TAOPA 0058-2024 民用無人駕駛航空器機載ADS-B IN設備通 用要求

ICS：01.040.49CCS：V41T/AOPA0058—2024民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備通用要求GeneralrequirementsforairborneADS-BINequipmentofcivilunmannedaircraft2024-03-21發(fā)布2024-03-21實施中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會發(fā)布I前言 12規(guī)范性引用文件 13術語、定義和縮略語 14總體要求 25詳細要求 25.1需求分析 25.2系統(tǒng)組成 35.3系統(tǒng)功能 35.4系統(tǒng)性能 35.5系統(tǒng)處理 85.6系統(tǒng)接口和輸出 85.7設備安裝 85.8設備管理 8附錄A（規(guī)范性）輸出格式 10A.1MAVLINK輸出格式 10A.2JSON明文輸出格式 10本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起本文件由中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會（中國AOPA）提出并歸口。本文件起草單位：中國民航大學、波音（中國）投資有限公司、中國船舶集團有限公司第七〇九研究所、南京牧星人航空科技有限公司、騰云航空科技（深圳）有限公司、上海華測導航技術股份有限公司、成都縱橫大鵬無人機科技有限公司、北京卓翼智能科技有限公司。本文件主要起草人：湯新民、李凱倫、衛(wèi)博、陳龍、顧俊偉、常鑫、劉俊輝、王韜、王陳、任雪峰。近年來，伴隨著低空空域的開放，民用無人駕駛航空器迎來了迅猛發(fā)展的新局面。隨著民用無人駕駛航空器規(guī)模不斷發(fā)展，對安全飛行、低空空域利用以及運行效率都提出了更高的要求，針對民用無人駕駛航空器的特點，為其配備相應的監(jiān)視系統(tǒng)勢在必行。ADS-BIN能夠為運輸航空器的空域運行提供有效的監(jiān)視手段，而我國低空空域的民用無人駕駛航空器并沒有完全實現(xiàn)搭載ADS-BIN系統(tǒng)。進入21世紀以來，低空空域對民用無人駕駛航空器的監(jiān)視手段不足而導致的飛機不安全事件屢屢發(fā)生，而ADS-BIN設備可為民用無人駕駛航空器提供周圍空域內其他航空器的監(jiān)視信息，可輔助航空器間協(xié)同避撞以始終保持安全狀態(tài)運行，對低空空域進行有效管控以保障低空安全，同時可減小航空器對低空空域資源的占用率，有效提升空域資源的利用率及航空器運行效率和應用范圍。中國民航高度重視新監(jiān)視技術的應用與實施，不斷加強ADS-B監(jiān)視等技術的研究與應用，并且該技術具有部署成本低、精度高、更新快等優(yōu)點，但我國民航主管部門目前還沒有專門制定對民用無人駕駛航空器的ADS-BIN設備的標準和規(guī)范。因此，為規(guī)范我國民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備的研制、選型和應用，進一步明確民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備組成、功能、性能、接口、安全維護等要求，經反復論證、協(xié)調和修改，充分征求行業(yè)專家和管理部門的意見后形成本文件。本文件適用于民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備的研發(fā)、安裝、測試、許可和維護。本文件為首次發(fā)布。1民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備通用要求本文件規(guī)定了民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備（即民用無人駕駛航空器獨立外置硬件設備）的基本要求，以及設備組成、功能、性能、接口、安全維護等要求。本文件適用于民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備的研發(fā)、安裝、測試、許可和維護。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。MH/T4036-20121090MHz擴展電文廣播式自動相關監(jiān)視地面站（接收）設備技術要求RTCADO-2601090MHz擴展電文ADS-B和TIS-B最低運行性能標準（MinimumOperationalPerformanceStandardsfor1090MHzExtendedSquitterAutomaticDependentSurveillance-Broadcast(ADS-B)）RTCADO-260A1090MHz擴展電文ADS-B和TIS-B最低運行性能標準（MinimumOperationalPerformanceStandardsfor1090MHzExtendedSquitterAutomaticDependentSurveillance-Broadcast(ADS-B)andTrafficInformationServices-Broadcast(TIS-B)）RTCADO-260BMinimumOperationalPerformanceStandardsfor1090MHzExtendedSquitterAutomaticDependentSurveillance-Broadcast(ADS-B)andTrafficInformationServices-Broadcast(TIS-B)3術語、定義和縮略語3.1術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1.1廣播式自動相關監(jiān)視AutomaticDependentSurveillance-Broadcast由機載星基導航和定位系統(tǒng)生成精確的航空器及其他動目標自身定位信息，通過特定數(shù)據(jù)鏈和格式進行周期性自動監(jiān)視信息廣播，并由特定地面站設備和（或）其他航空器進行監(jiān)視的接收和處理手段。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。ICAO：國際民航組織（InternationalCivilAviationOrganization）RTCA：航空無線電委員會（RadioTechnicalCommissionforAeronautics）DC：直流電（DirectCurrent）ADS-B：廣播式自動相關監(jiān)視（AutomaticDependentSurveillance-Broadcast）GNSS：全球定位導航系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem）ES：擴展電文（ExtendedSquitter）NACv：速度導航精確性分類（NavigationAccuracyCategoryforVelocity）2NIC：導航完整性分類（NavigationIntegrityCategory）DF：下行數(shù)據(jù)鏈格式（DownlinkFormats）CPR：緊湊型位置報告（CompactPositionReport）AA：地址通告（AddressAnnounced）CA：能力（Capability）CF：控制字段（ControlField）PI：校驗（Parity）ID：識別（Identity）ME：信息，擴展電文（Message，ExtendedSquitter）FDE：故障檢測和排除（FaultDetectionandExclusion）MTL：最小觸發(fā)電平（MinimumTriggeringLevel）MAVLINK：小型無人載具的通信協(xié)議（MicroAirVehicleLink）JSON：輕量級的數(shù)據(jù)交換格式（JavaScriptObjectNotation）4總體要求4.1民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應符合RTCADO-260B的規(guī)定要求。4.2民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應在民用無人駕駛航空器作業(yè)時連續(xù)工作。4.3民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應有相應的故障狀態(tài)指示。4.4民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備工作電壓范圍為DC3.3V至5V，具有防反接、過流、過壓和防浪涌保護能力，并且宜配備備用供電電源。4.5民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應滿足如下環(huán)境要求：——設備應能在下列環(huán)境下正常運行：室內工作溫度：-30℃~+70℃;室外工作溫度：-45℃~+80℃;其相對濕度：5%～90%；——設備應能在下列環(huán)境中存儲：室內存儲溫度：-50℃~+85℃;其相對濕度：5%～90%。5詳細要求5.1需求分析5.1.1數(shù)據(jù)格式要求民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應能處理符合RTCADO-260B規(guī)定的數(shù)據(jù)格式，其支持的數(shù)據(jù)鏈與地面接收站相同。5.1.2實時監(jiān)控民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備接收的信號是無線電波，能滿足實時性監(jiān)控要求。5.1.3運行安全3民用無人駕駛航空器通過加裝ADS-BIN設備實時掌握其周邊飛機的位置、狀態(tài)信息，能夠具備感知與避讓的能力，提升民用無人駕駛航空器安全運行水平。5.2系統(tǒng)組成民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備由ADS-B數(shù)據(jù)接收及處理模塊和全向接收天線組成。5.3系統(tǒng)功能5.3.1狀態(tài)指示民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備具有以下運行最低控制和狀態(tài)指示：——具有電源開/關狀態(tài)指示；——具有接收控制（開/關）功能；——具有工作狀態(tài)（開/關）指示；——在啟用接收運行之前，應在初始上電時執(zhí)行自檢，并在自檢失敗時禁止ADS-B接收；——應指示設備狀況包括：正在自檢、自檢失敗、運行模式下出現(xiàn)故障。5.3.2系統(tǒng)配置民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備宜具有數(shù)據(jù)輸出格式配置功能。5.3.3自檢民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應符合RTCADO-260B要求，提供通電自檢功能。5.4系統(tǒng)性能5.4.1數(shù)據(jù)鏈路民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應采用數(shù)據(jù)鏈路1090MHzES接收。5.4.2目標處理能力民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備的目標處理能力應大于每秒100批目標（均勻分布）。5.4.3處理延遲民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備報文處理延遲應不超過50ms。5.4.4抗干擾能力民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應具有抗多路徑干擾和同頻干擾的能力，以及分辨二重交織碼的能力。5.4.5接收技術要求5.4.5.1接收信息格式民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備接收的ADS-B信息格式內容包括前導脈沖和數(shù)據(jù)塊，如圖1所示。40數(shù)據(jù)塊00AA(ICA0地址)AA(ICA0地址)AA(非ICA0地址)頻偏(偏離1090MHz)觸發(fā)電平(高于MTL)5表2民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備帶外抑制（續(xù)）5.4.5.7正確探測概率民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備在每秒4000次應答串擾情況下，正確探測概率應不小于90%。5.4.5.8窄脈沖抑制民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應具有窄脈沖抑制能力，能抑制寬度小于0.3μs的同步脈沖信號。5.4.6信號格式與結構5.4.6.1飛機空中位置信號格式民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應能處理RTCADO-260B章節(jié)中規(guī)定的ADS-B目標空中位置信號格式，對應章節(jié)如下表所示。表3飛機空中位置信號格式參考章節(jié)目錄123456789ADS-B空中位置消息中的NICSupplement-B子6表3飛機空中位置信號格式參考章節(jié)目錄（續(xù)）5.4.6.2飛機場面位置信號格式民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應能處理RTCADO-260B章節(jié)中規(guī)定的ADS-B目標場面位置信號格式，對應章節(jié)如下表所示。表4飛機場面位置信號格式參考章節(jié)目錄1234567895.4.6.3飛機空中速度信號格式7民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應能處理RTCADO-260B章節(jié)中規(guī)定的ADS-B目標空中速度信號格式，對應章節(jié)如下表所示。表5飛機空中速度信號格式參考章節(jié)目錄12345ADS-B空中速度消息中的“Intent6789ADS-B空中速度消息中的“East/WeADS-B空中速度消息中的“North/ADS-B空中速度消息中的“SourceADS-B空中速度消息中的“SignBitforVerticalRateADS-B空中速度消息中的“DifferenceFromBarometricAltituADS-B空中速度消息中的“DifferenceFromBarometricAltitude”5.4.6.4飛機身份識別和類別信號格式民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應能處理RTCADO-260B章節(jié)中規(guī)定的ADS-B目標身份識別和類別信號格式，對應章節(jié)如下表所示。表6飛機身份識別和類別信號格式參考章節(jié)目錄12345.4.7通電和中斷8民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應在通電后5s內達到正常運行能力；如果電源中斷后又恢復通電，則設備應在5s內完成自檢恢復到正常工作狀態(tài)。5.4.8接收天線性能民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備的全向接收天線應符合RTCADO-260B中天線性能要求。5.4.8.1天線頻率天線中心頻率應在1090±1MHz范圍內。5.4.8.2阻抗和駐波比信號頻率在1090MHz時，每根天線在50Ω的傳輸線上產生的駐波比不得超過1.5：1。5.4.8.3極化天線應采用垂直極化的全向天線。5.5系統(tǒng)處理5.5.1民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應具備實時基帶數(shù)字信號解碼能力，能提取ADS-B信息。5.5.2民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應具備ADS-B信息循環(huán)冗余校驗（CRC）能力，能剔除錯誤的報告。5.5.3民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備目標處理錯誤率應不大于每小時5×10-6個。5.6系統(tǒng)接口和輸出5.6.1民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應支持串口輸出，串口協(xié)議如下：——波特率：9600/19200/38400/57600/115200/230400/560800/921600；——數(shù)據(jù)位：8；——校驗位：無；——停止位：1；——硬件流：無。5.6.2民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備應支持擴展DF17、DF18原始脈沖數(shù)據(jù)輸出、MAVLINK協(xié)議的能力以及JSON明文格式輸出，其中MAVLINK輸出格式與JSON明文輸出格式詳見附錄A。5.7設備安裝民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備安裝應滿足下列要求：——應避免改變飛機本身的電氣結構與布線，不能因為設備的安裝而產生飛機安全隱患；——安裝位置宜隱蔽，不影響原外觀；應使用有效固定方式，不應松動；——天線應遠離其他敏感的電子設備，并保證信號的正常接收和傳輸。5.8設備管理5.8.1一般要求5.8.1.1民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備管理應貫穿設備研發(fā)、安裝、測試、許可和維護全過程。5.8.1.2民用無人駕駛航空器機載ADS-BIN設備管理應加強廠商和用戶的協(xié)作，同時進行設備運行維護與跟蹤。95.8.2