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说说空管如何监视飞机,为什么我们需要监视技术?

时间:2017-10-23 10:10来源:今日头条 作者:中国航空


不同于一次监视雷达,二次监视雷达需要飞机安装机载应答机。通过一个不停旋转的天线,在天线波束中发射经过编码的电磁波能量,该电磁波遇到飞机时,机载应答机会接收并解码其中的编码信息,然后向雷达发送一组应答编码,应答编码的信息可以是飞机的识别码、高度码或者其他信息。但是二次雷达不采用应答机本身给出的飞机位置,它通过计算发射和接收的时间差以及接收方向来进行目标的定位。然后所有关于飞机的信息被一并打包送给相应的空中交通管制系统,管制员在屏幕上可以看到一个雷达目标的标牌,标牌包含了飞机实时的具体信息。

二次雷达询问使用1030MHz信号,机载应答机应答使用1090MHz信号。

多点定位

多点定位(MLAT,Multilateration)系统可以工作在机场场面、终端进近以及航路监视,用来检测、定位和识别飞机,同时也可以接收额外的飞机信息。

 

多点定位监视示意图

多点定位系统由多个接收机组成,接收机接收飞机机载应答机发射的信号。这些信号可以是应答机主动发射的(称为间歇振荡器),也可以是应答机发射的对询问站的应答(常规模式、S模式等)。定位使用了到达时间差(TDOA,Time Difference of Arrival)技术。对每一对接收机,到它们的距离差恒定的飞机所处的双曲面是确定的,多个双曲面的交点即为飞机的位置。

机场场面监视使用的系统简称MLAT,航路监视使用的系统简称WAM(广域多点定位)。

广播式自动相关监视

广播式自动相关监视(ADS-B,Automatic Dependent Surveillance - Broadcast)中,飞机会自动告诉周边所有参与者它是谁、在哪里、要去哪里、速度是多少。

 
 

ADS-B监视示意图

飞机使用全球导航卫星系统(GNSS)来确定它的位置,该位置信息和其他信息一起广播给地面站。地面站处理并发送相关信息给空中交通管制系统,然后在管制员的屏幕上显示该飞机的信息。装备ADS-B设备的飞机每秒广播一次它们的位置和其他信息,不需要任何地面站的干预。除了位置之外,它们的高度、速度、飞机识别信息和其他机载信息一并被广播。地面站收到相应信息后,处理并发送到空中交通管制中心,显示在管制员的屏幕上。任何接收单元都可以接收ADS-B广播信息,所以ADS-B既可用于地面监视也可用于空中监视。

契约式自动相关监视(ADS-C)

契约式自动相关监视(ADS-C,Automatic Dependent Surveillance - Contract)中,飞机只在被管制中心询问后发送应答报告。

 

ADS-C监视示意图

飞机使用全球导航卫星系统(GNSS)或机载系统确定其位置和其他信息。空中交通管制中心和飞机达成契约要求飞机定期报告这些信息。飞机会把这些信息发送给地面站处理并发送到管制中心,显示在管制员的屏幕上。

装备ADS-C设备的飞机依照和管制中心的契约要求,按规定的时间间隔将它们的位置和其他信息通过点对点的通信方式发送给地面站。这种方式中只有达成契约的管制中心能够接收和解码信息。发送的消息中除了位置还包括其速度、气象数据和预期航路等。

ADS-C主要用于其他监视手段无法实施的区域,比如洋区和沙漠戈壁地区。

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