[科普中国]-广播式自动相关监视

广播式自动相关监视，是指在具有广播位置报告能力的飞机之间互相进行空对空的交通监视。由于它依赖于对方自发位置报告而获得对它监视的能力，所以它并不是独立监视，而属于相关监视。这种广播式位置报告调制在自动地周期性地向空中发射的信号上。目前ADSB的信号格式有三种不同体制，即S模式扩展自发报告（ES）、自组织时分多路和通用访问收发机（UAT），正在比较评估中，何种将被选作国际标准，尚未定案。ADSB的空对空交通监视将能提高驾驶员对空中交通的觉察能力，有可能成为今后驾驶员自主间隔保障的有力手段。

简介广播式自动相关监视（英语：Automatic dependent surveillance – broadcast，缩写ADS–B）是一种飞机监视技术，飞机通过卫星导航系统确定其位置，并进行定期广播，使其可被追踪。空中交通管制地面站可以接收这些信息并作为二次雷达的一个替代品，从而不需要从地面发送问询信号。其他飞机也可接收这些信息以提供姿态感知和进行自主规避。

ADS–B是一种“自动”系统，它不需要飞行员或其他外部信息输入，而是依赖飞机导航系统的数据。

ADS–B是美国下一代空中运输系统（NextGen）印度机场管理局根据国际民用航空组织（ICAO）全球计划倡议和航空系统组件升级（ASBU）升级计划以及Single European Sky ATM Research（SESAR）的一个组成部分。ADS–B设备在澳大利亚领空的部分地区已为强制性配备，美国要求2020年前为部分飞机配备，以及自2017年起，欧洲一些飞机也被要求强制配备此类设备。加拿大则正在使用ADS-B进行很有限的空中交通管制。1

描述ADS-B由“ADS-B Out”和“ADS-B In”两项服务（传出与传入）组成，可能取代雷达作为管控全球飞机的主要监视方法。在美国，ADS-B是下一代国家空域战略升级和加强航空基础设施与运营战略的一个组成部分。ADS-B系统还可通过TIS-B和FIS-B应用程序提供交通和官方生成的图形天气信息。ADS-B会实时（每秒）向空中交通管制以及其他配备ADS-B的飞机提供本飞机的位置和速度数据，使飞机可见而增强安全性。ADS-B数据还可以记录和下载，用于飞行后的数据分析，这可以作为低成本的航班追踪、计划和调度的数据基础设施。

“ADS-B Out”通过机载发射器周期性广播每架飞机的信息，例如标识，当前位置、高度和速度。ADS-B Out可为空中交通管制员提供实时的位置信息，在大多数情况下，它比现有的基于雷达的信息更准确。凭借更准确的信息，管制员能更高精度的定位和分隔飞机。

“ADS-B In”是供飞机接收FIS-B、TIS-B以及其他ADS-B数据，例如附近飞机传来的直接通信。地面站的广播数据通常仅在有“ADS-B Out”广播飞机时提供，这限制了纯ADS-B In（仅接收）设备的实用性。

该系统依赖两个航空电子组件——一个高度完整的GPS导航源和一个数据链（ADS-B单元）。有多种经过认证的ADS-B数据链，其中最常用的数据链运行在1090MHz，本质上是经过修改的S模式应答机，也有些运行在978MHz。FAA希望专门在18,000英尺（5,500米）以下飞行的飞机使用978MHz链路，以帮助缓解1090MHz频率的进一步拥堵。1

优势ADS-B为飞行员和空中交通管制提供了诸多好处，可以提高飞行的安全性和效率。

流量——飞行员在装备了ADS-B In系统的飞机上可以看到周围装备有ADS-B out飞机的信息，其中包含该飞机的高度、航向、速度，以及与其距离。除了接收装备有ADS-B飞机的位置报告，如果有适当的地面设备和地面雷达，TIS-B（仅限美国）还可提供未装备ADS-B飞机的位置报告。ADS-R在UAT和1090 MHz频带之间重发ADS-B位置报告。

天气——配备通用接入收发器（UAT）实现ADS-B In技术的飞机能够通过航班信息服务广播（FIS-B）接收天气报告和天气雷达（仅限美国）。

飞行信息——航班信息服务广播（FIS-B）也将可读的航班信息（诸如临时飞行限制和NOTAM传输给装备UAT的飞机（仅限美国）。

成本——与空中交通管制使用的一次和二次雷达系统相比，ADS-B地面站的安装和操作便宜许多，便于进行航空器分隔和管制。

与其他目前商业化提供的一些机上天气服务不同，在美国使用ADS-B服务或其各种优势不会被长期收取费用。飞机所有者支付设备和安装费用，联邦航空管理局（FAA）则为与该技术有关的所有管理和广播服务付费。2

安全1.情境意识

ADS-B通过为飞行员提供更好的态势感知，使航空界对飞行更加安全。ADS-B中的驾驶员装备的驾驶舱可以在驾驶舱内的飞行显示屏上看到在空域内运行的其他交通情况以及获取清晰详细的天气信息。他们也将能够获得相关的更新，从临时航班限制到跑道关闭。2

2.改进的可视性

即使只配备ADS-B Out的飞机也能从空中交通管制员更精确可靠地监测其位置的能力中受益。当使用这个系统时，飞行员和管制员将看到相同的雷达图像。使用其周围空域的其他设备齐全的飞机将能够更轻松地识别并避免与装备有ADS-B Out的飞机发生冲突。对于诸如交通警报和防撞系统（TCAS）等过去的系统，飞机只能看到装备有相同技术的其他飞机。ADS-B使用ADS-B In将信息发送给飞机，ADS-B In显示该区域的所有飞机，如果它们配备了ADS-B Out。ADS-B在雷达覆盖边缘地区提供更好的监视。ADS-B没有雷达的选址限制。在ADS-B（1090ES和978 MHz UAT）这两种形式中，位置报告每秒更新一次。978 MHzUAT以单一的短时间传输提供信息。1090ES系统随机发送两种不同类型的位置报告（偶数/奇数）。为了明确地解码位置，需要两种类型的位置报告或附近的参考位置。2

安全风险有黑客组织在2012年声称，其可以用欺骗性ADS-B报文干扰导航，因为这些报文没有被加密和进行身份验证。标准中缺少认证环节使得数据必须经过一次雷达验证。ADS-B报文未经加密，因此任何接收者都可读取。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所