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什么是ADS-B

什么是星載ADS-B？

二代銥星上的ADS-B

國內的星載ADS-B

結論

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什么是ADS-B

????????ADS-B（automatic dependent surveillance-broadcast）是自動相關監視廣播的簡稱，系統無需人工操作或者詢問，可以自動地從相關機載設備獲取參數向其他飛機或地面站廣播飛機的位置、高度、速度、航向、識別號等信息，以供管制員對飛機狀態進行監控。相對于航空器的信息傳遞方向。ADS-B系統是一個集通信與監視于一體的信息系統，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的主要信息是飛機的4維位置信息（經度、緯度、高度和時間）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，航線拐點等信息）以及飛機的識別信息和類別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風速、風向和飛機外界溫度等等。

　　

????????ADS-B的應用分為兩類：發送（OUT）和接收（IN）。其中OUT是ADS-B的基本功能，它負責將信號從飛機發送方經過視距傳播發送給地面接收站或者其他飛機。ADS-B IN是指航空器接收其他航空器發送的ADS-B OUT信息或地面服務設備發送的信息，為機組提供運行支持和情境意識。ADS-B IN（接收單元）不具有強制性，是選擇性裝備。裝備ADS-B IN接收裝置和顯示器以及ADS-B OUT發送裝置的航空器駕駛員，將會通過空中接收信息或接收地面中繼轉播的信息看到附近裝備ADS-B OUT的航空器的具體位置。此外，當駕駛艙接收到地面中繼信息時，ADS-B IN可以顯示地面雷達監視到的配備應答機的航空器的位置，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3680萬次，載客量超過40億人次。由此帶來的跟蹤和監視問題日益凸顯，安全、環境、效率、準確預報、可靠性、搜救等成為熱門問題。例如MH370 飛機的失事，暴露了飛機航行中尤其是遠洋航行中的安全漏洞，對航空監視技術提出巨大挑戰。星基ADS-B利用衛星平臺搭載ADS-B接收機，可對全球飛機進行監控，是有效解決此類問題的辦法。

? ? ? ? 2013年，德國宇航中心發射了第一顆星載ADS-B試驗星Proba-V，驗證了空間接收ADS-B信號的可行性。后續世界各國又發射了Gom-X系列衛星（丹麥）、CanX-7（加拿大）等衛星，國內的天拓系列衛星、上科大二號、北航的空事一號衛星等。不過，上述這些都屬于驗證星，世界上第一個實用的ADS-B星座是美國的二代銥星（Iridium-NEXT）。移步優酷觀看：?aireon星基ADS-B

依托星載ADS-B對全球飛機進行監控的概念圖（來自Aireon公司） 根據星載ADS-B數據繪制的全球航班圖

二代銥星上的ADS-B

????????銥星公司通過其新的合資企業Aireon，將ADS-B（自動相關監視廣播）接收機作為托管有效載荷，用于為ANSP（空中導航服務提供商）提供全球實時飛機監視。2012年6月，在美國聯邦航空局（FAA）以及供應商哈里斯公司（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合同，由Aireon LLC公司（美國弗吉尼亞州麥克萊恩）管理。Aireon的目標是利用Iridium使用ADS-B接收機提供的托管有效載荷服務，并向世界各地的ANSPs（空中導航服務提供商）及其商業航空公司客戶提供監視能力。????????

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

太平洋標準時間2019年1月11日上午7:31（UTC時間15:31），SpaceX Falcon 9火箭從加州范登堡空軍基地發射升空，將最后10顆銥星NEXT衛星送入近地軌道（LEO）。Aireon宣布第八次也是最后一次成功發射和部署irdium-NEXT衛星星座。這次發射使在軌的Aireon有效載荷總數達到75個（66個有效載荷和9個備用）。

二代銥星在軌概念圖

????????二代銥星搭載了Aireon天基自動相關監視廣播（ADS-B）有效載荷，從此進入全球空中交通監視和飛機跟蹤新時代。Aireon是世界上第一個100%全球覆蓋的航空交通監視系統。與現有的飛機監視和跟蹤基礎設施不同，Aireon系統使用了基于衛星的ADS-B技術，這使得它能夠自動和實時地收集飛機位置數據。隨著對全世界飛行路徑（包括偏遠和海洋空域）的全方位覆蓋，整個行業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、到達和起飛預測更準確、應急響應時間更快，減少飛機間隔，減少二氧化碳排放等。

二代銥星搭載的ADS-B相關性能指標

????????Aireon每月處理超過130億條ADS-B信息（約656萬條/星/天），預計隨著全球航空業的發展，這個數字可能還會增長。但受新冠疫情的影響，今年的航空業大受打擊，目前還未看到Aireon的最新航空相關的數據分析。

二代銥星搭載的相控陣ADS-B載荷，基于37個陣元可形成22個波束，以避免信號沖突

監視數據鏈	1090ES ADS-B (DO-260 版本 0,1,2)
支持的飛機發射機類	A1/B1或更大功率，需安裝頂部天線
給空中導航服務商的數據格式	ASTERIX CAT021, CAT023, CAT025, CAT238, FAA CAT033, CAT023
系統覆蓋	全球連續
可用性	≥ 99.9% (國際民航組織監測金標準)
延遲	≤ 2s 到數據分發節點
更新間隔	在絕大多數區域≤ 8s （96% 概率）
獨立位置驗證	支持航路和海洋空域1.9海里和5 海里驗證半徑
安全認證	歐盟航空安全局（EASA）用來支持飛機分離認證提供的ATM/ANS監視服務

香港民航處將會部署Aireon的天基ADS-B系統

國內的星載ADS-B

????????國內外相比較，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，而國內還止步于單機單波束階段；二是依托銥星迅速完成了全球組網，可謂后來居上。

結論

眾所周知，航空監管關系國計民生和國防安全。發展星基ADS-B是必然的趨勢，而相控陣和全球組網是必不可少的手段。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的星载ADS-B的新进展的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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