時間:2021-05-19 13:23來源:E通航 作者:通用航空
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一、民用航空器飛行動態信息追蹤需求迫切
2014年3月8日,馬來西亞航空公司一架載有239人的波音737飛機與管制中心失去聯系,航班號為MH370。2015年3月8日該事件被確認為空難事故,目前失事飛機仍舊未被找到。MH370等民航事故的接連發生促使全球航空界開始關注航空器追蹤監視問題。
近年來,基于飛機通信尋址與報告系統(ACARS)、二次雷達及ADS-B的航空器追蹤技術不斷發展。其中,ADS-B技術以獲取監視數據精度高、更新快、內容豐富等特點,成為國際民航組織新航行系統的組成部分。但ADS-B地面站作用受地理位置,周邊環境和航空器飛行高度等因素影響較大。要實現航空器的廣域飛行動態監視,需建立配套的ADS-B地面接收站,通過地面網絡進行組網,才能實現廣播覆蓋區域的目標監視。對于通航作業飛行來說,很多運行空域位于ADS-B監視區域外,陸基的ADS-B難以進行有效的航空器位置追蹤和飛行信息交互。由此來看,目前的航空器飛行動態信息交互手段尚難以滿足通航運營需要。
![]() 圖1傳統技術難以實現對通航作業飛機的運行管理
二、北斗衛星導航系統為飛行信息交互帶來新思路
北斗衛星導航系統(以下簡稱北斗系統)是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要,自主建設運行的全球衛星導航系統,是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。
與GPS等其他衛星導航系統相比,北斗系統具有以下特點:一是北斗系統空間段采用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,尤其低緯度地區性能優勢更為明顯;二是北斗系統提供多個頻點的導航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度;三是北斗系統創新融合了導航與通信能力,其特有的短報文功能,能實現基于衛星系統的航空器位置和狀態信息實時傳輸,為航空器飛行信息交互帶來新的思路,在通用航空領域有著廣泛的發展前景。例如,導航應用方面,北斗系統可以引導飛機沿預先指定的航線飛行;空中交通管理應用方面,可以引導飛機起飛和著陸,對其活動進行調度,實施交通管理,避免發生碰撞;飛行監管應用方面,可以對飛機飛行航跡和姿態進行追蹤、異常報警以及進行運行統計分析等等。
![]() 圖2 北斗短報文系統工作原理
三、國家政策對北斗系統在通航應用的引導和扶持
鑒于北斗導航技術在通用航空器運行監管方面具有較大的潛力,中國民航局在政策層面也對發展和推廣北斗導航技術在通用航空和運輸航空領域的應用提出了實施方案。
2017年7月,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》中提出,近期(2017-2020)要按照“先通用,后運輸;先監視,后導航”的實施策略,開展北斗系統通航應用示范,對通航飛行器進行北斗設備加改裝,實現在通用航空中的監視與導航作用。
2019年12月,民航局發布《中國民航北斗衛星導航系統應用實施路線圖》,明確提出鼓勵通用航空運營人加改裝北斗系統航電設備,使用固定式或便攜式終端實現位置報告。到2025年底,全面實現北斗通用航空定位、導航與監視應用,基本完成北斗星基增強系統運輸航空定位導航應用,全面推動北斗系統運輸航空導航及監視應用,實現大型無人機在混合空域運行等典型場景應用,積極支持“一帶一路”國家民航應用北斗。
![]() 圖3 民航局推進北斗系統在民航領域應用路線圖
2021年3月,民航局提出通航北斗飛行動態信息服務工作實施方案,推進北斗系統在通航的示范應用,并對加裝北斗機載終端的通航運營企業給予相應補貼。
![]() 圖4 民航局對通航北斗飛行動態信息服務設備的要求
四、北斗在通航飛行交互應用的解決方案
推廣北斗系統在通航的應用,為通航飛行狀態監視和交互提供解決方案,中國航空技術國際控股有限公司和天基空間精密技術有限公司自2016年開始聯合研制天基北斗飛行追蹤儀。經過多年技術積累,該平臺已發展到第二代,在多種固定翼和直升機航空器上進行成功驗證。
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