让FAA头疼的ADS—B

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  2015年1月,美国FAA局长Michael Huerta收到了来自多个通用航空协会的联名上书,要求FAA采取一些“积极的”措施,来推动2020年1月1日前要完成的通用航空器ADS-B安装计划。
  ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)中文名称为广播式自动相关监视,是航空器自动广播由机载星基导航和定位系统生成的精确定位信息的一种功能。ADS-B的应用功能可分为发送(out)和接收(in)两类。ADS-B out是指航空器使用机载导航系统确定位置和飞行信息,向外周期性地广播航空器的呼号、位置、高度、速度、航向等参数。ADS-B in是指航空器接收地面站和其他航空器发送的信息,并在航空器驾驶舱内显示,为机组提供信息支持。ADS-B具有精度高、数据更新率高、覆盖范围广、成本低等特点,得到了美国、澳大利亚、加拿大、中国等许多国家的重视,在运输航空的应用已经较为广泛。
  大家都知道,FAA正在努力地推广新一代航空运输系统( NextGen),ADS-B就是其中的一项核心技术。2014年年中,FAA宣布NextGen已经可以为通用航空飞行提供服务,全美已经完成了630个ADS-B地面接收站的建设,在雷达覆盖不到的偏远地区,如墨西哥湾、科罗拉多的山区、阿拉斯加的低海拔空域等都实现了信号覆盖。
  FAA认为,ADS-B可以为通航飞行员提供免费的气象信息和空中交通情报,一方面增强了飞行员的情景意识,另一方面扩大了管制员的监视范围,有利于提高通用航空的安全性和运行效率。ADS-B的精度也比雷达更高,能够大大提高搜寻援救的效率。从实际应用效果来看,FAA在阿拉斯加原本没有雷达覆盖的地方都部署了ADS-B,并在300多架通用航空器上安装了ADS-B Out设备,之后,阿拉斯加西南区域的通用航空致死事故降低了47%。虽然这个降幅不能完全归功于ADS-B,但是这项技术确实起到了一定的积极作用。
  配合着NextGen的推进计划,FAA给全美管制空域内飞行的所有航空器提出了安装ADS-B设备的要求,并把2020年1月1日设定为截止日。这个要求提出后,美国的通用航空圈立马炸开了锅。
  对于大部分美国通用航空器拥有者来说,FAA只要求其安装ADS-B out设备,但是民众在安装成本和安装必要性两个方面反应激烈,出乎FAA的预料。
  根据FAA的预测,全美的运输航空和通用航空完成ADS-B设备安装的成本在40亿美元左右,其中很大一部分费用需要通用航空用户来买单。而美国的很多通用航空器价值本来就比较低,如现役的约82000架单发活塞飞机,大都不值40000美元,平均价也就大概25800美元左右,而此前ADS-B out设备的最低安装费用也要5000到6000美元。对于很多通用航空用户来说,加改装的费用相当于自家航空器价值的10%-20%,还是强制性的,并且所谓能“有效提高安全性”的这个设备到底多有效还未可知,所以很多人不愿意掏这笔“不菲”的支出。
  飞行爱好者是美国通用航空用户的一个庞大群体,他们纯粹为了享受飞行而飞行。对于很多人来说,他们的飞行不会高于海拔3000米,不会飞越墨西哥湾,不会进出或飞在C类空域之上,不会飞入B类空域附近30海里范围……所以这些人对ADS-B安装的必要性提出了疑问:我就开自己的小飞机去吃个一百美元的汉堡,也要装上ADS-B?此外,麻省理工的一次ADS-B推广调查结果显示,参与的1407名通航飞行员中有27%表示自己航空器上现有的仪表设备就可以提供类似ADS-B提供的信息。
  上述两个问题导致了ADS-B在通用航空界的推广进度严重滞后。根据EAA的消息,到2014年11月,统计的157000架通用航空器中只有6200架完成了ADS-B的安装,安装率只有3.9%。即使到了2015年的1月,全美也仅有8800架通用航空器完成了安装。
  对于“财大气粗”的公务机来说,用户比较在意个人行踪信息的保护,而非加密和实时广播的ADS-B信号客观上存在信息泄露的问题。3月初,美国公务航空协会(NBAA)刚刚就ADS-B推广带来的隐私和安全问题发表了意见,虽然NBAA-直支持ADS-B的推广,但是还要考虑保护公务机用户的隐私,呼吁FAA给予用户选择权,自行决定是否实时广擂飞行信息。
  按照2020年1月1日截止日期来算,要完成上述157000架通用航空器的ADS-B加改装任务,必须每天完成约81架的工作量。但是,实际上现在每个月也就改装100架。更糟糕的是,民间还传出了诸如“以后关掉应答机”、“没办法就不飞了”这样消极对抗的声音,所以FAA也着急。
  一方面,FAA-直在各种场合宣传强调2020年1月1日这个截止日期肯定不会有任何更改,同时不断地向民众宣传ADS-B“性价比很高”、安装费用已有显著降低等理念,呼吁通用航空用户别等到截止日临近再扎堆去改装,那样反而可能导致成本增加。另一方面,FAA也一直在跟踪ADS-B加改装进程中存在的问题并积极应对。如FAA设立了一个专用的电子邮箱,为通用航空用户提供免费的ADS-B out设备性能的核查服务,用户只需发封邮件向FAA提出检查要求即可。2014年,FAA为300多架通用航空器提供了此项服务。
  2015年2月9日,FAA表示允许ADS-B out设备仅满足相关技术标准规定项目(TSO)的性能标准,而无须满足其全部要求。此举应该属于那些协会希望看到的“积极”措施,为自制类航空器执行ADS-B推广计划迈出了可行的一步。
  此外,ADS-B设备的加改装费用也确实有所降低。FAA不断宣传这个庞大的加改装计划,吸引了航电设备制造商的陆续加入,竞争自然带来价格的降低。FAA表示去年10月以来,ADS-B设备的降幅达到了50%,甚至有低于2000美元的价格。NavWorx公司为实验类航空器和轻型运动型航空器研发的专用设备,特价时仅售699美元。
  美国那边ADS-B在通用航空界闹得如此沸沸扬扬,那在我国的应用又是怎样的呢?
  201 2年,民航局发布了《中国民用航空ADS-B实施规划》,其中就包括通用航空领域的建设规划。规划中提到的基本原则中有“优先开展部分通用航空机场ADS-B系统建设,解决其迫切监视需求”,以及“洋区优先,在南中国海地区以及海上通航重点服务区域优先开展ADS-B系统建设,提高保障能力和服务水平”等内容,还提出了通用航空ADS-B地面站及信息网建设,机载设备加改装以及人员培训等方面的发展思路,以及到2030年的分阶段建设目标。
  从实际情况来看,当前我国的ADS-B应用还主要集中于运输航空领域。据了解,目前我国已建成的运输航空ADS-B地面基站约有1 20个,主要分布在我国中部和东部区域,信号主要覆盖运输航路。相比之下,现阶段ADS-B在通用航空领域的推广程度还较低。一方面,通用航空ADS-B地面站未实现网络化布局。由于通用航空作业区域分布广而散,实现信号覆盖需要大量的地面站,投资维护成本高,一些偏远地区还存在供电和维护困难等工程问题,在季节性较强的通用航空作业区域,地面站建成后的利用率可能较低。另一方面,我国通用航空器的ADS-B机载设备安装率还较低。目前在中国民航飞行学院和民航大学朝阳飞行学院的教学机型上安装较多,部分公务机为满足国际航路和机场要求也进行了设备的加改装,其他大部分通用航空器还不具备ADS-B out功能。从需求角度来说,机队规模较小、作业量较少、使用中低端机型的运营企业,对于ADS-B设备加改装的客观需求也还没有那么强烈。
  尽管ADS-B在我国通用航空领域还未实现普及推广,但是其应用趋势是显而易见的。近年来,我国的通用航空机队规模不断扩大,运营企业和飞行量都呈现快速增长的势头。随着低空空域改革的进一步推进,以及通用航空大众化发展的深入,我国的低空将越来越热闹,必须依靠ADS-B这样的技术手段来加强通用航空运行监视,保障通用航空的飞行安全。如何在经济和安全之间寻找平衡点,使通用航空顺畅地接纳ADS-B,FAA现在面临的问题,值得我们“未雨绸缪”,提前思考。
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