ADS-B與S模式雷達的選擇高度

1、圖中可知：FMS selected altitude是飛行管理系統(FMS)計算出來的。FMS是 現代民機飛行管理系統，可 對飛行計劃進行管理 ，對飛行時間、飛行距離、飛行速度、飛行高度、經濟剖面、飛行航跡等 進行預測 ，使飛機實現全自動導航，並以 最佳飛行路徑、最佳飛行剖面和最省油的方式 飛行。 飛管計算機系統 的功能包括了綜合導航、飛行計劃、水平與垂直導引、效能計算、軌跡預測、航線運營通訊(AOC，Airline Operational Communication)、機場導引、導航資料庫等。 FMS 可計算用於導引當前水平飛行計劃的 滾轉角目標值 ，計算用於導引當前垂直飛行計劃的 高度目標、速度目標、發動機推力目標 等。 FMS 透過與自動飛行系統交聯，在飛機飛行過程中實施水平和垂直導引，引導飛機按照預定的高度、航向和速度飛行。 在飛行計劃和水平軌跡的基礎上，利用效能資料庫中的效能資料，對起飛、爬升、巡航、下降、進近等階段，進行 垂直方向上的軌跡計算 ，最佳化垂直飛行剖面。主要包括各航段的最優高度、最優速度、爬升/下降頂點等。 爬升階段一般指從 起飛安全高度 到 巡航高度 。當飛行高度 400ft，飛行員接通橫向導航（L-NAV）和垂直導航（V-NAV），FMS 實現飛機的 水平和垂直導航 。 FMS 根據飛行員選擇的目標推力和目標速度，計算最佳爬升剖面（爬升角度和爬升速度），並給出分段爬升和爬升 頂點高度 的建議。

飛機高度保持在MCP（方式控制皮膚）選擇的高度上，俯仰方式指示ALT HLD（高度保持），高度保持電門燈滅。（VNAV——（Vertical Navigation 垂直導航）。按亮後，系統按FMC中的垂直剖面執行，控制飛機何時爬升、下降。）

*飛行中，DFCS正常工作時，當FMC的高度與MCP的選擇高度不同時，飛機在 先到達的高度上 改平。

     在空客(AIRBUS)型別的飛機上被稱為FCU(飛行控制單元)，以及在波音(BOEING)型別的飛機上被稱為MCP(模式控制皮膚)，其使飛機的飛行員能夠將制導設定點輸入至制導系統中。

2、S模式雷達：BDS4,0的MCP選擇高度LSB=16feet（ 4.8768 米），精度是+-1/2 LSB。

3、ADS-B CAT021規範： LSB=25feet（7.62米），精度是+-1/2 LSB。

     1090ES的傳輸位元率為1M/S，編碼方式為PPM，一般發射機（應答機）的功率在51dBm-57dBm，訊息長度為112bit，下發的資訊格式採用的是S模式類似的格式，而主要是透過ME欄位域（第33-88位）去進行訊息的傳輸，資訊主要是DF17、DF18、DF19，其中 DF=17格式用於S模式應答機發射的ADS-B訊息， DF=18格式用於非S模式應答機發射的ADS-B訊息或TIS-B，DF=19為軍用格式，而民航飛機大部分都是採用的DF17進行訊息的傳輸。其中DF17可以下發的訊息分幾個大類：狀態向量（三維位置、三維速度、飛機轉向標示、導航不確定度分類等）、狀態和意圖資訊（緊急/優先順序狀態、當前意圖資訊、航路意圖資訊）、分類號、其它種類資訊。

Data Item I021/148, Final State Selected Altitude：

NOTE - This item will not be transmitted for the technology “1090 MHz Extended Squitter”(1090MHz擴充套件電文：S模式應答機)，所以 DF17不含該項，DF18（非S模式應答機即ADS-B信標機）含該項。

ADS-B信標機：支援1090ES協議,具有發射S模式的DF18報文能力：

ADS-B信標機主要是完成對ADS-B地面站的標校與測試。其功能如下：

a) 能夠發射1090ES的ADS-B（ DF18）報文； 

b) 能夠正確地編碼設定的如航班號，飛行高度，識別碼，飛行速度等資訊。 ADS-B信標機主要由天線單元、發射模組、終端模組、電源模組組成。透過通訊介面（RS422）設定到信標機內部的引數（如飛機航班號、飛機的GPS位置、飛機地址、飛機高度、飛行速度等）， 按S模式資料格式18號報文打包，透過發射模組將編碼後的資訊發射出去。再由ADS-B地面站接收並解碼出報文資訊

DF17報:LSB=32feet（9.7536 米）

4、 SSR的S模式 應答訊號與1090ES ADS-B 系統的訊號格式與特點，對其進行對比分析；針對這兩種同頻訊號，提出了一種結合民航空管實際應用的區分方法。可較好地解決二次雷達S模式應答訊號與ADS-B訊號的甄別問題。例如， MLAT多點定位系統也是基於S模式SSR應答訊號或ADS-B訊號等，很難確定二次雷達發出的詢問脈衝類別，故無法斷定是二次雷達S模式應答訊號還是ADS-B訊號，這樣也勢必對目標定位處理造成困惑。因此，如何從S模式應答訊號中甄別並分離出ADS-B訊號就顯得格外重要。—— 資訊脈衝序列的識別       chinaaet.com/tech/designapplication/3000015946

5、 ADS-B發射機產品：

a） GAE260是一款低成本、高效率、小體積實現ADS-B訊號傳送的行動式裝置，主要為不具備ADS-B功能航空器、機場場面車輛，以及地面障礙物等實現ADS-B訊號發射功能。

符合D0-260B/ 輸出報文：DF18（ICAO，呼號，經緯度，高度，速度，航向等）

b）行動式ADS-B發射機GAE80， 符合D0-260B/ 輸出報文：DF18（ICAO，呼號，經緯度，高度，速度，航向等）

c）ADS-B車載發射機GAEVehicle,符合D0-26 0B / 輸出報文：DF18

6、 雖然ICAO似乎應該是最權威的機構，但事實上，ADS-B裝置生產廠家及使用者，主要遵從的卻是美國RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics)的標準。

RTCA： rtca.org

 

　　跟ADS-B相關的標準主要有三個：
 

　　DO-242，主要提供ADS-B系統級應用的綜述，但不涉及具體的技術實現。
 

　　DO-260，包含基於1090MHz S模式應答機的ADS-B機載裝置的最低效能要求，說白了，可指導相關的研發和設計。
 

　　DO-282，包含利用UAT實現ADS-B的最低效能要求，可指導相關的研發和設計。