ADS-B機(jī)載信號接收設(shè)備改裝技術(shù)

（東華大學(xué)，上海 200072）

ADS-B機(jī)載信號接收設(shè)備改裝技術(shù)

戴斌

（東華大學(xué)，上海 200072）

本文從歐洲航空管理局提出的DO-260標(biāo)準(zhǔn)開始，介紹了機(jī)載設(shè)備改裝并投入ADS-B運(yùn)行要求的意義。并對幾種不同型號的ADS-B信號主要接收設(shè)備TCAS應(yīng)答機(jī)滿足ADS-B取證情況進(jìn)行了分析。隨后以東航機(jī)隊為例，介紹了飛機(jī)實施ATC應(yīng)答機(jī)、MMR(多方式收發(fā)機(jī))和Extended Squitter（斷續(xù)振蕩器）改裝的步驟和計劃，完成改裝的飛機(jī)滿足了相關(guān)的運(yùn)行要求和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，可投入運(yùn)營并執(zhí)飛國際航線。

ADS-B；DO-260標(biāo)準(zhǔn)；TCAS應(yīng)答機(jī)；多方式收發(fā)機(jī)；斷續(xù)振蕩器

“自由的飛行”是一代又一代航空人的夢想，而廣播式自動相關(guān)監(jiān)視技術(shù)(以下簡稱ADS-B)作為其中不可或缺的一種重要技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)前國內(nèi)外研究最重要的論題之一。對此，世界各國也相繼提出了在本國運(yùn)行的民用飛行器必須滿足ADS-B運(yùn)行的要求和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

1 機(jī)載設(shè)備改裝要求

作為國內(nèi)三大航空公司之一的東航，目前主要運(yùn)營的國際航線有歐洲航線、北美航線、澳洲航線及東南亞航線。根據(jù)歐洲民用航空管理局（EASA）的最新要求，2015年1月8日起新交付的飛機(jī)必須滿足DO-260B標(biāo)準(zhǔn)，2017年12月17日起必須完成所有現(xiàn)役飛機(jī)的DO-260B標(biāo)準(zhǔn)的改裝，所有未能滿足以上要求的飛機(jī)將禁飛歐洲。同時，中國民航也遵循亞太區(qū)航行規(guī)劃和實施小組（APANPIRG）的要求：2015年新飛機(jī)出廠安裝遵循RTCA DO-260B，2017年全部飛機(jī)完成RTCA DO-260B加改裝。中國香港從2016年12月12日起，在飛行高度層FL290及以上高度飛經(jīng)香港情報區(qū)范圍內(nèi)L462或M771航路的所有航空器均需安裝ADS-B設(shè)備；2016年12月31日起，在香港情報區(qū)飛行高度層FL290及以上高度運(yùn)行的所有航空器，均需安裝可用的ADS-B設(shè)備，并滿足DO-260或DO-260A標(biāo)準(zhǔn)。東航目前執(zhí)飛歐洲的主要以A330機(jī)型為主，未來也可能考慮采用波音B777飛機(jī)飛歐洲，目前A330飛機(jī)和B777飛機(jī)并沒有滿足DO-260標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要對飛機(jī)進(jìn)行改裝以滿足EASA提出的DO-260標(biāo)準(zhǔn)。

2 機(jī)載設(shè)備改裝方案

東航目前約有50架A330和20架B777飛機(jī)需要改裝，改裝一架飛機(jī)預(yù)計需要停場1天時間，以此推算，至2017年年中可以完成A330和B777機(jī)隊的改裝。根據(jù)中國民航總局ADS-B的實施規(guī)劃，需在2017年12月前完成機(jī)載設(shè)備改裝以滿足ADS-B的運(yùn)行要求。

改裝主要涉及的機(jī)載設(shè)備有MMR(多方式收發(fā)機(jī))、ATC（空中交通管制應(yīng)答機(jī)）、Extended Squitter（斷續(xù)振蕩器）。

滿足ADS-B運(yùn)行要求的主要電子設(shè)備是ATC應(yīng)答機(jī)，目前各電子設(shè)備供應(yīng)商的ATC應(yīng)答機(jī)對ADS-B運(yùn)行要求的滿足情況如下。

2.1 THALES公司的TCAS 3000SP

THALES公司的T3CAS和ATC收發(fā)機(jī)分別滿足CHANGE7.1和DO-260B規(guī)范，滿足ADS-B IN要求，可支持空客ATSAW系統(tǒng)。其T3CAS內(nèi)集成了TCAS、ATC和TAWS三項功能，因此每架飛機(jī)只需配備1臺T3CAS、1臺ATC和1套ATC天線。

目前THALES公司正在為英航777和新西蘭航空通過STC方式加裝ADS B-IN功能，因此THALES已持有波音777飛機(jī)ADS B-IN改裝的STC。

2.2 Honeywell TPA 1OOA/B

Honeywell公司的TPA 100B產(chǎn)品硬件已支持ADS B-IN功能的應(yīng)用。但目前Honeywell尚未提供已取證的改裝和功能激活的方案。所以不考慮采用此廠家的設(shè)備進(jìn)行改裝。

2.3 Rockwell Collins

Rockwell Collins公司的TTR 2100產(chǎn)品硬件已支持ADS B-IN功能的應(yīng)用。但目前尚未提供已取證的改裝和功能激活的方案。因此，也不考慮此廠家的設(shè)備進(jìn)行改裝。

綜上所述，THALES公司的ATC應(yīng)答機(jī)已經(jīng)有了取證的改裝和功能激活方案，因此，東航機(jī)隊將來會采購THALES公司的ATC應(yīng)答機(jī)對現(xiàn)有的B777、A330機(jī)隊進(jìn)行改裝以滿足ADSB的運(yùn)行要求。

現(xiàn)以A330飛機(jī)機(jī)載設(shè)備改裝以滿足ADS-B OUT運(yùn)行要求為例，實施步驟如下。

（1）飛機(jī)整機(jī)斷電。在所有打開的跳開關(guān)上掛不要閉合的警告牌。使用外部獨立電源提供照明。

（2）接近主電子設(shè)備艙。

警告：在操作靜電敏感元件前不要觸碰空中交通控制收發(fā)機(jī)。

（3）在 E1-2和 E1-5 電子設(shè)備架，按照圖1移除交通管制收發(fā)機(jī)。

圖1 電子設(shè)備艙正視圖

（4）在 E1-1 電子設(shè)備架，根據(jù)圖1更改導(dǎo)線束W0111。

（5）在E1-2電子設(shè)備架，更改導(dǎo)線束W0121。

（6）對所改導(dǎo)線束進(jìn)行導(dǎo)通測試。

（7）在 E1-2 和 E1-5 電子設(shè)備架上安裝新的ATC應(yīng)答機(jī)。

（8）飛機(jī)通電，移除跳開關(guān)上的警告牌。

（9）對ATC應(yīng)答機(jī)做安裝測試，測試其是否工作正常。TR220測試器的天線盡量保持與ATC天線在同一水平線，搬下TEST開關(guān)開始接收ADS-B信號。

一旦接收到了ADS-B信號，TR220上可以查看飛機(jī)處于空中構(gòu)型所發(fā)射的BDS0.6空中位置報告、BDS0.7空速報告和BDS 0.9飛機(jī)識別報告，以及飛機(jī)處于地面狀態(tài)所發(fā)射的BDS 0.5機(jī)場位置報告，BDS 0.9飛機(jī)識別報告。上述報告信息可通過點擊自動/手動按鈕獲得，如圖2。

（10）將飛機(jī)恢復(fù)到正常狀態(tài)。

圖2 信號接收界面

通過以上改裝步驟，安裝了新ATC應(yīng)答機(jī)的B737飛機(jī)就可以滿足中國國家民航總局關(guān)于ADSB-OUT的運(yùn)行要求。同時也滿足了EASA(歐洲航空安全局)對于DO-260的航空要求。改裝后飛機(jī)運(yùn)行本身有以下益處。

（1）提高機(jī)組情景意識。幫助機(jī)組人員全面清晰的了解空中或地面機(jī)場的交通狀況，有利于安全有效地做飛行計劃及實施飛行計劃的管理。

（2）保持間隔。航空器的空中間隔是由應(yīng)答機(jī)（以下簡稱ATC）負(fù)責(zé)的，其最小間隔的適用標(biāo)準(zhǔn)短時間內(nèi)不會改變。

（3）獲取飛行信息。ADS-B就像一扇全景天窗一樣，為機(jī)組獲取實時飛行數(shù)據(jù)信息提供了一條新途徑。

3 結(jié)語

ADS-B的主要接收設(shè)備是TCAS應(yīng)答機(jī)，對幾種不同型號TCAS應(yīng)答機(jī)滿足ADS-B取證的情況進(jìn)行了分析，最終選擇了THALES公司的TCAS 3000SP對東航機(jī)隊的A330飛機(jī)進(jìn)行改裝。最后介紹了飛機(jī)實施改裝的步驟和計劃，完成改裝的飛機(jī)達(dá)到了預(yù)期的效果，提高了機(jī)組飛行的情景意識，提高了飛行的安全性和空域的利用率。

[1] 蘇寧．自由飛行—空管新概念[J]．中國民用航空，1995，10：55-56

[2] 中國民用航空局.中國民用航空ADS-B實施規(guī)劃[Z]，2012.

[3] Daniel Storm Hicok，Derrick Lee．Application of ADS-B for airport surface surveillance [J]．IEEE，1998：341-348．

[4] Javier Lovera Yepes ， Inseok Hwang ，Mario Rotea．New Algorithms for Aircraft Intent Inference and Trajectory Prediction[J]．Journal Of Guidance,Control, And Dynamics，2007，30(2)：370-382．

V355；TN911.7

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