芝加哥區域管制中心被人為縱火，對管制中心的通信設施造成了破壞，FAA不得不將芝加哥空域的管制權暫時交付給相鄰的其他幾個區域管制中心，這造成了數以千計的航班被取消和延誤。該事件發生后，美國聯邦航空局局長韋爾塔在參加9月29日舉行的空中交通管制協會年度會議時表示：“芝加哥區域管制中心縱火案的發生為我們敲響了警鐘——我們應該盡早建立起可靠靈活的空管系統。借助性能更好的ADS-B空管系統，未來我們在面對突發事件時可以更靈活地應對。”他同時指出，航空公司應該配合抓緊投資安裝ADS-B機載設備系統。那么，1、什么是ADS-B系統？2、ADS-B“靈活”在什么地方呢？3、ADS-B技術發展的如何？帶著這些問題我們進入下面的學習。

　　一、ADS-B系統介紹

　　在ADS-B技術應用之前，也是當前應用最廣泛的技術，是機載A/C模式或S模式應答機配合地面二次雷達實施對飛機的監視。主要的工作原理是二次雷達發送一詢問脈沖信號，機載應答機收到信號并確認后，再以脈沖信號的方式回復地面該架飛機的識別號、高度等信息，而飛機的方位信息，則由地面一次雷達探測。

　　ADS-B是自動相關監視廣播的簡稱，顧名思義，系統無需人工操作或者詢問，可以自動地（每一秒一次）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。它衍生于ADS（自動相關監視），最初是為越洋飛行的航空器在無法進行雷達監視的情況下，希望利用衛星實施監視所提出的解決方案。

　　相對于航空器的信息傳遞方向，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，目前ADS-B IN的功能應用較少，但它是未來的ADS-B應用發展的方向。

　　ADS-B系統工作主要基于的機載設備有：

　　①ATC 應答機。它是ADS-B系統的核心，負責收集和處理有關參數，由ATC天線通過數據鏈向地面站和其他飛機廣播。

　　②MMR接收機。用來根據導航衛星計算精確地飛機位置和速度信息，傳送給ATC應答機。

　　③ADIRU計算機。向應答機提供飛機的氣壓高度等大氣數據信息。

　　④TCAS計算機。針對使用ADS-B IN 功能的飛機上，TCAS計算機用于接收1090MHZ擴展電文的數據鏈，將地面站或者其他OUT的信號顯示在駕駛艙內。

　　⑤數據鏈系統。ADS-B的OUT和IN功能都是基于數據鏈通信技術，目前應用最廣泛的也是國際民航組織推薦的是基于SSR的S模式擴展電文（ES）功能的1090MHz頻率。因該頻段為TCAS工作頻段，因而相對擁擠，目前正在發展其他的數據鏈包括UAT、VDL Mode 4。

　　綜上所述ADS-B系統的工作流程：

　　①裝備了GPS系統的飛機從導航衛星接收授時信息從而精確地確定飛機位置和速度。

　　②ADS-B發送設備從關聯機載設備（如MMR、ADIRU）獲取所需參數信息，通過數字式數據鏈，向地面的ADS-B接收機和其它飛機廣播精確的位置和速度，以及飛機識別信息、航班號、空地狀態等數據。

　　③ADS-B信號接收方，如綜合在地面ATC系統中，或者安裝在其他飛機上向使用者提供實時的空中交通狀態。

　　二、ADS-B的優勢

　　通過上面對ADS-B系統的介紹，單就最基本的OUT功能來說，ADS-B技術對空中交通管制和航空公司均有好處，主要體現在以下方面：

　　對于管制中心來說，ADS-B地面站建設成本是傳統二次雷達的九分之一，精度可以提高至10米量級，監視數據更新速度更快（1秒1次）。在無雷達區ADS-B作為唯一的機載監視數據源用于地面對空中交通的監視，以減小航空器的間隔標準，優化航路設置，提高空域容量，在面對諸如芝加哥管制中心失火，該區域雷達監視失效的情況時，可以相對靈活的將該區域飛機轉交其他管制中心。而在雷達覆蓋的區域，地面監視同時使用雷達和ADS-B OUT作為監視信息源。可以縮小雷達覆蓋邊緣區域內航空器的最小間隔標準，并且減少所需要的雷達數量。同時使用ADS-B OUT或者綜合使用ADS-B和其他監視數據源（比如場監雷達、多點定位），為機場的地面交通監控和防止跑道侵入等提供監視信息，提高塔臺人員的情景意識。

　　對于航空公司來說，ADS-B的優點表現在安全、效益和容量三個方面。首先， ADS-B可以保持或改善航空工業現有的安全標準；其次效益方面，ADS-B極大地提高了ATC系統監視數據的精度，這會幫助ATC了解飛機間的實際間隔，使管制員避免效率低下的引導指令來保持間距。在尾隨程序中，幫助飛機機動到最佳運行高度，允許飛行員向ATC請求并接收改變到更高，燃油效率更佳的巡航高度。或許你會考慮到系統改裝的成本，實際上飛機廠家以及設備制造商早已取證和制定標準，新交付的飛機大多數可以滿足運行要求，對于老舊飛機僅需要部分線路預留改裝以及機載設備的升級即可。最后容量方面，因為ADS-B的高精度和報告頻率的增加可以大幅消減飛機的間隔要求，提高空中交通管制系統的容量。

　　隨著ADS-B技術的發展，將在飛機逐漸應用ADS-B IN的功能，這樣一來飛行員可以在駕駛艙顯示器中實時的掌握外界的情況，包含在地面機場跑道的狀況（相當于更加詳細更遠距離的TCAS功能）極大地增強了飛行人員的情境意識，提升安全水平，提高運行效率。

　　三、ADS-B的發展

　　鑒于ADS-B 種種優勢，世界范圍內都在積極推進ADS-B 系統的建設，目前來說已知最早的ADS-B強制要求是在2010年11月的加拿大哈德森灣，在那里尾隨間隔將從80海里縮小到5海里。另外澳大利亞在2013年12月開始強制實施ADS-B運行。由于澳大利亞西部大部分空域沒有被雷達系統覆蓋，所以他們選擇了ADS-B監視，以避免昂貴的雷達系統建設費用和維護費用。歐洲計劃2015年對進入歐洲空域的飛機強制實施ADS-B OUT，且自2013年起對生產線上飛機強制要求滿足ADS-B OUT運行。美國計劃到2020年1月對所有飛機，包括商用飛機和通用航空，強制要求ADS-B Out。從現在開始到2020年，隨著ADS-B Out設備的增加，FAA希望在營運人自愿的基礎上裝備ADS-B In功能，以便為用戶提供更多的經營效益。中國正在探索在非雷達覆蓋區域NRA的ADS-B Out功能的運行。中國民航已經在成都至九寨的航路上實施全程ADS-B監視，并逐步在我國非雷達覆蓋區域的航路上實施ADS-B監視的運行。成都-拉薩航線監視工程于2009年6月獲得民航局批準，2011年7月8日，該航線開始實施 ADS-B監視條件下縮小間隔。

　　對于航空公司來說，為滿足航路上對ADS-B的運行要求，航空營運人也在積極推進ADS-B的適航性改裝工作。東航因上海飛紐約航線需要經過加拿大Hudson灣，為滿足當局的要求，東航5架A340-600飛機已于2010年11月初完成全部ADS-B OUT運行的改裝工作，包含以下項目：

　　① 飛機上的線路已全部符合要求。（即為增強型檢測功能EHS進行線路預設，在2005年之前因歐洲的強制要求，東航寬體機已全部完成改裝）

　　②機載MMR（P/N：822-1152-131）具備ADS-B OUT能力。

　　③機載ATC應答機具備ADS-B OUT能力。（ATC P/N 7517800-10005都已改裝升級至P/N 7517800-10005 SOFTWARE MOD A）

　　④完成飛機上的驗證工作，驗證ADS-B發送（ADS-B OUT）功能。完成后還需修訂相關飛行手冊，相關人員的培訓等。

　　2011年4月東航在浦東飛紐約的航線上成功進行了ADS-B的適航性驗證飛行，是國內首家獲得民航局ADS-B正式批準的航空承運人。2013年12月12日，因香港情報區、臺灣情報區、越南情報區實施高高度ADS-B運行，東航在之前已經完成執飛320和737機型的ADS-B改裝工作，截至目前東航的ADS-B機載設備改裝工作已經覆蓋絕大部分空客波音飛機。

　　四、總結

　　綜上所示ADS-B技術擁有成本低、精度誤差小、監視能力強的特點，適用于高密度飛行區域的空中交通服務，有效的解決和避免了傳統監視方式的種種弊端，其優越性不言而喻，未來必將成為空管監視的主要手段。然而當前該技術在中國還處于應用的初期階段，僅僅在西部的幾個航路上實施該項監視技術。對于成長期的中國航空運輸業，空域范圍的限制，機隊規模在擴大，空管設施面臨進一步改造和完善，是加速ADS-B技術發展的重要時期。同時，ADS-B技術的推廣應用，涉及航空公司方面更新和改裝機載設備、空管方面調整地面設施的結構，民航局方面的標準制定和運行認證，因而需要各方有力配合，整體推進，才能早日實現ADS-B的全面應用，為實現建設民航強國奠定基礎。