关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。 通过购买订阅，您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
随着预计到2016年商业航空客运量将超过每年10亿人次（而2007年为7.69亿人次），在机场跑道上滑行、起飞和降落的飞机比以往任何时候都多。 所有这些机场拥堵都需要能够以惊人的速度监控正在发生的事情的技术，而二战时期的发明雷达已无法胜任这项任务。
认识到这一点，美国联邦航空管理局（FAA）上周宣布，它将支付给位于新泽西州莫里斯敦的制造商霍尼韦尔国际公司和位于凤凰城的航空通信与监视系统公司（ACSS）900万美元，用于测试和安装基于卫星的ADS–B（广播式自动相关监视）系统，以帮助提高跑道安全。
ADS–B——最初由FAA以及包括NASA和快递巨头联合包裹服务公司（UPS）在内的各种政府机构和构建和/或严重依赖飞机的企业在1990年代初期构思——依赖于全球定位系统（GPS）卫星和放置在飞机上的应答器之间的主动通信，以告知飞行员、其他飞机和空中交通管制员有关飞机的位置、身份、速度和高度的信息。 与ADS–B持续收集和传输信息不同，雷达以规则的间隔（大约每12秒）发射电磁波，并测量其反射返回所需的时间，以确定物体与飞机的距离。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校航空研究所的人为因素助理教授特里·冯·塔登说：“（ADS–B）更主动，而不是被动。” “雷达被认为是被动的。 ADS–B不必等待雷达扫描和慢慢移动。”
尽管ADS–B——旨在替代雷达——可以用于协调飞行中的飞机位置，但霍尼韦尔和ACSS的合同专门旨在提高跑道安全。 霍尼韦尔将在其两架飞机上测试该技术，并在捷蓝航空公司和阿拉斯加航空公司飞机上安装ADS–B系统，供这些公司的飞行员评估。 霍尼韦尔将在西雅图-塔科马国际机场和斯诺霍米什县佩恩机场工作。 ACSS将在费城国际机场与美国航空公司合作，开发该技术的标准、飞行演示和原型，为20架空中客车A330飞机配备ADS–B系统。
使用雷达，飞行员依赖空中交通管制员和“边看边躲”策略，即字面意思是向窗外看，以避免在跑道上徘徊或与其他飞机相撞。 使用ADS–B，飞行员拥有一个驾驶舱显示器，看起来像计算机屏幕上的全彩色地形图，显示他们所在的位置、其他所有人所在的位置以及周围不断变化的天气。 “这就像给飞行员增加了一双眼睛，”同样也是持证飞行员的冯·塔登说。
ADS–B实时更新的能力在跑道上尤为重要，因为跑道上有如此多的飞机彼此靠近。 FAA的ADS–B项目经理文森特·卡佩祖托说：“地面上的事情发生得更快。” “有飞机加速起飞。 有飞机正在着陆并高速行驶和减速，并急转弯进入这些高速滑行道以离开跑道。”
经过多年的研发，以及阿拉斯加州通用航空飞行员和俄亥俄河谷航空运输承运人的测试，FAA在2005年宣布ADS–B是安全的雷达替代方案，并将该技术确定为该机构到2020年升级国家空域系统计划的关键组成部分——该计划被称为下一代空中交通运输系统。
下一代空管系统是FAA与美国国土安全部、白宫科技政策办公室和其他机构联合制定的远期计划。
该技术在阿拉斯加州测试良好，那里的恶劣地形使得实施雷达基础设施（包括塔台和其他设备）变得困难。 阿拉斯加航空承运人协会主席威尔弗雷德·瑞安说：“阿拉斯加州百分之九十的地区没有雷达覆盖。” 该协会旨在促进阿拉斯加州的商业航空利益。 “ADS–B为雷达安装成本过高的地方带来了类似雷达的环境。” 瑞安指出，阿拉斯加州在1991年拥有美国最糟糕的航空公司事故率。 由于这种事故率，FAA选择阿拉斯加州的商业航空公司参与Capstone计划，这是一项1999年至2006年行业与FAA之间的合资企业，为阿拉斯加州的飞机免费提供ADS–B系统。 在Capstone计划期间，事故减少了47％。
ADS–B还有望提高航空公司的效率并帮助改善环境。 在每周的实验飞行中，帮助开发ADS–B的UPS已经看到了好处。 该公司位于肯塔基州路易斯维尔的世界港枢纽每天处理100多个航班——大部分在晚上11点到凌晨3点的四个小时窗口内。 UPS发言人迈克·芒吉奥特说，借助ADS–B，UPS可以将交通量以及因此交付的包裹数量增加多达15％。 此外，通过实现更紧密的着陆间隔和更少的等待盘旋时间，ADS–B每次着陆可节省40至70加仑（150至265升）的燃料。 芒吉奥特估计，ADS–B实现的连续下降进近（在此期间，飞机以怠速推力滑行）将一氧化二氮排放量（一种温室气体）减少约34％，并将噪音污染减少约30％。
对于ADS–B而言，像任何新技术一样，也许最大的症结在于其成本。 FAA发言人保罗·竹本表示，该机构估计，下一代空管系统基础设施的建设成本将为150亿美元至220亿美元——目前尚不清楚这一定价中究竟有多少包括为飞机配备ADS–B的成本。 FAA希望制造一个标准化的ADS–B版本，可以由多家不同的制造商推向市场，卡佩祖托表示，此举将降低飞机制造商的成本。 他补充说：“我们的想法是尽快使其可用。”