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文档简介
二0一四年七月
广播式自动相关监视(ADS-B)
成都区域管制中心李磊第1页目录第一章
广播式自动相关监视(ADS-B)系统介绍第二章
广播式自动相关监视(ADS-B)在国外应用第三章
广播式自动相关监视(ADS-B)我国政策及发展情况第四章
ADS-B监视项目评定系统介绍第五章
成都ADS-B运行情况介绍第2页第一章广播式自动相关监视(ADS-B)系统介绍第3页ADS-B系统介绍雷达监视方法一次雷达二次雷达ADS-B监视方法ADS-B概念介绍ADS-B数据链介绍ADS-B技术应用ADS-BOUT应用ADS-BIN应用第4页雷达监视方法航管雷达主要分为:一次监视雷达(PSR)和二次监视雷达(SSR)一次监视雷达是反射式雷达二次雷达为问询—应答式 A/C模式雷达S模式雷达第5页一次监视雷达一次雷达工作方式:
雷达发射无线电波,经空间传输至目标,目标被电波照射后辐射二次电波并沿雷达发射反方向返回,雷达接收机接收返回信号,确定目标位置
雷到达目标距离是由电磁波从发射到接收所需时间来确定第6页一次监视雷达一次雷达缺点:发射功率高,雷达站造价高可显示飞机以外其它固定目标,干扰目标多不能识别飞机不能显示飞机当初速度飞机完全处于被动发觉实状况态,不能建立数据通信
第7页ADS-B系统介绍雷达监视方法一次雷达二次雷达ADS-B监视方法ADS-B概念介绍ADS-B数据链介绍ADS-B技术应用ADS-BOUT应用ADS-BIN应用第8页二次监视雷达二次监视雷达工作方式:二次雷达由地面问询雷达发射一定模式问询信号应答机收到问询信号后经过信号处理、译码,然后由应答机发送回答信号地面雷达收到回答信号后,经过信号处理,把装有应答机飞机代号、高度、方位和距离显示在平面位置显示器上第9页二次监视雷达A/C模式雷达:只能问询和处理飞机飞机代码和高度码,高度码和飞机代码均为12个bit
A/C模式二次雷达缺点:有效作用区内,应答机均可作近似同时回答,可能造成显示器信号重合紊乱,同时增加应答机工作负荷机动飞行时,因为遮蔽效应,可能造成回波瞬时中断
飞机必须要安装应答机,限制了其在一些地域使用
方位精度较差编飞机代码少(4096)
第10页二次监视雷达S模式雷达:为了克服现有A/C模式雷达系统缺点,S模式二次雷达系统应运而生S模式雷达系统采取了单脉冲、选择性问询模式和数据通信等改进技术它与现用A/C模式SSR根本区分是,装有离散选址信标系统S模式应答机飞机,都有自己单独地址码,即编有地址飞机对地面问询也用本机所编地址码往返答,因而每次问询都能指向所选定飞机第11页二次监视雷达S模式问询即选择性问询,是S模式二次雷达经过一个独一无二飞机地址来对飞机进行问询,对应唯一飞机进行应答通信方式。这个独一无二飞机地址即24位地址码,问询和应答格式称为上行格式(UF)和下行(DF)第12页ADS-B系统介绍雷达监视方法一次雷达二次雷达ADS-B监视方法ADS-B概念介绍ADS-B数据链介绍ADS-B技术应用ADS-BOUT应用ADS-BIN应用第13页ADS-B技术概述ADS-B含义:自动(Automatic):不需要人工操作,不需要地面问询相关(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数据广播(Broadcast):数据不是针对某个特殊用户,而是周期性广播给任何一个有适当装备用户第14页ADS-B技术概述广播式自动相关监视(ADS-B)是一个监视技术,即航空器经过广播模式数据链,自动提供由机载导航设备和定位系统生成数据,包含航空器识别、四维定位以及其它相关附加数据地面和其它航空器能够接收此数据,并用于各种用途,如在无雷达覆盖地域提供ATC监视,机场场面监视以及未来空-空监视等应用服务第15页第16页ADS-B系统介绍雷达监视方法一次雷达二次雷达ADS-B监视方法ADS-B概念介绍ADS-B数据链介绍ADS-B技术应用ADS-BOUT应用ADS-BIN应用第17页ADS-B数据链ADS-B技术可选数据链技术有以下三种:ModeS1090ES国际民航组织要求使用国际通用数据链UAT
美国为满足本身发达通用航空发展需要,为ADS-B技术量身订做一个满足空地及空空广播需求数据链VDLMODE4第18页ADS-B数据链支持ADS-B2种数据链对比1090MHzModeSUAT使用频率1090MHz提议使用DME频段,没有达成世界范围内标准,在美国使用978MHz信道访问方式随机访问下行:有分配ADS-B块随机方式;上行:固定分配地-空通信距离>200Nm取决于地面系统天线增益和灵敏度>200Nm取决于地面系统天线增益和灵敏度第19页ADS-B数据链ICAO标准ModeSSARPS
Annex10Amendement77viaSCRSP现在还不是ICAOSARPS主要文件DO260,DO260A,DO181C,ED73A,ED86DO282外形要求AEEC718A现在还没有TSOJAA2C112,FAAC112partially现在还没有实施方法升级现有应答机软件,使用现有天线;通用航空器需要加装新机载设备。加装新机载电子设备、收发信机、天线。应用ASAS,TIS-B,FIS-BTIS-B,FIS-B支持ADS-B2种数据链对比(续)第20页ADS-B数据链我国数据链使用考虑
鉴于国际民航组织亚太区提议和在全球范围内互操作性,我国在西部实施利用ADS-B技术提供类雷达监视服务时,首先考虑使用1090ES作为数据链路技术第21页ADS-B数据链国外数据链使用情况美国:
商用航空为1090ES,低空及通用航空为UAT澳大利亚:1090ES欧洲:主用1090ESICAO:
推荐采取1090ES,未来可能需要第二数据链第22页ADS-B系统介绍雷达监视方法一次雷达二次雷达ADS-B监视方法ADS-B概念介绍ADS-B数据链介绍ADS-B技术应用ADS-BOUT应用ADS-BIN应用第23页ADS-BOUTADS-BNRA:ADS-B用于无雷达覆盖区域在无雷达空域、在中低流量地域和无雷达地域提供空管监视(盲区填补)ADS-BRAD:ADS-B用于雷达覆盖空域在雷达空域,在中高流量和有雷达空域提供空管监视,作为雷达补充或潜在替换伎俩用于淘汰多出提供相同等级监视服务二次监视雷达取代雷达成为主要监视方式,而雷达作为备用方式ADS-BASS:ADS-B用于机场地面活动区交通监视为先进地面移动引导和控制系统(A-SMGCS)提供新监视信息源小型机场也能含有基本机场监视,并为跑道入侵报警提供支持成为监视机场场面活动新工具第24页ADS-BOUTADS-BASS在机场场面移动飞机、车辆都安装ADS-B发射设备机场场监系统能够利用场面移动目标送出ADS-B消息,监视其运动,有效提升机场安全性第25页ADS-BOUT加拿大:在哈德逊湾附近无雷达覆盖区域执行:年11月首次运行:年1月澳大利亚:无雷达覆盖区域执行:年欧洲:无雷达覆盖区域和雷达覆盖区域执行:年,年(可能推迟一年)需满足DO260B美国:无雷达覆盖区域和雷达覆盖区域执行:年美国与欧洲要对要求达成一致第26页ADS-BOUTADS-BRAD区引入ADS-B,管制系统考虑若干问题航迹融合飞行计划相关坐标转换(空间统一)更新率不同(时间统一)第27页ADS-B系统介绍雷达监视方法一次雷达二次雷达ADS-B监视方法ADS-B概念介绍ADS-B数据链介绍ADS-B技术应用ADS-BOUT应用ADS-BIN应用第28页ADS-BINITP(In-TrailProcedures)概念ITP是为无雷达海洋或偏远地域设计ITP允许以更小纵向间隔标准条件下进行高度层改变ITP能使飞机愈加频繁改变飞行高度层优点:通过ITP能够使飞机更多在其最优高度层上飞行或在顺风高度层上飞行,以到达降低燃料消耗和CO2释放经过ITP能够尽可能离开高飞机密度或气流不稳定高度层,提升安全性第29页ADS-BINM&S(MergingandSpacing)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M&S操作中主要参加人员有AOC、ATC、机组人员M&S能够执行连续降落程序(CDA)整个M&S分为两个过程:ABESS和FDMSABESS:AirlineBasedEn-routeSequencingandSpacingFDMS:FlightDeck-BasedMergingandSpacing第30页ADS-BINM&S两个阶段示意图第31页ADS-BINABESS阶段AOC利用ABESSTool为多条航路上飞机制订速度和方向确保每架飞机以合理间隔和次序抵达合并点,为FDMS建立基础FDMS阶段在ABESS结束阶段,ABESS为具备FDMS能力飞机制订对应参数,并上传给飞机参数包含:要跟踪飞机FlingtID(TTF)、合并点、需要保持距离(SI)第32页ADS-BIN说明:此这两个阶段中,ATC职责不变,仍是空中飞机间隔保持主要责任单位。在必要情况下,ATC能够介入,直接引导飞机,修改速度等以保持间隔。为防止AOC和ATC间隔标准冲突,两个部门天天都需要协调,确保有一致间隔标准。引入M&S好处:降低管制员工作量;降低无线电频率拥塞;增加容量;能够执行CDA,降低油耗、噪声、污染排放。第33页ADS-BINAIRB(AirborneSurveillance)概念在飞行过程中,机组能经过机载显示系统显示空域内附近航空器及其相关信息。使用AIRB,不改变地面设备结构和管制人员工作内容。优点提升飞行安全第34页ADS-BINURF(AirporStSurface)概念SURF帮助机组在机场地面上掌握滑行、跑道运行中相关信息
例如在驶入滑行道口、进入活动跑道前、起飞前等,机组可用CDTI,观察周围活动物体动态,防止冲突使用SURF,不改变地面设备结构、机组和管制人员工作内容
优点减少跑道和滑行道入侵降低冲突提升了机载人员对周围交通态势了解在低能见度情况下,优势明显降低管制人员和机组人员工作量第35页ADS-BINCDA(ContinuousDescentApproach)定义不一样于“阶段式”下降,CDA以基本固定角度(比如:3度)连续性下降,以近似“慢车”状态下降优点降低油耗,降低废气排放降低地面噪声污染,降低对机场附近居民干扰节约飞行时间降低管制员工作量第36页ADS-BINCDA利用连续下降进近程序(CDA)好处有害气体排放噪音燃油消耗空中交通管制员成为空中交通管理者对管制员改变非常少早期无需改动地面自动化系统机场容量34%(3000英尺下)250-465磅/到港30%(高达6分贝)降低预计到达15%-20%提升第37页ADS-BIN以上各种ADS-BIN都要求机载拥有对应设备ADS-B接收天线ADS-B数据处理系统场景显示设备第38页第二章广播式自动相关监视(ADS-B)
在国外应用第39页内容介绍美国ADS-B进展情况1.ICAO工作情况2.未来监视系统发展趋势3第40页美国ADS-B进展情况美国ADS-B进展情况FAA从年开始在阿拉斯加实施CAPSTONE项目,对ADS-B进行试验和评定。该地域通用航空非常发达
,但地理环境和气象条件恶劣,不利于雷达站建设大约180多架飞机由国家拨款加装了基于UATADS-B设备,年1月,FAA同意在西阿拉斯加无雷达覆盖区为加装ADS-B设备飞机提供“类雷达”服务。截至年,阿拉斯加飞行事故率降低了86%,死亡事故率降低了90%第41页ADS-B与雷达数据融合两种方式优选法显示雷达航迹或ADS-B航迹,简单,价格低,不存在ADS-B数据影响雷达数据风险,不需要重新验证雷达数据处理功效融正当将雷达航迹与ADS-B航迹融合为系统航迹,不存在跨越雷达覆盖区和ADS-B覆盖区时跳点现象,提供基于系统航迹告警信息,价格贵,存在ADS-B数据影响雷达数据风险当前澳大利亚采取是优选法,正在研发融正当并考虑其应用第42页ICAO工作情况ICAO对ADS-B研究现实状况
ICAO定时召开教授组会议研讨ADS-B:OPLINK:已经开发出了ADS-B运行概念SASP:正在制订5海里间隔标准SCRSP:继续完善模式S技术标准ACP:已经制订了VDLMode4技术标准,正在制订UAT技术标准第43页ICAO工作情况ICAO对ADS-B研究现实状况ICAO考虑从年开始要求其组员国强制安装“ADS-BOUT”机载设备,自愿安装“ADS-BIN”机载设备和座舱显示器。ICAO预期1090ES将能在未来最少十年内满足ADS-B服务要求,未来可能需要另一个ADS-B数据链补充或替换1090ES,以满足对ADS-B服务更高运行需求。第44页ICAO工作情况ICAO对ADS-B研究现实状况ICAO亚太区航行规划和实施小组决定首先侧重于地空监视应用,尤其是在那些当前尚没有被任何监视伎俩所覆盖区域。选择1090ES作为ADS-B数据链提议早期提供类雷达服务向ADS-B过渡应该在低密度区航路开始SSR将继续在终端区和高密度空域使用,一些国家考虑用ADS-B来替换未来退伍SSR。第45页ICAO工作情况ICAO对ADS-B研究现实状况使用AsterixCat21V0.23作为亚太区实施ADS-B数据共享标准使用DO-260/ED-102作为亚太区初步实施ADS-B空-空应用技术标准第46页未来监视系统发展趋势未来监视系统发展趋势从到2025年商用飞机机载监视设备预计发展情况:加装ACAS增强设备以具备混合监视功效(即支持1090ES接收)飞机将增加100%;加装SSR应答机飞机数量基本不变;加装ADS-A飞机数量增加迟缓;全部商用飞机将在2025年具备ADS-BOUT功效;其中大部分飞机将在2025年具备ADS-BIN功效。第47页未来监视系统发展趋势未来监视系统发展趋势高密度空域(现在主要实施一/二次雷达监视,实施5海里或3海里管制间隔)服务地面监视设备发展趋势:一次雷达将主要服务于未加装应答机和/或ADS-B机载设备飞机,并用于国土防空;二次雷达数量将下降,而ADS-B及Multilateration地面站数量将连续增加;未来将建立一个多监视伎俩并存监视系统网络体系。场面监视设备发展趋势:ADS-B将逐步成为主要场面监视伎俩,Multilateration也将适度发展,这将造成对一次雷达需求大幅减小。第48页未来监视系统发展趋势未来监视系统发展趋势中低密度空域服务地面监视设备发展趋势:一次雷达将主要服务于未加装应答机和/或ADS-B机载设备飞机,并用于国土防空;二次雷达数量将下降,而ADS-B及Multilateration地面站数量将连续增加;在一些低密度空域,ADS-B将成为唯一监视伎俩;未来将建立一个多监视伎俩并存监视系统网络体系。第49页第三章广播式自动相关监视(ADS-B)
我国政策及发展情况第50页我国对ADS-B政策1.十二五规划情况2第51页我国对ADS-B政策我国对ADS-B政策发展战略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,提供为确保安全、提升效益监视政策、技术标准、运行要求和设施装备;对ADS-B系统进行评定,验证系统可靠性,并验证基于ADS-B系统运行程序是否满足中国民航对监视系统要求,确保运行安全;在认真论证ADS-B系统能满足飞行安全需求前提下,主动推进ADS-B系统在我国西部航路应用,处理西部监视伎俩不足问题,提升西部地域飞行流量。第52页我国对ADS-B政策我国对ADS-B政策发展战略跟踪国外ADS-B技术政策发展方向,在确保安全基础上,在全国平稳建设ADS-B系统,逐步开展ADS-B系统应用,提升我国民航监视能力和空域利用效率,满足未来流量增加对监视系统需求;采取雷达监视系统和ADS-B系统同时运行监视体制和技术政策跟踪国际ADS-B技术进展,稳妥考虑实施ADS-B空-空应用。第53页我国对ADS-B政策系统定位终端区监视场面监视西部非繁忙地域西部繁忙地域东部地域以ADS-B为主,从ADS-B监视下程序管制逐步过渡到ADS-B管制
场面监视雷达、MDS和ADS-B相结合综合监视系统跟踪国际ADS-B空-空应用最新进展,并进行对应研究数据链选择:1090ES
航路监视以ADS-B作为监视伎俩
以雷达作为主要监视伎俩,利用ADS-B补盲雷达和ADS-B相结合
继续完善雷达监视
空-空监视第54页我国对ADS-B政策ADS-B技术体制
1、数据链选择
考虑到我国未来空管系统与国际接轨问题及在全球范围内互操作性,中国民航在实施ADS-B项目计划时优先考虑使用1090ES作为数据链路技术;同时,考虑到UAT机载设备和地面站性价比、功效特征和适用范围,在通用航空飞行活动频繁特殊区域能够考虑采取UAT作为支持ADS-B数据链技术;暂不考虑采取VDLMODE4作为我国ADS-B系统数据链路。
第55页我国对ADS-B政策ADS-B技术体制
2、地面站
因为ADS-B地面站可能会安装在我国西部自然环境条件极其恶劣地域,所以要求地面站具备能够在恶劣天气条件下有效连续工作能力,耗电量小,能够利用太阳能供电,能够在低温和高温环境下工作,并含有没有人值守、自动双机热备、远程监控和远程软件升级能力。第56页我国对ADS-B政策ADS-B技术体制
3、ATC系统
现有ATC系统大多不具备ADS-B数据处理功效,需要进行升级改造,实现从ADS-B地面站接收ADS-B报文、ADS-B数据完好性监测、ADS-B数据处理、ADS-B与雷达数据融合、ADS-B航迹与飞行计划相关、基于ADS-B安全告警、ADS-B航迹显示等功效
第57页我国对ADS-B政策ADS-B技术体制
4、机载设备
中国民航新购进飞机应具备支持ADS-BExtendedSquitter功效S模式应答机、支持将GPS数据输入应答机布线、支持将呼号信息输入应答机布线
第58页我国对ADS-B政策ADS-B技术体制
5、多链路网关
考虑到ADS-B当前在我国主要集中于地-空监视应用推广、对机载设备进行加改装受到很多限制原因,在未来中国民航ADS-B网关系统建设时采取地基多链路网关系统。在年前,中国民航专注于对ADS-B评定、试验及包含1090ES数据链试运行,暂不考虑建设多链路网关。年后,依据航空运行对UAT需求,考虑是否实施多链路网关
第59页我国对ADS-B政策应用需求
1、标准、规章、程序制订
中国民航应结合自己空管运行特点,制订一套完备包含ADS-B监视标准和运行程序ADS-B应用技术规范ADS-B管制间隔标准ATC管制运行程序ATC培训要求及手册机载设备操作程序安全案例ADS-B设备安装、运行相关政策及要求ADS-B机载电子设备安装标准安全评定与校验标准(测试和评定标准)ADS-B失效程序第60页我国对ADS-B政策应用需求
2、人员培训
为了ADS-B建成后能够安全、可靠、高效运行,成为空管监视主要伎俩,对ADS-B技术人员及空中交通管制员进行对应培训十分必要ADS-B管制人员培训内容应包含以下部分:ADS-B概念ADS-B运行标准和程序ADS-B人机界面操作ADS-B特殊间隔标准应用ADS-B特殊程序和术语应用ADS-B特殊飞行需求ADS-B失效程序第61页我国对ADS-B政策应用需求2、人员培训ADS-B技术人员培训内容应包含以下部分:ADS-B概念地面站位置与用途ATC系统处理ADS-B数据依赖GSP卫星特征:接收机自主完好性监测GPS完好性监测ADS-B系统运行维护程序管理ADS-B故障(机载电子设备,地面站,无法预测故障,ATC系统)参数配置ADS-B系统应急程序第62页我国对ADS-B政策ADS-B技术研究与应用中国民航将连续关注ADS-B系统新技术发展、勉励开展相关研究工作,并主动推进新技术应用中国民航勉励ADS-B技术研究和系统开发工作,支持含有自主知识产权ADS-B设备、软件等相关技术研发工作自主研发产品必须符合中国民航和ICAO相关标准自主研发产品试验、安装、投产必须经过中国民航认证第63页十二五规划情况规划标准在保障安全前提下提升飞行流量第64页十二五规划情况详细规划情况加强西部无雷达覆盖地域ADS-B地面站建设,着重处理西部地域主要航路航线“看不见”问题
(B215、B330、H15、V7、H15、J325、成都-拉萨、拉萨-阿里):建设格尔木、刚察、芒崖、茶卡、祁连、昌马等6个ADS-B地面站(B215航路乌鲁木齐以西段及V7航路新疆段):建设日喀则、那曲、迪庆、且末、若羌、和田、库尔勒、库车、塔中、喀什、阿克苏、伊宁、克拉玛依等13个ADS-B地面站(加强对成都-拉萨、拉萨-阿里航线以及拉萨、阿里机场附近空域监视能力):建设太召、邦达、道孚、阿里(3套)等6个ADS-B地面站第65页十二五规划情况详细规划情况(续)作为该区域雷达监视补充伎俩引接B215航路空管新技术应用工程建设乌鲁木齐、哈密、鄯善等3个ADS-B地面站,加强乌鲁木齐机场、进近及终端区监视覆盖能力;建设昭通、临沧、芒市、腾冲、景洪、大理、丽江等7个ADS-B地面站,改进云南地域监视覆盖情况。改进地形复杂或通用航空(护林、航校训练等)发达地域空管监视能力天津、呼伦贝尔、襄樊、武汉、宜昌、沙市、恩施等7个ADS-B地面站在东北地域建设ADS-B地面站,满足该地域通用航空发展需要增加对洋区航空监视能力,扩大对洋区航空监视覆盖范围建设西沙、三亚等2个ADS-B地域站。第66页第四章ADS-B监视项目评定系统介绍第67页ADS-B评定系统介绍主要评定内容怎样选择ADS-B站址,制订选址规范ADS-B数据和雷达数据进行比较开展ADS-B数据和雷达数据融合研究飞行计划数据和ADS-B数据相关处理各种告警研究(STCA,MASW等)类雷达服务程序可靠性评定对现有自动化处理系统改造方式第68页数据精度评定数据精度评定
主要研究ADS-B与SSR数据中关于监视目标位置信息精度特征,依据ICAOCir311《用于支持空中交通服务及实施指导ADS-B评定》文件,ADS-B数据精度定义为ADS-B报文中飞机位置汇报值与真实位置间偏差值第69页数据精度评定数据精度评定
数据精度评定需要求出在相同时刻ADS-B数据、SSR数据分别相对基准数据位置信息(经、纬度)间距离值,其中包括到时统推衍;并将此距离值分布情况在坐标图中进行绘制,坐标图以一定距离间隔(0.01公里,10米)为单元要求若干距离区间,依据各个区间分布情况得出精度评定结论,并支持深入评定应用。第70页数据精度评定监视数据种类距离差区间(单位:米)占总报文百分比雷达0-100.00%ADS-B(1090ES)49.27%雷达10-200.55%ADS-B(1090ES)34.85%雷达20-301.28%ADS-B(1090ES)9.67%雷达30-402.92%ADS-B(1090ES)4.01%雷达40-502.74%ADS-B(1090ES)1.46%雷达50-603.83%ADS-B(1090ES)0.36%第71页数据精度评定监视数据种类距离差区间(单位:米)占总报文百分比雷达60-703.83%ADS-B(1090ES)0.18%雷达70-803.10%ADS-B(1090ES)0.00%雷达80-903.65%ADS-B(1090ES)0.00%雷达90-1002.19%ADS-B(1090ES)0.00%雷达100-20025.36%ADS-B(1090ES)0.18%雷达200-30011.50%ADS-B(1090ES)0.00%第72页数据精度评定数据精度评定
基于此次测试飞行全部数据,得到ADS-B数据精度和雷达数据精度以下(真实数据精度值):ADS-B数据精度(95%采样点):33.03912639168315米雷达数据精度(95%采样点):248.95303980518668米第73页伪目标概率评定伪目标概率评定
主要研究ADS-B系统和雷达系统中出现伪目标概率,其中伪目标界限值定义为300米,该值为一个经验阈值。计算ADS-B数据和雷达数据与GPS基准数据距离,分别判断是否小于300米,假如满足则认为是正确监视信息,不然认为是伪目标。第74页伪目标概率评定ADS-B数据和雷达数据伪目标概率以以下表所表示:ADS-B数据完全没有伪目标,39.05%雷达数据判定为伪目标
监视数据种类伪目标报文数报文总数据真实目标概率伪目标概率雷达214条548条60.05%39.05%1090ES0条548条100%0.0%第75页高度信息评定高度信息评定
ADS-B数据和雷达数据高度信息基本吻合,在局部区域与基准数据高度信息有一定高度偏差。因为ADS-B数据和雷达数据高度信息均取自机载气压高度表高度数据,所以理论上数值上应该相同,雷达数据高度信息精度为100英尺,而ADS-B数据高度信息精度能够到达25英尺第76页高度信息评定高度信息评定
因为ADS-B数据更新率在0.5秒到1秒左右,而雷达数据更新率在4秒左右,所以ADS-B数据高度信息在连续性方面要高于雷达数据高度信息第77页速度信息评定速度信息评定
对比ADS-B数据和雷达数据速度信息,ADS-B数据速度信息曲线平滑而连续,速度信息稳定改变,改变精度较高,连续性高。而雷达数据速度信息曲线不平滑呈锯齿状,速度信息改变精度较低,连续性较低第78页航向信息评定航向信息评定
对比ADS-B数据和雷达数据航向信息,ADS-B数据航向信息曲线平滑而连续,航向信息稳定改变,改变精度较高,连续性高。而雷达数据航向信息曲线不平滑呈锯齿状,航向信息改变精度较低,连续性较低。ADS-B数据航向信息与雷达数据航向信息基本吻合,在个别拐点处,ADS-B数据航向信息准确定更高第79页数据可靠性评定数据可靠性评定
ADS-B数据延迟普通保持在0.5秒到1秒,而雷达数据延迟在4秒左右。ADS-B数据更新率远远大于雷达数据更新率,同一时间区间内,ADS-B数据数量远远大于雷达数据数量。在此次测试飞行中,一共采集到ADS-B数据数量为6547条,而雷达数据数量仅为937条
第80页覆盖范围评定监视数据高度层最大覆盖范围经纬度ADS-B197.5104.303357,32.687073217.0104.377574,32.811924236.0104.296453,32.878416256.0104.381661,33.05181飞行信息分析监视数据类型最大覆盖范围所在高度ADS-B277.711256.0雷达280.203256.0第81页覆盖范围评定覆盖范围评定此次测试飞行航向为成都—九寨,地面站架设在成都双流机场跑道一侧。依据设备供给商提供技术资料,ADS-B地面站覆盖范围为375公里左右。在进行覆盖范围测试时,因为九寨距离成都仅为254公里,而且九寨附近多为高山环境,障碍物较多,会对无线电信号产生一定影响。ADS-B地面站覆盖范围和雷达覆盖范围基本相同,在280公里左右,雷达覆盖范围甚至更大一些。ADS-B最大覆盖范围出现在高度25600英尺,最大覆盖范围等于277.711公里。雷达最大覆盖范围一样出现在高度25600英尺,最大覆盖范围等于280.203公里。对于成都双流机场跑道一侧ADS-B地面站,在成都—九寨航线方向上ADS-B覆盖范围与雷达基本一致。第82页ADS-B应用监测系统工程介绍覆盖情况九寨黄龙成都第83页距离差评定ADS-B探测到目标位置与雷达探测到目标位置之间最大距离到达了2119米,最小距离仅有4米。平均距离为384.973米左右。第84页位置汇报ADS-B航迹、雷达航迹、与基准数据形成航迹基本吻合。其中ADS-B航迹与雷达航迹相比愈加密集和连续。第85页第五章成都ADS-B运行情况介绍第86页成都-拉萨航线ADS-B运行情况介绍背景介绍建设过程运行情况注意事项2313334第87页背景介绍
西藏通航46年以来,因为没有监视伎俩,管制员无法实时监控飞行动态,只能经过航空器位置汇报推测航空器位置。成都--拉萨航线一直采取高频通信作为航线唯一通信保障伎俩。受西藏特殊高原地理环境和气象条件影响,航线通话质量不稳定,通讯效果差。只能依靠程序管制方式进行保障。效率低,安全裕度小,空域资源资源利用率低,航路容量受到限制第88页背景介绍
为了主动响应国家十二五规划和适应国际民航组织监视系统发展,同时,在保障安全前提下提升成都-拉萨航线运行效率和提升成都区域管制中心在成都-拉萨航线保障能力,决定在成都拉萨航线上使用ADS-B系统第89页建设过程
建设计划从以下方面入手:1、ADS-B台站建设2、VHF台站建设3、升级自动化系统,使其具备处理ADS-B信号能力。4、缩小成都-拉萨航线运行间隔第90页建设过程
ADS-B台站建设
当前已经建成有5个ADS-B地面站,拉萨两个、林芝、昌都、康定各一个,共同为为成都-拉萨航线提供ADS-B监视信号
在成都九寨ADS-B工程中已在成都和九寨各建了一个ADS-B地面站,所以实际提供拉萨航线ADS-B监视地面台站为6个。并计划在峨眉新建一个ADS-B地面站以填补康定站盲区第91页建设过程第92页建设过程VHF台站建设
年8月27日,成都--拉萨航线VHF通信覆盖工程开工建设,分别在拉萨、林芝、昌都、康定增建了4个VHF台,当前已经完工。加上拉萨和成都原有VHF台,实际用于拉萨航线VHF通讯保障有6个VHF台
该项工程建设将基本实现航线飞行高度层VHF通讯覆盖,为提升西藏航线安全飞行保障能力,增加飞行流量,改进航空企业运行管理伎俩提供有力保障第93页建设过程自动化升级改造
川大自动化系统已完成升级改造,基本具备处理ADS-B信号能力,并能提供标牌相关、告警、CFL高度维护等基本自动化功效。第94页监视情况
试验运行中,管制员将在自动化系统中经过ADS-B信号实现对航空器监视,但存在盲区因为地面站受到山体和地形影响,信号受到部分遮挡,在KAMAX以西存在约50-70km(依据飞行高度不一样而有差异)盲区
,在昌都和拉萨间存在约150km盲区运行情况第95页成都-拉萨航线7200-9500米覆盖情况第96页成都-拉萨航线及两侧9500-10700米覆盖情况第97页运行情况通讯情况
试验运行中,通讯方式将从只有HF通讯过渡到主用VHF,HF为辅通讯保障方式;
但当前VHF通讯任然存在一定盲区,其范围与ADS-B盲区范围基本一致。为保障通信顺畅,在试验运行期间飞行员需同时在VHF和HF两个频率长守。第98页运行情况管制程序
1、相关:在试验运行期间,ADS-B航迹和飞行计划相关,是经过飞行员输入ACID(航空器呼号)或在地面放行许可中取得SSR编码并正确输入后进行。
为了确保相关正确性,需要飞行员正确输入ACID和SSR编码。第99页运行情况管制程序
2、识别:
对于实施ADS-B管制运行航空器,管制员必须对其进行可靠识别。所以,正确相关是一个很主要基础,在必要时,管制员可能要求航空器再次输入ACID、SSR或做机动进行识别。第100页运行情况管制程序3、通话:包括ADS-B部分通话,管制员、飞行员按照标准通话进行。参考资料:1、《广播式自动相关监视(ADS-B)在飞行运行中应用》民航局飞行标准司二〇〇八年九月2、《ADS-B管制运行规程》民航局第101页运行情况管制程序4、间隔:ADS-B运行最小间隔为10km,但在当前ADS-B、VHF信号存在盲区、信号不够稳定等设备环境条件限制下,还不能使用最小运行间隔。在保障安全前提下,在试验运行早期,暂时不缩小间隔,依然按照不论高度10min配置间隔。在条件具备时,将适时进行间隔调整,缩短放行间隔和调配间隔,到时将对拉萨航线容量有较大提升,有效降低航班延误率。第102页运行情况航空器ADS-B能力:
航空器参加ADS-B运行,需要其具备ADS-B能力。不具备ADS-B能力航空器只能运行传统程序。所以,飞行员需要随时了解航空器ADS-B能力改变情况,及时通知管制员这么改变;签派员和机务人员需要随时掌握航空器ADS-B相关设备工作情况和运行能力,及时通知飞行员在试验运行前,需要航空企业配合向管制中心提供具备ADS-B能力且加入ADS-B试验运行航空器信息,以及该信息有改变时需及时通报管制中心第103页运行情况航班号输入
现在有监视数据进入自动化设备处理,需要进行计划相关和航迹识别,飞行员要确保所输入航班号与执行航班一致,且航班号要求输入企业三字码加航班号第104页运行情况应答机编码
在试验运行开始后,需要飞行员确保在FMC中输入正确航空器呼号和放行许可中SSR。尤其是机组在执行联程航班(ACID可能不变,但SSR要变)飞行时,要正确修改相关信息第105页FPL报
在成都-拉萨航线参加ADS-B试验运行航空器,应在FPL报文编组10注明“S/HB1”,说明此航空器同时具备MODES和1090ESADS-BOUT能力。运行情况第106页运行情况试运行阶段
在运行早期(年5月18日至7月7日)未对放行间隔进行调整,仍按照不论高度10分钟配置管制间隔,垂直间隔执行相对900米,顺向600米
第107页运行情况试运行阶段
截止7月6日拉萨航线总共保障了1600架次进出藏航班,其中在成都区域1260架次能被正常监视,正常率约79%,有21%航空器监视不正常第108页运行情况试运行阶段
监视不正常主要为以下航空器:1、军航航空器2、川航:B6043,B6045,B6054,
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