机载ADS-B系统介绍及维护建议

机载ADS-B系统介绍及维护建议

柳昌龄

关键词：数据链；高度报告；GDL90收发机

1引言

阿拉斯加在北美是飞行事故率最高地区，平均每3天发生1起事故，每9天发生1起死亡事故。30年的飞行生涯计算，一位阿拉斯加飞行员有75%的机会有可能发生一次事故，有30%的机会有可能死于他的专业飞行。但是在2003年以后，飞机发生事故率降低了86%，死亡事故率降低了90%，ADS-B对此显著改进做出了贡献。ADS-B系统通过卫星定位和空地数据链通信的一种飞机导航和监视系统。与传统的通过一次雷达和二次雷达实现民航监控的手段相比，ADS-B技术不易受到地理环境的影响，它具有全天候运行，无需职守的特点。

2ADS-B发展状况

从2005年开始，民航飞行学院在民航局的支持下，开始使用UAT系统。在飞行学院已完成了六种机型近200架飞机的机载设备加装，完成5个地面基站的建设以及基站间的网络连接工作。目前已经能完成对本场训练的初、中级教练机进行实时、准确的跟踪监控，飞机之间也可以互相了解对方的位置和高度，提高了飞行训练的安全性，为UAT系统在我国通用航空的使用进行了有意义的探索。

由于ADS-B系统目前处于系统发展的初期，还存在着1090ES、UAT、VDL4这三种互相竞争的数据链系统。VDL4主要应用于北欧一些国家的场面监视方面，实际应用较少。目前主要使用的系统只有UAT与1090ＥS。一般认为：1090将应用于商业运输航空领域，UAT数据链主要应用于通用航空领域。1090对机载设备改装要求不高，可以利用现有的SSR应答机，得到了运输飞机制造商支持，目前大多数进行ADS-B运行和试验的国家采用的都是该系统。相比于UAT系统，1090ES具有强大的信息传输能力，对于未来发展ADS-BIN功能具有较大的优势。UAT系统则以其机载设备简单，灵活度高和成本低而在通用航空领域占有一席之地。由于1090ES和UAT系统不能简单进行连接，装配了一个数据链的飞机不能直接接收装有另一个数据链的飞机的信息，机载设备的兼容和与地面系统的匹配将是对双传输媒介系统（UAT和1090MHzES）共存的一大挑战。随着ADS-B技术的推广应用，要求在航空网络内共享更多的数据，对信息传输形式的一致性将有严格要求。数据链选择需要综合考虑机载设备技术能力和成本、地面台站建设、在役航空器的服务寿命和改装费用、系统安全和可靠性等多方面的因素，我国应根据具体国情和未来民用航空的发展态势，借鉴国际通行做法，合理地确定我国ADS-B数据链的基本架构。

3机载ADS-B系统

ADS-B系统（AutomaticDependentSurveillance–Broadcast），其含义为自动、相关、监视和广播。它需要依赖于非常精确的全球卫星导航(GNSS)定位数据。它无需应答，或由其它机站激活。飞机数据可以向其它飞机或配备有接收数据链信号设备的地面站进行广播。

ADS-B系统的机载部分为美国GARMIN公司生产，通过机载的一部GDL90收发机等相关设备能够实现安装ADS-B系统机载部分的飞机本机及其它飞机信息适时显示（如飞机位置、高度、航速、航向、识别号等），同时还把本机的适时信息发送到地面交通管制台，实现飞机间的主动避让及地面交通管制台的统一交通管制。

ADS-B系统机载部分主要包括了GDL90收发机、高度报告器、UAT天线（上下各一个）、GPS天线、平板电脑和平板电脑电源变压器（参考图1）。机载系统与高度报告器交联，从而获得由全静压系统提供的高度数据。GDL90与平板电脑交联，通过平板电脑显示交通信息。GPS天线与GDL90收发机相连，从而使系统获得卫星提供的飞机位置，高度等信息。系统通过UAT上下天线向其它飞机同时也向地面台发送本机的位置、识别号、高度等信息。

图1机载ADS-B系统

4维护建议

经过维护实践和厂家的技术标准指引，我们制定了机载ADS-B系统的维护控制标准。在航线检查中应当检查ADSB天线无腐蚀，固定连接可靠。在定期维护中，我们可以完成以下一些工作：

a.飞机300小时的定期维护中，检查ADSB系统的收发机和编码器安装固定可靠，外表无损伤。检查各导线、馈线、静压管路与ADSB收发机的连接应可靠，通电检查ADSB系统功能应正常。

b.飞机年度的功能校验中，需要完成ADS-B系统机载部分高度报告器的功能测试，确定高度报告器工作正常。

c.飞机1200小时定期维护中，应检查ADSB系统的收发机和编码器安装固定可靠，外表无损伤。检查各导线、馈线、静压管路与ADSB收发机的连接应可靠，通电检查ADSB系统功能应正常。

d.同时还应当结合飞机24个月工作，检查全静压系统气密性和高度报告准确性。

同时，对于常见的收发机故障，可以按表1的方法进行排查。

5结束语

飞行学院ADS-B的成功运营以及我国航空公司在国外的ADS-B运行经验，将有助于ADS-B在国内的推广应用。在现阶段，应遵循阶段发展、积极推进的原则逐步从OUT功能发展到IN功能，从无雷达的边远区域推广到有雷达覆盖的繁忙区域，不断提高飞行运行的安全、容量和效率。在ADS-B系统完善成熟以后，尤其是ADS-BIN功能得到充分应用的前提下，间隔保持的职责逐步转移至空中，ADS-B承担大量飞行信息的传递功用，结合其他航行技术的应用，如RNP技术、4维轨迹运行技术、信息自动化处理等，民航将逐步向“自由”飞行迈进。

参考文献

[1]史洪亮,孙悦,张弛.ADS-B广播式自动相关监视系统及其应用.[J].科技研究.2017.11:19-21

[2]周志.浅述ADS-技术原理和在民航中的发展.[J].通信设计与应用.2016.12:28-29