韓驍宇

摘 要：隨著社會的發(fā)展，空中交通越來越繁忙，空中交通管制對于空管自動化系統(tǒng)的要求也越來越高。同時對由于空中交通管制行業(yè)的發(fā)展，管制分組方式更加細(xì)化，系統(tǒng)中同時在線的席位更加復(fù)雜龐大。通過網(wǎng)絡(luò)方式對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、升級；在無人值守的條件下進(jìn)行系統(tǒng)部署將是未來發(fā)展的主要方向。本文將從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議配置、文件傳輸?shù)确矫鎸W(wǎng)絡(luò)部署系統(tǒng)進(jìn)行探究與分析，旨在能更加靈活多變的進(jìn)行自動部署，以滿足日常工作與研究中的不同需要。

關(guān)鍵詞：空管自動化；網(wǎng)絡(luò)部署；無人值守安裝

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，航空運(yùn)輸量呈幾何形式增長。對于空中管制的要求也越來越嚴(yán)格。管制方式也由從前的沙盤程序管制轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣走_(dá)數(shù)據(jù)條件下的監(jiān)視管制。作為監(jiān)視終端，向管制員實(shí)時顯示雷達(dá)目標(biāo)與計劃處理結(jié)果，并提供各種告警功能的自動化系統(tǒng)也承擔(dān)著越來越多的運(yùn)行壓力，響應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)模也隨著功能與航班量的增長而越發(fā)龐大與復(fù)雜。

1 空管自動化組成

1.1 自動化系統(tǒng)任務(wù)

空管自動化系統(tǒng)屬于通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備中監(jiān)視類設(shè)備，監(jiān)視的任務(wù)是對航空器及其他目標(biāo)進(jìn)行可靠的探測，提供準(zhǔn)確的航空器及其他探測目標(biāo)的位置、狀態(tài)和告警信息。監(jiān)視類型設(shè)備包括信息探測系統(tǒng)、信息處理與信息顯示系統(tǒng)。

1.2 自動化系統(tǒng)功能

自動化系統(tǒng)可以獲取、收集、處理、集成、分配以及顯示多路監(jiān)視數(shù)據(jù)、飛行計劃數(shù)據(jù)、地空數(shù)據(jù)鏈信息以及氣象和航空信息。完成飛行計劃處理及四維航跡計算。并提供用戶支持功能，通過飛行監(jiān)視及預(yù)測功能提供建議和警告。與相鄰管制中心進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)交互，與飛行器之間通過地空數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以及與內(nèi)部外部系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。

1.3自動化系統(tǒng)規(guī)模

以天津自動化系統(tǒng)為例，系統(tǒng)包含至少一臺雷達(dá)數(shù)據(jù)前置處理服務(wù)器、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、傳輸服務(wù)器、記錄服務(wù)器、報文處理服務(wù)器、旁路處理服務(wù)器以及相應(yīng)的席位。

2 部署系統(tǒng)

2.1 EHCT工具

空管自動化系統(tǒng)中包括多種不同類型的工作站，硬件與運(yùn)行軟件的功能各有不同，所需要的操作系統(tǒng)中的環(huán)境參數(shù)、驅(qū)動等均不盡相同。所以安裝操作系統(tǒng)工作量異常繁重復(fù)雜。此時EHCT工具的強(qiáng)大功能就體現(xiàn)出來。EHCT是在線安裝操作系統(tǒng)的工具，在工作站全部聯(lián)網(wǎng)加電的情況下可以在線為完全空白的工作站安裝操作系統(tǒng)并正確配置環(huán)境變量、預(yù)裝驅(qū)動、配置網(wǎng)絡(luò)，并為工作站署名以便后期軟件安裝。

2.2 EHCT安裝原理

EHCT通過相應(yīng)的配置為一個工作站安裝操作系統(tǒng)、驅(qū)動，之后該節(jié)點(diǎn)作為一個已經(jīng)被配置過的節(jié)點(diǎn)，可以進(jìn)行接下來的服務(wù)安裝。該節(jié)點(diǎn)所用使用的配置文件通過HCS（硬件配置系統(tǒng)）提供的接口進(jìn)行傳輸。HCS屬于EHCT的一部分。而想要通過HCS進(jìn)行傳輸必須將配安裝節(jié)點(diǎn)的MAC地址在database中進(jìn)行配置。正確配置后即可通過該節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡在服務(wù)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程安裝。EHCT工具通常安裝在DBM（數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)），當(dāng)需要重建DBM節(jié)點(diǎn)時則要將應(yīng)急EHCT工具安裝至其他節(jié)點(diǎn)上。

2.3 EHCT配置文件

配置文件作為決定工作站最終分類的重要依據(jù)，是EHCT在安裝操作系統(tǒng)時的模板。這些配置文件需要按需求進(jìn)行相應(yīng)的配置，保存在EHCT的database中。配置文件主要分為hcs（節(jié)點(diǎn)配置）文件、conf（傳輸配置）文件。hcs描述節(jié)點(diǎn)的配置，包括節(jié)點(diǎn)名、節(jié)點(diǎn)ID、該節(jié)點(diǎn)使用的machine-type和ntp文件，其中節(jié)點(diǎn)ID為該節(jié)點(diǎn)IP地址的最后一位。并且將席位名大寫與小寫進(jìn)行關(guān)聯(lián)映射。同時明確節(jié)點(diǎn)名與MAC地址對應(yīng)關(guān)系，為配置文件傳輸提供網(wǎng)絡(luò)接口，并定義節(jié)點(diǎn)網(wǎng)卡網(wǎng)口的band及網(wǎng)口速率。在全網(wǎng)配置EHCT主備服務(wù)standby會同步，但不啟動

3 支持服務(wù)

3.1 TFTP服務(wù)

從網(wǎng)絡(luò)安裝操作系統(tǒng)需要將操作系統(tǒng)及工具文件放置在當(dāng)做服務(wù)器的工作站上，并提供相應(yīng)的下載服務(wù)，在空管自動化系統(tǒng)部署中使用的是TFTP（簡單文件傳輸協(xié)議）。

TFTP是基于UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)，用于進(jìn)行小文件傳輸?shù)姆?wù)。其分為客戶端與服務(wù)端，傳輸時需要一個輔助連接來完成數(shù)據(jù)傳輸，所以TFTP服務(wù)需要監(jiān)聽至少兩個端口，一個端口用來控制連接，一個端口用來傳輸數(shù)據(jù)。一般默認(rèn)使用UDP協(xié)議69號端口用來作為控制連接端口。初始連接時客戶端發(fā)出WRQ（請求寫入遠(yuǎn)程系統(tǒng)）或RRQ（請求讀取遠(yuǎn)程系統(tǒng)）創(chuàng)建連接時，通信雙方隨機(jī)選擇一個TID，每個包包括兩個TID，發(fā)送者ID和接收者ID。這些ID用于在UDP通信時選擇端口。連接建立后第一個數(shù)據(jù)包以序列號1從主機(jī)開始發(fā)出。以后兩臺主機(jī)要保證已開始時確定的TID進(jìn)行通信，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

3.2 Kickstart服務(wù)

Kickstart是為滿足自動安裝操作系統(tǒng)而設(shè)計的，使用kickstart可以創(chuàng)建一個應(yīng)答文件來自動對操作系統(tǒng)安裝過程所需中大量的輸入進(jìn)行應(yīng)答而無需管理員在旁守候，配合TFTP服務(wù)便可以進(jìn)行在線自動安裝操作系統(tǒng)。

為了執(zhí)行kickstart安裝，首先應(yīng)準(zhǔn)備kickstart文件。該文件可以通過修改現(xiàn)有的文件獲得，也可以通過圖形化工具進(jìn)行配置。將生成好的kickstart文件放在TFTP服務(wù)器的安裝樹中即可。在安裝過程中EHCT會根據(jù)自己的配置文件向kickstart輸入相應(yīng)的命令來引導(dǎo)kickstart完成特定的安裝動作。

3.3 DHCP服務(wù)

在安裝開始時EHCT通過HCS中的MAC地址來連接空白工作站的網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)連接傳輸。在進(jìn)行TFTP傳輸時則需要IP地址來進(jìn)行文件的下載。所以需要DHCP服務(wù)來提供IP地址的自動分配。

DHCP即動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，該服務(wù)使用協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)上TCP/IP客戶終端提供所屬的配置信息，包括IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器等。使用DHCP服務(wù)可以集中管理網(wǎng)絡(luò)中的IP地址，減少管理員的工作量；同時DHCP不會把同一個IP地址分配給不同的客戶端，有效減少了網(wǎng)絡(luò)中的沖突。

結(jié)語

隨著空中交通的發(fā)展，空中交通管制行業(yè)也在向更智能、更高效的方向邁進(jìn)。而空管自動化系統(tǒng)作為目前唯一的監(jiān)視目標(biāo)輸出方式由最開始的只有目標(biāo)顯示功能發(fā)展為集雷達(dá)融合糾錯、目標(biāo)顯示、計劃信息顯示處理、告警等功能與一身的復(fù)雜系統(tǒng)。其中告警、各種計劃處理與目標(biāo)的跟蹤預(yù)測愈發(fā)呈現(xiàn)出智能化長效化的特點(diǎn)。而在各個地區(qū)由于所處區(qū)域與自身發(fā)展定位的不同，對空管提出的需求也各不相同。深入了解空管自動化系統(tǒng)部署方法為各個地區(qū)按照自己的特殊需求進(jìn)行靈活的配置就顯得尤為重要?？梢詾闇y試與運(yùn)行提供更高效的解決方案。為空管事業(yè)提供更為有力的支持

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