浅析国内航空器Mode S DAPs和ADS-B ADD参数的可用性

摘要：本文详细介绍了航空器Mode S DAPs和ADS-B ADD参数及对应的机载BDS，并在中南地区进行航空器相关机载下行参数的研究和分析，说明航空器机载下行参数的可用性。

关键字：航空器；Mode S DAPs；ADS-B ADD；BDS；可用性；

1引言

随着智慧民航和智慧空管的不断推进，S模式技术在民航行业中的应用逐步迈向成熟，相较以往的A/C模式，S模式技术能够获取更多的航空器机载信息，如24位地址码、垂直意图等信息，可以为管制员和飞行员提供更准确、更丰富的航空运行态势感知信息，为了解航空器的机载参数下行能力水平，本文针对中南范围航空器的Mode S DAPs和ADS-B ADD进行了深入的研究与分析，确认航空器机载参数的可用性，并根据分析结果推断国内航空器应答机能力水平，为往后优化提升S模式技术的应用提供数据支撑。

2 BDS寄存器与机载参数

2.1 BDS寄存器

BDS（Comm-B Data Selector）寄存器是航空器应答机中对实时飞行数据进行存储的单元。DAPs（Downlinked Aircraft Parameters），航空器机载下行数据链参数，主要指由S模式雷达询问航空器时获取的机载应答机的下行参数。ADD（Aircraft Derived Data）是一种能够将航空器机载数据传输到地面站，或传输到其他航空器的监视应用。本文中的ADS-B ADD是指由ADS-B应答机广播的BDS数据，不考虑需要询问的数据。

2.2机载参数对应的BDS寄存器

航空器的Mode S DAPs和ADS-B ADD中不同的参数使用不同的BDS寄存器进行存储和传输，具体说明如表1所示，“-”表示无法获取相关参数，“+”表示需要2个BDS数据计算得出，“/”表示几个BDS均可获取相关参数。其中Vertical Rate指的是垂直速率，在BDS 6，0里面指的是Barometric Altitude Rate和Inertial Vertical Velocity，而在BDS 0，9里面是GNSS Vertical Rate或者Barometric Vertical Rate。

3机载下行参数分析

本章节主要说明如何获取分析所需机载下行参数并根据获取的参数进行统计和对比分析，以确定哪些参数是可用的。

3.1数据获取

Mode S DAPs是从S模式雷达的ASTERIX CAT 048中获取，而ADS-B ADD是从ADS-B地面站的DF信息中获取，且只考虑能同时被S模式雷达和ADS-B探测到的飞机。本文采集的S模式雷达数据为广州本场附近的S模式雷达记录数据，ADS-B则选择西岭ADS-B地面站的DF记录数据，数据时间跨度为1天。

3.2下行参数能力分析

本文针对航空器的Mode S DAPs和ADS-B ADD进行了两次的数据收集和分析工作，分别在2018年收集了1763架飞机的数据和2023年收集了2289架飞机数据。由于来自S模式雷达的气压高度和航空器识别码，及来自ADS-B的经度、纬度和飞行识别码在实际应用中已有很高的占比，所以未进行这几项参数的相关统计分析。

4结论

（1）通过对比2018年和2023年国内航空器机载参数的可用性，发现随着国内航空器ADS-B V2版本升级比例的增长，在ADS-B ADD中的一些参数，如Selected Altitude， BPS， MCP/FCU Mode and Selected Heading等参数的可用性占比大幅增长，而Mode S DAPs中的参数可用性占比基本保持不变。

（2）目前国内航空器的Mode S DAPs参数的应答能力已相对完善，在BDS4，0、BDS5，0 BDS6，0中的相关参数均可下传，可实时获取航空器的速度、水平和垂直意图，大大提升与DAPs参数相关功能的应用效果，如Selected Altitude选择高度和BPS参考气压设置应用于空地一致性告警，速度、水平和垂直意图可增强地面安全网相关功能等。而航空器ADS-B ADD中的部分参数的可用性占比仍需进一步完善，如选择高度、BPS和选择航向等，同时反应出部分航空器未完成ADS-B V2版本升级。

参考文献：

[1] ICAO DOC 9871 Techinical Provisions for Mode S Services and External Squitter Ed 2

[2]李自俊.ADS-B广播式自动关监视原理及未来的发展和应用[J].中国民航飞行学院学报， 2008.