監(jiān)視是飛機(jī)安全飛行和空中交通管理的基礎(chǔ)。獨(dú)立監(jiān)視手段主要有一次監(jiān)視雷達(dá)(PSR)、多地基雷、A/C/S 模式二次雷達(dá)(SSR)及自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視等。自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視依靠航空器自主定位和報(bào)告實(shí)現(xiàn)，該監(jiān)視手段主要有約定式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-C)和廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)，其中ADS-B技術(shù)在民航得到廣泛應(yīng)用，尤其基于星基的ADS-B技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的重要方向。

　　廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)(ADS-B)是一種基于衛(wèi)星定位、實(shí)現(xiàn)對(duì)空飛行器監(jiān)視和追蹤的技術(shù)。目前，歐洲、美國(guó)、亞洲均開(kāi)展了基于星基的廣播自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視ADS-B 方面的研究工作，目前較為成熟的有“銥星二代”系統(tǒng)和“全球星二代”系統(tǒng)。

　　1.“銥星二代”ADS-B 系統(tǒng)

　　美國(guó)銥星公司與NAV CANADA 公司的合資公司Aireon 通過(guò)與Harris 公司合作，開(kāi)展基于“銥星二代”的星載ADS-B 技術(shù)，目標(biāo)用戶(hù)是空管、搜救和軍方。如圖1 所示，“銥星二代”星座攜帶Harris 公司研制的1090ES 型ADS-B 接收機(jī)，可實(shí)現(xiàn)單星監(jiān)視3000 個(gè)目標(biāo)，處理1000 個(gè)以上目標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。“銥星二代”于2015 年開(kāi)始發(fā)射，2017 年部署結(jié)束。計(jì)劃2018 年開(kāi)始用于全球民用客機(jī)監(jiān)視服務(wù)。

　　圖1 “銥星二代”衛(wèi)星通信系統(tǒng)

　　基于星基的ADS-B 系統(tǒng)通過(guò)在“銥星二代”衛(wèi)星上搭載ADS-B 接收機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)在地球海洋上空、偏遠(yuǎn)地區(qū)上空以及其他無(wú)雷達(dá)覆蓋區(qū)域上空提供飛機(jī)位置報(bào)告服務(wù)，目前該系統(tǒng)僅在衛(wèi)星上安裝1090-ES ADS-B 接收機(jī)，沒(méi)有安裝ADS-B 發(fā)射機(jī)。因此，該系統(tǒng)主要用于飛行監(jiān)視和追蹤，沒(méi)有空中交通情報(bào)服務(wù)TIS 廣播能力。

　　2. “全球星二代”ADS-B 系統(tǒng)

　　美國(guó)全球星公司和ADS-B 技術(shù)公司聯(lián)合推出了基于“全球星”衛(wèi)星的ADS-B 鏈路增強(qiáng)系統(tǒng)ALAS(ADS-B Augmentation System)。該系統(tǒng)采用“全球星”衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星地面站，提供ADS-B 監(jiān)視及通信服務(wù)。如圖2 所示，“全球星二代”系統(tǒng)共有8 個(gè)軌道面，共48 顆星，軌道高度為1414 km，覆蓋南北緯70°之間。2012 年在阿拉斯加州的一座高度1200 多米的深山中利用兩架飛機(jī)完成了ALAS 的試驗(yàn)。2014 年9 月再次進(jìn)行了為期4 天7000 英里的雙鏈ADS-B 系統(tǒng)的測(cè)試飛行。2016 年9 月，基于全球星的ADS-B 系統(tǒng)與CirrusSR22 無(wú)人機(jī)進(jìn)行了飛行測(cè)試，飛行中采用兩種極端飛行情況以測(cè)試鏈接穩(wěn)定性，測(cè)試結(jié)果表明，可以通過(guò)星基鏈路完成良好的監(jiān)視和實(shí)時(shí)控制能力。

　　圖2 基于“全球星”的ADS-B 系統(tǒng)

　　ALAS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是強(qiáng)化現(xiàn)有ADS-B網(wǎng)絡(luò)，以便在傳統(tǒng)地基ADS-B 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之外建立良好的越洋及偏遠(yuǎn)區(qū)域位置跟蹤服務(wù)。系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)回傳飛行數(shù)據(jù)記錄器信息、無(wú)人飛機(jī)系統(tǒng)(UAS)傳感器數(shù)據(jù)、雙向氣象和話(huà)音等數(shù)據(jù)。ALAS 系統(tǒng)采用全球星衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星地面站，兼容任何978MHz UAT ADS-B 以及1090-ES ADS-B，衛(wèi)星上的ADS-B 設(shè)備具備發(fā)射和接收功能，可支持TIS/FIS 信息的傳遞。