摘要：北京空管自動(dòng)化備份系統(tǒng)項(xiàng)目于2012年正式啟動(dòng)，于2014年投入試運(yùn)行使用。系統(tǒng)分為北京區(qū)管、終端、天津三部分，由信息引接子系統(tǒng)、監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信處理設(shè)備、監(jiān)視數(shù)據(jù)處理設(shè)備、飛行數(shù)據(jù)處理設(shè)備、旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)、數(shù)據(jù)記錄回放系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等模塊組成，使用了Solaris操作系統(tǒng)和Oracle10g數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)建成后，已成功實(shí)施三次主備切換，對(duì)華北空管局安全運(yùn)行起到了積極的支撐作用。

關(guān)鍵詞：空管；自動(dòng)化備份系統(tǒng)；Solaris；

中圖分類號(hào)：V355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）04（a）-0000-00

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的增長(zhǎng)，極大的帶動(dòng)了我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展?？罩薪煌ü苤剖敲裼煤娇者\(yùn)輸安全的重中之重。空中交通管制水平對(duì)于保障飛行安全，加大飛行流量，提高空域的利用率，促進(jìn)民航業(yè)持續(xù)可協(xié)調(diào)發(fā)展起了至關(guān)重要的作用。

1 空管自動(dòng)化系統(tǒng)背景介紹

空管自動(dòng)化系統(tǒng)是空中交通管制的主要手段之一，它的主要功能是把多部雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理與融合，并將融合后的自動(dòng)化系統(tǒng)雷達(dá)航跡目標(biāo)與飛行計(jì)劃動(dòng)態(tài)相關(guān)，使地面管制人員清晰準(zhǔn)確的了解空中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。

2 北京空管自動(dòng)化備份系統(tǒng)的概述

北京空管自動(dòng)化備份系統(tǒng)共分北京區(qū)管、終端、天津三部分，其中終端區(qū)包含塔臺(tái)和進(jìn)近兩部分。北京區(qū)管備份系統(tǒng)主要設(shè)備配置包括監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理機(jī)6臺(tái)，主監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)2臺(tái)，旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理服務(wù)器1臺(tái)，飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)2臺(tái)，數(shù)據(jù)通信處理機(jī)2臺(tái)，數(shù)據(jù)記錄設(shè)備4臺(tái)，告警處理處理服務(wù)器2臺(tái)，區(qū)域雷達(dá)管制席處理機(jī)32臺(tái)，總主任席處理機(jī)1臺(tái)，飛行計(jì)劃編輯席處理機(jī)4臺(tái)，系統(tǒng)維護(hù)席處理機(jī)1臺(tái)，技術(shù)監(jiān)控席處理機(jī)1臺(tái)，數(shù)據(jù)管理席處理機(jī)1臺(tái)，OASYS維護(hù)席處理機(jī)2臺(tái)，TRACE席處理機(jī)1臺(tái)，搜救席處理機(jī)2臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備5臺(tái)，雷達(dá)質(zhì)量監(jiān)視設(shè)備1臺(tái)等。

3 北京空管自動(dòng)化備份系統(tǒng)的配置及組成

3.1 信息引接子系統(tǒng)

信息引接子系統(tǒng)主要由監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備組成，監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理機(jī)主要是對(duì)于航管雷達(dá)、ADS-B信息等監(jiān)視數(shù)據(jù)的輸入與輸出，數(shù)據(jù)通信設(shè)備主要完成與飛行相關(guān)數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的引接與預(yù)處理。信號(hào)引接設(shè)備的引接借口類型為RS232的數(shù)據(jù)，路由器引接借口類型為TCP/IP和X.25的數(shù)據(jù)信息。

3.2 監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備

監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理（RFP）設(shè)備包括6臺(tái)監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理機(jī)。前置處理系統(tǒng)采用冗余主機(jī)配置，每路信號(hào)分別進(jìn)入6臺(tái)前置機(jī)進(jìn)行預(yù)處理。監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入后，經(jīng)過(guò)必選優(yōu)化處理，選擇一路最好的信號(hào)送到監(jiān)視數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，然后進(jìn)行監(jiān)視數(shù)據(jù)融合處理。監(jiān)視數(shù)據(jù)融合處理后形成系統(tǒng)綜合航跡，通過(guò)監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備的智能通信控制器輸出。監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理機(jī)接入A、B、C三個(gè)局域網(wǎng)，將預(yù)處理后的監(jiān)視數(shù)據(jù)分別送至2套監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)和旁路處理機(jī)。

3.3 數(shù)據(jù)通信處理設(shè)備

數(shù)據(jù)通信處理設(shè)備由2臺(tái)路由器、2套異步端口轉(zhuǎn)換器（N-Port）和2臺(tái)數(shù)據(jù)通信處理機(jī)（DCP）組成2套冗余處理設(shè)備，保證引接信息的可靠傳輸和處理。其中路由器主要用于實(shí)現(xiàn)AIDC信息輸入輸出、氣象信息輸入、多點(diǎn)定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)引接、數(shù)字化放行信息交互等功能。路由器分別與兩臺(tái)DCP連接，輸入輸出數(shù)據(jù)通過(guò)DCP進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和有效性檢驗(yàn)處理。異步端口轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)RS-232數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，包括AFTN數(shù)據(jù)輸入輸出、QNH信息輸入、飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)輸入輸出和記錄重演同步控制信號(hào)的輸入輸出等功能。數(shù)據(jù)通信處理機(jī)（DCP）采用冗余結(jié)構(gòu)，完成本系統(tǒng)監(jiān)視信號(hào)輸入輸出的處理，接收并處理路由器和N-Port輸出的信息。同時(shí)能夠提供與相鄰管制中心自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行AIDC移交功能。

3.4 監(jiān)視數(shù)據(jù)處理設(shè)備

監(jiān)視數(shù)據(jù)處理設(shè)備由2臺(tái)監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)（MSDP）組成，實(shí)現(xiàn)多源監(jiān)視數(shù)據(jù)融合處理、各類告警和航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)等功能。兩臺(tái)監(jiān)視數(shù)據(jù)處理設(shè)備分別接入A、B、C三個(gè)局域網(wǎng)，兩臺(tái)設(shè)備互為主備，為系統(tǒng)提供相關(guān)后的系統(tǒng)綜合航跡和單路航跡顯示。當(dāng)主用監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行主備機(jī)切換，切換的過(guò)程為無(wú)縫切換，不會(huì)造成任何數(shù)據(jù)的丟失。

3.5 飛行數(shù)據(jù)處理設(shè)備

飛行數(shù)據(jù)處理設(shè)備由兩臺(tái)飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)（FDP）組成，用于飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)的綜合處理。采用雙冗余結(jié)構(gòu)，加裝數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)接入系統(tǒng)A、B、C局域網(wǎng)，并與全系統(tǒng)構(gòu)通。

3.6 旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)

旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)（BSDP）用于旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)的處理。該設(shè)備與C網(wǎng)相連，處理后的信號(hào)通過(guò)C網(wǎng)進(jìn)行傳輸。當(dāng)監(jiān)視數(shù)據(jù)處理設(shè)備2臺(tái)機(jī)器全部故障時(shí)，旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)可以選擇任意一部單雷達(dá)信號(hào)供管制員使用。

3.7 數(shù)據(jù)記錄回放系統(tǒng)

數(shù)據(jù)記錄回放系統(tǒng)每天24小時(shí)不間斷的對(duì)每個(gè)管制席位管制員的所有操作指令和結(jié)果進(jìn)行記錄，并提供在任意指定席位進(jìn)行任意時(shí)段的數(shù)據(jù)回放功能。在回放時(shí)，可根據(jù)需要與語(yǔ)音記錄設(shè)備進(jìn)行同步回放。

3.8 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

在系統(tǒng)內(nèi)部，監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)、飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)、監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理機(jī)、數(shù)據(jù)記錄回放系統(tǒng)、各管制席位通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，組建成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三個(gè)局域網(wǎng)（A、B、C網(wǎng)），數(shù)據(jù)通信遵循TCP/IP協(xié)議。該系統(tǒng)采用三網(wǎng)運(yùn)行方式，A網(wǎng)和B網(wǎng)是物理上相對(duì)獨(dú)立又互為冗余的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，如果其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)失效時(shí)，能自動(dòng)無(wú)縫的切換到另一網(wǎng)。C網(wǎng)主要用于旁路數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)回放等數(shù)據(jù)的傳輸。

4 操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)

北京空管自動(dòng)化備份系統(tǒng)采用Sun公司的Solaris操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當(dāng)今世界上主流Unix操作系統(tǒng)之一。其最新的Solaris 10同時(shí)吸收了ATT的SystemV和Berkeley的BSD系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，在當(dāng)今國(guó)際市場(chǎng)上，它已經(jīng)從一個(gè)研究項(xiàng)目發(fā)展成為了一個(gè)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位的Unix操作系統(tǒng)。為保證系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的高可靠性和系統(tǒng)的高可用性，在本系統(tǒng)中，選用目前較先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)Oracle10g。Oracle是世界上較為主流的數(shù)據(jù)庫(kù)，其數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有以下功能特性：事務(wù)處理、高可靠性、大容量數(shù)據(jù)的管理能力、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)、高安全性、可管理性。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，北京空管自動(dòng)化備份系統(tǒng)已投入試運(yùn)行使用，并成功實(shí)施過(guò)三次主備自動(dòng)化系統(tǒng)切換，取得了良好效果。本文從自動(dòng)化備份系統(tǒng)的項(xiàng)目背景、系統(tǒng)概述、配置組成、操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)四個(gè)方面，對(duì)其進(jìn)行了全面系統(tǒng)的闡述與論證。未來(lái)，我們將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，對(duì)主備自動(dòng)化系統(tǒng)間數(shù)據(jù)通信、無(wú)縫切換等前沿課題進(jìn)行深入研究，以提高系統(tǒng)冗余性，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)，為空管安全運(yùn)行提供更有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]自動(dòng)化系備份統(tǒng)技術(shù)手冊(cè).2013.

[2]金宏斌.一種新的雷達(dá)目標(biāo)航跡模擬方法[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制.2004.

[3]陳占全.民航空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué).2001.