張亞楠

摘要：民航自動轉(zhuǎn)報網(wǎng)絡(luò)是民航系統(tǒng)重要的通信基礎(chǔ)設(shè)施之一，基于該網(wǎng)絡(luò)開展的平面電報通信業(yè)務(wù)是保證民用航空飛行正常和安全必不可少的手段。民航華北空管局北京區(qū)域管制中心自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)主要為北京區(qū)管中心自動化系統(tǒng)提供實時的與航班相關(guān)的各種報文信息的承轉(zhuǎn)交換及管理，是北京區(qū)管中心空中交通管制指揮不可或缺的通信手段之一，是北京區(qū)管中心自動化系統(tǒng)最重要的信息來源。為確保北京區(qū)管中心自動化系統(tǒng)與北京區(qū)管中心自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)冗余鏈路，提高報文交換質(zhì)量，同時使用異步傳輸方式與同步傳輸方式將自動化系統(tǒng)接入自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：異步傳輸;自動化系統(tǒng);自動轉(zhuǎn)報

一、背景及現(xiàn)狀

隨著北京大興國際機場的投產(chǎn)使用，北京區(qū)管中心自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了北京區(qū)管中心、首都機場塔臺、北京終端管制中心、大興機場、天津機場五地聯(lián)網(wǎng)，為了更好的服務(wù)于空管交通指揮，給自動化系統(tǒng)提供更及時可靠的報文數(shù)據(jù)信息，對自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間報文鏈路接入方式進行改進，解決兩套系統(tǒng)之間建鏈過程復(fù)雜、建鏈時間較長的問題，提高鏈路穩(wěn)定性，同時簡化故障排查流程。

目前區(qū)管泰雷茲自動化系統(tǒng)作為區(qū)管自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)重要用戶之一，通過兩臺智能程控類uline設(shè)備一端分別接入自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)A、B兩臺交換機，另一端通過Y-cable線纜接至自動化PLINE設(shè)備相連，其中兩臺同步單元互為熱備，泰雷茲自動化系統(tǒng)作為主叫端主動呼叫，類uline設(shè)備作為被叫端做出應(yīng)答完成建鏈。

二、異步傳輸技術(shù)簡介

（一）異步傳輸?shù)亩x

異步傳輸是數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式。由于數(shù)據(jù)一般是一位接一位串行傳輸?shù)模缭趥魉鸵淮址畔r，每個字符代碼由7位二進制位組成。但在一串二進制位中，每個7位又從哪一個二進制位開始算起，異步傳輸時，在傳送每個數(shù)據(jù)字符之前，先發(fā)送一個叫做開始位的二進制位。當接收端收到這一信號時，就知道相繼送來7位二進制位是一個字符數(shù)據(jù)。在這以后，接著再給出1位或2位二進制位，稱做結(jié)束位。接收端收到結(jié)束位后，表示一個數(shù)據(jù)字符傳送結(jié)束。這樣，在異步傳輸時，每個字符是分別同步的，即字符中的每個二進制位是同步的，但字符與字符之間的間隙長度是不固定的。

（二）異步傳輸與同步傳輸相比的優(yōu)勢

異步傳輸是面向字符的傳輸，而同步傳輸是面向比特的傳輸。異步傳輸?shù)膯挝皇亲址絺鬏數(shù)膯挝皇菐?。異步傳輸通過字符起止的開始和停止碼抓住再同步的機會，而同步傳輸則是以數(shù)據(jù)中抽取同步信息。異步傳輸對時序的要求較低，同步傳輸往往通過特定的時鐘線路協(xié)調(diào)時序。

三、異步傳輸方式接入設(shè)計

（一）設(shè)備介紹

異步單元：是轉(zhuǎn)報系統(tǒng)中重要的通信組成單元之一，承載著終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊。它提供RS232接口標準。支持16路異步RS232信號接入，支持異步/IP轉(zhuǎn)換，雙網(wǎng)口，雙電源供電，CCC認證。主要功能是實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)封裝為UDP數(shù)據(jù)包的雙向處理。在轉(zhuǎn)報系統(tǒng)中主要實現(xiàn)各航站轉(zhuǎn)報與終端或地區(qū)空管局轉(zhuǎn)報與航站轉(zhuǎn)報系統(tǒng)之間的互聯(lián)。

（二）異步傳輸設(shè)計鏈路圖

異步通信單元的10M與100M網(wǎng)口分別接入島自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)的A、B交換機，從異步單元到外線接口板之間的線纜為直通線，兩頭線序一致，從外線接口板到用戶終端為交叉線，兩頭線序相反，選擇異步通信單元的任意RS232完成相關(guān)信道、隊列、路由表配置后，將區(qū)管泰雷茲自動化系統(tǒng)接入自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)。具體鏈路圖如圖3.2。

（三）異步傳輸方式中轉(zhuǎn)報系統(tǒng)端與自動化端線纜管腳定義

異步單元端接口使用RS232端口，為最常見的RJ45頭，在轉(zhuǎn)報系統(tǒng)定義中管腳3發(fā)信號、6收信號、管腳4與5為接地信號。在自動化端為25針串口，管腳3收信號、2發(fā)信號、7接地信號，詳細定義如表3-1。

（四）異步用戶接入的優(yōu)勢

用戶以異步方式接入有以下優(yōu)勢：（1）自動化系統(tǒng)無需更改現(xiàn)有工作模式和軟件配置;

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間快速建鏈并且鏈路狀態(tài)穩(wěn)定;（3）能夠降低因鏈路中斷產(chǎn)生大量壓報而導(dǎo)致自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)轉(zhuǎn)報壓力增大和電報溢出風險增大;（4）.能夠簡化維護人員的工作流程，有助于技術(shù)人員快速準確定位故障點，及時排查故障;（5）若發(fā)現(xiàn)在用信道對應(yīng)端口故障時，可立即在轉(zhuǎn)報前臺配置一條信道名稱相同端口號不同的新的信道，然后將線纜由故障端口拔插至新端口，鏈路即可恢復(fù)，可極大縮短故障修復(fù)時間。

四、測試條件及可行性探討

需要搭建一套測試平臺，其應(yīng)該具備與各套自動化系統(tǒng)AFTN報文接口兼容的功能，可以滿足同一套自動化系統(tǒng)的FDP主備服務(wù)器分別與自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)建鏈且收發(fā)報文完全一致的需求。

設(shè)備方面： 目前區(qū)管自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)現(xiàn)有冗余異步單元設(shè)備，轉(zhuǎn)報前臺可完成相關(guān)參數(shù)配置，測試平臺利用自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)系統(tǒng)冗余設(shè)備和民航空管技術(shù)裝備發(fā)展有限公司SSF機房自動化測試系統(tǒng)共同搭建，測試工作不影響自動化主用系統(tǒng)運行。

技術(shù)方面：目前區(qū)管自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)接入的重要異步用戶有連接飛行計劃管理系統(tǒng)的信道AZF、連接終端管制中心自動化THALES主用系統(tǒng)的信道ADA，以上重要用戶均通過異步通信單元接入轉(zhuǎn)報系統(tǒng)，且穩(wěn)定運行6個月以上。

目前測試已航管科技DMHS轉(zhuǎn)報系統(tǒng)作為測試條件，泰雷茲自動化系統(tǒng)作為用戶測試，其他自動化系統(tǒng)尚未得到驗證，同時目前只測試完成雙方可正常收發(fā)報文，未對極端情況進行驗證，仍需要長時間測試驗證其穩(wěn)定性。

五、測試結(jié)果

測試電報收發(fā)功能：我們將區(qū)管轉(zhuǎn)報機收到的報文轉(zhuǎn)發(fā)至測試平臺，測試平臺可以收到此份報文，且泰雷茲自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)可以解析，說明將泰雷茲自動化系統(tǒng)以異步傳輸方式接入自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)可實現(xiàn)。實驗結(jié)果截圖如圖5.1、圖5.2。

測試電報斷線停發(fā)功能：在信道配置中增加“非MODEM（DCD為1）”配置項，經(jīng)測試驗證，當自動化設(shè)備、自動化本端的Y-CABLE線纜、異步單元至自動化線路接口板的線纜發(fā)生故障或自動化值班員重啟AFTN端口時，轉(zhuǎn)報前臺均會產(chǎn)生“端口： 2 斷線”的告警，但是斷線之后報文仍然繼續(xù)發(fā)送不會積壓。

六、總結(jié)

泰雷茲自動化系統(tǒng)作為區(qū)管自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)重要用戶之一，一旦兩重要系統(tǒng)間鏈路故障時，直接影響報文承轉(zhuǎn)交換與航班正常起降，甚至引起航班流量控制，以異步傳輸方式引接泰雷茲自動化用戶，不僅可以實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間快速穩(wěn)定建鏈，同時在故障期間一定程度上減少故障處理時間。將泰雷茲自動化系統(tǒng)使用異步傳輸方式接入自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)的同時，保留以往同步接入方式，可以更大程度的冗余保障，保證生產(chǎn)運行安全穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]江曉林、楊明極.通信原理.哈爾濱工業(yè)大學出版設(shè)社

[2]DMHS-H航空電報和信息交換系統(tǒng)應(yīng)用軟件使用手冊.北京航管科技有限公司

[3]DMHS超級終端軟件使用手冊. 北京航管科技有限公司