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基于北斗的民航追踪监视体系应用发展综述
来源:尖兵之翼 | 作者:任 奇 陶志平 孟 斌 周中华 何大海 张承皓 | 发布时间: 2020-09-01 | 17721 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:
目前主要通过航空器通信寻址报告系统（ACARS）、广播式自动相关监视（ADS-B）和雷达等监视方式实现...

       国内民航监视体系发展现状
       ACARS 中国民航约有97%的运输飞机已经安装了ACARS系统，因此，现阶段使用ACARS位置报告对国际航班及运行于偏远地区的航班实施例行航空器追踪监控的硬件条件已初步具备。
民航局于2016年6月组织开展了航空器全球追踪监控区域演示验证，国航、东航、南航、海航等4家航空公司在13个典型运行区域的42条航线、89个航段参与演示验证。数据统计与分析结果显示，国际运行中实施基于ACARS的4D/15追踪可有效覆盖海洋、极地等运行区域，总体4D/15追踪符合率超过93%，30分钟内能够自行恢复的4D/15追踪符合率超过98%。
       可见，航空公司建立基于ACARS等现有技术的正常航班全球追踪监控能力。同时，民航局下发了《航空承运人航空器追踪监控实施指南》咨询通告，实现中国民航各航空公司在中国九大飞行情报区外运行的航班满足4D/15追踪要求，并完成相关补充运行合格审定工作。
       二次雷达  二次雷达能够获得飞机的代码、距离、方位、高度等信息，是我国目前主要的空管监视数据源。据了解，目前国内民航空管系统共有13套移动二次雷达设备、100多套二次雷达设备。其中，国内绝大部分机场采用单脉冲二次雷达，只有北京首都机场安装有2部、上海虹桥机场装有1部带有S模式的法国THALES公司生产的二次雷达。目前，我国民航进入了一个大规模的雷达更新换代的基础建设阶段，S模式雷达正在逐步取代目前的常规二次雷达，成为主要的二次雷达采购类型。
       ADS-B  中国民用航空局于2017年12月26日下发明传电报《关于ADS-B机载设备加改装相关工作要求的通知》（局发明电[2017]3685号），为大型飞机公共运输合格证持有人如何加改装ADS-B机载设备提出了明确的要求。通知要求，在2022年12月31日前，安装满足RTCA DO-260B标准并经相关适航批准的S模式应答机；安装具备SA AWARE功能，或安装通过星基增强系统增强GNSS信号并经过相关适航批准的卫星定位信号或接收设备。
       中国国际货运航空公司于2019年2月1日至2月17日完成了首架波音757飞机满足DO-260B标准的ADS-B Out系统改装工作。预计未来几年，国内将陆续迎来ADS-B改装的高潮，各航空公司和国内民航维修企业应提前谋划，积极应对。
       我国民航领域对航空器追踪监视的诉求是全球覆盖、自主可控。目前，中国民航约有97%运输飞机已安装了ACARS系统，该系统在地面网络覆盖区域使用地面基站，在地面网络盲区使用卫星通信，是当前追踪监控的主要手段，但由ARINC（ACARS系统国际运营商）运营，无法自主可控，需缴纳大额服务费用。而部署于机场的二次雷达、部署于航路的ADS-B地面台站均存在覆盖盲区，无法解决全球覆盖问题。
       基于北斗的民航追踪监视体系发展
       民航局在发布的《中国民航航空器追踪监控体系建设实施路线图》和《中国民航北斗卫星导航系统应用实施路线图》中明确指出，利用国家自主可控天基信息资源，推动以“北斗”为代表的国产装备在民航的应用，积极推进自主知识产权技术和标准在国际上的应用于引领，推动北斗技术在民航领域的应用，填补民航追踪监视应用上自助可控技术的空白。
       北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供定位、导航、授时和短报文服务的国家重要空间基础设施。北斗的定位以及独有的短报文功能，为民航航空器追踪监视提供了技术支撑，能够满足民航追踪监视体系的要求。
       基础设施建设  2018年12月27日，北斗系统服务范围由区域扩展为全球，北斗系统正式迈入全球时代。2020年6月23日，我国成功发射北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成建设。北斗的定位、全球和区域短报文功能，能够满足全球覆盖内的航空器追踪监视要求，也是当前作为可行的自主追踪监视手段。只要能够在适航认证等方面取得突破，就可以完全替代GPS，解决当前民航自主可控发展关键问题，为民航提供优质的定位数据服务。
       政策环境  2014年3月，马航MH370失联在全球引发了极大震动，国际民航组织（ICAO）各成员国及全球业界正系统推进航空器追踪监控工作。习总书记做出重要批示，要求加强航空安全保障体系、航空安全监控能力、技术装备支撑能力和应急反应处置能力建设。