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什么是ADS-B

什么是星載ADS-B？

二代銥星上的ADS-B

國(guó)內(nèi)的星載ADS-B

結(jié)論

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什么是ADS-B

????????ADS-B（automatic dependent surveillance-broadcast）是自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播的簡(jiǎn)稱(chēng)，系統(tǒng)無(wú)需人工操作或者詢(xún)問(wèn)，可以自動(dòng)地從相關(guān)機(jī)載設(shè)備獲取參數(shù)向其他飛機(jī)或地面站廣播飛機(jī)的位置、高度、速度、航向、識(shí)別號(hào)等信息，以供管制員對(duì)飛機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。相對(duì)于航空器的信息傳遞方向。ADS-B系統(tǒng)是一個(gè)集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯示三部分組成。ADS-B的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息（經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間）和其他可能附加信息（沖突告警信息，飛行員輸入信息，航跡角，航線拐點(diǎn)等信息）以及飛機(jī)的識(shí)別信息和類(lèi)別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等等。

　　

????????ADS-B的應(yīng)用分為兩類(lèi)：發(fā)送（OUT）和接收（IN）。其中OUT是ADS-B的基本功能，它負(fù)責(zé)將信號(hào)從飛機(jī)發(fā)送方經(jīng)過(guò)視距傳播發(fā)送給地面接收站或者其他飛機(jī)。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(wù)設(shè)備發(fā)送的信息，為機(jī)組提供運(yùn)行支持和情境意識(shí)。ADS-B IN（接收單元）不具有強(qiáng)制性，是選擇性裝備。裝備ADS-B IN接收裝置和顯示器以及ADS-B OUT發(fā)送裝置的航空器駕駛員，將會(huì)通過(guò)空中接收信息或接收地面中繼轉(zhuǎn)播的信息看到附近裝備ADS-B OUT的航空器的具體位置。此外，當(dāng)駕駛艙接收到地面中繼信息時(shí)，ADS-B IN可以顯示地面雷達(dá)監(jiān)視到的配備應(yīng)答機(jī)的航空器的位置，因此可以提供附近未配備ADS-B OUT裝置的航空器的位置信息。

什么是星載ADS-B？

????????2017年，全球航班超過(guò)3680萬(wàn)次，載客量超過(guò)40億人次。由此帶來(lái)的跟蹤和監(jiān)視問(wèn)題日益凸顯，安全、環(huán)境、效率、準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、可靠性、搜救等成為熱門(mén)問(wèn)題。例如MH370 飛機(jī)的失事，暴露了飛機(jī)航行中尤其是遠(yuǎn)洋航行中的安全漏洞，對(duì)航空監(jiān)視技術(shù)提出巨大挑戰(zhàn)。星基ADS-B利用衛(wèi)星平臺(tái)搭載ADS-B接收機(jī)，可對(duì)全球飛機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，是有效解決此類(lèi)問(wèn)題的辦法。

? ? ? ? 2013年，德國(guó)宇航中心發(fā)射了第一顆星載ADS-B試驗(yàn)星Proba-V，驗(yàn)證了空間接收ADS-B信號(hào)的可行性。后續(xù)世界各國(guó)又發(fā)射了Gom-X系列衛(wèi)星（丹麥）、CanX-7（加拿大）等衛(wèi)星，國(guó)內(nèi)的天拓系列衛(wèi)星、上科大二號(hào)、北航的空事一號(hào)衛(wèi)星等。不過(guò)，上述這些都屬于驗(yàn)證星，世界上第一個(gè)實(shí)用的ADS-B星座是美國(guó)的二代銥星（Iridium-NEXT）。移步優(yōu)酷觀看：?aireon星基ADS-B

依托星載ADS-B對(duì)全球飛機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的概念圖（來(lái)自Aireon公司） 根據(jù)星載ADS-B數(shù)據(jù)繪制的全球航班圖

二代銥星上的ADS-B

????????銥星公司通過(guò)其新的合資企業(yè)Aireon，將ADS-B（自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播）接收機(jī)作為托管有效載荷，用于為ANSP（空中導(dǎo)航服務(wù)提供商）提供全球?qū)崟r(shí)飛機(jī)監(jiān)視。2012年6月，在美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）以及供應(yīng)商哈里斯公司（Harris Corporation）和ITT Exelis的支持下，加拿大海軍公司（NAV CANADA）和銥星航空公司（Iridium）簽署了一份合資企業(yè)合同，由Aireon LLC公司（美國(guó)弗吉尼亞州麥克萊恩）管理。Aireon的目標(biāo)是利用Iridium使用ADS-B接收機(jī)提供的托管有效載荷服務(wù)，并向世界各地的ANSPs（空中導(dǎo)航服務(wù)提供商）及其商業(yè)航空公司客戶(hù)提供監(jiān)視能力。????????

?Aireon - Space-Based ADS-B Global Air Traffic Surveillance and Tracking

太平洋標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2019年1月11日上午7:31（UTC時(shí)間15:31），SpaceX Falcon 9火箭從加州范登堡空軍基地發(fā)射升空，將最后10顆銥星NEXT衛(wèi)星送入近地軌道（LEO）。Aireon宣布第八次也是最后一次成功發(fā)射和部署irdium-NEXT衛(wèi)星星座。這次發(fā)射使在軌的Aireon有效載荷總數(shù)達(dá)到75個(gè)（66個(gè)有效載荷和9個(gè)備用）。

二代銥星在軌概念圖

????????二代銥星搭載了Aireon天基自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視廣播（ADS-B）有效載荷，從此進(jìn)入全球空中交通監(jiān)視和飛機(jī)跟蹤新時(shí)代。Aireon是世界上第一個(gè)100%全球覆蓋的航空交通監(jiān)視系統(tǒng)。與現(xiàn)有的飛機(jī)監(jiān)視和跟蹤基礎(chǔ)設(shè)施不同，Aireon系統(tǒng)使用了基于衛(wèi)星的ADS-B技術(shù)，這使得它能夠自動(dòng)和實(shí)時(shí)地收集飛機(jī)位置數(shù)據(jù)。隨著對(duì)全世界飛行路徑（包括偏遠(yuǎn)和海洋空域）的全方位覆蓋，整個(gè)行業(yè)將獲得顯著的直接和間接好處，如安全性提高、飛行路線更高效、到達(dá)和起飛預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確、應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間更快，減少飛機(jī)間隔，減少二氧化碳排放等。

二代銥星搭載的ADS-B相關(guān)性能指標(biāo)

????????Aireon每月處理超過(guò)130億條ADS-B信息（約656萬(wàn)條/星/天），預(yù)計(jì)隨著全球航空業(yè)的發(fā)展，這個(gè)數(shù)字可能還會(huì)增長(zhǎng)。但受新冠疫情的影響，今年的航空業(yè)大受打擊，目前還未看到Aireon的最新航空相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。

二代銥星搭載的相控陣ADS-B載荷，基于37個(gè)陣元可形成22個(gè)波束，以避免信號(hào)沖突

監(jiān)視數(shù)據(jù)鏈	1090ES ADS-B (DO-260 版本 0,1,2)
支持的飛機(jī)發(fā)射機(jī)類(lèi)	A1/B1或更大功率，需安裝頂部天線
給空中導(dǎo)航服務(wù)商的數(shù)據(jù)格式	ASTERIX CAT021, CAT023, CAT025, CAT238, FAA CAT033, CAT023
系統(tǒng)覆蓋	全球連續(xù)
可用性	≥ 99.9% (國(guó)際民航組織監(jiān)測(cè)金標(biāo)準(zhǔn))
延遲	≤ 2s 到數(shù)據(jù)分發(fā)節(jié)點(diǎn)
更新間隔	在絕大多數(shù)區(qū)域≤ 8s （96% 概率）
獨(dú)立位置驗(yàn)證	支持航路和海洋空域1.9海里和5 海里驗(yàn)證半徑
安全認(rèn)證	歐盟航空安全局（EASA）用來(lái)支持飛機(jī)分離認(rèn)證提供的ATM/ANS監(jiān)視服務(wù)

香港民航處將會(huì)部署Aireon的天基ADS-B系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)的星載ADS-B

????????國(guó)內(nèi)外相比較，可看出還有很大差距。其中主要原因有兩條：一是二代銥星采用了相控陣多波束形式，而國(guó)內(nèi)還止步于單機(jī)單波束階段；二是依托銥星迅速完成了全球組網(wǎng)，可謂后來(lái)居上。

結(jié)論

眾所周知，航空監(jiān)管關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)防安全。發(fā)展星基ADS-B是必然的趨勢(shì)，而相控陣和全球組網(wǎng)是必不可少的手段。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的星载ADS-B的新进展的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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