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基于北斗的民航追蹤監(jiān)視體系應用發(fā)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(fā)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(jiān)視（ADS-B）和雷達等監(jiān)視方式實現...
國內民航監(jiān)視體系發(fā)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(qū)的航班實施例行航空器追蹤監(jiān)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(jiān)控區(qū)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(qū)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(qū)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(jiān)控能力。同時，民航局下發(fā)了《航空承運人航空器追蹤監(jiān)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(qū)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(jiān)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(guī)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(guī)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(fā)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(fā)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(wèi)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(xù)迎來ADS-B改裝的高潮，各航空公司和國內民航維修企業(yè)應提前謀劃，積極應對。
我國民航領域對航空器追蹤監(jiān)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(qū)域使用地面基站，在地面網絡盲區(qū)使用衛(wèi)星通信，是當前追蹤監(jiān)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(qū)，無法解決全球覆蓋問題。
基于北斗的民航追蹤監(jiān)視體系發(fā)展
民航局在發(fā)布的《中國民航航空器追蹤監(jiān)控體系建設實施路線圖》和《中國民航北斗衛(wèi)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(jiān)視應用上自助可控技術的空白。
北斗衛(wèi)星導航系統是中國著眼于國家安全和經濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)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(jiān)視提供了技術支撐，能夠滿足民航追蹤監(jiān)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(qū)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(fā)射北斗三號最后一顆全球組網衛(wèi)星，至此北斗三號全球衛(wèi)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(qū)域短報文功能，能夠滿足全球覆蓋內的航空器追蹤監(jiān)視要求，也是當前作為可行的自主追蹤監(jiān)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(fā)展關鍵問題，為民航提供優(yōu)質的定位數據服務。
政策環(huán)境 2014年3月，馬航MH370失聯在全球引發(fā)了極大震動，國際民航組織（ICAO）各成員國及全球業(yè)界正系統推進航空器追蹤監(jiān)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(jiān)控能力、技術裝備支撐能力和應急反應處置能力建設。
