3分钟课堂 | ATC与ADS-B OUT

大写良 2016-11-13

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三分钟理解ATC和ADS-B OUT

前言

ATC和ADS-B部分相信大家考执照、机型培训的时候都无数次的学习过，鉴于AirTool三分钟课堂简洁的要求，本文尽力用大白话的方式将这一章叙述给大家，希望对于初入这一章的兄弟能够快速理解这一部分的主要内容，如想再进一步的了解这一部分的内容，推荐大家使用华欧的TTM。

概述

机务领域我们常说的ATC，不是真正的ATC,实际就是指的是ATA34章中的空中交通管制应答机及其附属设备，它只是ATC中的一部分，整个空中交通管理系统由地面部分和机载部分组成，地面部分主要是地面一次雷达和地面二次雷达，机载部分主要就是机载ATC应答机及其相关联部件，下面分别叙述地面部分和机载部分。

地面部分

管制员要想指挥飞机，必须知道飞机目前的位置，这就必须要知道目前飞机的四个主要参数，地面部分的作用就是获取这四个主要参数，这四个参数分别是:那架飞机飞了多高，在什么方位，离地面雷达站多远。也就是飞机的识别号，距离，方位和高度。要想获取这四个参数，就需要地面的一次雷达和二次雷达来帮忙了。

一次雷达

就是雷达经过一次发射，利用回波信号来探测物体的雷达，地面一次雷达发射信号被天上飞机反射回来，通过计算天线旋转的角度和雷达波来回程的时间，就能计算出飞机的距离及方位。但是它却不能探测飞机的识别号及高度。

二次雷达

就是信号需要经过一问一答两次发射来探测物体的雷达。地面二次雷达发射询问信号，问天上飞机，你的识别号和高度是多少？机载ATC应答机回答这两个参数给地面，请注意这句话，“机载ATC应答机回答这两个参数给地面”这个回答地面询问的这个机载应答机，就是咱们本文的MVP，对于机务来说，咱们主要围绕它展开。

地面运算设备将一次雷达探测到的距离、方位和二次雷达询问得到的飞机识别号及高度信息综合显示在一起，显示给管制员，这时管制员就知道了识别号为XX的飞机在什么地方，运用一定的指挥规则就能为飞机导航了。

机载部分

机载部分就是上一段中的那个MVP,它主要由ATC应答机、控制板和天线组成，其中应答机又有不同的模式，很多年前的老飞机，普遍装有A模式和C模式的应答机，A模式回答飞机识别信息，C模式回答飞机高度信息。这时只要机载ATC应答机收到地面二次雷达的询问信息，就会回答本机的识别及高度，这样运行了很多年后

随着航空工业的发展，天上飞的飞机越来越多，在同一空域内会同时有很多驾飞机，这时当地面二次雷达发射询问信息的时候，天上会有很多驾飞机同时应答，地面需要同时处理很多飞机的信息，这些应答又都在同一频率，相互之间会有干扰，这就像是老师问同学们，今天谁没迟到？同学们同时回答，教室里嗡做一团，老师一个也听不见，那怎么办呢？

老师想了个办法，挨个点名，这样就解决了人多的时候大家同时回答相互干扰的问题。飞机也是一样，当大家同时应答的时候，管制员这里容易造成信息叠加及干扰。于是应答机厂商研究了一种新的能够点名询问的机载ATC应答机，取名s模式应答机。这种应答机工作时，不会对地面的所有询问都回答，而只对点名要自己应答的飞机做出应答，地面二次雷达以一定的点名周期挨个进行点名询问，这样每架飞机识别及气压高度信息就能准确无干扰的传回地面，和地面一次雷达探测到的方位和距离信息组合使用，就能给具体飞机定位，用来空中交通管制了。

现总结一下S模式应答机的优点

1、装有S模式应答机的飞机都有自己单独的地址吗，可以实现“一对一”的点名问答；

2、每个地面询问器只向它负责监视的飞机进行S模式的点名询问，使问答次数大大减少，从而降低了总的干扰电平；

3、可以定时点名询问，因此，可以不受多架飞机距离、方位的影响，克服了普通S模式应答机过载问题；

4、S模式地面雷达可精确地测定飞机方位。

机载ATC组成

机载ATC系统主要由三部分组成

1、天线

2、收发机
3、控制板

如果大家分析一下电子系统的组成，就会发现，无论哪个系统，基本上都是由这几部分组成

1、接受和发射天线或者传感器

2 、模数转换电路/数模转换电路

3、计算机或者收发机

4、显示部分

5、控制部分

举个例子：大气数据模块ADM的组成

1、传感器（空速管静压孔）

2 、模数转换装置（ADM）

3 、计算部分（ADIRU的ADM部分）

4 、显示部分（PFD上的空速高度等数据）

5 、控制部分（ADIRU的CDU）

ADS-B简介

好好的讲ATC，讲ADS-B干什么？

因为这个ADS-B已经在我国部分地区开始试用，例如民航西南局已经规定，自2012年10月23日起，限制不具备ADS-B能力的飞机执行成都至拉萨航线，国外的很多地区，如澳大利亚等国家，已经实现ADS-B导航的全覆盖，那么好好的传统ATC系统，干嘛弄个什么ADS-B出来呢？这就要从ADS-B的主要特点讲起了。

ADS-B为自动相关监视-广播的简称，目前的ATC系统，地面要知道飞机的位置和识别信息，必须要有相应的一次雷达测方位和距离，二次雷达问识别信息和高度，这样就必须在地面建设相应的一次雷达和二次雷达体系，这个费用是挺高的，但是为了广大主要城市之间的飞行，还是得咬牙建啊，但是我国广大的西部地区，经济欠发达，机场资源不足，导致雷达的建设也跟不上，飞机要想在这些地区飞行就没办法进行导航，所以飞机只能在天上沿着已经建好的有雷达覆盖的地方去飞，这样飞机在天上走的是曲线，费油也费时间，不经济。为了解决这种在欠发达地区大家不愿意投钱去建设雷达站的问题，ADS-B就应运而生了。

ADS-B只需要将机上的机载设备如ATC应答机做一些软件及硬件的升级就可以具备ADS-B OUT功能，飞机ADS-B发射机通过天线将这些信息直接广播到地面，通过地面网络传至ATC中心，这样就避开了建设雷达基站费用高的问题，与雷达相比，ADS-B只需要在全国建设为数不多的地面基站就可以覆盖全国，如澳大利亚已经建成的ADS-B网络全国只需要28个地面基站，花费仅为建立地面ATC雷达基站的十分之一。

本节常见问题

问题一 ATC的A模式、C模式、S模式的区别

这个问题前面已经分析过了，再重复一遍

A模式应答机回复地面自己的四位编码

C模式应答机回复飞机气压高度

S模式除了A/C模式之外，还可以实现一对一点名问询，减少了干扰，由于采用了24位地址码的形式，可以传递更多信息。

问题二 ATC代码是什么？

本次飞行的显示代码，和飞机号，航班号和选择呼叫代码要有所区别，ATC代码如1429 ，在飞行任务书上有，飞机接受签派放行的时候，签派单上有一个塔台给的四位数字，作为本次航班本架飞机的识别码，机组收到识别码后，应在ATC控制面板上调定由ATC指定的代码，除了7500,7600,7700不能用，因为为 7500为劫机，7600无线电故障，7700紧急情况。正常情况应答机码塔台随意给，遇到特殊情况机组自己调到以上三个识别码，塔台就会知道飞机遇到了紧急情况。