摘 要：文章主要介紹了ADS-C/CPDLC在西部航路運(yùn)行中存在的各類問(wèn)題，以及北京民航天宇科技發(fā)展有限公司根據(jù)存在的問(wèn)題，在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)軟硬件進(jìn)行了升級(jí)改造，并對(duì)改造后的新系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要評(píng)估。

關(guān)鍵詞：ADS-C/CPDLC；存在問(wèn)題；升級(jí)改造；評(píng)估

引言

西部航路代號(hào)L888，航路走向：中老邊境入境點(diǎn)-思茅-庫(kù)車-中哈邊境出境點(diǎn)，穿越昆明、成都、蘭州、烏魯木齊等4個(gè)高空管制區(qū)，航路全長(zhǎng)約2900公里，所屬地域大多是在平均海拔4000米以上的青藏高原和天山山脈以及塔克拉瑪干大沙漠。這些地區(qū)氣候變化無(wú)常，地廣人稀，地形錯(cuò)綜復(fù)雜，自然條件極其惡劣，不具備建設(shè)地面雷達(dá)等設(shè)施的條件，整個(gè)航路存在雷達(dá)覆蓋的大面積盲區(qū)，故西部航路目前采用ADS-C/CPDLC系統(tǒng)。這幾年隨著L888航路流量的增加，實(shí)施ADS-C/CPDLC系統(tǒng)，獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。由于原舊有ADS-C/CPDLC工作站是美國(guó)ARINC公司的產(chǎn)品，投產(chǎn)使用16年之久并超過(guò)報(bào)廢年限，且存在功能上的缺陷，有給安全生產(chǎn)造成風(fēng)險(xiǎn)的可能性，為此北京民航天宇科技發(fā)展有限公司對(duì)原舊有系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，替換為新的ADS-C/CPDLC工作站。

1 ADS-C簡(jiǎn)介

ADS-C（Automatic Dependent Surveillance Contract）含義：約定式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)，它是一種監(jiān)視新技術(shù)，提供ADS信息的航空器和希望接收ADS報(bào)告的地面站之間根據(jù)約定按照一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系而工作。

2 CPDLC簡(jiǎn)介

CPDLC（Controller-pilot Data Link Communications）是管制員和飛行員之間利用數(shù)據(jù)替代話音的空中交通管制通信手段。

3 ADS-C/CPDLC系統(tǒng)的組成

ADS-C/CPDLC系統(tǒng)是由衛(wèi)星導(dǎo)航，空地?cái)?shù)據(jù)鏈ACARS、先進(jìn)的地面處理系統(tǒng)CNS/ATM和顯示系統(tǒng)組成。系統(tǒng)組成如圖1。

圖1 系統(tǒng)組成圖

4 簡(jiǎn)單的系統(tǒng)工作過(guò)程

地面管制工作站，接收飛機(jī)通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的下行數(shù)據(jù)鏈，使管制員了解飛機(jī)的高度、方位、速度等一些飛行狀態(tài)信息，管制員通過(guò)相反的路由將地面的CPDLC數(shù)字報(bào)文指令信息發(fā)送給飛機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的管制。

5 原舊系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

在昆明、成都、蘭州、烏魯木齊原舊有的ADS-C自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視設(shè)備大多于2000年投產(chǎn)使用，硬件方面主要存在的問(wèn)題有：（1）兩臺(tái)網(wǎng)關(guān)為IBM公司的RS6000型服務(wù)器，該型服務(wù)器早已停產(chǎn)，且處理器速度慢、內(nèi)存和硬盤(pán)較小。（2）兩個(gè)網(wǎng)關(guān)的磁帶機(jī)為HP的DDS3磁帶機(jī)，此磁帶機(jī)已停產(chǎn)。目前市面雖有DDS3的磁帶，但也是早年生產(chǎn)的，性能較差，經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)法讀取數(shù)據(jù)問(wèn)題。（3）無(wú)ADS數(shù)據(jù)輸出端口，不能適應(yīng)未來(lái)將ADS數(shù)據(jù)接入空管自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展需求。（4）無(wú)監(jiān)控終端設(shè)備，值班員無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。（5）無(wú)數(shù)據(jù)庫(kù)，無(wú)法更改、設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。軟件方面主要存在的問(wèn)題有：（1）無(wú)法根據(jù)管制部門(mén)的需求修改添加ADS設(shè)備GEOMAP地圖（地質(zhì)航行圖）中的航路點(diǎn)、航線等。（2）無(wú)法對(duì)CPDLC參數(shù)及沖突告警參數(shù)進(jìn)行修改。（3）系統(tǒng)備份功能繁雜，費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，可維護(hù)性差。（4）只能支持CPDLC回放，不支持Geomap回放，只能用磁帶進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，不能用硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。（5）兩臺(tái)網(wǎng)關(guān)的時(shí)間為機(jī)器時(shí)間，需要經(jīng)常手工校準(zhǔn)時(shí)間，既不方便，也不準(zhǔn)確，沒(méi)有統(tǒng)一進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授時(shí)或接入GPS時(shí)間。（6）CPDLC界面操作的復(fù)雜性與不合理性，給管制工作造成不便。（7）ADS地圖上飛行器圖形信息不明確，無(wú)法判定登陸、接收、移交、結(jié)束服務(wù)等信息。

6 新系統(tǒng)主機(jī)功能

6.1 管制工作站席位惠普HP Z800兩臺(tái)

工作站安裝REDHAT LINUX操作系統(tǒng)；兩臺(tái)機(jī)器通過(guò)NEC EXPRESS軟件實(shí)現(xiàn)主備機(jī)功能；并安裝有DB2數(shù)據(jù)庫(kù)用以存儲(chǔ)報(bào)文；同時(shí)安裝有FASTBACK客戶端軟件，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)備份。此主機(jī)安裝有ADS和CPDLC軟件用以和飛機(jī)進(jìn)行通信以及顯示飛機(jī)航跡。

6.2 主處理設(shè)備研華工控機(jī)610H（DLS服務(wù)器）兩臺(tái)

工作站安裝REDHAT LINUX 操作系統(tǒng)；兩臺(tái)機(jī)器通過(guò)主備模塊實(shí)現(xiàn)主備機(jī)功能；安裝有FASTBACK客戶端軟件，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)備份。此主機(jī)作為數(shù)據(jù)鏈接入設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

6.3 系統(tǒng)監(jiān)控單元DELL監(jiān)控工作站一臺(tái)

安裝MICROSOFT WINDOWS 2008 SERVER操作系統(tǒng)；軟件安裝有FASTBACK服務(wù)端，用于備份兩臺(tái)Z800工作站以及610H主機(jī)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。此外本機(jī)還安裝有監(jiān)控軟件用于查看系統(tǒng)的健康狀況。

6.4 ANOVO JSW-J4工作站一臺(tái)，位于軍方

安裝REDHAT LINUX 操作系統(tǒng)以及WADS軟件。

7 新系統(tǒng)增添的新功能

（1）增加了網(wǎng)絡(luò)授時(shí)，具有NTP時(shí)間源狀態(tài)查看功能，能查看NTP授時(shí)是否正確。

（2）增加了Z800主機(jī)的硬盤(pán)鏡像察看、FASTBACK備份查看功能。

（3）增加了監(jiān)控客戶端，能對(duì)服務(wù)相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

（4）增設(shè)了總線-星型局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

（5）增加了防止將報(bào)文發(fā)給錯(cuò)誤航班的處理。在每條上下行報(bào)文前都加了航班號(hào)，盡可能多的提醒用戶正在和哪架航班交互。

（6）ADS合同界面的改進(jìn)。增加默認(rèn)值按鍵（Default），用戶可以將常用的合同參數(shù)保存為默認(rèn)值，創(chuàng)建合同時(shí)通過(guò)默認(rèn)值按鍵調(diào)出，避免每次創(chuàng)建合同重復(fù)輸入。Lateral Deviation由拖動(dòng)條改為輸入框，并可保存到默認(rèn)值中。以米制為默認(rèn)單位時(shí)，Vertical Rate可以以英尺每分鐘FT/MIN單位輸入。

（7）CPDLC端的改進(jìn)。ADS-C/CPDLC端均可用航空公司三字代碼顯示航班號(hào)。上行報(bào)文的送達(dá)時(shí)間會(huì)顯示在消息框的最后一列。自由文本加入右鍵提示，可將固定的自由文本配入提示中。

（8）ADS地圖端的改進(jìn)。ADS地圖改為主流電子地圖的操作模式，即：鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)地圖中心點(diǎn)、鼠標(biāo)滾輪縮放、不同縮放層級(jí)顯示不同內(nèi)容等。整體樣式向歐洲貓靠攏，著重突出飛機(jī)目標(biāo)和標(biāo)牌。增加了動(dòng)態(tài)測(cè)距、靜態(tài)測(cè)距、設(shè)定地圖中心點(diǎn)、恢復(fù)地圖中心點(diǎn)等功能。

（9）提供CPDLC與ADS同步的歷史數(shù)據(jù)回放。上下行報(bào)文流水、激活航班、發(fā)送報(bào)文均可同步回放，提供播放器形式的回放面板，操作簡(jiǎn)單?？蛇x擇某時(shí)間段內(nèi)特定的航班單獨(dú)回放。

（10）增加了圖形繪制和圖形管理功能?？梢栽贕eomap地圖上繪制點(diǎn)、線、矩形、圓形和多邊形，每個(gè)自定義圖形可以設(shè)定單獨(dú)的名稱。

8 評(píng)估

新系統(tǒng)硬件采用目前的主流服務(wù)器配置，便于維護(hù)更換，使用高速大容量磁盤(pán)陣列來(lái)存貯數(shù)據(jù)并運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定；記錄/回放改為大容量磁盤(pán)陣列方式，淘汰了用磁帶存儲(chǔ)記錄數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)記錄安全可靠，回放數(shù)據(jù)無(wú)需輸入冗長(zhǎng)的命令，改為快捷的操作界面，CPDLC與ADS能夠同步歷史數(shù)據(jù)回放，改變了以往只能回放CPDLC的數(shù)據(jù)，給安全事件分析提供了更多的手段；整個(gè)系統(tǒng)采用局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，預(yù)留更多端口，為未來(lái)ADS輸出數(shù)據(jù)接入自動(dòng)化系統(tǒng)創(chuàng)造了條件；增加了監(jiān)控客戶端，對(duì)服務(wù)相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；增加了數(shù)據(jù)庫(kù)，更改配置系統(tǒng)參數(shù)較為方便；增加了系統(tǒng)自動(dòng)在線備份軟件功能，系統(tǒng)的安全性增強(qiáng)；增加圖形繪制和圖形管理功能，使得在ADS地圖上根據(jù)航線變化和業(yè)務(wù)需要更改航路上的點(diǎn)、航線、劃分區(qū)域等能夠正常實(shí)施；對(duì)ADS合同界面、ADS地圖端、CPDLC端等進(jìn)行合理改進(jìn)，使操作更加便利、高效、安全。

可見(jiàn)新系統(tǒng)相對(duì)于舊系統(tǒng)，可操作性、可維護(hù)性、穩(wěn)定性、安全性都得到了改善和提高。

參考文獻(xiàn)

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[2]北京民航天宇科技發(fā)展有限公司.ADS-C自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)維護(hù)規(guī)程[Z].北京：北京民航天宇科技發(fā)展有限公司，2012.

作者簡(jiǎn)介：李桂芬（1964，06-），女，漢族，籍貫：河北省唐山市，民航新疆空管局技術(shù)保障中心，工程師，學(xué)士學(xué)位，民航通信新技術(shù)研究與應(yīng)用。