近些年航空业蓬勃发展,航行总流量不断持续增长促使民航空域网络资源明显紧缺,给航迹跟踪、流量监控、航空安全、事故搜救等增添了巨大挑战。星载ADS-B要实现对大流量空中交通的无缝持续监视,必须建设繁杂的雷达网络和数据处理系统;与此同时,受环境局限,全球很多地区无法得到航空监控,尤其是在海洋、极地、山区、沙漠和不发达城市安装地面监视设备在技术和经济上难以实现。在此背景下,广播式自动相关监视(AutomaticDependentSurveillance-Broadcast,ADS-B)技术应时而生。
星载ADS-B技术选用全向广播方式自动播发机型、航空代码、位置、速度、高度和航线等,将卫星导航、通信技术、机载设备以及地面设备等先进技术相结合,提供了更加安全、高效率的空中交通监视手段,能有效提升管制员和飞行员的运行态势感知能力,扩大监视覆盖范围,提高空中交通安全水平、空域容量与运行效率。
国际民航组织于第十一届航行大会确定ADS-B技术为全球新航行技术的主要发展方向。欧洲要求从2015年起重量大于5700kg或者速度大于250节的飞机强制装配ADS-B播发设备,对于已经投入使用的飞机截止到2017年完成改装。美国、加拿大等国也实施了相近的举措。预计到2020年,ADS-B可能在全球范围内实际投入运行。
中国民航高度重视新航行技术的发展与实施,大力加强ADS-B关键技术研究与应用,在技术政策与规章标准制定、机载设备加改装、地面设备研制生产、技术验证与试验运行等方面开展了大量工作,为ADS-B地空监视(ADS-BOUT)的实施打下基础。现阶段,国内70%的民航飞机已装备ADS-B设备,在2020年后所有高性能飞行器将强制安装ADS-B设备。
现阶段,基于ADS-B飞行器跟踪技术的空中管理还主要依靠陆基雷达,但国内外已经尝试将高灵敏度ADS-B接收机安装到低轨卫星上,通过星载ADS-B对航空飞机进行跟踪,广域侦收信号,卫星坐落于境内时实时转发侦收的信号,坐落于境外时先存储后转发。在星载ADS-B飞行器跟踪技术应用之前,借助陆基雷达完成全球空管的范围只有10%,而星载ADS-B飞行器跟踪技术应用之后将会将范围扩的更大。
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