TIS—B环境下的ADS—B系统

摘 要 随着ADS-B技术的日益成熟，国际民航组织已将其确定为未来监视技术发展的主要方向。TIS-B是不同数据链路ADS-B系统和传统雷达监视系统之间的通信纽带。在ADS-B推广和应用过程中，如何利用TIS-B功能实现多路数据融合具有重要意义。本文介绍了ADS-B的基本原理，分析了TIS-B功能环境下的ADS-B系统。

关键词 ADS-B；雷达；融合

中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）031-008-01

随着民用航空的飞速发展，我国机场和航线日益繁忙。如何安全、可靠、有效地利用空域已成为迫切需要解决的问题。ADS-B（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）广播式自动相关监视，是一种基于全球卫星定位系统和地—空、空—空数据链通信的航空器运行监视技术。与传统雷达监视技术相比，ADS-B技术不仅能实现地面对航空器的实时监视同时在安装有ADS-B设备的航空器之间还能实现各自态势的实时感知和获取，其建设和维护成本远低于二次雷达，是新航行系统的重要组成部分。TIS-B作为传统雷达监视系统和ADS-B系统信息交换的纽带，起着关键的桥梁作用，美国已确定推广和应用TIS-B环境下的ADS-B系统。

1 ADS-B及TIS-B简介

在ADS-B系统中，航空器自动广播由机载设备通过GPS系统生成的精确定位信息，并以1秒的时间间隔向外广播。地面设备和其它航空器通过数据链接收此信息，全球卫星定位系统、飞机、以及地基系统通过高速数据链进行空天地一体化协同监视。目前，ADS-B技术主要有UAT、1090ES和VDL-4三种数据链模式。由于ADS-B技术定位精度比传统二次雷达高1个数量级且信息交换丰富、数据更新率快，最大可监视500个目标，可极大提高空域资源的利用率。

TIS-B（Traffic Information Service-Broadcast）空中交通情报服务广播，是一种地面对飞行器的数据通信，用来向飞行器提供附近区域其它飞行器的相关信息。在ADS-B技术应用推广过程中，欧美等发达国家将TIS-B作为传统监视技术与ADS-B技术衔接的核心。

2 制约ADS-B系统推广和应用的两个因素

2.1 三种数据链路不能彼此兼容

ADS-B可使用的数据链路共有VDL-4、UAT、1090ES三种。1090ES基于二次雷达S模式扩展电文报告功能，工作频率为1090 MHz。UAT数据链由美国联邦航空局提出，工作于978 MHz，具有双向传输数据功能。VDL-4工作于甚高频通信频段，应用较少。由于三种数据链路工作频率和数据格式等完全不同，各种数据链路模式下的ADS-B系统无法实现相互兼容，ADS-B系统的地-空监视和空-空监视功能仅能在相同数据链路的体系中进行，系统监视功能的利用受到严重制约。

2.2 ADS-B与传统雷达监视系统的数据不能相互融合

ADS-B技术作为新兴监视技术在定位精度、数据更新率等方面相对传统监视手段具有明显优势，但ADS-B系统对目标的定位完全依靠星基卫星系统，不能利用传统雷达监视系统的监视数据对未安装ADS-B机载终端的飞机进行有效定位监视，严重制约了ADS-B的推广和应用。

3 未来TIS-B模式下的ADS-B系统

TIS-B模式下的ADS-B系统，既能对处于不同数据链路模式下的ADS-B系统报文数据进行变换、融合，也能将传统雷达监视系统获取的飞机高度、识别码等数据导入ADS-B系统，扩展ADS-B监视信息的数据源。

由上图所示，传统监视雷达获取的监视信息和不同数据链模式下的ADS-B报文数据由TIS-B网关进行数据融合、格式变换后，分别送往不同数据模式的ADS-B地面基站和ATC用户。由此实现：

1）处于不同数据链模式下飞机之间的实时态势感知。

2）ATC用户和飞机对未加装ADS-B机载设备飞机的飞行动态的实时感知。

由此可见，加入TIS-B功能的ADS-B系统相较单模式运行环境下的ADS-B系统具有不可比拟的巨大优势。作为新航行系统的重要组成部分，在我国推广和应用ADS-B系统的过程中，利用TIS-B充分发挥传统监视雷达的优点，弥补ADS-B系统的不足，提高ADS-B系统的稳定性和有效性，对我国加快推广ADS-B技术具有重要意义！

参考文献

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