ADS-B能取代二次雷达吗？

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相信很多朋友会认为ADS-B（自动相关监视广播）技术在精度、覆盖范围、实时性等方面已经显著优于二次雷达（SSR），是不是这种技术就能够取代二次雷达的地位呢？

实际上，并不能，至少目前不能。这是因为ADS-B自身的局限性以及航空交通监视系统的特殊需求，使得二次雷达在空域管理中仍占据不可或缺的位置。

本文对其原因进行简单分析。

ADS-B vs 二次雷达

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首先贴图一张，这是二次雷达与ADS-B两套系统优劣性的一个简单对比。

1. 航空安全对系统冗余的要求

（1）冗余性保障

航空监视系统需要多重冗余来确保安全运行，防止单一系统的故障对空域管理造成影响。

• ADS-B独立性不足：ADS-B的数据完全依赖机载设备生成。如果机载设备或卫星导航系统出现故障，ADS-B将失效。

• 二次雷达作为备份：二次雷达依赖地面主动询问，具有独立性，即使ADS-B失效，二次雷达仍然能够提供关键的监视能力。

（2）ICAO和国际空管的要求

国际民航组织（ICAO）要求航空监视系统具备高可靠性和多重保障。二次雷达作为成熟系统，为ADS-B提供了必要的技术补充，以满足安全标准。

2. 信号可靠性与安全性问题

（1）ADS-B信号易受干扰

ADS-B使用1090 MHz广播信号，容易受到以下干扰：

• 电磁干扰：附近信号设备或恶意干扰可能导致ADS-B信号失效。

• 虚假信号攻击：ADS-B信号未经加密，容易被篡改或伪造，影响系统的安全性。

相比之下，二次雷达采用定向询问和应答机制，抗干扰能力较强，在敏感空域（如机场、军事空域）更具优势。

（2）地形和天气影响

• ADS-B依赖卫星导航系统，容易受到恶劣天气、山地遮挡或卫星信号遮蔽的影响。

• 二次雷达不依赖卫星，覆盖区域内的地形影响较小，更适合复杂地形空域。

3. 技术与全球部署现状

（1）全球普及程度

• 二次雷达广泛部署：作为传统监视系统，二次雷达已被全球空域广泛采用，其网络成熟且覆盖全面。

• ADS-B尚未完全普及：虽然发达国家逐步强制飞机安装ADS-B设备，但一些发展中国家、老旧飞机和部分通航领域的机型尚未完全支持ADS-B。

（2）设备成本与更新周期

• 二次雷达基础设施已广泛投入使用，其维护成本远低于替换所有飞机的机载设备。

• 升级全球航空器至ADS-B兼容标准需要巨大经济投入，尤其对老旧机型是重大挑战。

4. 特殊场景需求

（1）复杂空域中的监视需求

• 在流量高密度的空域（如机场周边），二次雷达通过主动询问机制，可以稳定识别所有应答机信号，不依赖广播协议。

• ADS-B在高密度空域中可能存在广播信号冲突和通信带宽限制，降低可靠性。

（2）军事及国家安全需求

• 部分军用飞机和特殊任务飞行会关闭ADS-B设备以保持隐蔽性，而二次雷达仍可有效监视目标。

• 二次雷达的主动询问功能能够更精准地识别飞行器身份，有助于防范空域威胁。

5. 卫星导航系统的潜在风险

（1）对卫星导航的高度依赖

ADS-B依赖于卫星导航系统（如GPS、GLONASS）。如果这些系统受到干扰或攻击（如电子战），ADS-B将无法正常工作。

• 二次雷达不依赖卫星导航，其地面设施更加独立，能够在GPS失效时继续提供监视能力。

（2）地面设备的覆盖空白

ADS-B的全球覆盖需要足够的地面接收站配合。目前在一些偏远区域（如极地、海洋），ADS-B尚未实现全面覆盖。而二次雷达在这些区域的备用能力仍具有重要意义。

6. 法规与标准化问题

（1）强制性法规实施的时间滞后

尽管许多国家开始要求飞机配备ADS-B设备，但实施时间和普及程度因地区而异。

• 二次雷达的普及程度和法规适应性较高，是现有管制系统的基石。

• 在ADS-B完全覆盖之前，二次雷达仍是不可或缺的补充系统。

（2）国际协调问题

ADS-B标准化和设备兼容需要全球航空管理机构的协调，而这需要时间和资源。目前尚无法取代现有的二次雷达网络。

写在结尾

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• 综合以上所述，尽管ADS-B在技术层面展现出许多优势，包括高精度、广覆盖和实时性，但由于航空安全对冗余系统的需求、ADS-B信号的可靠性问题、全球部署现状及特殊场景需求等多方面因素，它仍旧无法完全取代二次雷达。

• 不过，随着时间的推移，新技术的持续发展与应用，面对着广阔的低空飞行航空器应用场景的快速增长，ADS-B监视技术将向纵深方向发展，可能在不久的将来，扮演更为重要的角色。

• ADS-B技术已经成为了一种未来发展方向的引领。未来，二次雷达和ADS-B将继续共存，在航空监视领域发挥各自的优势，为空域安全提供多层保障。

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