ADS-B发射机可以进行UAS运行识别吗?

  根据现有技术规范与监管要求,仅依靠标准的ADS-B发射机(实现ADS-B OUT功能)本身,并不能直接、完整地满足民用无人机系统(UAS)运行识别的法定要求。 然而,ADS-B技术,特别是其数据广播能力,是构建无人机监视与识别体系的重要技术组成部分,并在特定场景和应用中发挥关键作用。

  一、 ADS-B发射机的技术本质与核心功能

  自动相关监视-广播(ADS-B)是一种航空器监视技术,其核心是“自动”、“相关”(依赖机载定位源)、“监视”和“广播”。

  基本功能 (ADS-B OUT): 机载ADS-B发射机以固定周期(如每秒一次)‍主动、单向广播航空器的关键状态信息。这些信息通常包括:

  航空器识别码 (ID): 如ICAO 24位地址或航班号。

  位置信息: 经度、纬度。

  动态信息: 气压高度、几何高度、地速、航向、垂直爬升率等。

  工作模式: 与需要地面雷达询问才应答的二次雷达不同,ADS-B发射机采用持续广播模式,只要在接收范围内,任何具备ADS-B IN功能的设备(其他飞机、地面站)均可接收,无需询问。

  主要设计目标: 最初为有人驾驶航空器设计,用于提升空中交通管制(ATC)的监视能力、增强飞行员情景意识(通过ADS-B IN)并支持防撞系统,其数据链普遍使用1090MHz频率。

  概括而言,ADS-B发射机是一个高效的“身份与状态广播器”,但它广播的内容和格式主要围绕传统航空器的监视需求设计。

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  二、 UAS运行识别的法定技术要求

  UAS运行识别(Remote ID)是监管机构为确保空域安全、明确无人机操作责任而设立的制度。其技术要求比单纯的“广播一个识别码”更为复杂和具体。

  持续性与完整性: 运行识别模块必须在无人机从起飞到降落的全过程保持信息的持续、实时报送。

  信息元素丰富: 除了无人机自身的位置、高度、速度外,运行识别通常还要求报送操作者/控制站的位置时间戳无人机序列号或会话ID,甚至紧急状态指示等信息。这些信息对于追溯责任人、评估风险至关重要。

  安全与防篡改: 法规明确要求UAS设计应提供安全功能,防止对固有信息接口的修改,并减少运行识别信息被人为篡改或破坏的可能。这是确保识别信息可信度的基石。

  明确的监管排除: 美国联邦航空管理局(FAA)在其远程识别规则中明确指出:‍“ADS-B Out设备不得用于满足远程识别要求。”‍  这一条款直接回答了用户的核心问题,表明监管层面认为标准ADS-B OUT不足以满足UAS远程识别的专门需求。

  三、 为何标准ADS-B发射机不直接适用于UAS运行识别?

  尽管ADS-B发射机具备广播识别与状态信息的能力,但其与UAS运行识别要求存在以下关键不匹配点:

  信息内容不匹配:

  ADS-B广播的“识别码”通常是航空器的ICAO地址,这与无人机监管中需要的公开可查询的序列号、注册号或经认证的会话ID在体系和用途上不同。

  ADS-B标准信息中不包含操作者/地面控制站的位置,而这是UAS运行识别的核心要素之一,用于区分无人机与操作者的关系。

  安全与完整性机制缺失:

  标准的ADS-B协议缺乏防止信息篡改的内置安全机制。其广播信息理论上可以被伪造或篡改(如“幽灵飞机”),这严重违背了UAS运行识别关于防篡改的安全要求。

  UAS运行识别系统(特别是网络式识别)要求通信加密和严格的接入认证,而传统ADS-B广播是明文的、无定向的。

  监管频谱与设备成本:

  将大量轻小型无人机纳入现有的1090MHz ADS-B网络,可能导致该频段(本就用于大型航空器关键通信)‍拥堵和干扰,影响航空安全。

  适用于有人航空器的全功能S模式ADS-B应答机在成本、尺寸和功耗上对于微轻小型无人机往往不切实际。

  四、 ADS-B技术在无人机领域的实际应用与融合

  虽然不能直接替代运行识别模块,但ADS-B技术在无人机空域集成中扮演着不可替代的角色,主要体现在以下方面:

  感知与避撞 (DAA) 的核心组件 (ADS-B IN):

  让无人机接收附近有人机或其他装备ADS-B OUT的无人机的广播信息,是实现“感知与避撞”功能最经济、有效的手段之一。

  民航局发布的《微轻小型无人机识别要求》中,也建议无人机使用ADS-B IN技术来提升安全性。大疆、纵横等主流厂商已在产品中应用此技术。

  中大型无人机空域集成的监视方案 (ADS-B OUT):

  对于中大型、从事物流、载人(如eVTOL)等业务的无人机,在融入现有国家空管体系时,装备S模式ADS-B OUT应答机被视为一种“唯一低成本解决方案”。

  这样,空管雷达系统可以像监视有人机一样监视它们,同时附近有人机的TCAS防撞系统也能“看到”它们,极大提升了混合空域的安全性。

  与Remote ID协同构建低空监视网:

  最新的技术观点将ADS-B与专用Remote ID视为互补关系,共同编织低空安全网。

  ADS-B:侧重于对中高空、航路、机场周边的较大型飞行器(包括有人机和大型无人机)进行广域、连续轨迹监视,支撑空中交通管制。

  Remote ID:侧重于对超低空、城市环境中的小型无人机进行精准身份识别与合规性管理

  两者数据通过监管平台融合,可形成“宏观态势+微观识别”的全景视图,实现从大型飞行器危险接近预警到杜绝无人机“黑飞”的全方位监管。

  五、 总结

标准的ADS-B发射机(ADS-B OUT)因其信息元素、安全机制与监管要求的差异,不被允许也尚不足以作为独立的UAS运行识别解决方案。但是,ADS-B技术,尤其是ADS-B IN,是提升无人机自身安全性(避撞)的关键技术,已被行业广泛采纳和应用。在未来的低空监视体系中,ADS-B(用于广域监视)与专用Remote ID(用于精准身份管理)将是并行不悖、相辅相成的两大技术支柱。对于计划进入管制空域运行的中大型无人机,集成符合航空标准的ADS-B OUT设备,将是其满足空管监视要求、实现空域集成的必要途径。

  因此,用户需明确:UAS运行识别是一个包含特定数据项、安全标准和监管认证的独立功能模块,而ADS-B是一种成熟的航空监视通信技术。二者虽在“广播状态信息”上有形式相似性,但目标、标准和实施路径不同。在无人机系统设计和合规规划时,应遵循相应的运行识别规范,同时可根据运行场景和空域要求,考虑集成ADS-B IN或OUT功能以提升整体安全与兼容性。

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