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ADS-B Out发射

ADS-B Out强制化浪潮:低空监视体系的拼图缺口与重构机会 当全球民航业开始在10000米高空完成广播式自动相关监视(ADS-B)的换装升级时,低空经济起飞的赛道上,ADS-B Out发射这个看似小众的核心设备,正在

概念定义

ADS-B Out发射是ADS-B广播式自动相关监视体系的发射端组件,是由机载设备周期性向外广播自身识别码、位置、高度、速度等飞行数据的机载发射技术,是整个ADS-B监视系统运行的核心基础。

ADS-B Out强制化浪潮:低空监视体系的拼图缺口与重构机会

当全球民航业开始在10000米高空完成广播式自动相关监视(ADS-B)的换装升级时,低空经济起飞的赛道上,ADS-B Out发射这个看似小众的核心设备,正在成为整个低空开放的关键卡口。这场从高空到低空的监视规则迁移,不仅重构着全球空管体系的技术逻辑,也给中国低空产业留下了新的创新与竞争空间。

ADS-B Out的核心作用,说穿了就是让飞机自己“开口说话”:通过机载发射设备周期性广播自身的识别码、位置、高度、速度等飞行数据,让地面空管和周边其他航空器直接获得目标位置信息,不需要传统雷达那样依赖地面设备主动扫描探测。和传统二次雷达相比,ADS-B的定位精度更高、设备成本更低,信号更新频率从传统雷达的数秒一次缩短到不足一秒,对于航空器密度快速提升的空域来说,这几乎是革命性的改变。按照国际民航组织的分类,ADS-B体系分为发射端的Out和接收端的In,ADS-B Out负责向外发射位置数据,是整个系统运行的基础——没有稳定合规的Out发射,再先进的地面接收网络都是空架子。

目前全球主流的ADS-B Out有两种技术体制:一种是工作在1090MHz频段的S模式扩展自发报告(ES),另一种是工作在978MHz的通用访问收发机(UAT)。从美国联邦航空管理局(FAA)的分类来看,能够搭载独立1090MHz ADS-B Out发射能力的设备被划分为B1类,是当前国际民航通行的主流标准,已经被广泛应用于运输航空领域。这一标准的确立背后,是全球民航业近二十年的推进:早在2021年亚太地区空域协调会议上,FAA就专门向ICAO提交了美国ADS-B Out实施进展报告,明确将强制配备ADS-B Out作为美国空域运行的基础要求,推动全球范围内的规则统一。

全球监管层对ADS-B Out的强制化要求早已启动。2017年是第一个关键节点,这一年欧盟率先完成立法,要求所有进入欧洲空域的民用航空器必须强制配备符合标准的ADS-B Out发射设备,没有合规设备的飞机不得起飞。这一政策直接撬动了全球万亿级民航市场的换装需求,也让ADS-B Out从可选升级项变成了准入门槛。美国随后跟进,将ADS-B Out要求覆盖到所有在本土干线空域运行的飞机,FAA在国际飞行规划表格中专门增加了B1、B2两类ADS-B Out能力的勾选栏,要求所有入境的国际航班必须明确申报自身的ADS-B Out发射能力,把设备要求嵌入了运行流程的最前端。

加拿大目前则采取了更渐进的策略,仅在有限管制空域推行ADS-B Out管制,这也反映出不同国家在空域改革节奏上的差异。对于欧美发达国家来说,运输航空的ADS-B Out换装已经基本完成,下一块要啃的骨头就是通用航空与低空领域——而这恰恰是当前全球低空经济爆发的核心场。

当中国低空经济以万亿规模起跳的时候,ADS-B Out的国产化适配与普及,正在成为不能绕过的核心议题。2024年《低空经济发展行动计划》明确提出要完善低空飞行服务保障体系,其中低空监视网络的建设是核心任务之一,而ADS-B Out就是整个监视网络的神经末梢。和运输航空不同,低空运行的航空器种类极其复杂:从几千万元的公务机、几百万元的旋翼直升机,到几万元的轻型运动飞机,再到重量不足250克的消费级无人机,不同运行主体对设备成本、体积、功耗的要求千差万别。如果直接照搬运输航空1090ES的标准,一套进口设备动辄数万元甚至十几万元,对于大量低空作业的运营人来说是难以承受的成本负担——我国目前在册通用航空器不到3000架,完成ADS-B Out换装的比例还不足一半,大量老旧轻型飞机还在靠人工汇报位置,根本满足不了未来低空开放后的监视需求。

更关键的是,1090MHz频段在低空已经越来越拥挤。随着低空航空器数量爆发式增长,原本给二次雷达和运输航空分配的1090MHz频段的信道容量已经接近饱和,业内专家普遍认为,未来低空通用航空的ADS-B Out主流会转向978MHz UAT体制,这种体制设备成本更低,单信道容量更大,更适合低密度、小体量的低空航空器。而目前无论是1090ES还是UAT,我国高端ADS-B Out发射模块市场还被国外厂商占据,国内企业大多还停留在整机组装阶段,核心芯片和射频模块的自主化率还很低,这不仅带来了供应链安全的问题,也推高了整个产业的运行成本。

从全球产业格局来看,ADS-B Out的竞争正在从运输航空转向低空领域,中国企业其实已经拥有了弯道超车的机会。和欧美国家不同,我国低空经济是一张白纸,没有大量存量老旧飞机改装的历史包袱,可以直接从新一代低空空域的需求出发,制定符合中国产业特点的技术标准。比如针对亿级规模的无人机市场,已经有国内企业开发出了体积不到指甲盖大小、功耗不足1瓦的低成本ADS-B Out发射模块,成本可以控制在一百元以内,完全可以适配绝大多数工业无人机和消费级无人机,这在全球都是领先的探索。

但我们也要看到,当前整个产业的推进还存在不少卡点。最核心的问题还是标准不明确,监管要求没有清晰落地。欧美国家早在十年前就出台了强制换装的时间表,而我国目前只对运输航空提出了明确要求,通用航空和低空飞行器的ADS-B Out配备要求还处于试点阶段,很多运营企业不敢提前投入换装。其次是配套激励政策不足,对于存量通用航空器的改装,没有相应的补贴支持,大量中小企业缺乏改装动力。此外,ADS-B Out发射的数据标准还没有和国内低空飞行服务平台完全打通,很多企业就算装了设备,数据也无法被空管部门有效接收,发挥不了应有的作用。

站在整个低空经济发展的视角来看,ADS-B Out绝不是一个简单的机载设备,它是整个低空开放的基础前提:只有每一架在低空运行的航空器都能稳定、合规地发射自己的位置信号,地面空管才能实现对低空空域的有效监视,才能放开更多真高1000米以下的空域,才能让低空旅游、低空作业、无人机物流等业态实现规模化发展。反过来,如果ADS-B Out的普及跟不上,低空开放就只能停留在政策层面,难以落地。按照行业预测,到2030年我国低空领域的各类航空器数量将突破百万架,其中无人机就超过80万架,如果按照每架配备一套ADS-B Out发射设备计算,整个市场规模将突破百亿元,这还不包括后续的运维、数据服务等增值市场,产业空间非常广阔。

对于国内产业界来说,现在正是布局ADS-B Out的最佳时间窗口。一方面要加快核心技术的自主化攻关,突破低功耗射频芯片、高精度定位模块等核心部件的国产化,把成本降下来,把供应链攥在自己手里;另一方面要积极参与行业标准的制定,针对不同类型的低空飞行器推出适配性的技术方案,探索满足监管要求的低成本解决方案;同时还要推动产业链上下游的协同,和低空飞行服务平台、空管部门合作,打通从数据发射到接收应用的全链条,让设备真正能用、好用。

全球空域的监视体系正在从雷达时代转向ADS-B时代,这场变革中,ADS-B Out发射是最先动的那一块多米诺骨牌,它的普及速度,很大程度上决定了低空经济的起飞速度。对于中国来说,抓住这个技术升级的窗口,补上低空监视体系的这块核心拼图,我们才能在全球新一轮低空经济竞争中占据主动。

编辑人:工维安信·适航官

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最后更新:2024-12-01

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