当前,我国航空飞行器监视的主要手段是依靠一二次雷达,但由于航管雷达工作原理的天然缺陷,雷达信号对低空区域的覆盖范围不佳,存在大量信号覆盖盲区。根据部分地区基于不同高度层的雷达信号覆盖模拟结果,我国在山区和城区的盲区较大;在非机场地区,即使在管制航线区域也只存在部分地区雷达一重和两重覆盖;只有小部分地区有雷达三重覆盖。而且,雷达布设价格昂贵,不适合大面积低空监视,因此急需一种低成本和易部署使用的替代方案。
根据国际民航组织的推荐,ADS-B(广播式自相关监视)系统将作为未来主流的监视手段进行推广。中国作为国际民航组织的缔约国,将不可避免与国际接轨,采用基于ADS-B的监视方式。但我们可以看到,我国与国外存在一定的管理体制差异。国内低空空域的使用在短时间内仍不能像国外那样“自由”,仍需要进行大面积的“监视”,以确保空域安全和国土安全。即,需要部署相当数量的地面基站来保证全面低空空域监视,同时还需确保所有飞行器都安装机载ADS-B的OUT设备。
当前我国约有不足1700架通用飞机,绝大部分都没有安装机载ADS-B设备。这意味着当前通用飞行器上天后大部分时间都处于无人看管的状态。加上现有的低空飞行情报以及导航能力不足,我国的通用飞行事故率远远超过西方成熟航空大国。无论业主和监管部门都愿意看到通过简单快速的技术手段,来改善这种现状。不仅地面监管人员渴望能够实时获得飞行器状态,飞行员也希望尤其是危险时刻能够获得来自地面的飞行情报推送和帮助。
此时,北斗卫星导航系统与ADS-B强强联合的模式正能填补低空监视与服务系统不完善的空缺。

北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端三部分组成,旨在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务,并兼具短报文通信能力。2012年底建成使用的北斗二号系统,已经形成覆盖亚太大部分地区的服务能力,定位导航精度将达到10米,接近GPS系统性能。预计在2020年北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。
ADS-B是广播式自动相关监视的英文缩写,它可以实施空对空、地对空的监视。ADS-B系统由多地面站和机载节点构成,以网状、多点对多点方式完成数据双向通信。机载ADS-B通信设备广播发出来自机载信息处理单元收集到的导航信息,接收其他飞机和地面的广播信息后经过处理送给机舱综合信息显示器。机舱综合信息显示器根据收集的其他飞机和地面的ADS-B信息、机载雷达信息、导航信息后给飞行员提供飞机周围的态势信息和其他附加信息(如:冲突告警信息,避碰策略,气象信息)。
北斗与ADS-B在无线电频率使用以及飞行器安装上均不存在冲突,反而形成一个有效的互补状态:一个向天,一个对地;两种定位,两种通信。基于北斗和ADS-B的混合低空监视与服务系统一方面基于国际民航标准的ADS-B技术,实现常规高密度飞行区域的地面监视管理、机载态势综合显示以及飞行服务能力;另一方面还利用了北斗的全地域无障碍短报文通信能力和定位导航能力,实现基于北斗的低空飞行的地面实时监视以及地空通信服务,从而满足ADS-B基站范围外的全面监视覆盖。
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