6.4广播式自动相关监视ADS-B
6.4.1 简介
广播式自动相关监视（ADS-B）是利用空地、空空数据通信完成交通监视和信息传递额一种航行新技术。是国际民航组织确定的未来主要监视技术。ADS-B 技术将卫星导航、通信技术、机载设备以及地面设备等先进技术相结合，提供了更加安全、高效的空中交通监视手段，能有效提高管制员和飞行员的运行态势感知能力，扩大监视覆盖范围，提高空中交通安全水平、空域容量与运行效率。
与雷达系统相比，ADS-B能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息，建设投资只有前者的十分之一左右，并且维护费用低，使用寿命长。使用ADS-B可以增加无雷达区域的空域容量，减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求，大大降低空中交通管理的费用。
ADS-B可以为航空器提供相关交通信息，传递天气、地形、空域限制等飞行信息，使机组更加清晰地了解周边的交通情况，提高情景意识，并可用于航空公司的运行监控和管理，为安全高效的飞行提供保障。
ADS-B还可用于飞行区的地面交通管理，是防止跑到侵入的有效方法。 ADS-B的应用将是保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段。 6.4.2 原理
6.4.2.1
广播式自动相关监视(ADS-B，Automatic Dependent
Surveillance-Broadcast)，是航空器或者在飞行区运行的车辆定期发送其状态向量和其他信息的一种功能。ADS-B包含了以下几层含义：
A－自动：不需要人工操作和地面的询问。 D－相关：信息全部基于机载设备。 S－监视：提供位置和其它用于监视的数据。
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B－广播：数据不是针对某个特定的用户（在ADS-C中是这样），而是周期性的广播给任何一个有合适装备的用户。
根据相对于航空器的信息传递方向，机载ADS-B应用功能可分为发送（OUT）和接收（IN）两类。 6.4.2.2 ADS-B OUT
ADS-B OUT是指航空器发送其位置信息和其他信息。机载发射机以一定的周期发送航空器的各种信息，包括：航空器识别信息（ID）、位置、高度、速度、方向和爬升率等。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-B OUT信息，监视空中交通状况，起到类似于雷达的作用。
ADS-B发送的航空器水平位置一般源于GNSS系统，高度源于气压高度表。GNSS的定位决定着ADS-B的定位。由于GNSS使用WGS-84坐标系，所以ADS-B系统中水平位置的表达是以WGS-84为基准的，这与我国2008年7月1日启用的中国2000坐标系是一致的。目前GNSS系统的定位精度已经达到了10米量级，因此ADS-B
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的定位分辨率也可达到10米量级，而雷达设备因为固有的角分辨率限制，监视精度相对较低，且无法分辨距离过近的航空器。 6.4.2.3 ADS-B IN
ADS-B IN是指航空器接收其他航空器发送的ADS-B OUT信息或地面服务设备发送的信息，为机组提供运行支持。
ADS-B IN可是机组在驾驶舱交通信息显示设备（CDTI）上“看到”其他航空器的运行状况，从而提高机组的空中交通情景意识。
ADS-B地面站也可以向航空器发送信息，具体分为两类：空中交通情报服务广播（Traffic Information Service-Broadcast，TIS-B）和飞行信息服务广播（Flight Information Service-Broadcast，FIS-B）。
TIS-B：ADS-B地面站接收航空器发送的ADS-B位置报文，将这些数据传递给监视数据处理系统（SDPS），同时SDPS也接收雷达和其他监视设备的数据，DSPS将这些数据融合为统一的目标位置信息，并发送至TIS-B服务器。TIS-B服务器将信息集成和过滤后，生成空中交通监视全景信息，再通过ADS-B地面站发送给航空器。这样机组就可以获得全面而清晰的空中交通信息。TIS-B的应用可以使ADS-B不同数据链类型的用户获得周边的空域运行信息，从而做到间接互相可见。
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FIS-B：ADS-B地面站向航空器传递气象、航行情报等信息。这些信息可以使文本数据，也可以是图像数据。文本格式的气象信息包括METAR、SPECI、TAF等。FIS-B使机组可以获得更多的运行相关信息，及时了解航路气象状况和空域限制条件，为更加灵活而安全的飞行提供保障。 6.4.2.4 ADS-A/ADS-C
ADS-A 和ADS-C 是等同的概念。ADS-A（自动相关监视－寻址式）是Automatic Dependent Surveillance-Addressed 的简称，ADS-C （ 自动相关监视－ 合同式） 是Automatic Dependent Surveillance-Contract 的简称。
ADS-C 的工作方式与ADS-B 有本质上的不同。ADS-C 基于点对点模式的航空电信网（ATN）数据链信道，ADS-C 需要数据收发双方约定通信协议.
ADS-C 一般应用在海洋和内陆边远等没有监视的区域，或者应用在航空交通流量较小的空域。
6.4.3 ADS-B可传送信息的类型
状态矢量：移动目标的状态矢量包括在全球统一参考系统下的三维位置和速度等信息，具体包括位置、速度、飞机转向信息、NUC等信息项。
状态和意图信息：主要用于支持ATS和空空应用，包括：
(a)身份信息（Identity）：用于标识每一架飞机，包含24位地址码和呼号信息;
(b)紧急/优先状态（Emergency/Priority）：用于标识紧急或优先级状态的相关信息，如非法侵入告警、油量供应不足等;
(c)当前趋势信息（Current Intent）：当前需要发布的飞机意图状态，包括目标高度、所期望的航迹等;
(d)航路趋势信息（Trajectory Change Point）：提供航路发生改变的相关意图信息，如当前航路改变趋势信息（TCP）、未来航路改变趋势信息（TCP+1）
分类号：用于标识参与者支持特定服务类别的能力，如交通显示能力、冲突避免、精密进近等
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其它种类信息（用于未来使用）：传送实施监视一方所需要的任何信息，随着技术的发展和各种新应用的引入，将需要更多种类的监视信息，ADS-B技术将通过相应软硬件配置实现对所需信息的广播 6.4.4机载设备
与ADS-B 功能有关的主要机载设备包括数据链系统、GNSS 接收机和IN 功能所需要的CDTI 等。
在数据通信网中，按一种链路协议的技术要求连接两个或多个数据站的电信设施，称为数据链路，简称数据链。数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。ADS-B的OUT和IN的功能都是基于数据链通信技术。共有三种数据链路可供ADS-B 选择使用：S模式的基于异频雷达收发机的1090ES 数据链；通用访问收发机（UAT：Universal Access Transceiver）；模式４甚高频数据链（VDL-4）。
1090ES 是基于SSR 的S 模式扩展电文(ES)的功能。
1090ES 的下行频率为1090MHz。1090ES 传送的数据包括24比特飞机地址码、位置、高度、呼号等。1090ES 传送的位置信息每0.5 秒更新一次。
目前一些商业化的S 模式二次雷达应答机，已经能够满足ADS-B OUT 对机载系统性能的需求。1090ES 接收机目前装备在TCAS 系统上。
1090ES数据链是ICAO推荐采用的用于ADS-B系统的数据链，也是中国民航计划采用的数据链。
1090ES数据链相关机载设备：
如果仅需要ADS-B OUT功能，则要求两个主要电子组件： （1）S模式1090ES应答机 （2）GNSS接收机
具备ADS-B OUT和IN功能的综合手法系统要求4个主要的电子组件： （1）S模式1090ES应答机 （2）GNSS接收机
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