編者按：高效、集成的航空信息系統(tǒng)對(duì)提高航路、終端區(qū)、機(jī)場(chǎng)和航空公司的運(yùn)行效率和效益，提高民航整體安全水平發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。作為這一系統(tǒng)的重要組成部分，ADS-B、EFB和衛(wèi)星通信技術(shù)能夠有效推動(dòng)信息資源共享，使民航運(yùn)行信息得以更有效、充分、靈活地使用和管理，并推動(dòng)建立全新的一體化、互操作和無(wú)縫隙運(yùn)行模式，為最終實(shí)現(xiàn)涵蓋整個(gè)民航體系的廣域信息管理（SWIM）奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　ADS-B不僅能解決空管監(jiān)視的問(wèn)題，還能帶來(lái)飛行運(yùn)行和空管監(jiān)視理念的變革，讓管制員和飛行員的“眼睛”更加明亮；機(jī)載EFB通過(guò)與飛機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接，可提供交互式電子檢查單、客艙視頻監(jiān)視、自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視等功能；利用銥星、海事衛(wèi)星和地空移動(dòng)寬帶通信技術(shù)，運(yùn)行控制中心能夠?qū)︼w機(jī)飛行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)促進(jìn)各種信息傳輸和信息共享。本版對(duì)上述技術(shù)的概念、作用、國(guó)內(nèi)外使用情況和實(shí)施計(jì)劃等進(jìn)行介紹，敬請(qǐng)關(guān)注。

　　ADS-B：讓“眼睛”更加明亮

　　《中國(guó)民航報(bào)》、中國(guó)民航網(wǎng) 通訊員張光明 報(bào)道：對(duì)于在空中飛行的民用航空器來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)空管監(jiān)視手段主要依賴一次監(jiān)視雷達(dá)（PSR）或二次監(jiān)視雷達(dá)（SSR）。由于歷史、地理和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原因，目前在我國(guó)西部地區(qū)地面監(jiān)視雷達(dá)布設(shè)嚴(yán)重不足，造成該地區(qū)民航空中交通管理相對(duì)困難、飛機(jī)飛行間隔大等。廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）基于衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈傳輸技術(shù)，與雷達(dá)監(jiān)視相比較具有諸多典型優(yōu)勢(shì)。它不僅能解決空管監(jiān)視的問(wèn)題，還能帶來(lái)飛行運(yùn)行和空管監(jiān)視理念的變革，讓管制員和飛行員的“眼睛”更加明亮。

　　ADS-B發(fā)展與應(yīng)用

　　ADS-B是一種空中交通監(jiān)視技術(shù)，利用空空、空地?cái)?shù)據(jù)鏈，按照固定周期向空中或地面用戶廣播相關(guān)監(jiān)視信息。監(jiān)視信息可以來(lái)源于不同的機(jī)載數(shù)據(jù)源，如航空器識(shí)別碼、水平位置等。

　　ADS-B應(yīng)用功能可以分為OUT和IN兩種。如果機(jī)載系統(tǒng)僅廣播信息，則稱為ADS-B（OUT）功能；如果機(jī)載系統(tǒng)既向外廣播，又接收周邊其他飛機(jī)的廣播信息，則稱為ADS-B（IN）功能。

　　從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，美國(guó)就著手研究ADS-B技術(shù)。由于美國(guó)阿拉斯加地區(qū)地理和天氣條件惡劣，地面監(jiān)視雷達(dá)嚴(yán)重不足，但通用航空比較發(fā)達(dá)，因此美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）為了改善該地區(qū)的空管服務(wù)，于2000年開(kāi)始在阿拉斯加測(cè)試和驗(yàn)證ADS-B的監(jiān)視性能。2001年1月，F(xiàn)AA批準(zhǔn)在西阿拉斯加無(wú)雷達(dá)覆蓋區(qū)為加裝ADS-B設(shè)備的飛機(jī)提供“類雷達(dá)”服務(wù)。截至2003年，阿拉斯加的飛行事故率降低了86%，死亡事故率降低了90%。

　　目前，美國(guó)和加拿大在部分區(qū)域、澳大利亞在高空空域已實(shí)施ADS-B監(jiān)視運(yùn)行。我國(guó)從2006年開(kāi)始，中國(guó)民航飛行學(xué)院就引進(jìn)ADS-B系統(tǒng)對(duì)全院所有訓(xùn)練飛機(jī)實(shí)施ADS-B監(jiān)視運(yùn)行。此外，我國(guó)在個(gè)別航路和個(gè)別機(jī)場(chǎng)也實(shí)現(xiàn)了ADS-B監(jiān)視下運(yùn)行。

　　ADS-B系統(tǒng)組成

　　ADS-B系統(tǒng)功能模塊主要由三部分組成，包括機(jī)載設(shè)備、地面收發(fā)與處理應(yīng)用設(shè)備、通信鏈路和傳輸網(wǎng)絡(luò)。

　　與ADS-B功能相關(guān)的機(jī)載設(shè)備，主要包括機(jī)載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收機(jī)/多模式接收機(jī)（MMR）、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)和IN功能所需的交通信息駕駛艙顯示（CDTI）等。

　　ADS-B（1090ES）地面設(shè)備，主要包括1090ES模式、UAT模式地面站和相關(guān)信息處理與應(yīng)用設(shè)備。ADS-B地面站將收到的空中廣播信息處理后，將處理結(jié)果在管制員監(jiān)控終端上顯示以便為監(jiān)視和管制提供參考，也可以接入自動(dòng)化空中交通管理系統(tǒng)供相關(guān)部門和人員參考使用，或者將收集到的廣域監(jiān)視信息進(jìn)行監(jiān)視完好性和一致性校驗(yàn)。

　　ADS-B地面站也可以向航空器發(fā)送信息，即空中交通情報(bào)服務(wù)廣播（TIS-B）和飛行信息服務(wù)廣播（FIS-B）。ADS-B地面站將收到的航空器位置信息發(fā)送給監(jiān)視數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（SDPS），同時(shí)SDPS也接收雷達(dá)和其他監(jiān)視設(shè)備的數(shù)據(jù)。SDPS將所有監(jiān)視數(shù)據(jù)融合為統(tǒng)一的目標(biāo)位置，并發(fā)送給TIS-B服務(wù)器。TIS-B服務(wù)器將信息集成和過(guò)濾后，生成空中交通監(jiān)視全景信息，再通過(guò)ADS-B地面站發(fā)送給航空器，以便機(jī)組獲得周邊交通信息。FIS-B主要向航空器發(fā)送氣象和航行情報(bào)等信息，以便機(jī)組及時(shí)了解航路氣象和空域限制信息，為飛行安全提供保障。

　　ADS-B信息傳輸依靠無(wú)線和有線通信方式，OUT和IN功能都基于數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)?？盏?、空空數(shù)據(jù)鏈有三種：基于異頻收發(fā)的S模式SSR收發(fā)機(jī)的1090ES數(shù)據(jù)鏈、UAT模式數(shù)據(jù)鏈和模式4甚高頻數(shù)據(jù)鏈。

　　ADS-B運(yùn)行優(yōu)勢(shì)

　　ADS-B監(jiān)視技術(shù)的核心是高精度衛(wèi)星導(dǎo)航。ADS-B監(jiān)視完全區(qū)別于一次監(jiān)視雷達(dá)和二次監(jiān)視雷達(dá)監(jiān)視，是一種新型的、高精度的、高效的空中交通管理和監(jiān)視手段，能有效提高管制員和飛行員的運(yùn)行態(tài)勢(shì)感知能力，提高空域利用率，提高空中交通管制能力和服務(wù)質(zhì)量。歸納起來(lái)，其優(yōu)勢(shì)包括：

　　一是監(jiān)視精度高，運(yùn)行成本低。ADS-B水平位置監(jiān)視信息來(lái)源于機(jī)載GNSS接收機(jī)。由于GNSS定位精度遠(yuǎn)高于民航現(xiàn)有二次監(jiān)視雷達(dá)監(jiān)視精度，因此基于ADS-B的監(jiān)視可以獲得航空器更精確的位置信息。同時(shí)，ADS-B的位置監(jiān)視信息刷新率約為二次監(jiān)視雷達(dá)的5倍，因此監(jiān)視信息更準(zhǔn)確及時(shí)。一部SSR的建設(shè)成本約100萬(wàn)美元～400萬(wàn)美元，并且建設(shè)和維護(hù)相對(duì)困難；而一套ADS-B地面站建設(shè)成本約10萬(wàn)美元～40萬(wàn)美元，并且建設(shè)和維護(hù)相對(duì)容易。

　　二是提高運(yùn)行的安全性。ADS-B可以讓管制員和飛行機(jī)組共享空中交通態(tài)勢(shì)，有利于空中交通管理和飛行操控，能有效避免單方錯(cuò)誤決策的發(fā)生。

　　三是提高管制效率和空域容量。在無(wú)雷達(dá)覆蓋區(qū)域，ADS-B可以提供“類雷達(dá)”監(jiān)視服務(wù)，便于管制員“看見(jiàn)”飛機(jī)并提供空中交通管理服務(wù)。ADS-B監(jiān)視可以提供雷達(dá)管制飛行間隔，大大縮小無(wú)雷達(dá)監(jiān)視區(qū)域飛行間隔。在有雷達(dá)覆蓋區(qū)域，ADS-B可以為雷達(dá)覆蓋盲區(qū)提供監(jiān)視服務(wù)，或作為雷達(dá)監(jiān)視的備份。ADS-B還可以為機(jī)場(chǎng)地面滑行的航空器、機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面運(yùn)行的車輛提供監(jiān)視服務(wù)。（作者單位：中國(guó)民航飛行學(xué)院）

　　EFB：駕駛艙信息管理的革命

　　《中國(guó)民航報(bào)》、中國(guó)民航網(wǎng) 通訊員涂衛(wèi)軍 報(bào)道：隨著現(xiàn)代航空電子技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，電子飛行包（EFB）系統(tǒng)通過(guò)硬件和軟件的集成，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)駕駛艙信息管理的重大革新，是繼PBN之后中國(guó)民航航行新技術(shù)應(yīng)用推廣的又一片“熱土”。

　　EFB的分類

　　EFB是基于支持一定功能的軟硬件集成，用于駕駛艙或客艙的電子顯示系統(tǒng)。EFB的硬件按照便攜程度和使用階段可分為1、2、3級(jí)。

　　1級(jí)EFB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)須安裝任何機(jī)載設(shè)備，僅使用筆記本電腦、平板電腦作為顯示終端，加裝相關(guān)的應(yīng)用軟件即可供機(jī)組使用。它相當(dāng)于飛行員飛行箱中的一個(gè)便攜式電子設(shè)備，飛行員可隨身攜帶。1級(jí)EFB不與機(jī)載系統(tǒng)進(jìn)行任何方式的連接，不能與飛機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

　　2級(jí)EFB系統(tǒng)使用筆記本電腦、平板電腦或定制的電腦設(shè)備作為顯示終端，使用時(shí)需置于專用支架上。它能夠有限地從機(jī)載系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)，但不能向機(jī)載系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。與1級(jí)EFB類似，2級(jí)EFB可以帶離飛機(jī)，同樣屬于一種便攜式電子設(shè)備。

　　3級(jí)EFB是機(jī)載設(shè)備的一部分，需要獲得航空器適航審定部門批準(zhǔn)。它與飛機(jī)總線系統(tǒng)相連，可與機(jī)載電子系統(tǒng)如飛行管理系統(tǒng)和各類導(dǎo)航傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。3級(jí)EFB無(wú)法由機(jī)組人員帶離飛機(jī)。

　　EFB軟件則按照使用階段、計(jì)算方法和是否需要適航審定部門設(shè)計(jì)批準(zhǔn)等要求分為A、B、C三類。

　　EFB的研發(fā)與應(yīng)用

　　各大飛機(jī)制造商和航空設(shè)備制造商不斷推出具有不同新功能的、各種級(jí)別的產(chǎn)品。波音公司可以為其所有機(jī)型提供不同級(jí)別的EFB和與之相配的集成信息管理解決方案，各級(jí)別的EFB具有通用的應(yīng)用程序和地面信息管理系統(tǒng)。機(jī)載3級(jí)EFB于2003年在荷蘭航空波音777飛機(jī)上首次投入使用，波音787飛機(jī)更是將EFB作為標(biāo)配。

　　空客公司從1997年開(kāi)始提供EFB系統(tǒng)，即無(wú)紙化駕駛艙（LPC），現(xiàn)在全球已有超過(guò)100家航空公司在使用LPC?？湛凸驹诳湛虯380飛機(jī)上標(biāo)配EFB系統(tǒng)OIS，不再提供紙質(zhì)內(nèi)容。2009年，空客公司基于空客A380上的OIS系統(tǒng)，發(fā)布了用于1級(jí)平臺(tái)的LPC-NG。此后，空客所有型號(hào)的飛機(jī)都可使用基于1級(jí)和2級(jí)平臺(tái)的LPC-NG，并具有與空客A380飛機(jī)3級(jí)平臺(tái)OIS以及未來(lái)空客A350通用的界面和工具。

　　EFB自上世紀(jì)90年代推出以來(lái)，在國(guó)際民航業(yè)界獲得了廣泛的認(rèn)可。歷經(jīng)多年發(fā)展，現(xiàn)已有多家航空公司在日常運(yùn)行中使用EFB系統(tǒng)，如美國(guó)的大陸航空、西南航空，歐洲的德國(guó)漢莎航空、維珍航空，亞洲的新加坡航空、中國(guó)南方航空等。

　　從2009年以來(lái)，中國(guó)民航加快了EFB應(yīng)用的步伐。目前，南航波音777F、空客A380等機(jī)型已完成了EFB補(bǔ)充審定，并已投入實(shí)際運(yùn)行；中貨航波音777F機(jī)型EFB補(bǔ)充審定正在進(jìn)行之中；國(guó)航、東航、深航、海航等多家航空公司均已啟動(dòng)EFB應(yīng)用準(zhǔn)備工作。

　　EFB的作用

　　EFB最初作為一種替代紙質(zhì)文檔的便攜式電子設(shè)備，主要應(yīng)用于電子文檔、電子航圖的查閱和瀏覽，此后又增加了飛行日志簽署，飛行、配載和性能計(jì)算，電子文件夾等功能。

　　目前，新型的便攜式EFB通過(guò)自帶的設(shè)備可提供機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖顯示、合成視景系統(tǒng)。而機(jī)載EFB則通過(guò)與飛機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接，可提供交互式電子檢查單、客艙視頻監(jiān)視、實(shí)時(shí)衛(wèi)星氣象信息接收、自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）、駕駛艙交通信息顯示等功能。

　　此外，隨著地空無(wú)線寬帶技術(shù)的應(yīng)用，EFB未來(lái)作為航空公司機(jī)載航空信息系統(tǒng)在線終端，將在航空器管理通信（AAC）、航空器運(yùn)行通信（AOC）和旅客服務(wù)方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

　　實(shí)踐證明，EFB有助于飛行安全和運(yùn)行效率的提升，突出表現(xiàn)在：

　　一是替代紙質(zhì)文件，為航空公司節(jié)省大量紙質(zhì)資料的管理、分發(fā)成本和運(yùn)行成本，減少航空公司潛在的訓(xùn)練成本，同時(shí)在信息管理上更加方便、高效和安全。

　　二是提高飛行安全指標(biāo)。通過(guò)EFB強(qiáng)化飛行運(yùn)行資料和信息保障，飛行機(jī)組可以實(shí)施準(zhǔn)確、有效、快速而又全面的飛行信息管理。航空公司的數(shù)據(jù)表明，在駕駛艙里配備EFB后，飛行員能夠?qū)⑵骄鹿书g隔時(shí)間（MTBF）提高到約20000個(gè)小時(shí)，飛行安全指標(biāo)得到顯著提高。

　　三是實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)性能計(jì)算，能夠在機(jī)組自我簽派、空中性能計(jì)算、應(yīng)對(duì)起飛前性能調(diào)整和計(jì)算方面提供更為準(zhǔn)確、優(yōu)化的結(jié)果，提高運(yùn)行效益。例如，對(duì)于波音777飛機(jī)在濕道面上起飛時(shí)可以增加多達(dá)9噸的業(yè)載。

　　此外，EFB在輔助機(jī)組決策、提升服務(wù)保障能力、強(qiáng)化運(yùn)行控制等方面的作用日益明顯。

　　地空之間是如何銜接的？