欧洲航空运行及在研通信、导航和监视系统概述3：监视系统

航空通信、导航和监视系统是促进航空发展的重要构成。随着低空经济的发展，全球都在加速布局新型航空通导监体系。2025年1月，航空安全组织发布《欧洲航空通信、导航和监视（CNS）发展计划（2024年版）》报告，并计划在未来几年内陆续出台后续计划版本，以促进欧洲未来航空通信、导航和监视系统的完善和优化。该报告从欧洲视角对其认为有可能纳入其航空通导监系统的现行和在研技术进行了梳理。

本文基于上述报告，对欧洲已运行和在研监视系统类型进行概述。

 一、已在运行的监视系统

航空监视系统对于维持态势感知、确保飞机间隔以及增强空域操作中的安全性至关重要。这些系统提供对飞机位置和运动的实时监控，包括空中和地面的监视。当前欧洲运行的主要操作系统包括：

a) 自动相关监视广播OUT（ADS-B OUT）：广播飞机的位置和其他数据给空中交通控制和其他配备该系统的飞机，增强监视和交通监控。

b) 卫星基自动相关监视广播OUT：利用卫星技术将ADS-B覆盖扩展到遥远和海洋区域，确保全球监视能力。

c) 自动相关监视广播IN（ADS-B IN）：使飞机能够接收其他配备ADS-B OUT的飞机的实时位置信息，提升飞行员的态势感知，同时启用新的空中应用，增强安全性和效率等。

d) 机场多边定位（MLAT）：利用多个地面接收器通过测量信号到达时间差确定飞机位置。

e) 地面移动雷达（SMR）：监控机场地面上的飞机和车辆运动，提高地面操作的安全性和效率。

f) 主监视雷达（PSR）：无需机载设备即可探测飞机，通过反射雷达信号提供非合作式监视，也可以提供天气信息。

g) 带有三维目标定位的主监视雷达（PSR-3D）：主监视雷达系统，提供目标的三维定位（高度、距离和方位），并集成天气监测功能。

h) 监视数据分发：确保监视数据可靠地分发到相关的空中交通管理（ATM）系统，用于展示、决策和协调。

i) 监视数据处理（追踪器）：整合来自不同来源的监视数据，提供准确和连续的飞机位置跟踪。

j) 二次监视雷达（SSR）A/C模式：一种雷达系统，通过询问飞机应答机获取基本的身份和高度信息。

k) 二次监视雷达（SSR）S模式：SSR的增强版，提供更详细的飞机信息，减少干扰，提高整体监视能力和性能。

l) 交通警报与避碰系统II（TCAS）版本7.1：一种机载避碰系统，通过监控周围飞机，发出交通和解决建议，防止空中碰撞。

m) 带有混合监视的交通警报与避碰系统II版本7.1：通过整合额外的监视输入，减少询问频率，增强TCAS II版本7.1的功能。

n) 广域多边定位（WAM）：通过结合来自地面站网络的信号提供广域监视。正如其名称所示，它是一个扩展版的MLAT。 

二、正在研发的航空监视系统

为增强未来空中交通管理系统的安全性、覆盖范围和适应性，下一代航空监视系统正在研发中。这些系统专注于提高避碰能力、无人驾驶航空器的监视以及在基础设施有限地区扩展监视能力。研发中的主要系统类型包括：

a) 机载避碰系统被动式（ACAS Xp）：一种不发出主动信号的避碰系统，通过被动监视检测和避免附近的飞机，减少对其他系统的干扰。

b) 机载避碰系统（直升机用）（ACAS Xr）：专为直升机设计的系统，在复杂和低空环境中提供增强的避碰能力。

c) 机载避碰系统（无人机和小型无人机用）（ACAS Xu/sXu）：为无人航空系统（UAS）和小型无人机开发的系统，通过提供实时的交通意识和避碰功能，实现安全地融入空域。

d) 非合作式监视系统 - 多/双静态主监视雷达（NCS MSPSR/BSPSR）：一种下一代雷达系统，通过使用多个雷达源改善对非合作目标（无应答机的飞机）的探测，提供增强的覆盖范围和精度。

e) 优化下行空中参数（DAP）和下行空中参数服务器：通过实现优化的实时传输重要空中参数到地面系统，提升监视效率和可靠性。

f) 基于卫星的广域多边定位（WAM SAT）：通过利用卫星技术扩展传统多边定位系统的覆盖范围，特别是在偏远和海洋区域，旨在增加大陆地区的韧性，同时在小型机场附近实现优化。 

三、已可部署的航空监视系统

机载避碰系统（用于主动监视/特定操作）（ACAS Xa/Xo）被欧洲认为是可“准备部署”的监视系统，这种机载避碰系统使用概率模型计算碰撞风险，而不是像交避碰系统TCAS（Traffic Collision Avoidance System）那样依赖固定的阈值。ACAS Xo是ACAS Xa的扩展，专为特定操作设计，如紧密间隔的平行进近或DNA（指定无警报）。欧洲航空安全局（EASA）已经发布关于在单一欧洲天空（SES）中引入ACAS Xa系统的意见，不过目前在SES中不强制要求使用ACAS Xo系统。 

欧洲的航空监视系统在确保航空安全和提高空域管理效率方面发挥着重要作用。目前，欧洲已经实施多种监视技术，涵盖从传统的雷达监视到现代的卫星增强系统，极大地提升空中交通管理（ATM）的能力。已运行的系统如自动相关监视广播（ADS-B）、主监视雷达（PSR）和交通警报与避碰系统（TCAS）等，提供强大的实时监控能力，增强飞行员的态势感知并提高航行安全。

随着低空经济和无人机技术的快速发展，欧洲还在不断推动新一代航空监视系统的研发，以应对未来空域需求的变化，并关注如机载避碰系统（ACAS Xp）和卫星基广域多边定位（WAM SAT）等新兴技术的发展，展示欧洲在扩展监视能力和提高空域覆盖范围方面的创新努力。 

【参考文献】

[1] Supporting European Naviation.CNS Evolution Plan 2024[R]. 2025年1月.

[2] EUROCONTROL.Minimum Operating Network Concept and Design Criteria[R].2025年1月.

[3] 欧洲航空安全组织官网：https://www.eurocontrol.int/