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S模式雷达和 ADS-B在空管自动化系统的处理与应用【摘要】随着空管监视技术的不断发展。
监视源已不仅仅局限于传统雷达方式，ADS-B、S模式雷达等多监视源已经广泛应用于自动化系统中。
S模式雷达和ADS-B数据中，具备更多的数据项，可以为管制员提供更多航空器和机载设备信息。
本文详细描述了空管自动化系统对S模式雷达和ADS-B信号的处理机制，并分析和探讨了引入S模式雷达和ADS-B信号的优势，以及存在的问题和解决办法。
【关键字】S模式雷达；ADS-B；监视源；处理与应用一、广州区管S模式雷达和ADS-B使用情况2018年，我国参照国际民航组织航行实施规划发布了中国民航空管ADS-B及S模式雷达数据应用实施计划,开始推进ADS-B及S模式雷达数据在空管自动化中的应用。
目前广州区管已实现ADS-B全区域覆盖；广州区管共引接32部雷达，其中15部雷达为S模式雷达，已基本实现S模式雷达双重及以上覆盖。
广州区管也正在有计划推进S模式雷达的引接工作图1 广州区管S模式雷达覆盖情况二、空管自动化系统中S模式雷达和ADS-B处理介绍S模式雷达采用ASTERIXCAT034和ASTERIXCAT048传输协议，ADS-B采用ASTERIXCAT023和ASTERIXCAT021传输协议，当系统收到的S模式雷达和ADS-B报告时，分别按照相应传输协议进行解码，提取有效数据之后，通过预相关（pre-correlation）、相关（correlation）、关联（Association）三个阶段，筛选出一一对应的点迹航迹匹配对，即一个点迹对应一个航迹，再通过滤波器更新航迹状态，进行航迹更新或者生成新航迹1、预相关（pre-correlation）阶段在该阶段，使用24位地址码、地理位置等简单的判断标准过滤掉一些无法与航迹匹配的监视源点迹。
通过这个阶段后，每个航迹会有一组可能与之相关的点迹，每个点迹会有一组可能与之相关的航迹。
浅谈ADS-B在中国民航的广泛应用摘要：随着我国民用航空行业的飞速发展，不仅大型国际机场的航班数量和旅客数量急剧增多，中小机场的发展更是不可小觑。
在这种情况下，中小机场普遍使用的相对较落后的程序管制方法已经不能满足民航空中交通管制的发展需求，取而代之的将是能够实现对航迹精度准确评估以及对航班的实时追踪的ADS-B系统。
关键词：ADS-B；空中交通管制；间隔；提高效率ADS-B是广播式自动相关监视的英文缩写，它的全称是：Automatic Dependent Surveillance Broadcast。
ADS-B是一种飞机监视技术，通过卫星导航系统确定其飞机的位置，而且进行定期广播，从而对飞机的运行轨迹和运行情况进行监视，并且将监视结果进行传递和反馈的技术手段。
ADS-B是近年来中国民航局大力推广使用的新航行技术。
ADS-B系统不需要询问和人工操作，它可以自动地从相关的机载设备获取参数，向其他的飞机或者地面站广播飞机的高速、位置、航向、速度和识别信号等信息，从而实现空中交通管制员对飞行动态的监控。
中国民航局提出在2019年全面实现ADS-B系统的应用，将完成308个ADS-B系统地面站的建成，从而实现在6600米高度以上的空域全面覆盖。
那么ADS-B在中国民航各个领域的应用有哪些优势呢，下面我们就来分析一下。
一、ADS-B在空中交通管制方面的应用目前，大部分的中小机场使用的空中交通管制方法是程序管制或者雷达监控下的程序管制,极少数中小机场使用的是雷达管制。
那么取而代之的ADS-B的优势有哪些呢？首先，ADS-B的建设投资费用只有传统二次雷达的十分之一，其精度还能提高至10米量级，并且后期维护费用也相对较低，使用的寿命更长；其次，ADS-B可以提供比雷达更多的目标信息，可以实现空对地监视、空对空监视和地对地监视，更新率更快，定位的精度更高，地面站的监视更加简单灵活，而且不受地形因素的限制。
在雷达信号无法覆盖的区域，ADS-B可以作为可靠监视手段，作为空中交通管制的依据。
ADS—B在通用航空机场的应用和影响随着我国民用航空业的不断发展，低空区域逐渐被放开，通用航空业也随之蓬勃发展，在发展的同时，低空区域的空中安全问题也显得尤为突出，ADS-B 这一全新的监视技术在全球航空业中都受到了极大的关注，我国的通用航空中也在逐渐的推广应用这一先进技术来保障空中领域安全。
据此，将简单的介绍ADS-B这一技术，并简单讲述它在我国的通用航空以及通用航空机场的应用以及对整个通用航空业的积极影响。
标签：ADS-B技术；通用航空；应用我们所说的通用航空实际上只是整个民用航空业中的一个独立的分支，通用航空所涉及的活动范围特别广阔，它基本包括了去除公共航空运输之外的所有内容，通用航空从事的方面包括了工农林渔等一系列方面，它的作业区域一般集中在低空区域，高度普遍在3000米以下，有一大部分甚至于是在600米以下的低空区域。
通用航空作为一个新兴的领域，近几年来不断的蓬勃发展，通用航空的规模与几年前相比都是翻了几番，在整个国家GDP中的贡献率也越来越高。
在如此迅猛的发展之下，对于通用航空的区域监管也变得日益突出，而低空区域的监控一直都是行业发展的痛点所在。
此前，对于空域的监管一般都采取的一次雷达、二次雷达和多点定位的技术，近几年来ADS-B技术的发展，为解决这一痛点提供的更为有效的技术支持。
1ADS-B技术介绍ADS-B，全称为Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，中文是广播式自动相关监视，顾名思义，即无需人工操作或者询问，可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息，以供管制员对飞机状态进行监控。
ADS-B系统是集合了通信和监视功能的一体化信息系统，它的整体结构是由信息的采取、信息的传输以及信息的处理与显示这三个重要部分组成。
整个系统的设备由机载设备以及地面设备所构成。
ADS-B系统相较于之前所采用的一次雷达、二次雷达和三点定位等有着如下的一些优点：（1）ADS-B系统可以为飞行机组提供现有系统所无法提供的发生冲突的一系列信息；（2）ADS-B系统可以为空域中的飞行机组提供更为详细的诸如地形变化、空域的管制等系列信息；（3）ADS-B系统的运用大大的提高了地面对空域管控的效率，地面人员可以更加全面的掌控空域内的所有信息，当问题发生时可以第一时间的采取一系列应急措施，足以来避免问题的扩大化，使得问题在短时间内得到有效解决；（4）ADS-B系统与现有的雷达系统相比，它可以在无需人工反馈的情况下自动处理海量的信息并将信息传达出去，信息的量更大更全面；（5）ADS-B系统的设备造价相比于现有的系统大大的降低，整体造价仅为现有的十分之一，并且需要的维护更少，使用寿命更长。
ADS—B在空管自动化系统中的应用作者：白红彦来源：《科学与财富》2018年第32期摘要：空管自动化系统是民航空管部门进行对空指挥的核心系统。
ADS-B技术的运用可以有效地促进空管自动化系统的建设。
在文中主要就ADS-B在空管自动化系统中的应用展开探讨。
关键词：ADS-B；空管自动化系统；监视1、ADS-B技术原理简介ADS-B是广播式自动相关监视，是利用空地、空空数据通信完成空中交通监视和信息传递的一种航行新技术。
ADS-B 包含了以下几层含义：A--自动（Automatic）——数据传送无需人工干预；D--相关（Dependent）——数据发送依赖于精确的全球卫星导航定位的数据；S--监视（Surveillance）——提供的数据适用于监视任务，类似雷达监视，主要提供飞机的位置、高度、速度、航线等信息。
B--广播（Broadcast）——数据发送采用广播方式，飞机之间或与地面站相互广播各自的数据信息。
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ADS-B发送（OUT）和ADS-B接收（IN）两类。
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，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 信息服务，监视飞行目标的空中交通状况，起到类似于雷达的作用。
ADS-B（IN）是指飞机接收其他飞机发送的ADS-BOUT信息和地面ADS-B服务设备发送的空中交通服务广播和飞行信息服务广播，使飞行员了解其他飞机的飞行状况。
本文只讨论ADS-B OUT功能在空管自动化系统中的应用。
2、ADS-B数据的输出格式飞机S-模式发射机发出的ADS-B数据经1090ES链路传到地面站接收后，经接收处理机处理，最后输出的数据格式和内容应符合EUROCONTROL ASTERIX Category 021要求，并具有扩展EUROCONTROL ASTERIX Category 062等指定数据格式输出的能力。
ADS-B技术分析和应用ADS-B是一种航空交通管理技术，全称是自动相关监视广播系统（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast），是一种航空器定位系统，它利用卫星进行定位，并向其他飞行器和地面站发送无线信号，实现航空交通管理和飞行安全的目的。
ADS-B技术的原理是：每个飞行器都会搭载一个ADS-B发射器，该发射器会利用GPS 或其他导航系统获取自身的位置信息，并将其通过无线信号广播出去。
这些广播信号会被其他飞行器和地面站接收，从而形成一个实时的航空器交通信息网络。
通过这个网络，飞行员可以实时获取周围飞行器的位置和速度信息，地面交通管理人员也可以通过这个网络监控飞行器的运行状态，提高航空运输的安全性和效率。
ADS-B技术的应用非常广泛，主要有以下几个方面：1.空中交通控制：ADS-B技术可以实现空中交通监视和飞行器位置跟踪，有效提高了航空交通管理的准确性和效率。
航空交通管理人员可以通过ADS-B网络实时监控飞行器位置和运行状态，随时作出调度和控制决策。
2.飞行安全：ADS-B技术可以实时监测周围飞行器的位置和速度，避免了空中碰撞和其他意外事件的发生。
此外，ADS-B技术还可以提供气象数据，帮助飞行员避免天气影响。
3.空域容量提升：ADS-B技术可以使空域容量得到有效提升，因为它可以通过实时定位和跟踪，更好地管理航班之间的距离和速度关系，减少空中拥挤现象，在有限的空域内提高飞行量。
4.环保：ADS-B技术可以减少因航班延误和堵塞而导致的空气污染，也可以降低航班飞行时的燃油消耗，减少二氧化碳排放量，从而实现环保目标。
总之，ADS-B技术在现代航空交通管理中具有重要意义，它提高了航空安全、效率和环保性能，是未来航空运输的发展方向。
同时，随着技术的不断发展和完善，ADS-B技术的应用领域也会不断扩展，为全球航空运输带来更加安全、高效、环保的未来。
ADS-B技术分析和应用自动相关监视广播（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，简称ADS-B），是一种基于全球定位系统（GPS）和广播技术的飞行器自动目视跟踪系统。
与传统的雷达监视相比，ADS-B具有更高的准确性、更广的覆盖范围、更低的维护成本和更高的实时性。
在民用航空领域，ADS-B技术已经得到广泛应用，可以实现飞行器的实时飞行监视和通信，以提高航班安全性和效率。
本文将从ADS-B技术的原理、优势和应用等方面进行分析。
ADS-B技术基于全球定位系统，利用GPS接收器获取飞行器的位置和速度信息，并通过广播技术将这些信息传输给地面监视站或其他飞行器。
系统通过自动识别功能，将广播信息分为飞行器的身份信息和飞行参数信息两类，确定航空器的航迹、位置和速度等参数。
由于ADS-B采用多颗GPS卫星进行信号校正和数据验证，因此其精度高、可靠性强、对环境和空气流动的干扰少。
1. 高效准确。
ADS-B技术能够提供更广泛和准确的飞行器监视。
飞行器的位置和速度信息可以在全球范围内实时广播，并通过地面服务站进行中继，以提供更快、更准确的数据。
ADS-B技术对于卫星导航和广播系统的整合，使得其成为一种非常精确和实时的飞行器监视方法。
2. 成本低。
在开发和安装方面，ADS-B技术所需的总体成本不高，特别是在针对相对较小航空器运营的成本方面。
此外，由于其实时性和准确性使得ADS-B系统更加可靠，从而减少了维护和周期性检查的费用。
3. 补充雷达监测。
当飞行器处于无雷达监控区域时，ADS-B适用于广域监视功能。
此外，ADS-B提供的每秒钟多达18次的数据报告，能够通过各种技术实现航路分离和空域监管，进一步提高了航班安全性。
1. 航班跟踪。
ADS-B技术的主要应用之一是在控制塔中提供实时位置和速度信息来跟踪飞行器。
这些数据可以提供更准确的位置和速度更新，使操作员在管制指令或调度的情况下更快地作出决策，并更有效地调度飞行器。
39飞行与安全Flight and Safety中国航班航空与技术Aviation and Technology CHINA FLIGHTSADS-B 技术的应用脱晨|中国民用航空华北地区空中交通管理局摘要：ADS-B 全称Automatic Depend-ent Surveillance - Broadcast 中文是广播式自动相关监视，即在不需要人工介入操作，系统自动地从机载设备中获取相关的信息数据，并向其他飞行器或地面站以广播的形式播报飞机的位置、识别号等信息，以供管制员对飞机的飞行状态进行监控。
ADS-B 系统衍生于ADS（自动相关监视系统），最初是希望利用卫星定位技术进行实施监视，以解决航空器越洋飞行中无雷达监视覆盖的问题。
ADS-B 系统可以通过卫星数据链传输相关数据，也可通过甚高频链路和二次雷达S 模式数据链传输。
关键词：ADS-B 原理；ADS-B OUT；ADS-BIN1 ADS-B 的基本原理航班通过机载ADS-B，以对外广播的形式发出该航班的机载信息，机载信息可以包括航空器识别信息、四维定位及相关附加信息（飞行趋势、飞行速度、气象信息）。
其他航空器和地面站接收到该信息，经信息处理融合计算后，将数据及图像信息显示空管自动化或机舱CDIT，用以提供监视信息。
ADS-B 含义自动：不需要人工操作和地面的询问。
相关：信息全部基于机载设备。
监视：提供位置和其他用于监视的数据。
B-广播：数据不是针对某个特定的用户。
ADS-B 系统是一个集了通信、导航与监视于一体的信息集成系统，由信息源、数据通信链路和信息处理与显示单元三部分组成。
2 根据相对于航空器的信息传递方向，机载ADS-B 应用功能可以分为发送（OUT）和接收（IN）两类2.1 ADS-B OUTADS-B OUT 是指航空器通过机载ADS-B 将数据信息传递给同空域的其他航班或者是地面台站。
数据信息由导航传感器、接收机和大气数据传感器等数据源提供，经过FMC 合成ADS-B 信息，再通过卫星通信链路、甚高频链路或S 模式二次雷达链路发送出去。
ADS-B技术发展与在我国的运用分析我国的通航发展由于军方对空域的严格控制，受到了很大的制约，几乎处于停滞不前的状态。
我国通用航空器的数量还相当少，没有能够提供监视服务的对象，自然就无法促进监视体系的发展，因此我国通航目前的监视体系与公共运输航空的监视体系相差无几，主要还是依靠雷达来提供监视服务，不同的只是要依靠低空监视雷达，只有少部分地区开始使用ADS-B技术来提供更好的监视服务。
因此了解并学习先进的监视手段，可以让国内的通航监视体系的发展事半功倍。
一国外ADS-B技术发展国际上，许多国家依然在使用军方主导的低空监视雷达。
像美国、澳大利亚这些通用航空比较发达的国家，几乎已经实现完全使用ADS-B技术来为自己的通用航空器提供监视服务，不仅仅是因为这些国家的通用航空发展远强于我国，更是因为这是一种必然趋势。
美国是通航最发达的国家，数量众多的航空器单靠目视避让的原则已经满足不了要求，为了解决空-空协同避撞问题，它成为了ADS-B技术的最先发起者,FAA已经计划将ADS-B确定为下一代的空中交通运输系统（NGATS）的基石。
根据FAA的计划，ADS-B在美国于2010年实现可用性，2013年实现全美完全覆盖。
美国联邦航空局的飞行标准司（AFS）正在针对新的机载设备和运行操作制定使用文件，而空中交通组织部门（ATO）则为空域运用ADS-B开发新的管制程序。
二 ADS-B技术介绍ADS-B是ADS技术的一种，是目前精度最高的监视设备，在冲突解决和间隔调配中占有重要的地位，是保证飞行安全高效的新兴手段。
空中交通管制部门对飞机的监测手段通常分为独立监视和相关监视两种。
所谓独立监视是指地面管制雷达自行监视，不依靠航空器或机载设备或其他监视途径；与此相对的相关监视则是依靠航空器报告发送位置或由机载设备共享数据链。
ADS-B的诞生地在美国，这有着特殊的背景。
美国的通用航空(GA)非常发达。
与商业运输航空不同，通用航空的航空器（特别是私人航空器）飞行机动性大，且主要在非管制空域活动。
