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        空管自動(dòng)化設(shè)備測(cè)試平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)

        2021-09-10 07:22:44朱俊
        科技研究 2021年14期

        朱俊

        摘要:空管自動(dòng)化系統(tǒng)是民航空中交通對(duì)空指揮的核心系統(tǒng),通過(guò)對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理,為空中交通管制員提供空中飛行態(tài)勢(shì)的顯示以及航空存在的各種沖突、異常告警,通過(guò)處理飛行計(jì)劃和動(dòng)態(tài)電報(bào),為管制員提供飛行計(jì)劃和飛行動(dòng)態(tài)相關(guān)動(dòng)態(tài)相關(guān)信息以及管理手段,目前我國(guó)空管設(shè)備運(yùn)行處于良好運(yùn)行狀態(tài),監(jiān)視范圍能夠覆蓋全國(guó)絕大部分地區(qū)。通過(guò)這些措施有力加強(qiáng)了空中監(jiān)視手段,可以提供更為直接高效的管制服務(wù),為我國(guó)從“民航大國(guó)”邁向“民航強(qiáng)國(guó)”打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況,設(shè)計(jì)和研制出三亞本地Telephonics自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái),該平臺(tái)不僅可以提供自動(dòng)化設(shè)備入網(wǎng)許可測(cè)試所要求的能力,還可以對(duì)設(shè)備的障檢查和巡檢測(cè)試工作帶來(lái)了極大的便利,這對(duì)空管自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行維護(hù)有著非常重要的意義。

        關(guān)鍵詞:測(cè)試平臺(tái) 空管自動(dòng)化 數(shù)據(jù)處理服務(wù)器

        一、測(cè)試平臺(tái)框架思路

        (一)搭建自動(dòng)化設(shè)備測(cè)試平臺(tái)需要考慮的因素

        目前各地空管分局(站),技術(shù)保障部門(mén)均搭建了一些測(cè)試平臺(tái),在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中都取得了不錯(cuò)的效果。但要搭建一個(gè)適用于本地長(zhǎng)期使用的自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái),以下幾個(gè)方面均需要著重考慮:

        1)為自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)提供雷達(dá)信號(hào)的輸入

        2)搭建測(cè)試平臺(tái)時(shí),現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的環(huán)境

        3)測(cè)試平臺(tái)對(duì)輸出信號(hào)處理的能力

        4)使用Solaris系統(tǒng)及自動(dòng)化系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及界面顯示

        5)終端設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互

        所以,搭建自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)是非常要必要的,理由如下:

        1)設(shè)備維修時(shí)間長(zhǎng),且自動(dòng)化設(shè)備大多為國(guó)外進(jìn)口設(shè)備,國(guó)內(nèi)的維修測(cè)試手段未能跟上,且現(xiàn)場(chǎng)缺少完善的測(cè)試平臺(tái)。

        2)自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行期間,管制員因業(yè)務(wù)需求,會(huì)時(shí)常對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)備提出新功能需求,而新功能需要在測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。

        3)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)能夠很好的作為教學(xué)平臺(tái)使用,為剛?cè)肼毜膯T工提供良好的設(shè)備操作環(huán)境。

        (二)測(cè)試平臺(tái)框架說(shuō)明

        自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái),通常時(shí)一個(gè)獨(dú)立工作的系統(tǒng),它與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)是完全隔離開(kāi)來(lái)的,也沒(méi)有設(shè)計(jì)到復(fù)雜的傳輸網(wǎng)絡(luò),也沒(méi)有特定要求的工作方式。因此,我們可以把自動(dòng)化設(shè)備測(cè)試平臺(tái)的搭建框架看作是由以下四大模塊組成。

        1)雷達(dá)信號(hào)輸入:該模塊為自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)提供了雷達(dá)雷達(dá)信號(hào)

        2)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境:該模塊主要是為設(shè)備運(yùn)行及設(shè)備安裝調(diào)試環(huán)境。

        3)終端數(shù)據(jù)顯示:該模塊主要是包括了數(shù)據(jù)輸出顯示等,終端設(shè)備為管制用戶,技術(shù)人員提供了界面的操作功能。

        4)系統(tǒng)設(shè)備間接口交互:該模塊為自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)接口交互及數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出等功能。

        二、自動(dòng)化設(shè)備測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

        (一)三亞Telephonics自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)組成

        三亞本地自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)組成拓?fù)鋱D如下圖所示:

        該系統(tǒng)主要由雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(RDP)、飛行數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(FDP)、飛行數(shù)據(jù)顯示終端(FDT)、雷達(dá)綜合數(shù)據(jù)顯示終端(DP)、雷達(dá)有源分配器(Black Box)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器(MPS1000)及進(jìn)程單打印機(jī)等子系統(tǒng)組成。

        (二)三亞本地Telephonics自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)設(shè)備功能

        雷達(dá)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(RDP):主要功能是進(jìn)行目標(biāo)相關(guān),多雷達(dá)數(shù)據(jù)融合處理、點(diǎn)跡數(shù)據(jù)處理,多雷達(dá)航跡相關(guān)、低高度和沖突告警、CFL告警、偏航告警、RVSM區(qū)域入侵告警、QNH處理等功能。

        飛行數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(FDP):主要功能是收發(fā)、處理AFTN、SITA、AIDC等電報(bào)數(shù)據(jù),結(jié)合多雷達(dá)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)相關(guān)、手動(dòng)相關(guān)、移交、協(xié)調(diào)、掛標(biāo)簽、飛行計(jì)劃告警、RVSM功能、SSR代碼的分配以及進(jìn)程單打印等功能。

        雷達(dá)綜合數(shù)據(jù)顯示終端(DP):多雷達(dá)和單雷達(dá)數(shù)據(jù)處理、飛行計(jì)劃處理、告警處理及聲音提醒功能、雷達(dá)航跡和計(jì)劃航跡顯示、回放數(shù)據(jù)、進(jìn)行管制移交、扇區(qū)分配、告警過(guò)濾、繪制臨時(shí)地圖操作等。

        飛行數(shù)據(jù)顯示終端(FDT):班期管理、航班維護(hù)、基礎(chǔ)資料查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、系統(tǒng)與用戶管理、主備數(shù)據(jù)庫(kù)切換、進(jìn)程單打印、告警信息處理、進(jìn)出港以及飛越航班的數(shù)據(jù)顯示。

        雷達(dá)有源分配器(Black Box):將雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行輸入,將外部雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行一分多路,讓單路雷達(dá)數(shù)據(jù)能夠多路供給。

        協(xié)議轉(zhuǎn)換器(MPS1000):將輸入的雷達(dá)信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)供給服務(wù)器處理。

        (三)空管自動(dòng)化設(shè)備測(cè)試平臺(tái)的作用

        1)自動(dòng)化設(shè)備備件測(cè)試(硬件測(cè)試)

        空管技術(shù)保障部門(mén)平時(shí)在保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),還需要對(duì)現(xiàn)有儲(chǔ)備備件進(jìn)行定期測(cè)試。備件的定期檢測(cè),需要測(cè)試平臺(tái)為技術(shù)人員提供一個(gè)良好的測(cè)試環(huán)境,且新采購(gòu)回來(lái)或送修回來(lái)的備件都需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安裝,安裝測(cè)試的過(guò)程中,也需要在測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行。

        2)自動(dòng)化設(shè)備軟件測(cè)試(軟件測(cè)試)

        自動(dòng)化設(shè)備能夠平穩(wěn)安全的運(yùn)行取決于系統(tǒng)本身的應(yīng)用軟件,三亞Telephonics設(shè)備曾在接入ADS-B數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)應(yīng)用軟件版本存在的BUG導(dǎo)致設(shè)備在接入ADS-B數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)常常出現(xiàn)目標(biāo)分裂或精度過(guò)低的情況,后續(xù),技術(shù)人員在對(duì)軟件程序進(jìn)行升級(jí)后,修復(fù)了此問(wèn)題,在軟件程序升級(jí)的這一系列過(guò)程中,測(cè)試平臺(tái)就為軟件程序升級(jí)測(cè)試提供了強(qiáng)有力的驗(yàn)證環(huán)境。

        3)技術(shù)人員教學(xué)培訓(xùn)和應(yīng)急演練

        技術(shù)保障人員平時(shí)需要對(duì)業(yè)務(wù)不斷學(xué)習(xí)。因?yàn)樽詣?dòng)化操作指令較多,所以就很需要測(cè)試平臺(tái)為技術(shù)人員提供一個(gè)良好的上機(jī)操作環(huán)境,特別是在針對(duì)新員工培訓(xùn)和平時(shí)的應(yīng)急演練上。

        三、結(jié)語(yǔ)

        現(xiàn)如今,空管自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)用在各空管分局(站)已得到了很好的普及,也成為了空管監(jiān)視技術(shù)的重要手段,未來(lái)幾年,自動(dòng)化的發(fā)展一定是前景廣闊的。所以,在使用自動(dòng)化設(shè)備的空管單位,是非常需要研制一套有效的測(cè)試平臺(tái)的。本文在研究和調(diào)查現(xiàn)有空管自動(dòng)化設(shè)備特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合多年設(shè)備維修測(cè)試的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和空管業(yè)務(wù)發(fā)展新需求,提出一套空管自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)框架,為國(guó)內(nèi)空管設(shè)備維修或保障部門(mén)提供好的借鑒與參考。

        參考文獻(xiàn):

        [1]祝軍.基于VMware虛擬技術(shù)的Thales空管自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的研究及實(shí)現(xiàn)[J].空運(yùn)商務(wù),2020,No.416(01):62-64.

        [2]李保燊.面向空管自動(dòng)化系統(tǒng)的人為差錯(cuò)分析研究[D].中國(guó)民航大學(xué),2020.

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