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基于北斗的民航追蹤監視體系應用發展綜述
來源:尖兵之翼
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作者:任 奇 陶志平 孟 斌 周中華 何大海 張承皓
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發布時間: 2020-09-01
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目前主要通過航空器通信尋址報告系統（ACARS）、廣播式自動相關監視（ADS-B）和雷達等監視方式實現...
國內民航監視體系發展現狀
ACARS 中國民航約有97%的運輸飛機已經安裝了ACARS系統，因此，現階段使用ACARS位置報告對國際航班及運行于偏遠地區的航班實施例行航空器追蹤監控的硬件條件已初步具備。
民航局于2016年6月組織開展了航空器全球追蹤監控區域演示驗證，國航、東航、南航、海航等4家航空公司在13個典型運行區域的42條航線、89個航段參與演示驗證。數據統計與分析結果顯示，國際運行中實施基于ACARS的4D/15追蹤可有效覆蓋海洋、極地等運行區域，總體4D/15追蹤符合率超過93%，30分鐘內能夠自行恢復的4D/15追蹤符合率超過98%。
可見，航空公司建立基于ACARS等現有技術的正常航班全球追蹤監控能力。同時，民航局下發了《航空承運人航空器追蹤監控實施指南》咨詢通告，實現中國民航各航空公司在中國九大飛行情報區外運行的航班滿足4D/15追蹤要求，并完成相關補充運行合格審定工作。
二次雷達 二次雷達能夠獲得飛機的代碼、距離、方位、高度等信息，是我國目前主要的空管監視數據源。據了解，目前國內民航空管系統共有13套移動二次雷達設備、100多套二次雷達設備。其中，國內絕大部分機場采用單脈沖二次雷達，只有北京首都機場安裝有2部、上海虹橋機場裝有1部帶有S模式的法國THALES公司生產的二次雷達。目前，我國民航進入了一個大規模的雷達更新換代的基礎建設階段，S模式雷達正在逐步取代目前的常規二次雷達，成為主要的二次雷達采購類型。
ADS-B 中國民用航空局于2017年12月26日下發明傳電報《關于ADS-B機載設備加改裝相關工作要求的通知》（局發明電[2017]3685號），為大型飛機公共運輸合格證持有人如何加改裝ADS-B機載設備提出了明確的要求。通知要求，在2022年12月31日前，安裝滿足RTCA DO-260B標準并經相關適航批準的S模式應答機；安裝具備SA AWARE功能，或安裝通過星基增強系統增強GNSS信號并經過相關適航批準的衛星定位信號或接收設備。
中國國際貨運航空公司于2019年2月1日至2月17日完成了首架波音757飛機滿足DO-260B標準的ADS-B Out系統改裝工作。預計未來幾年，國內將陸續迎來ADS-B改裝的高潮，各航空公司和國內民航維修企業應提前謀劃，積極應對。
我國民航領域對航空器追蹤監視的訴求是全球覆蓋、自主可控。目前，中國民航約有97%運輸飛機已安裝了ACARS系統，該系統在地面網絡覆蓋區域使用地面基站，在地面網絡盲區使用衛星通信，是當前追蹤監控的主要手段，但由ARINC（ACARS系統國際運營商）運營，無法自主可控，需繳納大額服務費用。而部署于機場的二次雷達、部署于航路的ADS-B地面臺站均存在覆蓋盲區，無法解決全球覆蓋問題。
基于北斗的民航追蹤監視體系發展
民航局在發布的《中國民航航空器追蹤監控體系建設實施路線圖》和《中國民航北斗衛星導航系統應用實施路線圖》中明確指出，利用國家自主可控天基信息資源，推動以“北斗”為代表的國產裝備在民航的應用，積極推進自主知識產權技術和標準在國際上的應用于引領，推動北斗技術在民航領域的應用，填補民航追蹤監視應用上自助可控技術的空白。
北斗衛星導航系統是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要，自主建設、獨立運行的衛星導航系統，是為全球用戶提供定位、導航、授時和短報文服務的國家重要空間基礎設施。北斗的定位以及獨有的短報文功能，為民航航空器追蹤監視提供了技術支撐，能夠滿足民航追蹤監視體系的要求。
基礎設施建設 2018年12月27日，北斗系統服務范圍由區域擴展為全球，北斗系統正式邁入全球時代。2020年6月23日，我國成功發射北斗三號最后一顆全球組網衛星，至此北斗三號全球衛星導航系統星座部署比原計劃提前半年全面完成建設。北斗的定位、全球和區域短報文功能，能夠滿足全球覆蓋內的航空器追蹤監視要求，也是當前作為可行的自主追蹤監視手段。只要能夠在適航認證等方面取得突破，就可以完全替代GPS，解決當前民航自主可控發展關鍵問題，為民航提供優質的定位數據服務。
政策環境 2014年3月，馬航MH370失聯在全球引發了極大震動，國際民航組織（ICAO）各成員國及全球業界正系統推進航空器追蹤監控工作。習總書記做出重要批示，要求加強航空安全保障體系、航空安全監控能力、技術裝備支撐能力和應急反應處置能力建設。
