ADS-B系统中的电磁干扰研究

ADS-B系统是一种新型民航空管监视系统,可以显著提高空域飞行容量,在世界民航领域得到了极大的推广应用。然而,其飞速发展的同时也面临着严峻的电磁环境形势,是飞行安全的一个重大隐患。ADS-B系统面临着针对定位系统和ADS-B报文传输数据链2个方面的电磁干扰。本文对ADS-B系统的各类电磁干扰进行了分析研究,并综述了抑制干扰的新技术新方法,为ADS-B系统抗干扰领域的研究提供一定的借鉴和参考。     

一种基于ADS-B、WAM和雷达的组合监视方法及其架构

978MHz的广播式自动相关监视系统(ADS-B)技术在通用航空空管领域有广泛应用。中国民航飞行学院在我国首次应用ADS-B系统。从2005年至今,中国民航学院的所有5个机场建立了地面基站,150架飞机加装了机载ADS-B系统,系统运转良好,极大地提高了训练飞行的安全性和空域的利用率。为保证系统数据的精度和完整性,本文介绍了一种方法,即实现多种导航覆盖的ADS-B、广域多点相关系统(WAMLAT)和雷达监视的组合方法,以提高空中交通监视的可靠性,满足空中交通监视所需的导航精度、导航完整性和监视完整性要求。这种综合构型监视方法,将有助于推动多监视源的应用。     

ADS-B监视数据质量分析研究

为了进一步推广ADS-B技术,提高ADS-B数据的质量,通过对ADS-B数据的分析,研发了一种ADS-B数据质量评估系统,该系统可以对CAT021报文进行解析,并对解析后的数据的完好性、漏点率和跳点率进行分析,以及航班轨迹的显示。论文中采用了广州＂大和章＂ADS-B台站数据对其进行了验证,其评估结果可靠有效,对ADS-B数据分析研究有一定的参考意义。     

基于BiGRU-SVDD的ADS-B异常数据检测模型

广播式自动相关监视（ADS-B）作为新一代空管监视技术,由于采用明文方式广播发送数据,因而存在易遭受网络攻击的安全问题。为了准确检测ADS-B数据攻击行为,在充分考虑时间相关性的基础上,提出了针对ADS-B数据的异常数据检测模型。首先利用双向门控循环单元（BiGRU）神经网络预测ADS-B数据,得到了ADS-B数据预测值。再将预测值和实际值作差,将差值放入支持向量数据描述（SVDD）训练,得到了能检测ADS-B异常数据的超球体分类器。并且,选择了合适的滑动窗口,在保证异常检测准确率的同时,缩短BiGRU神经网络的训练时长。实验结果表明,BiGRU-SVDD模型能检测出随机位置偏移攻击、高度偏差攻击、重放攻击、拒绝服务（DOS）等攻击下的ADS-B异常数据。并且,与其他机器学习和深度学习方法相比,BiGRU-SVDD异常检测模型的准确率更佳,适应性更优。     

美国ADS-B标准已被核准

FAA和美国航空无线电技术委员会（RTCA）已批准了ADS-B设备的操作和技术标准,为该技术在航空领域的使用铺平了道路。ADS-B技术能使飞机的飞行轨迹更加精确．空管更加高效。最终的标准规定将在2010年4月正式发布,而ADS-B设备的全面投入使用则计划于2020年实现。     

对加强空管系统党员队伍建设的思考

民航空管系统不仅仅是管制部门,而是机关职能部门、管制部门、技术保障部门的综合体,其党组织、行政组织、群众组织三位一体。空管系统多年的情况表明,党员队伍是空管安全、改革、建设、发展的重要力量,党员队伍的资源是空管系统最主要的人力资源。因此,党员素质的高低,对实现空管日常运行保障、加强空管文化建设、提高空管服务质量、推动空管技术革新、创建和谐空管,都具有十分重要的作用。     

ADS-B OUT设备问题困扰FAA

正为进一步提高航空运输的安全性,美国联邦航空局(FAA)在下一代空管系统(Next Gen)中要求配备ADS-B设备。但随着政策截止日期的临近,航电设备安装不当的问题凸显。同时,航空公司对于是否安装ADS-B设备仍犹豫不决,给供应商及维修企业带来了不小的压力。     

空管安全管理理论模式的建立

民航总局空管局成立8年多来，通过大力推行规范化管理和经常性的空管安全检查、调研，全国空管部门的安全管理整体水平有了较大提高，但是空管安全管理操作水平还没有得到彻底改变，还没有完全适应现代飞行安全和空管技术迅猛发展的要求。为了切实提高空管安全管理水平，需要探讨适应飞行安全和空管技术发展要求的安全管理理论模式，从总体上说明空管安全管理前进的方向。所谓理论模式，是某一客观系统运行规律的理论概括，它以客观系统的目标、功能、结构和机制来说明系统的运行本质和发展方向。为什么研究空管安全管理必须探讨安全管理理…     

基于电子进程单操作的管制意图分析与应用

电子进程单系统是塔台管制过程中管制员使用的重要的管制工具,系统集成了飞行计划数据、雷达监视数据、ADS-B数据等信息,可帮助管制员制定管制预案,掌握民航航空器的空中动态,进行管制移交并对可能冲突的航空器进行合理调配。塔台管制环境复杂,管制员需同时操作电子进程单系统与空管内话系统,并需人工保障信息的一致性。针对塔台管制员在塔台管制过程中需要同时进行语音管制和电子进程单操作的问题,在分析考核需求与现有技术趋势发展的基础上,提出一种管制操作意图分析与应用的方法。使用大数据提炼、文本转语音、管制意图分析等方式对电子进程单的操作意图进行分析,代替管制员发出语音指令的方法,与目前方式相比可以提高管制效率,降低管制命令和操作不一致现象的发生。     

基于数据融合的ADS-B/ACARS空域监视系统设计

研究了广播式自动相关监视(ADS-B)与飞机通信寻址报告系统(ACARS)两种数据链路的优缺点;提出了以ADS-B监视为主,将两种数据链路数据融合的思想.研究数据融合算法,构建数据融合模型,并编程实现了ADS-B/ACARS组合空域监视软件.现场运行证明,系统增大了多源监视范围、丰富了监视信息、提高了监视精度.     

加强空管通信网络规划 提升民航运行保障能力

目前,ATM数据通信网作为承载各种空管业务的主用通信网络,面临着广域网技术衰落、网络安全有待加强和新业务拓展能力差等挑战。未来,下一代空管系统将是以空、天、地一体化网络平台下的通信、导航、监视系统为基础,整合当前按地域和专业分割的信息子系统,最大程度地及时共享各种空管业务信息,增强空管部门协同决策的     

民航空管西部示范工程新技术应用介绍

根据民航空管系统“十一五”建设规划,结合国家863重大科技攻关项目,我们将在我国西部B215航路建设新技术应用示范工程。在建设中涉及多项新技术的应用和验证,特别是卫星导航技术和ADS-B技术的应用是我国从民航大国到民航强国的重要基础实施组成部分,也将标志着我国民用航空在研发和应用关键技术方面的重大突破。     

基于深度学习的ADS-B异常数据检测模型

广播式自动相关监视（ADS-B）是下一代空中交通运输系统的重要组成部分，是新航行系统中非常重要的通信和监视技术，但其协议没有提供相关的信息认证和数据加密，因此极其容易受到欺骗干扰的影响。针对ADS-B报文数据特点，采用深度学习的seq2seq模型对ADS-B报文数据进行重构，通过重构误差来检测异常，并对数据进行特征扩展，使模型能更好的捕捉数据的时间依赖性。实验结果表明，所采用的方法优于传统的机器学习方法，且在数据特征扩展后，模型检测效果提升。相比于现有的欺骗干扰检测方法，该方法不需要改变ADS-B系统的协议，也不需要额外的节点或传感器参与，具有一定的适应性和灵活性。     

巴西飞机工业公司2008年飞机交付量创新高

1月16日．欧盟委员会通过了关于欧盟空中交通管制系统使用数据链接技术的新规则，以使地面空管人员和飞行器驾驶员之间更好地进行数据信息传输，实现欧盟空管系统的现代化。欧盟委员会指出，数据链接技术是地面空管人员和飞行员之间通信的一场革命，对欧洲天空中实现统一的交通管制系统现代化至关重要。数据链接技术可以允许地空之问传输书面信息，是对地空间语音通信的重要补充，     

ADS-B技术在我国的应用和发展

2011年5月18日,随着成都—拉萨航路开始实施ADS-B实验运行,我国民航空管新技术应用领域又掀开了新的一页。成都—拉萨航路作为我国首条应用ADS-B技术的航路,从此彻底结束了通航46年来没有雷达覆盖、没有监视手段的历史,开启了我国以新技术手段实现对空管制监控的先河。2011年6月16日,南中国海三亚情报区内的L642和M771     

英国FAA和航空公司在ADS-B使用上的分歧

出于减少航电成本的考虑，美国的航空公司希望FAA改变它所提议的ADS-B的一些要求。美国的航空公司和机场并不反对ADS-B的应用，但美国航空运输协会（ATA）却认为其成员在2020年前装备ADS-B会带来大量预付费用，FAA估计，美国全行业ADS-B的装备投入估计多达74亿美元，但航空公司认为，FAA要求2020年前安装ADS-B的“发出”和“接收”功能并不同步（所谓“发出”功能是一架飞机周期性地向地面空管和其他飞机广播其位置、速度和其他数据，但只有装备了ADS—B“接收”功能的飞机才能直接接收来自其他飞机的信号，然后其驾驶员才能在显示器上看到其附近装有ADS-B飞机的所在位置），因而，在FAA确定要求装备ADS-B“接收”功能之前，ATA不赞成其成员先装ADS-B“发出”功能。     

基于组合赋权的空管系统安全风险物元评价

空管系统的安全风险状况对航空运输安全运营有直接的影响。综合考虑空管系统安全运行管理的特点,构建空管系统安全风险的评价指标体系;应用欧几里得距离函数对空管系统安全风险评价指标进行组合赋权,确定空管系统安全风险评价指标的组合权重;引入物元分析方法建立空管系统安全风险评价物元模型,并进行实例验证。结果表明:物元分析方法能够评估空管系统整体的安全风险状况,得到了各个评价指标的安全风险状况,有助于采取针对性的有效措施提高空管部门的安全风险管理水平。     

基于UAT数据链的ADS-B机载设备的安装及维护研究

数据链路是ADS-B技术的重要组成部分,以广播方式传输飞行器状态、位置、速度等重要监视信息,目前ADS-B技术可选的数据链技术有三种:Mode S 1090 ES、UAT和VDL MODE4.基于UAT数据链的ADS.9B机载系统包括美国Garmin公司生产的GDL-90系统,该系统能够通过UAT数据链传输数据,并且接收来自其他有UAT装备的飞机的数据以及FIS-B气象信息,接收到的数据还可以在显示器上显示.     

大型民用客机管制与监视系统验证及测试平台的构建

研发大型民用客机航路管制与监视系统验证及测试平台,从而实现机地数据通信系统环境下的航路管制与监视信息的数据地面接收和处理;同时,依照现有的空管航路管制与监视功能的国际标准和相关区域的运行要求,实现地面管制系统向机载系统的数据发布。该项研究成果能对口飞机机载数据链相关的ATC(Air Traffic Control,空中交通管制)功能和部分监视功能ADS-C(Automatic Dependent Surveillance-Contract,合同式自动相关监视)、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,广播式自动相关监视),提供对应的地面收发端,监控机载系统数据状态。     

空管多雷达数据融合系统的设计与实现

现代空管多采用多雷达联网技术对飞机进行监视,以扩大监视空域的覆盖面积并提高对飞机的监视精度。本文设计了一套分布式空管多雷达数据融合系统的体系结构,对数据融合流程中的各关键步骤进行了详细介绍,并结合工程实际和具体的开发环境,对系统的工程实现进行了详细的阐述,其中包括系统的主要功能模块划分,以及各模块的内部流程结构和相互关系,最后给出了系统实现的结果和结论。