黃宇軍

摘 ? 要：珠海終端區(qū)主用空管自動(dòng)化系統(tǒng)將使用南京萊斯生產(chǎn)的NUMEN-3000系統(tǒng)，為進(jìn)一步了解NUMEN-3000系統(tǒng)，幫助技術(shù)維護(hù)人員深入掌握系統(tǒng)的原理及其維護(hù)。文章從系統(tǒng)總體架構(gòu)、系統(tǒng)配置、席位配置等方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：空管自動(dòng)化系統(tǒng);萊斯NUMEN-3000系統(tǒng);系統(tǒng)總體架構(gòu);配置

美國(guó)Telephonics Aerotrac型空管自動(dòng)化系統(tǒng)自1999年9月在中國(guó)民用航空珠海進(jìn)近管制中心投產(chǎn)運(yùn)行以來，一直作為主用空管自動(dòng)化系統(tǒng)沿用至今，隨著近年來Telephonic自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備老化、技術(shù)支持嚴(yán)重不足等問題日益突出，未來珠海終端區(qū)主用萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、進(jìn)場(chǎng)安裝與投產(chǎn)運(yùn)行將尤為重要。珠海終端區(qū)主用萊斯NUMEN-3000自動(dòng)化系統(tǒng)預(yù)計(jì)于2020年正式投產(chǎn)運(yùn)行，主要滿足珠海終端區(qū)的管制指揮服務(wù)。萊斯NUMEN-3000自動(dòng)化系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)上已考慮了資源利用的冗余因素，服務(wù)器、工作站及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，功能和性能強(qiáng)大，足以滿足珠海終端區(qū)未來業(yè)務(wù)增長(zhǎng)對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷增加的需求。

1 ? ?系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

珠海終端區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理（Radar Data Processing，RDP）及飛行數(shù)據(jù)處理（Flight Data Processing，F(xiàn)DP）功能采用3地共享的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。珠海終端區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)配置為擴(kuò)容24個(gè)管制席位，其中雷達(dá)管制席位16個(gè)，非雷達(dá)管制席位4個(gè)，席位維護(hù)監(jiān)控席2個(gè)，塔臺(tái)席位2個(gè);另升級(jí)珠海進(jìn)近2個(gè)利舊管制席位以及深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)5個(gè)利舊管制席位;終端區(qū)項(xiàng)目實(shí)施完工后最終規(guī)模為31個(gè)管制席位。系統(tǒng)具備雷達(dá)航跡及飛行數(shù)據(jù)信息共享同步、二次代碼統(tǒng)一分配管理、管制扇區(qū)間屏幕電子移交等功能，實(shí)現(xiàn)珠海進(jìn)近管制中心、深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)、珠海金灣機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)之間無縫協(xié)調(diào)和管制移交，具備雙跑道運(yùn)行功能。

珠海進(jìn)近管制中心到深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)直線距離約48.3 km，珠海進(jìn)近管制中心到珠海金灣機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)直線距離約33.8 km，珠海進(jìn)近管制中心設(shè)備機(jī)房服務(wù)器到中心管制大廳席位約100 m。NUMEN-3000系統(tǒng)A網(wǎng)將利用多協(xié)議標(biāo)簽交換（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）設(shè)備，提供系統(tǒng)（珠海進(jìn)近管制中心至深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)及珠海金灣機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)）運(yùn)行所需帶寬（可提供帶寬不少于2 M）;B網(wǎng)將租用兩路不同運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)（珠海進(jìn)近管制中心至深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)及珠海金灣機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)）接入核心交換機(jī)，以負(fù)載均衡的方式實(shí)現(xiàn)兩地透?jìng)?珠海進(jìn)近管制中心內(nèi)部采用1 000 M局域網(wǎng)互聯(lián)，深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)以及珠海金灣機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)各自機(jī)房?jī)?nèi)部采用光纖方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

2 ? ?系統(tǒng)配置

2.1 ?信息引接子系統(tǒng)

NUMEN-3000自動(dòng)化系統(tǒng)需要輸入或輸出的各種雷達(dá)數(shù)據(jù)、飛行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、系統(tǒng)航跡、ADS-B監(jiān)視信息和MLAT等數(shù)據(jù)都利用珠海終端區(qū)傳輸設(shè)備來傳輸。雷達(dá)信號(hào)（包含S模式雷達(dá)信號(hào)）、ADS-B信號(hào)、MLAT信號(hào)等輸入信息將從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備大廳用戶傳輸機(jī)柜中引接。系統(tǒng)提供監(jiān)視數(shù)據(jù)引接分配單元、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、多協(xié)議網(wǎng)關(guān)等用于監(jiān)視信號(hào)引接的硬件設(shè)備，以及引接飛行數(shù)據(jù)的異步數(shù)據(jù)分配器、串口通信設(shè)備等用于飛行數(shù)據(jù)引接的硬件設(shè)備。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)通信處理設(shè)備等組成[1]，前者主要是用于對(duì)雷達(dá)，ADS-B，MLAT數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)的輸入/輸出，后者主要完成與飛行相關(guān)數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)的引接和預(yù)處理，如圖2所示。

2.2 ?監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備

前置處理設(shè)備包括4臺(tái)雷達(dá)數(shù)據(jù)前置處理機(jī)，采用冗余配置，對(duì)雷達(dá)信號(hào)、ADS-B等監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并接入系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)引接工作網(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)。

2.3 ?旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)前置處理設(shè)備

前置處理設(shè)備包括4臺(tái)雷達(dá)數(shù)據(jù)前置處理機(jī)，采用冗余配置，對(duì)雷達(dá)信號(hào)、ADS-B等數(shù)監(jiān)視據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過比選/選優(yōu)處理監(jiān)視數(shù)據(jù)，輸出到監(jiān)視數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)視數(shù)據(jù)融合處理，再通過專用數(shù)據(jù)引接工作網(wǎng)，將預(yù)處理后的監(jiān)視數(shù)據(jù)分別送至2套旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)[2]。

2.4 ?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)網(wǎng)絡(luò)接入路由器、2臺(tái)數(shù)據(jù)接入路由器、2臺(tái)異步端口轉(zhuǎn)換器（N-Port）和2臺(tái)數(shù)據(jù)通信處理機(jī)組成2套冗余處理設(shè)備，主要處理GPS時(shí)鐘、航空固定電信網(wǎng)（Aeronautical Fixed Telecommunication Network，AFTN）數(shù)據(jù)、GRIB數(shù)據(jù)、氣象雷達(dá)等數(shù)據(jù)，GPS時(shí)鐘源通過網(wǎng)絡(luò)接入DCP，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)時(shí)。

2.5 ?數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)飛行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)視數(shù)據(jù)處理、飛行數(shù)據(jù)與監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)處理和告警處理，均采用互為冗余的熱備份處理方式，在任何情況下互為冗余的熱備份處理器不會(huì)因?yàn)槠渲腥魏我慌_(tái)的軟/硬件故障（包括雙機(jī)之間內(nèi)部協(xié)調(diào)機(jī)制的異常）而影響該冗余設(shè)備所承載的功能正常運(yùn)行。只有在線處理器的硬件或軟件發(fā)生故障或人工發(fā)送轉(zhuǎn)換指令時(shí)，系統(tǒng)才會(huì)發(fā)生切換，在主備切換過程中，不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù)。

2.6 ?監(jiān)視數(shù)據(jù)處理設(shè)備

包括2臺(tái)監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)和2臺(tái)旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)，用于多源監(jiān)視數(shù)據(jù)融合處理。多源監(jiān)視數(shù)據(jù)融合是整個(gè)系統(tǒng)的信息基礎(chǔ)，采用冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，切換時(shí)不影響系統(tǒng)對(duì)該監(jiān)視數(shù)據(jù)源的正常處理，不會(huì)引起數(shù)據(jù)的丟失和管制屏幕的閃爍、重影現(xiàn)象。

系統(tǒng)在珠海進(jìn)近管制中心、深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)、珠海金灣機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)具有獨(dú)立的旁路處理功能，配置一個(gè)單獨(dú)的旁路網(wǎng)絡(luò)，旁路網(wǎng)絡(luò)能夠獨(dú)立傳輸并在席位上顯示單路監(jiān)視數(shù)據(jù)。當(dāng)珠海進(jìn)近管制中心雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器故障或3地自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)傳輸故障時(shí)，深圳寶安機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)以及珠海金灣機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)兩地配備的本地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器仍能確保其席位終端可以從本地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器獲取雷達(dá)數(shù)據(jù)。同一監(jiān)視數(shù)據(jù)源的兩路輸入都分別輸入到各監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)進(jìn)行處理，且監(jiān)視數(shù)據(jù)處理功能能對(duì)所有的監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入信號(hào)主、備路由進(jìn)行自動(dòng)比選。

2.7 ?飛行數(shù)據(jù)處理設(shè)備

飛行數(shù)據(jù)處理設(shè)備由2臺(tái)雙冗配置FDP和1臺(tái)旁路飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)（Bypass Flight Data Processor，BFDP）組成，用于飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)的綜合處理。旁路飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)能夠保持與飛行數(shù)據(jù)處理一致的靜、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)2臺(tái)飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)均故障時(shí)，能夠自動(dòng)承擔(dān)飛行數(shù)據(jù)處理功能;當(dāng)飛行數(shù)據(jù)處理機(jī)恢復(fù)工作時(shí)，能夠向其輸出當(dāng)前最新的飛行動(dòng)態(tài)。

2.8 ?地空數(shù)據(jù)處理機(jī)

地空數(shù)據(jù)處理機(jī)由2臺(tái)處理機(jī)組成，用于實(shí)現(xiàn)地空通信數(shù)據(jù)CPDLC、數(shù)據(jù)控制語言（Data Control Language，DCL）等的處理，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)中期沖突探測(cè)、飛行計(jì)劃沖突探測(cè)處理等功能。處理機(jī)接入系統(tǒng)A，B，C以太局域工作網(wǎng)，與全系統(tǒng)溝通。

2.9 ?珠海進(jìn)近管制中心管制席位

珠海終端中心管制席位包括雷達(dá)管制席、主任管制席、備份管制席、通報(bào)協(xié)調(diào)席、通用航空席、軍民航協(xié)調(diào)席、香港應(yīng)急協(xié)調(diào)席、空中交通管制（Air Traffic Controll，ATC）放行席、流量管理席和計(jì)劃編輯席等管制席位，用于珠海終端區(qū)管制人員監(jiān)視空中綜合態(tài)勢(shì)、對(duì)飛行進(jìn)程進(jìn)行管理等[3-4]。

2.10 ?珠海塔臺(tái)管制席位

珠海塔臺(tái)管制席位包括雷達(dá)管制席和主任管制席等管制席位，用于珠海塔臺(tái)空管制人員監(jiān)視空中綜合態(tài)勢(shì)、對(duì)飛行進(jìn)程進(jìn)行管理等。

2.11 ?深圳塔臺(tái)管制席位

深圳塔臺(tái)管制席位包括東塔臺(tái)管制席、西塔臺(tái)管制席、備份管制席和主任管制席等，用于塔臺(tái)管制員監(jiān)視空中及機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面綜合態(tài)勢(shì)、對(duì)飛行進(jìn)程進(jìn)行管理等。

3 ? ?結(jié)語

筆者從整體上把握和理解萊斯NUMEN-3000自動(dòng)化系統(tǒng)，從系統(tǒng)總體架構(gòu)、系統(tǒng)配置等方面分析該套系統(tǒng)，希望通過對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，能對(duì)技術(shù)維護(hù)人員深入理解這套自動(dòng)化系統(tǒng)起到幫助作用。

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