广播式自动相关监视.ppt

广播式自动相关监视 ADS B ADS B系统概述ADS B系统组成ADS B工作原理 主要内容 广播式自动相关监视 AutomaticDependentSurveillance Broadcast ADS B 是ADS技术的一种 是在ADS TCAS和场面监视的基础上 综合其三者的特点提出的一种监视技术 作为未来主要的航空监视手段之一 已成为ICAO新航行系统方案中的一个重要组成部分 欧洲是 广播式自动相关监视 ADS B 技术的策源地 世界上第一次机载 飞行情报舱显器 CDTI 与ADS B技术的联合演示 就是1991年2月瑞典民航局在首都Bromma机场进行的 ADS技术的应用方面 中国航空的起步并不晚 1998年 中国航空为了探索新航行系统发展之路 促进西部地区航空运输发展 在国际航空组织新航行系统发展规划指导下 抓住中国西部地区开辟欧亚新航路的战略机遇 启动了第一条基于ADS技术的新航行系统航路 L888航路 建设 ADS B系统概述 ADS B以先进的地 空 空 空数据链为通信手段 以先进的导航系统及其他机载设备产生的信息为数据源 通过对外发送自身状态参数 并接受其他飞机的广播信息 达到飞机间的相互感知 进而实现对周围空域交通状况全面 详细的了解 ADS B有助于获得充足的监视信息 使得各飞行单元可自主地实施航路选择 间隔保障 冲突发现与避免 而无需地面空管部门的介入 ADS B技术是实现空域管理由集中式向分布式过渡的必要支持 更是未来自由飞行理念实现的重要保证 ADS B系统概述 ADS B具有的特性 可体现为A Automatic D Dependent 及B Broadcasting 其中A 自动 表明飞机各项信息的对外广播是由相关设备自动完成 而不需要飞行人员的介入 D 相关 表明实现飞机之间以及地面空管机构对空域状况的感知 需要所有飞机均参与到对各自信息的广播中 同时所发送的信息均依靠机载设备所通过的数据 B 广播 表明飞机所发送信息不仅仅是点对点地传送到空管监视部门 而要对外广播 使所有通信空域内的单位均能收到 ADS B系统概述 ADS B广播的信息包括 飞机标识 飞机地址包括航班号 ICAO的24bit全球唯一的地址编码 位置 经度 纬度 位置完好性 位置精度 气压高度和几何高度 垂直升降率 垂直 爬升速率 航迹角与地速 紧急情况指示 选择紧急代码时 特殊位置识别 SPI Specialpositionidentification 当支持IDENT时 ADS B系统概述 ADS B可以实现的功能 空中飞机与飞机之间就能自动识别对方位置 可以自我保持间隔 地面ATC对终端和航路飞行的飞机进行监控和指挥 机场场面活动的飞机和飞行及车辆之间保持间隔 起到场面监视作用 ADS B的应用主要包括如下3个方面 1 空 空监视改善飞机避撞能力 提供驾驶舱交通信息显示 CDTI CDTI功能能显示相对于飞机自身位置的其他飞机的监视报告 结合存储在航空数据库中关于地形空域结构 障碍 详细机场地图以及与飞机效率 安全有关的其他静态信息 提供集成化的交通信息 气象信息及其他能够提供机组交通势态警觉的信息 同时也提供了先进的ATM服务 ADS B系统概述 ADS B系统概述 2 地 空监视航路 终端区 精密跑道监控 PRM 目前 地空监视主要靠一次和二次雷达 美国国家空域系统 NAS 中 在航路和终端区 ADS B将成为雷达监视的有利补充 精密跑道监视能使飞机在仪表气象条件下独立进入平行跑道时 跑道的间隔最小 以当前可用的最精密的导航资源为基础的ADS B将使RPM监视更精确 ADS B系统概述 3 地 地监视即场面监视 包括跑道 滑行道防止地面相撞 依靠DGNSS信息 通过ADS B能监视机场面内的交通形势 这对提高管制员的管制能力有重要作用 特别是在能见度极低的情况下 管制员指挥交通的能力可以得到极大地改善 同时也通过提供给本机增强型的场面情景意识来定位地面上相关连的其他设备ADS B的飞机和车辆 以识别跑道入侵 ADS B系统概述 ADS BOUT ADS B发送单元 可以确定飞机的标识 位置与高度并将其显示给空管人员 ADS BIN 飞机可以安装有CDTI 驾驶舱交通信息显示器 并与接收器联合工作以显示ADS BOUT飞机广播的位置信息 CDTI可以是手持式或是安装在面板上 也可以与其他系统联合使用 ADS B系统组成 ADS B机载设备 位置信息源 即卫星导航接受机 实用中的就是GPS接受机 ADS B位置报告的收发机和天线 驾驶舱交通信息显示器 CDTI ADS B系统组成 ADS B地面站 ADS B地面站设备简单 占地面积小 供电甚至可以采用太阳能供电 对周边环境要求较低 可安装在目视无遮挡的塔或建筑物中 同时地面站的维修费用也少 具有同类设备飞机之间的相互监视以及地面对空监视的工作原理如下图所示 ADS B工作原理 ADS B工作原理 ADS B框图表示信息的总汇 其中信息主要来源于飞行员的输入 来自全球卫星导航系统的导航信息 飞行员在驾驶舱交通信息显示器 CDTI 上的输入和气压计测得的高度值 内容包括 飞机标识 飞机类型 3维位置 速度以及其它附加信息 ADS B飞机可以直接交互ADS B信息 同时也可以通过ADS B飞机汇总信息 通过下行链路广播到地面接收基站 如果同时又有二次雷达的接收信息 还需要通过数据融合方可进行在后端ATC系统处理 ADS B工作原理 具有ADS B功能的飞机可以对外广播各类所需的监视信息 分为以下几类1 标识号 ID ADS B所传送的基本标识信息包括呼号 地址和类型等3种 2 状态矢量 移动目标的状态矢量包括在全球统一参考系统下的三维位置和速度等信息 A V状态矢量包括三维位置 三维速度 飞机转向标示和导航不确定度分类等元素 3 状态和意图信息 主要用于支持ATS和空空应用 包括紧急 优先状态 当前意图信息和航路意图信息等3类 4 分类号 用于标识参与者支持特定服务类别的能力 如基于CDTI的交通显示能力 冲突避免 精度进近等 5 其他种类信息 ADS B技术能够传送实施监视一方所需要的任何信息 随着技术的发展和各种新应用的引入 将需要更多种类的监视信息 ADS B技术