ADS-B In接收是ADS-B广播式自动相关监视体系的接收端组件,是由机载设备接收周边航空器广播的ADS-B Out数据并解析呈现空中态势,可触发冲突预警的机载接收技术,是低空态势感知的核心入口。
ADS-B In接收:被低估的低空态势感知核心入口
在低空经济的热度不断攀升的今天,大多数讨论都聚焦于低空开放政策、eVTOL原型机研发、低空航线规划这些显性赛道,很少有人注意到,一个小小的机载数据接收功能,正在成为制约通用航空和低空空域商业化落地的关键卡点——它就是ADS-B In接收。
很多人对ADS-B的认知,大多停留在ADS-B OUT也就是广播式发射位置信息的层面:飞机向外播送自身的坐标、高度、航向,空管地面站接收后就能完成对航空器的监视,填补无雷达覆盖区域的监控空白。中国电科14所推出的ST-18S型地面接收台,就是遵循ICAO公约附件10规范,专门接收1090MHz频率下的ADS-B OUT报文,已经广泛应用在我国中西部无雷达地区的民航监视场景。但ADS-B系统的真正价值,绝不止于让地面“看见”飞机,更在于让飞机自己“看见”周围——这就是ADS-B In接收的作用:机载设备接收周边所有航空器广播的ADS-B OUT信息,通过解析处理后在驾驶舱呈现完整的空中交通态势,在临近冲突时自动发出预警。这一功能,恰恰是低空空域放开后,保障中小航空器飞行安全、实现高密度低空运行的核心基础。
我国对ADS-B In的技术验证,其实早在2018年就已经完成了里程碑式的突破。2018年8月,民航二所科研中心历时四年自主研发的“北斗+ADS-B OUT/IN”通航机载设备,在国内完成了全流程演示验证,这次试验的核心目标之一,就是验证基于ADS-B In的空中态势感知和临近提醒功能。试验中,两架通航飞机按照计划起飞后,在空中保持6.5海里的平行间隔飞行,全程通过ADS-B In接收对方的位置广播信息,机载系统稳定呈现了对方的实时态势,临近提醒功能也完成了触发逻辑验证,同时还打通了“北斗短报文双向通信+北斗/GPS双模定位ADS-B OUT监视+ADS-B In态势感知”的全链路,为国内自主化ADS-B In应用打下了基础。
放在今天的低空经济语境下看,六年前这次验证的前瞻性越发凸显。FAA早在多年前就将ADS-B Out列为强制航空监视装备,而ADS-B In则被其定义为“下一代航空交通管理的核心增值能力”——FAA公开资料显示,ADS-B正在改造航空业的各个细分领域,实时精度、共享态势感知,这些为飞行员和管制员带来的进阶应用,核心都依赖ADS-B In的数据输入。对于通用航空尤其是低空运行的航空器来说,这一点更加关键:通用航空的飞行活动大多在中低空空域完成,很多区域没有完善的地面管制服务,属于“目视飞行”范畴,飞行员本身就存在视野盲区,小型固定翼、旋翼机、eVTOL的飞行速度差异大、航线灵活,仅仅依靠地面管制指挥根本无法应对未来数千架甚至上万架低空飞行器同时运行的场景,必须依靠机载ADS-B In实现“自主避撞”。
但直到今天,ADS-B In的产业化落地仍然慢于预期,国内绝大多数通航航空器都只安装了满足管制要求的ADS-B Out发射设备,配备ADS-B In接收功能的占比极低。这种“重发射、轻接收”的布局,其实是政策和市场阶段共同作用的结果:现阶段国内低空空域开放还在推进过程中,对运行主体的强制要求只覆盖了ADS-B Out的监视需求,对机载态势感知没有硬性要求;另一方面,很多运营方认为,目前通航飞行流量小,发生冲突的概率低,额外加装ADS-B In接收模块会增加购机和运维成本,没有加装的动力。
这种观念正在快速过时。随着全国低空试点开放的推进,珠三角、长三角等核心区域已经开始批量开通低空旅游、低空作业、短途运输航线,eVTOL的城市场景试运行也已经启动,广州、深圳等地已经出现了同一空域十余家不同主体的航空器同时运行的情况,仅仅依靠地面指挥已经出现了响应延迟的风险。以上海金山低空示范区为例,2024年以来的周末飞行量已经突破了每天30架次,未来城市低空出行网络成熟后,核心城区每小时可能会有上百架eVTOL运行,没有机载ADS-B In的自主态势感知,根本无法保障安全运行。
另一个容易被忽略的细节是,ADS-B In的价值不止于冲突预警,它还是打通低空运行全链路数据的核心入口。未来的低空交通管理,需要实现“空天地一体化”的信息共享,ADS-B In接收的不仅是周边航空器的位置信息,还可以接收地面空管部门通过ADS-B数据链广播的气象信息、航行通告、临时空域限制信息,这些信息可以直接推送给飞行员,不需要额外的通信链路,对于没有大型机载通信设备的小型通航飞行器来说,是成本最低的信息获取方式。民航二所当年验证的北斗+ADS-B体系中,ADS-B In负责接收空中态势,北斗短报文负责补充地空双向通信,二者结合刚好满足了通用航空“监视+感知+通信”的全需求,这套自主研发的方案完全符合国际标准,不存在卡脖子风险,具备大规模推广的基础。
从产业投资的角度看,ADS-B In接收赛道目前还属于典型的“隐形刚需”,配套产业链已经成熟,但市场渗透率极低,未来增长空间明确。目前国内除了民航二所的完整机载方案,中国电科等军工电子企业也已经掌握了成熟的射频接收、报文解析技术,前面提到的ST-18S地面接收设备已经实现了全类型ADS-B报文解析,相关的芯片、模块技术都已经实现国产化,不需要依赖海外供应商,只要市场需求启动,产能可以快速跟上。按照当前国内在册通航航空器约2800架、未来十年城市eVTOL新增需求约1万架估算,仅机载ADS-B In接收模块的市场空间就超过20亿元,带动的态势感知软件、避撞系统、驾驶舱显示系统的市场规模可以突破百亿元。
当然,ADS-B In的大规模应用也还需要政策端的推动。参考FAA的推进路径,先是强制要求ADS-B Out实现全覆盖,再逐步引导ADS-B In的加装,最终在高密度运行区域提出强制要求。国内也可以参考这一路径,在珠三角、长三角等低空经济先行示范区,率先对新增注册的通航航空器和eVTOL提出ADS-B In的加装要求,同时对存量航空器的加装给予补贴,加快市场渗透的速度。毕竟,低空经济的核心底座是安全,没有成熟的态势感知和冲突避免能力,低空开放的红利就无法真正释放。
ADS-B In接收从来都不是ADS-B系统的“附加功能”,而是低空交通体系从“地面管制”走向“自主运行”的核心入口。六年前民航二所完成的那次试验,已经为我们铺好了自主技术的底座,接下来如何把技术验证转化为产业落地,考验着行业和政策端的判断力。当每一架低空飞行的航空器都能通过ADS-B In“看清”周围的态势,低空经济的安全起飞才算真正有了依靠。
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最后更新:2024-12-01
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