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航空公司常用飞机追踪监控方法概述

 2020-05-14 来源:民航资源网 作者:邓成竹  [投稿排行榜]
2020-05-14 11:15:29

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      飞机起飞后,能否实时掌握飞机位置与飞行状态,并在规章要求的时间内与飞机建立可靠的通信联系对保障飞行安全来说至关重要。随着科技的进步,现在对飞机的追踪监控方法越来越多样化,航空公司常用的追踪监控方法又有哪些呢?今天的文章,我们结合日常运行中使用最频繁的方法,来梳理下这个问题。

      1.ACARS

      ACARS可以说是航空公司最常用的与飞机建立通信联系,监控飞机位置的方法。对于如此常用的方法,我们作为运控人员,需要掌握哪些关键要点呢?

      ACARS是一种数据链通信,它的传输链路可以有以下三种方式:

      一是通过甚高频传输,即VHF链路,这是目前使用最广泛的一种传输链路。在我国,ACARS的VHF链路频率为131.450MHz,一般飞机的第三部甚高频会调到这个频率,便于与地面进行数据通信。有些时候起飞前配载部门无法上传舱单,让飞行员调ACARS,实际上就是调整第三部甚高频。由于甚高频具有视距传播的特性,传输距离有一定的限制。在3万英尺高度,以VHF为传输媒介的数据链的覆盖范围是以地面通讯基站为中心,半径约240海里的区域。所以,VHF链路需要大量的地面甚高频基站才能保证没有覆盖间隙。国内区域飞往藏区、青海等偏远机场的航班有些时候会收不到ACARS报文,对我们的追踪监控工作造成一定的困扰,原因之一就是这些偏远地区地面甚高频基站太少,不能无缝隙覆盖。

      除了通过甚高频传输,ACARS数据链通信还可以通过高频HF和卫星链路传输SATCOM,我们日常工作中使用较多的是通过卫星链路SATCOM,仅次于VHF链路,HF链路则很少使用。目前,ARINC是唯一一家可以提供三种传输链路的ACARS数据服务提供商。国际海事卫星组织是SATCOM服务的主要提供商。卫星链路费用也非常昂贵,是VHF传输的10倍以上。HF和SATCOM主要用在缺乏地面VHF基站的偏远地区。当收不到VHF信号时,系统会自动转换到卫星数据链SATCOM上。

      此外,我们还需要注意ACARS通信的基本过程,见下图:

    邓成竹供图

      结合我们的日常工作来看,假如我们通过ACARS向飞机发送一条自由报文,首先这则报文会通过专门的地面数据通信网(例如中国民航专用数据网)发送至数据链服务提供商DSP的主机系统,在这里完成地地格式到地空格式的转换,然后再由数据链服务提供商将转换格式后的报文通过自己的地面网络传送到离飞机最近的地面甚高频站,地面站再通过甚高频VHF将报文广播出去,飞机收到报文验证注册号,如果相符再通过一系列的工作将报文显示在MCDU上或者打印出来。这就是一个典型的ACARS联络工作过程。数据链服务提供商全世界就两家,SITA(国际航空通讯协会)与ARINC(美国航空无线电公司),ARINC帮助我国建立了中国民航自己的ACARS通信网络,我国管理这个网络的就是民航数据通信公司ADCC。值得注意的是,ACARS通信是要收费的,而且价格较为昂贵。

      ACARS这三种传输链路与典型的通信过程,基本上就是我们运控人员需要掌握的关于ACARS的关键要点。实际上,如果把ACARS应用于管制员与飞行员之间,就是我们耳熟能详的管制员飞行员数据链通信CPDLC了。

      2.ADS-B

      ADS-B全称是广播式自动相关监视,通过机载的GNSS定位系统获取飞行器的实时地理位置,并通过数据链实时广播位置信息,实现对空中飞行器位置的监视。ADS-B向外广播的信息类型极为丰富,除位置信息外,包含有飞行器地址、航班号、速度、高度等。名称中的自动(Automatic)表明数据传输无需人工操作和地面询问;相关(Dependent)表明数据来源和发送依赖于机载系统,航空器的设备决定了数据的可用性;监视(Surveillance)表明提供的状态数据用于监视的任务。广播(Broadcast)则表明采用广播式发送数据,所有用户都可以接收这些数据。

      按照飞机广播信息传递方向,ADS-B有2种功能,OUT功能与IN功能。OUT是机载ADS-B设备的基本功能。地面系统通过接收机载设备发送的ADS-BOUT信息,监视空中交通状况,起到类似于雷达监视且优于雷达监视的功能。

      作为运控人员,我们同样需要注意ADS-B数据链的传输媒介。ADS-B可以使用1090ES、UAT及VDL-4三种数据链,目前在中国运输航空飞行采用1090ES数据链,通用航空飞行器采用UAT数据链。1090ES是基于二次雷达S模式扩展电文功能的1090MHz频率,与二次雷达S模式的频率是一样的,ADS-B其实就是利用的二次雷达S模式应答机来进行广播。

      3.ACARS与ADS-B的区别

      ACARS与ADS-B作为航空公司应用最广的两种监视手段,搞清楚它们之间的区别非常重要。

      首先是使用的数据链的不同。ADS-B使用的1090ES数据链,最大下行数据长度达到112位,最大数据率达到1兆比特/秒。而ACARS使用的VHF数据链,最大下行数据长度为32位,最大数据率仅2400比特/秒。工作中两者最直观的差距就是ACARS的报文时间间隔很长,而ADS-B数据基本每秒都有。

      第二大不同就是传输技术上的差距。ADS-B广播的数据到达地面后,只要有接收设备,任何人都可以接收,无需进行格式转换。ACARS数据到达地面后,必须经过格式转换,然后经过地面网络传输到用户端。

      总的来说,ACARS和ADS-B是航空公司在日常工作中使用最广的飞机追踪监控手段,希望看完这篇文章,大家能够掌握关于它们的基本知识,更好地进行航班追踪监控,发挥运行控制的重要作用。

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