服务提供者
ATC:空中交通管制
ATN:航空电信网
ATS:空中交通服务
CDTI:驾驶舱交通信息显示
CASA:澳大利亚民航局
CASCADE:欧洲ATS监视和通信应用合作
CNS/ATM:通讯、导航和监视/空中交通管理
- 21 -
EASA:欧洲航空安全局
ES:扩展电文
FAA:美国联邦航空局
FIS -B:广播式飞行情报服务
FLTID:航班识别号
FMS:飞行管理系统
GNSS:全球导航卫星系统
GPS:美国全球定位系统
ICAO:国际民航组织
MDL:多点定位监视系统
RAIM:接收机自主完好性监测
RTCA:美国无线电技术委员会
SATCOM:卫星通信
SDPS:监视数据处理系统
TCAS:交通预警和防撞系统
TIS -B:广播式交通情报服务
TSO:技术标准指令
UAT:通用访问收发机
VDL:甚高频数据链
- 22 -
附录二  ADS -B相关标准
    RTCA DO - 242A:ADS -B的最低航空系统性能标准
    RTCA/DO - 249:ADS -B应用的开发实施计划指南
    RTCA/DO - 259:初步应用飞行座舱显示器(CDTI)的应用描述
    RTCA D0260:1090MHz ADS -B最低运行性能标准
    RTCA DO - 260A:1090MHz ADS -B和rⅡS—B的最低运行性
能标准
    RTCA DO - 263:空中防撞管理应用:发现、预防和解决
    RTCA DO - 282A:基于UAT的ADS -B设备最低性能要求
    RTCA DO - 286A:TIS -B最低航空系统性能标准
    RTCA DO - 289:航空器监视应用(ASA)最低航空系统性能标
准( MASPS)
    RTCA DO - 303:NRA的SPR文件
    FAA TSO C- 166A:1090MHz无线电频率使用扩展电文ADS -
B和rⅡS-B设备
    FAA AC120 - 86:航空器监视系统和应用
    SAE ARP5365:座舱飞行显示器人机界面标准
    ICAO附件10Ⅳ卷
    JAA建议增补通知(NPA) 20 - 12A/ACJ20X11增强监视S模
式应答机系统的认证
    - 23 -
    JAA指导材料第18号:增强监视S模式应答机系统认证
    CASA AC草稿21  - 45( O)
    CASA NPRM: ADS -B机载航空电子设备的安装与使用
    EASA AMC 20 - 24:关于在无雷达区域应用ADS -B监视的
1090 ES合格审定
- 24 -
  :三  澳大利亚ADS—B运行要求
  1.机载设备要求
  (1) ADS -B发射机必须满足:
  2004年9月20日生效的TSO - C166;或
  2006年12月21日生效的TSO - C166a;或
  2003年10月2日生效的ATSO - C1004;或
  2004年12月22日生效的ATSO - C1005;或
  CASA颁布的其他标准。
  (2)在2012年6月28日以后,必须由符合2002年9月19日
生效的TSO - C145a或者TSO - C146a或者CASA认证的其他系统
来提供航空器的地理位置信息。
    (3)气压高度应由符合1983年8月18日生效的TSO - C88a
或者2003年10月24日生效的ETSO - C88a或者CASA认证的其
他设备提供。
    (4)在飞行过程中ADS -B设备的开关必须可由飞行员控制,
并广播航空器编码。
    2.运行规则
    (1)航空器编码
    在进行ADS -B运行之前,首先应取得航空器24比特的编
码。这些编码由CASA颁发给航空器所有者,由航空公司的持照
    - 25 -
航空器维护工程师( LAME)输入。这些编码可以以2进制编码,
或16进制编码格式表示。如果航空器在CASA没有注册,可以向
CASA为航空器申请编码。
    (2)航空器识别信息
    航空器识别信息(FLTID)等同与航空器呼号,既可应用于S
模式SSR,也可以应用于ADS - Ba呼号由机组设置,最长7个字
符。在CDTI上FLTID以标签的形式显示。为了使FLTID与飞行
计划关联,FLTID必须与飞行计划第7项的航空器识别信息相一
致。在澳大利亚运营的航空公司在飞行计划中必须使用ICAO的
三字码而不是IATA的二字码。
    (3)飞行计划
    在ICAO飞行计划第10项设备项中,还没有ADS -B的指定
字母。需要在第18项备注项中填写“RMK/ADSB"o
    (4) ATC对ADS -B的使用
    ATC部门使用监视信息的优先顺序为雷达、ADS -B、ADS -C
和航迹推测。因为ADS -B是基于GNSS定位报告,ATC将使用
GNSS预测系统来预知ADS -B的服务性能。机载ADS -B设备所
发送的位置完好性信息将决定管制部门提供何种管制服务。
    3.对飞行员的要求
    在进行ADS -B运行之前,应该明确飞行员必需的准备工作。
通常情况下,飞行员需完成的ADS -B OUT淮备工作非常少,因为
ADS -B OUT基本上是自动化的。飞行员应当对ADS -B有一定
- 26 -
了解,以便执行ATC的指令o ATC可能要求飞行员改变FLTIDo
或者在ATC发现问题,比如发现高度数据有误时,ATC可以要求
飞行员关闭ADS -B系统。如果无法满足ATC的要求,要及时与
ATC报告。
    (1)紧急代码
    除了通常的紧急情况、非法干扰和通信失效信息外,ADS -B
还可能包括低燃油、医学报警等紧急情况代码。当然,不是所有的
航空器都支持这些报警代码。紧急情况代码与机载设备有关。飞
行员在进行ADS -B运行之前应当了解机载设备情况。
    (2)管制服务
    飞行员可能不知道自己处于雷达管制还是ADS -B管制之
下。通常飞行员仅仅被告知航空器已被“识别”o当然,通过ATC
的一些特殊术语,飞行员可以了解管制手段。飞行员应当保证
ADS -B机载设备和SSR机载设备都处于工作状态,以此满足管
制要求。
    (3)空中交通情景意识
    在飞行之前,飞行员应掌握CDTI的作用,并学会如何借助该
设备建立空中交通情景意识o CDTI无法显示不符合ADS -B要
求的航空器,在实际运行中应注意这一限制。不要因为CDTI的显
示而忽略ATC的指令。不要使用CDTI来保持间隔或擅自进行机
动飞行o CDTI的应用是为了提高情景意识,在现有的管制和程序
的墓础上更加有效地保障飞行安全,而非取代ATCo
    - 27 -
    4.人为因素
    ADS -B为飞行引入了新的设备和技术,但同时也会引起人
为因素的一些问题。
    (1)对驾驶舱设备的熟悉
    部分航空器拥有CDTI。为了使机组能熟练使用CDTI,必然将
增加机组的训练量。当前CDTI还没有形成统一的标准,因此机组
在使用不同的CDTI设备时也许会出现问题。某些CDTI更加精
巧,比如有些CDTI可以将地面交通单独滤出,特别显示。除非非
常熟悉手持式的CDTI,并且视野良好,否则手持式的CDTI可能分
散飞行员的注意力。固定托架可以防止手持式CDTI的脱落和分
散注意力。飞行员应当了解不同CDTI之间的差别。虽然相比于
其他航空电子设备,CDTI的显示更加简单易懂,但是也有可能使
飞行员在错误的时间接下错误的按钮。飞行员应在地面上熟悉
CDTIo
    ADS -B OUT系统也存在同样的问题o ADS -B OUT系统可
能只有一个开关,或者需要飞行员输入FLTID,操作起来更加简
单,但是飞行员也应熟悉这些设备,特别是在使用不同的ADS -B
OUT设备时。
    (2)显示数据的可读性
    不同的CDTI设备差异会很大。有些CDTI仅仅显示空中交通
情况,界面上只有其他航空器的位置信息。有些CDTI不仅包括这
些航空器信息.而且还包括地形信息、导航信息,并且支持移动地
- 28 -
图。这些功能有可能使CDTI上的信息看起来比较凌乱。应根据
显示数据的情况,将CDTI放在合适的位置。维修人员应当参考机
组意见进行CDTI的安装和调试。
    (3)数据输入
    LAME人员输入的24比特编码也非常重要。如果在输入过
程中出现错误,ATC将出现识别错误,有可能将其识别为另一架拥
有同样编码的航空器。因此LAME人员应当对这些输入码进行交
叉检查。
    ATC依靠飞行计划和FLTID来提供管制服务。如果数据输入
有误,ATC将不能正确识别航空器。在某些情况下ATC要求飞行
员变更FLTID,飞行员应当对FLTID的输入进行交叉或重复检查。
    (4)工作量
    自动化设备改变了飞行员的工作方式,减少了一些工作,同时
也增加了另一方面的工作。例如CDTI的应用减少了寻找其他航
空器所花费的时间,但也增加了低头看设备显示的时间o ADS -B
服务减少了地空通信报告位置的时间,减少了飞行员和管制员的
工作量,但飞行员仍需要监听无线电通话和监视CDTI,从而有可
能增加工作量。
    (5)信息处理
    飞行员每次能够处理的信息数量有限。在没有压力的情况
下,飞行员对周围环境有充分的了解。但是,当工作量增大时,例
如进行IFR进近或者遇到紧急情况,弋行员处理信息的能力将会
    - 29 -
降低,有可能对信息无法做出有效的判断。
    ADS -B和CDTI的应用,使得飞行员的信息获取能力得到了
很大程度的提高o CDTI的应用表面上增加了机组的工作量,但是
与无线电位置报告相比,更准确地获取交通信息,最终将降低机组
的工作量。
    需要强调的是,熟悉系统和遵守运行程序有助于降低工作量
和建立情景意识,当前仍需保留传统的无线电通信和“看见一避
让”理念。
    5.陆空通话用语
    ADS -B服务和雷达服务使用特殊术语和通用术语。
    需要区分两种服务时使用专门术语。例如,在ADS -B服务
中使用“发送(TRANSMIT)",而雷达服务使用“应答
( SQUAWK)"o不需要区分两种服务的字段使用通用术语。例
如,在ADS -B和雷达服务中都使用术语“识别(IDENTIFIED)",
同时各种引导指令也是一样的。
    具体术语见下表:
- 30 -
┏━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃    通话情景              ┃    雷达通话术语        ┃    ADS -B通话术语              ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃Termination  ofradar      ┃                                                          ┃
┃ and/or ADS -B service    ┃IDENTIFICATION  TERMINATED ( instructions)                ┃
┃终止雷达和/或ADS         ┃DUE ( reason)                                           . ┃
┃-B服务                    ┃                                                          ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃Radar or ADS -B           ┃SECONDARY RADAR         ┃ ADS - B OUT OF SERV-           ┃
┃ ground equipment un-     ┃OUT OF SERVICE          ┃ ICE ( appropriate informa-     ┃
┃serviceability            ┃( appropriate informa-  ┃ tion as necessar}r             ┃
┃雷达或ADS -B地面          ┃tion as necessar}r      ┃                                ┃
┃设备失去服务能力          ┃      . or              ┃                                ┃
┃                          ┃PRIMARY  RADAR          ┃                                ┃
┃                          ┃OUT OF SERVICE          ┃                                ┃
┃                          ┃( appropriate informa-  ┃                                ┃
┃                          ┃tion as necessar}r      ┃                                ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃To  request  the  air-    ┃ADVISE TRANSPON-        ┃ADVISE ADS - B CAPA-            ┃
┃craft's SSR or ADS -      ┃DER CAPABILITY          ┃BILITY                          ┃
┃B capability              ┃                        ┃                                ┃
┃要求确认航空器的          ┃                        ┃                                ┃
┃SSR或ADS -B能力           ┃                        ┃                                ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃ To advise the aircraft'  ┃TRANSPONDER ( AL-       ┃ADS -B                          ┃
┃s SSR or ADS -B ca-       ┃PHA,CHARLIE or SI-      ┃TRANSMrITER ( TEN               ┃
┃pability                  ┃ERRA as shown in the    ┃NINETY DATALINK)                ┃
┃                          ┃                        ┃  or                            ┃
┃逦报航空器的SSR或         ┃Flight Plan)            ┃                                ┃
┃                          ┃                        ┃ADS - B                         ┃
┃ADS -B能力                ┃  or                    ┃                                ┃
┃                          ┃NEGATIVE  TRAN-         ┃RECEIVER ( TEN NINE-            ┃
┃                          ┃                        ┃TY DATALINK)                    ┃
┃                          ┃SPONDER                 ┃                                ┃
┃                          ┃                        ┃  or                            ┃
┃                          ┃                        ┃NEGATIVE ADS - B                ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃ To request reselection   ┃RE - ENTER MODE S       ┃RE - ENTER ADS - B              ┃
┃ of FLTID                 ┃AIRCRAFT IDENTIFI-      ┃AIRCRAFT IDENTIFICA-            ┃
┃要求航空器重新设定        ┃CATION                  ┃TION                            ┃
┃FLTID                     ┃                        ┃                                ┃
┗━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━┛
- 31 -
┏━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━┓
┃To request the opera-     ┃SQUAWK [( code ) ]  ┃TRANSMIT ADS - B        ┃
┃tion of the IDENT fea-    ┃[ AND]  IDENT       ┃IDENT                   ┃
┃tLue                      ┃                    ┃                        ┃
┃要求使用IDENT功能         ┃                    ┃                        ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃ To request the termina-  ┃STOP                ┃STOP ADS - B            ┃
┃tion of SSR transpon-     ┃SQUAWK [ TRANSMIT   ┃TRANSMISSION            ┃
┃der or ADS -B trans-      ┃ADS - B ONLY]       ┃ [ SQUAWK ( code)  ON-  ┃
┃mitter operation          ┃                    ┃LY]                     ┃
┃要求结束SSR或ADS          ┃                    ┃                        ┃
┃-B发送                    ┃                    ┃                        ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃ To request transnussion  ┃SQUAWK CHARLIE      ┃TRANSMIT ADS - B AL-    ┃
┃ of pressure altitude     ┃                    ┃TITUDE                  ┃
┃要求传送气压高度信        ┃                    ┃                        ┃
┃息                        ┃                    ┃                        ┃
┣━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃To request                ┃                    ┃STOP ADS - B            ┃
┃ termination of           ┃STOP    SQUAWK      ┃ALTITUDE                ┃
┃ pressIUe altitude        ┃CHARLIE  WRONG      ┃                        ┃
┃ transmission due to      ┃INDICATION          ┃TRANSMISSION            ┃
┃                          ┃                    ┃[ ( WRONG INDICATION    ┃
┃ fadty operation          ┃                    ┃or reason) ]            ┃
┃由于出现错误而要求        ┃                    ┃                        ┃
┃中止传送气压高度          ┃                    ┃                        ┃
┗━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┛
- 32一

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3#
发表于 2010-10-28 20:27:38 |只看该作者
谢谢楼主无私奉献!

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4#
发表于 2011-4-11 14:55:16 |只看该作者

回复 3# hello2008 的帖子

这资料我找半天了

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5#
发表于 2011-5-19 14:53:51 |只看该作者
学习了
学习了
学习了

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6#
发表于 2011-7-28 09:39:01 |只看该作者
先看看再说

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7#
发表于 2011-11-3 20:47:17 |只看该作者
hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

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8#
发表于 2013-11-12 00:23:30 |只看该作者
ARJ21飞机合格审定指南AC-ARJ21-05

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9#
发表于 2014-2-26 15:43:05 |只看该作者
很好的控管设计资料,学习了

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