无论是在ICAO航空系统组块升级(ASBU)计划、美国新一代航空运输系统NextGen和欧洲的单一天空计划SESAR中，还是在中国民航空管发展战略中，地空数据链技术都是民航航行技术发展应用的重点之一，是支撑今后地空协同运行的重要基础设施和技术。
那么，什么是地空数据链技术呢？
地空数据链是一种采用无线网络通信技术和应用协议，实现航空飞行器和地面信息管理系统之间的数据信息交换的系统。其通过VHF（甚高频）、SATCOM（卫星通讯）、HF（高频）、二次监视雷达（SSR）的S模式作为数据链传输媒介，将飞机与地面系统间自动传输信息，将飞机与地面的人员和空管自动化系统有效联系在一起，可有效降低航班运行费用，提高航班运行效率[1]。
地空数据链技术有哪些优点？
由地空数据链技术为支撑的数字化管制服务可大幅提高管制运行效率。该项技术在部分方面将逐步替代传统话音管制服务，大幅减少管制员与飞行员的工作负荷，改善话音通信频率资源紧缺状况，提升管制服务安全性、可靠性和准确性。
地空数据链应用举例
数字化放行（DCL）
数字化起飞前放行(Departure Clearance Delivery，简称DCL)系统技术属于地空数据链通信技术在空中交通管制领域的应用。DCL 系统通过基于地空数据链的双向通信来实现飞行员与塔台管制员之间的信息交换，实现数字化放行。
飞行员在预计推出开车前可以通过DCL服务提出起飞前放行申请。机组发送离场许可下行报文Departure Clearance Downlink (RCD)，包含航班号（使用航空公司 ICAO三字代码）、机尾号、终端区通播信息（ATIS）代码、机型、起飞机场和目的机场代码等信息的放行许可请求报文通过数据链发至机场起飞前放行系统。地面起飞前放行系统接到请求后，判断是否满足管制放行条件；塔台管制员将返回一个离场许可上行报文Departure Clearance Uplink (CLD) ，内容包含飞行标志、机型、应答机编码、使用跑道、离场航线、飞行高度层等飞机放行许可信息的报文上传至飞行员。飞行员接收到管制员的放行许可报文后，机组再回复确认报文Clearance Readback Downlink (CDA)。如果飞行员发送DCL/PDC申请报文或发送DCL/PDC确认回复报文后，2分钟内未能收到表示DCL/PDC申请或确认回复成功的上行报飞行系统信息FSM，视为服务失败，需要通过管制频率联系管制员获得语音放行许可。当飞行员收到DCL起飞放行信息报（CLD）后，需要再10分钟内发送起飞回复信息（CDA），否则视为服务失败，需要立即通过管制频率联系管制员获得语音放行许可。
数字自动航站信息系统（D-ATIS）
数字自动航站信息系统通过合成语音（text-to-voice）和数据链两种方式向飞行员提供起飞和降落阶段所需的有关机场气象情况和机场状况情况信息。D-ATIS系统的使用能够有效解决繁忙机场因使用语音通播造成的低效率和安全隐患，并能够显著提高大型机场管制服务效率和信息服务水平。
各个机场终端通过AFTN网络（空中交通固定通讯）引入气象报文并分解，结合本场跑道等信息生成ATIS信息，汇总到ATIS服务器，由ATIS服务器统一应答飞机请求。
流程：D-ATIS系统服务流程以传统自动话音情报服务流程为基础，系统从AFTN报文中提取气象信息，由管制员根据机场气象采集和监测系统校验气象信息并输入跑道和其他机场运行信息，通过TTS技术合成通播话音信号覆盖传统自动话音情报服务，并生成播报信息报文，发往网控中心服务器，服务器存储各机场实时航站自动情报服务信息，等待航空器通过地空数据链进行申请。飞行员通过地空数据链发送请求报文，系统服务器接到请求后根据请求类型应答对应的信息报文，以报文的方式回传至飞行员[2]。
管制员和驾驶员数据链通信（CPDLC）/自动相关监视（ADS-C）服务
管制员和驾驶员数据链通信（Controller Pilot data Link Communications，简称CPDLC），是管制员与飞行员之间利用数据传送、接收手段代替话音通信的空中交通管制手段，其传输数据可以包括标准格式的放行、申请、报告等等。CPDLC 的应用可以弥补话音通信的信道拥挤、误解、信号听错、信号失真等缺点，同时可以大大降低飞行机组和管制员的工作负荷。
合同式自动相关监视简称ADS-C（Automatic Dependent Surveillance-Contract）或ADS-A（Addressed），它将机上系统收集的位置、高度、速度、意图和气象数据等，利用数据链设备以报告的形式自动发送给与飞机建立合同的空中交通服务单元（ATSU），用于飞机位置和航路符合性监控，为雷达覆盖之外的大陆/大洋航路提供CPDLC和语音汇报之外的位置监视能力。虽然ADS-C与ADS-B（Broadcast）术语相近，但后者是以更短的时间间隔广播信息，任何在范围内的地面或空中接收机都可以接收信息。ADS-C也不同于AC-121-FS-2008-16R1规定的AOC（Airline Operational Control）自动位置报，后者是向航空公司而非空管单位汇报位置。ADS-C建立在FANS-1/A网络基础上，如同CPDLC给予了飞机更好的RCP（Required Communication Performance），ADS-C给予了飞机更好的RSP（Required Surveillance Performance），有效使用ADS-C可以提升飞行安全，减小间隔，更好地分配用户倾向的飞行剖面，提高飞机的空域适应性[3]。
目前，中国民航已在44个机场塔台提供数字化放行(DCL)和数字自动航站信息服务(D-ATIS)，在西部L888等航路提供符合PBCS（基于性能的通信和监视）运行规范的CPDLC/ADS-C服务，同时还在开展基于DCL和D-ATIS指令集的航班计划起飞时间CTOT、滑行路线、航路颠簸等应用研究，依托国家科技支撑计划开展初始四维航迹试验验证等，多项工作走在了亚太地区乃至国际前列。
此外，目前中国民航的地空数据链服务已注册空管用户44家，航空公司用户155家，其中国内53家、国外102家，共计7336架航空器注册，每日系统报文量超过90万份。
参考：
[1]董亚伟 王杰，《地空数据链在民航的应用》 [2]杜月玖，《D-ATIS系统在浦东机场的应用现状及前景展望》 [3]宋金泽，《空中交通服务ADS—C应用概述》
