一架飞机是如何被正常追踪的？

　飞机一般通过机上多个系统与地面进行沟通：

1、空中管制；2、二次雷达：追踪并辨认飞机；3、一次雷达：只能显示大概位置；4、ACARS：向地面传输飞行数据；5、GPS：引导飞行员

　　空中管制员利用一次雷达（BasicRadar or Primary Radar）的测距能力结合飞机应答机给出的信号来勾勒出一个精准的空中地图。

　　所有的商用飞机都装备了驾驶舱应答机，应答机收到无线电讯号后会自动向地面传输电子信号。

　　最基本的追踪方式只发送飞机的高度和4位航班代码，但是雷达站可以根据连续的信息传送确认飞机的速度及航向。

　　雷达覆盖范围一般从海岸延伸150海里左右，在海上飞行时飞机则主要依靠高频电波与地面和其它飞机保持联系。

今天我们介绍的飞机实时定位网站

Flightradar24（www.flightradar24.com），是基于ADS-B系统给飞机进行定位的。它有专业版和普通版两种，专业版需付费。该系统可以对飞机在全球的绝大部分进行实时定位。

广播式自动相关监视系统(ADS-B)信号从飞机向地面站的传输，广播式自动相关监视系统是国际民航组织的标准地空监视系统，现已广泛配备于民航各类飞机。鉴于该系统可周期性自动将飞机位置及编号等信息发送至地面站，通过地面站每隔几秒更新飞机位置，空管人员或监视人员可实时了解附近空域里所有飞机的位置。

由于更新频率较高，该系统可几乎实现实时监控飞机位置，但其局限性在于必须在有地面站的情况下才能接收飞机传来的ADS-B信号。考虑到地面站一般沿机场或飞机航线建立，飞机一旦出现意外情况(例如器械故障或遭劫持)飞到地面站无法覆盖的区域，地面设备就无法跟踪飞机位置，意味着飞机失联。

海洋、两极、沙漠等地区没有地面站覆盖也不可能建立，唯一解决ADS-B系统局限性的方式是将信号发向太空，允许卫星也能够接收飞机发出的ADS-B信号，通过卫星转发地面站等形式实现全球无缝覆盖。

知识链接

ADS-B

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的一种航行新技术。“自动（Automatic）”是指数据传送无需人工干预；“相关(Dependent)”是指航空器的设备决定了数据的可用性，数据发送依赖于机载系统；“监视（Surveillance）”是指提供的状态数据适用于监视的任务；“广播（Broadcast）”是指采用广播方式发送数据，所有用户都可以接收这些数据。

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。

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系统组成

ADS-B系统功能模块主要由三部分组成，包括机载设备、地面收发及处理应用设备、通信链路和传输网络。

与ADS-B功能相关的机载设备，主要包括机载全球导航卫星系统（GNSS）接收机/多模式接收机（MMR）、数据链系统和IN功能所需的交通信息驾驶舱显示（CDTI）等。

ADS-B（1090ES）地面设备，主要包括1090ES模式、UAT模式地面站以及相关信息处理和应用设备。ADS-B地面站将收到的空中广播信息处理后，将处理结果在管制员监控终端上显示以便为监视和管制提供参考，也可以接入自动化空中交通管理系统供相关部门和人员参考使用，或者将收集到的广域监视信息进行监视完好性和一致性校验。

ADS-B地面站也可以向航空器发送信息，即空中交通情报服务广播（TIS-B）和飞行信息服务广播（FIS-B）。ADS-B地面站将收到的航空器位置信息送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，SDPS将所有监视数据融合为统一的目标位置，并发送给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，以便机组获得周边交通信息。FIS-B主要向航空器发送气象和航行情报等信息，以便让机组及时了解航路气象和空域限制信息，为飞行安全提供保障。

ADS-B信息传输依靠无线和有线通信方式，OUT和IN功能都基于数据链通信技术。空地、空空数据链有三种：基于异频收发的S模式SSR收发机的1090ES数据链、UAT模式数据链（如978MHz）和模式4甚高频数据链（VDL-4）。对于ADS-B广域监视、TIS-B信息和FIS-B信息接入、自动化空中交通管理系统信息综合等，还需要地面有线或者其他无线通信方式和网络。

ADS-B运行优势

ADS-B监视技术的核心是高精度卫星导航。ADS-B监视完全区别于一次监视雷达（PSR）和二次监视雷达（SSR）监视，是一种新型的、高精度、高效的空中交通管理和监视手段，能有效提高管制员和飞行员的运行态势感知能力，提高空域利用率，提高空中交通管制能力和服务质量。归纳起来，ADS-B监视运行的优势主要体现在以下几个方面：

一是监视精度高、运行成本低。ADS-B水平位置监视信息来源于机载GNSS接收机。由于GNSS定位精度远高于民航现有二次监视雷达监视精度，因此基于ADS-B的监视可以获得航空器更精确的位置信息。同时，ADS-B的位置监视信息刷新率约为二次监视雷达的5倍，因此监视信息更准确及时。一部SSR的建设成本约100万美元～400万美元，并且建设和维护相对困难；而一套ADS-B地面站建设成本约10万美元～40万美元，并且建设和维护相对容易。

二是提高运行的安全性。ADS-B可以让管制员和飞行机组共享空中交通态势，有利于空中交通管理和飞行操控，能有效避免单方错误决策的发生。基于GNSS的高精度导航信息，也为管制员管制决策提供了可靠的依据。

三是提高管制效率和空域容量。在无雷达覆盖区域，ADS-B可以提供“类雷达”监视服务，便于管制员“看见”飞机并提供空中交通管理服务。ADS-B监视可以提供雷达管制飞行间隔，可以大大缩小无雷达监视区域飞行间隔。在有雷达覆盖区域，ADS-B可以为雷达覆盖盲区提供监视服务，或作为雷达监视的备份。ADS-B还可以为机场地面滑行的航空器、机场场面运行的车辆提供监视服务。

文章链接ADS-B介绍

  ADS-B全称为Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，国内翻译为广播式自动相关监视，即无需人工操作或者询问，飞机可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播自己的位置、高度、速度、航向、识别号等信息。

   ADS-B是美国NextGen（下一代航空技术）的基础，NextGen的目标是从地面雷达和辅助导航向使用卫星进行精确导航转变。通过ADS-B系统，飞行员可以在座舱显示器上第一时间看到管制员所看到情景，即在显示屏上看到天空中的其它飞机，可以看到恶劣天气情况和地形，以及重要的飞行信息，如临时飞行限制。即使是在雷雨天气，驾驶舱显示屏也可以显示跑道上飞机和地面车辆位置，及时向飞行员发送警报，减少跑道入侵事故发生。ADS-B还提供了比地面雷达站更大的覆盖范围，更适用于没有雷达的偏远地区。装备了ADS-B后，飞机可以依靠卫星，而不是地面辅助导航设备直接从A点飞到B点，节省时间和金钱，减少燃料排放。

    ADS-B分为两类：其中ADS-B OUT是ADS-B的基本功能，是指将信号从飞机发送给地面接收站或者其他飞机；ADS-B IN是指飞机接收其他飞机或地面站发送的ADS-B OUT 信息，为机组提供飞行信息，如冲突告警信息、避碰策略、气象状况等。

   世界范围内已经对ADS-B 的优势予以认可，各国都在积极推进ADS-B系统建设。2010年11月加拿大哈德森湾推出ADS-B强制要求，在那里尾随间隔从80海里缩小到5海里。澳大利亚在2013年12月开始强制实施ADS-B运行。由于澳大利亚西部大部分空域没有被雷达系统覆盖，所以他们选择了ADS-B监视，以避免昂贵的雷达系统建设费和维护费。欧洲在2015年对进入欧洲空域的飞机强制实施ADS-B OUT，且自2013年起对生产线上飞机强制要求满足ADS-B OUT运行条件。

   2010年5月，美国联邦航空局FAA发布联邦航空法规CFR 14部91.225和CFR  14 部91.227。该最终规则规定，从2020年1月1日开始，在91.225规定的空域中飞行的飞机，都必须安装ADS-B系统。

   根据该规则，要求在如下空域运行的飞机必须安装ADS-B OUT：

   1、A类、B类和C类空域；

   2、48个州的E类空域、哥伦比亚区10000英尺以上空域（不包括在低于2500英尺的空域）；

   3、美国海岸线12海里内墨西哥湾3000英尺上空的E类空域；

   4、CFR14  91部附件D确定的机场。

   ADS-B out规则不适用于在2和4运行的未进行电气系统取证的任何飞机，包括气球、滑翔机。

ADS-B在通用航空应用

为通用航空定制的解决方案:
          1.全国联网，用户可监视国内各机场终端区地面与空中运行的飞机，以及航路上的飞机。
          2.运行成本低，无需专线网络，使用公网接入，通过SSL加密保证信息安全。
          3.可在任何地方，通过移动终端或PC电脑使用基于GIS云提供的飞机监视服务。
          4.远程自动更新基础地图数据，同时提供用户绘制自定义数据的功能。

ADS-B系统功能
          1.实时量算飞机之间的距离，高度差
          2.实时显示当前鼠标在地图上的经纬度坐标
          3.地图放大、缩小、平移，并可选择需要显示的图层
          4.由用户定制标牌内容与风格样式
          5.显示或隐藏标牌，可只显示指定航班的标牌
          6.按航空公司代码过滤地图上显示的航班
      可为航空公司提供的服务
          1.ADS-B以秒为单位更新飞机信息，包括位置、高度、地速、航向、爬升下降率，不仅可以取代ACARS位置报，还可获取更准确的航迹
          2.可对飞行全过程的油量进行更准确推测，增加获取ACARS油量的时间间隔
          3.叠加实时气象雷达图，辅助运控部门决策
          4.航路航线与机场图定期更新，确保数据准确可用。目前已完成全国排名前60的机场平面图的制作，并在不断增加中
          5.可和ACARS等数据融合，在ADS-B系统中查看航班的相关信息
          6.记录全程飞行数据，并可历史回放
          7.告警提示，包括航迹偏离，五边航迹监控

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