張翀 阮敏

摘 要：2019年2月以來成都英德拉自動化系統(tǒng)多次出現(xiàn)個別航跡4D航跡更新及管制扇區(qū)權(quán)限異常。針對此異?，F(xiàn)象，通過自動化系統(tǒng)回放，4D軌跡解析結(jié)果前后對比以及自動化系統(tǒng)處理特性分析，對疑似異常現(xiàn)象進行了解釋，并對INDRA系統(tǒng)4D軌跡及管制扇區(qū)權(quán)限更新機制進行了研究，為今后相似問題處理或扇區(qū)劃設(shè)等工作提供了有指導價值的材料。

關(guān)鍵詞：INDRA;4D軌跡;管制扇區(qū);管制權(quán)限

中圖分類號：V355 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0011-02

0 引言

2019年2月以來，成都區(qū)域管制中心多次反映英德拉自動化系統(tǒng)（以下簡稱INDRA系統(tǒng)）出現(xiàn)航跡4D軌跡未按照預期更新導致航跡的后續(xù)管制席位發(fā)生管制權(quán)限提示錯誤的異?，F(xiàn)象。以2019年2月14日為例，航班QDA9879從成都區(qū)域北扇進入，預計飛越扇區(qū)依次為AC16、AC09、AC11L、AC17……在AC09至AC11L存在管制移交過程。正常情況下，航班在AC16、AC09扇區(qū)按管制要求飛行時，對具有AC11L及AC17指揮權(quán)限的管制員應(yīng)顯示為預管制狀態(tài)，提示管制員該航班即將進入本席位管制扇區(qū)。但在本案例中，其4D軌跡更新并未按照預期演變，反而變?yōu)楹谏魂P(guān)注狀態(tài)，即系統(tǒng)認為該航跡下個扇區(qū)非本席位管轄，不予提示。

成都區(qū)域目前日均起降架次已超900次，日均飛越架次超過2000次，空管保障壓力巨大，自動化系統(tǒng)如不能按照預期向管制員提供航跡預進入提示功能，可能影響管制員進行沖突預判;扇區(qū)間管制權(quán)限如不能按預期完成移交，則會明顯增大管制協(xié)調(diào)工作量。以上風險源均不可接受，為此，技術(shù)保障部門針對案例進行了詳細分析，從現(xiàn)象解釋到實驗驗證，最后提出解決建議。

1 現(xiàn)象分析

在對管制申報記錄進行匯總后，選取了2月14日案列進行回放，對航跡從出現(xiàn)到發(fā)生異常再到恢復的全過程進行了場景還原。如圖1所示，UTC時間07：22，航跡QDA9879正位于成都AC16扇區(qū)，該扇區(qū)管制員擁有AC16、AC09、AC11H指揮權(quán)限，航跡標牌顯示為全綠色。管制員輸入移交高度7800米，按照計劃航線將于PANKO移交AC11L扇區(qū)。但同一時刻，AC11L扇管制員的SDD上（如圖2所示）該航跡標牌顯示為黑色不關(guān)注狀態(tài)，管制員沒有如期收到預進入提示。觀察發(fā)現(xiàn)，航跡4D軌跡解析正常，后續(xù)航路點依次為P191、P490、LUBDI、P248、PANKO、P489、ZYG……，但過點高度并未按管制員設(shè)想保持在7800米，而是逐漸上升，在PANKO預計達到11000米，隨后在ZYG又下降至7800米。按照以上過點高度推測：航跡在過PANKO時，將直接進入AC11H扇空域且保持11000米高度，直到接近ZYG航路點時，才開始下降并飛越ZYG。是否有可能系統(tǒng)根據(jù)此4D軌跡預測結(jié)果，不認為航跡將進入AC11L扇？通過Indra系統(tǒng)工具解析該航跡實時4D軌跡計算屬性，如表1所示：系統(tǒng)推測航跡依次飛越扇區(qū)AEXA、AC16、AC09、AC11H、AC11L、AC17……但在AC11L扇區(qū)飛行時間僅為23秒，低于有效判斷閾值，推測得到證實。那么該航跡為什么在管制正常操作環(huán)境下，沒有按照預想的狀態(tài)演變？存在高低扇劃設(shè)的空域，航跡垂直穿越扇區(qū)邊界時系統(tǒng)又如何判斷？帶著以上疑問，利用成都Indra測試驗證平臺，進行了推測和實驗。

2 INDRA 4D軌跡更新機制研究

INDRA系統(tǒng)中，管制扇區(qū)基本單元為basic sector，由其組成的與管制實際指揮空域形狀一致的是logic sector，在此之上，由管制主任席根據(jù)流量及管制負荷進行分合扇后，將1個或多個logic sector劃分至某固定OPS，管制員對其OPS所含logic sector具有管制權(quán)而指定XFL操作將影響該航跡離開其OPS時過扇區(qū)邊界高度。在本例中管制員修改XFL，試圖讓航跡在過PANKO前下降至7800米，但實際執(zhí)行結(jié)果影響的是過ZYG高度（見圖3）。這時，如要立即使4D軌跡下降至預期高度，可選的管制操作是修改航跡ECL，則航跡剩余航路檢查點過點高度將立即全部變?yōu)镋CL高度。

另一個問題與Indra 4D軌跡高度剖面相關(guān)，Indra自動化系統(tǒng)軌跡推測采用的是基于航空器性能模型及航路模型初始建模，使用機組意圖及大氣環(huán)境數(shù)據(jù)參與調(diào)整的模擬計算方法，其航空器性能使用Eurocontrol Experimental Center制作的BADA航空器性能數(shù)據(jù)庫。初始4D軌跡的高度剖面采用最佳燃油經(jīng)濟性模型，總是按盡早加入巡航高度，最遲離開巡航高度的方式進行4D軌跡預測。這對于具有高低扇劃分的管制空域，可能面臨的問題是：系統(tǒng)推測的穿越高低扇垂直邊界的軌跡與管制員設(shè)想不一致。如圖4所示，以成都區(qū)域為例，相鄰的AC11H、AC11L、AC18、AC17四個扇區(qū)分別為兩組高低扇，且垂直邊界高度不同。在未指定ECL的條件下，系統(tǒng)將使用FPL里的初始巡航高度進行4D軌跡計算，并盡可能晚的考慮下降高度，導致AC11H移交AC11L的推測時刻偏晚。除此之外，對于低扇的最高可用高度層，系統(tǒng)采取扇區(qū)垂直邊界高度（含）下取整1000英尺的方式進行實際計算，在本例中，雖然11扇高低邊界高度為267HF，但系統(tǒng)認定的AC11L扇最高可用高度層為260HF，導致4D軌跡進入時刻進一步推遲。通過驗證平臺進一步實驗發(fā)現(xiàn)，如果指定XFL等于267HF，則系統(tǒng)將判定航跡不進入AC11L扇區(qū)，管制權(quán)限判定將變?yōu)锳C11H直接移交AC17扇區(qū)。相似問題，在成都區(qū)域與貴陽區(qū)域邊界也會發(fā)生，導致個別航跡未按管制預期從AC17通過AIDC移交貴陽，而是移交給了AC18扇區(qū)，只不過4D軌跡高度剖面變?yōu)閺牡蜕却┰竭吔缟细呱取?/p>

3 結(jié)語

2019年2月以來，成都區(qū)域管制中心多次反映英德拉自動化系統(tǒng)（以下簡稱INDRA系統(tǒng)）出現(xiàn)航跡4D軌跡未按照預期更新導致航跡的后續(xù)管制席位發(fā)生管制權(quán)限提示錯誤的異?，F(xiàn)象。主要原因來自以下幾個方面：管制分合扇后，OPS管制扇區(qū)變化導致XFL生效位置變化;Indra 4D軌跡計算模型與扇區(qū)劃分存在微妙關(guān)系，導致系統(tǒng)對航跡與管制員預期存在差異。此種現(xiàn)象為個別航跡出現(xiàn)的偶發(fā)現(xiàn)象，不能定義為系統(tǒng)故障或問題，但通過分析和實驗所掌握的INDRA自動化系統(tǒng)4D軌跡與管制權(quán)限更新機制可以為管制指令、扇區(qū)劃分，管制移交操及航路航線程序設(shè)計等提供更準確的系統(tǒng)理論支撐。

參考文獻

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