崔品品

摘要：該文通過研究廣州本地在用主備空管自動(dòng)化系統(tǒng)的架構(gòu)、信號(hào)引接、關(guān)鍵功能處理機(jī)制等方面的差異，在比對(duì)分析的基礎(chǔ)上推動(dòng)一線技術(shù)人員對(duì)兩套系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制理解的廣度和深度，提升備用自動(dòng)化系統(tǒng)常態(tài)化應(yīng)用期間技術(shù)人員對(duì)異常情況的排查方向和分析速度。

關(guān)鍵詞：主備自動(dòng)化；處理機(jī)制；常態(tài)化應(yīng)用；比對(duì)分析

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044（2023）29-0085-03

1 研究背景

空中交通管制自動(dòng)化備份系統(tǒng)是指在運(yùn)行需要時(shí)可代替空中交通管制自動(dòng)化主用系統(tǒng)，實(shí)施與主用系統(tǒng)相同管制運(yùn)行方式和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)。為確保民航飛行安全，提高空管運(yùn)行效率，充分發(fā)揮備份系統(tǒng)效能，提升空中交通管制自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行保障能力，我們備份系統(tǒng)的使用計(jì)劃按要求確保每月整體切換并使用備份系統(tǒng)的總時(shí)長(zhǎng)不少于 60 小時(shí)。

因此，備份系統(tǒng)的重要性只會(huì)越來(lái)越高。廣州技保中心的主用空管自動(dòng)化系統(tǒng)為THALES 的Eurocat-X，自區(qū)管2004 年建設(shè)以來(lái)一直在用，歷經(jīng)各項(xiàng)升級(jí)、更新，運(yùn)維人員對(duì)主用系統(tǒng)的熟悉度相對(duì)較高。備份系統(tǒng)為南京萊斯 NUMEN 3000，接替之前廣州區(qū)管的備份系統(tǒng) Telephonics 系統(tǒng)，且備份系統(tǒng)常態(tài)化使用前使用較少，故對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員來(lái)講熟悉度相對(duì)較低。目前，我們已將備份系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)及狀態(tài)監(jiān)控納入日常運(yùn)行工作，工作要求及標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)場(chǎng)主用系統(tǒng)相同。所以，為了備份系統(tǒng)常態(tài)化使用的高質(zhì)量運(yùn)行，一線技術(shù)人員對(duì)主備空管自動(dòng)化系統(tǒng)兩套系統(tǒng)架構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制方面差異性的了解至關(guān)重要。

2 廣州空管自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

廣州新終端于 2023 年初啟用后，廣州管制分為區(qū)調(diào)、進(jìn)近和塔臺(tái)三個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，共四套空管自動(dòng)化系統(tǒng)。其中區(qū)調(diào)兩套（主用和備用），進(jìn)近和塔臺(tái)共用兩套（主用和備用），如圖 1 所示。

目前，四套空管自動(dòng)化系統(tǒng)飛行計(jì)劃信息均來(lái)自管綜的 FIPS 系統(tǒng)，經(jīng)由AFTN鏈路進(jìn)入轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)，通過FIPS 前置進(jìn)行處理后，再回到轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)經(jīng)由 AFTN 鏈路進(jìn)入自動(dòng)化系統(tǒng)。FIPS 系統(tǒng)一拖四套自動(dòng)化系統(tǒng)。

FIPS 系統(tǒng)含前置PPS模塊和FIPS模塊兩部分，其中，前置PPS模塊即 AFTN 電報(bào)至自動(dòng)化系統(tǒng)之間的中轉(zhuǎn)模塊，目的是規(guī)范進(jìn)入自動(dòng)化系統(tǒng)的報(bào)文格式。而FIPS 模塊則是進(jìn)行動(dòng)態(tài)電報(bào)處理，主要基于4029.3 的 I 類報(bào)文與空管自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行飛行動(dòng)態(tài)交互。

在監(jiān)視源數(shù)據(jù)的引接方面，區(qū)管主備自動(dòng)化系統(tǒng)引接信號(hào)源一致，新終端和塔臺(tái)的主備自動(dòng)化系統(tǒng)引接信號(hào)源一致。氣象數(shù)據(jù)的引接方面，主備自動(dòng)化系統(tǒng)也保持著一致的信號(hào)源。在關(guān)鍵外部接口一致性的情況下，主備自動(dòng)化系統(tǒng)還是存在基于自身特點(diǎn)的差異性情況，需要分析和掌握，下面就其幾個(gè)重點(diǎn)的差異性方面展開論述。

3 差異性分析

3.1 軟件架構(gòu)

3.1.1 歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

歐洲貓 THALES 自動(dòng)化系統(tǒng)是基于 UBSS 中間件的分布式軟件架構(gòu)，通過 CDC 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和同步。系統(tǒng)是由一系列的CSCI 構(gòu)成。CSCI：ComputerSoftware Configuration Item（計(jì)算機(jī)軟件配置項(xiàng)目）。每一個(gè)CSCI用于特定的任務(wù)，例如FDP的CSCI管理所有的飛行數(shù)據(jù)處理。通過中間件：UBSS（UnixBased System Software） ，為應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)提供接口。

3.1.2 萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

基于 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)的核心數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，通過總聯(lián)進(jìn)程的通信和各個(gè)軟件模塊功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各項(xiàng)功能。

3.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

3.2.1 歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分為工作網(wǎng)OPS及服務(wù)網(wǎng)service line，其中，工作網(wǎng)用于各處理模塊間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和功能整合，雙重備份，分為工作網(wǎng)A（opera?tional LAN A） 、工作網(wǎng)B（operational LAN B） ，使用EtherChannel 技術(shù)進(jìn)行 A、B 網(wǎng)段之間的互聯(lián)。Ether?Channel 是由 CISCO 研發(fā)的，應(yīng)用于交換機(jī)之間的多鏈路捆綁技術(shù)，它將兩個(gè)設(shè)備間多條相同特性的快速以太或千兆位以太物理鏈路捆綁在一起組成一條邏輯鏈路，從而達(dá)到帶寬倍增的目的。除了增加帶寬外，EtherChannel 還可以在多條鏈路上均衡分配流量，起到負(fù)載分擔(dān)的作用；當(dāng)一條或多條鏈路故障時(shí)，只要還有鏈路正常，流量將轉(zhuǎn)移到其他的鏈路上從而起到冗余的作用，平時(shí)業(yè)務(wù)走在 LAN A服務(wù)網(wǎng)S（serviceLAN S） 用于旁路的雷達(dá)應(yīng)急備份、下線數(shù)據(jù)和系統(tǒng)版本升級(jí)時(shí)的數(shù)據(jù)上傳、監(jiān)控信息等。

3.2.2 歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)采用三網(wǎng)運(yùn)行方式，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，組建成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三個(gè)以太局域網(wǎng)（LAN A、LAN B、LAN C）。系統(tǒng)的LAN A和LAN B是物理上相對(duì)獨(dú)立又互為冗余的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的LAN C主要用于BSDP數(shù)據(jù)、記錄/重演數(shù)據(jù)的傳輸和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)發(fā)布。

3.3 功能模塊

從自動(dòng)化系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)角度來(lái)講，主備空管自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)是一致的。因此，主備自動(dòng)化系統(tǒng)都有各自的監(jiān)視數(shù)據(jù)處理、飛行數(shù)據(jù)處理、航跡與計(jì)劃的相關(guān)處理、告警、記錄回放、數(shù)據(jù)管理等方面都基本相似。不同的是，各個(gè)廠家可能基于不同的方式去實(shí)現(xiàn)這些功能。不同的功能模塊在服務(wù)器上的部署情況有差異。

針對(duì)歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)，監(jiān)視數(shù)據(jù)處理由單獨(dú)服務(wù)器MSTS來(lái)完成，包括監(jiān)視源的單路跟蹤與處理，多路監(jiān)視源的融合與跟蹤等。航跡與計(jì)劃的相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)和告警功能的實(shí)現(xiàn)部署在同一個(gè)服務(wù)器SNMAP上面，系統(tǒng)不配置 BFDP 服務(wù)器。

針對(duì)萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)，航跡與計(jì)劃相關(guān)的功能以及監(jiān)視數(shù)據(jù)處理功能在SDP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，而告警功能單獨(dú)由ADP服務(wù)器來(lái)完成。系統(tǒng)具備BFDP服務(wù)器功能。而且，從主備服務(wù)器的冗余配置角度分析，萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)的DCP服務(wù)器雙機(jī)為雙主用狀態(tài)，雙機(jī)同時(shí)工作，通過去重機(jī)制完成進(jìn)入系統(tǒng)重復(fù)信息的過濾。

這種情況下，主備空管自動(dòng)化系統(tǒng)中相同名字的服務(wù)器雙機(jī)故障對(duì)系統(tǒng)造成的影響會(huì)有很大的差別，所以，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)象的定位和應(yīng)急處置的方式都提出了更高的要求，我們需要熟悉主備空管自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)功能模塊在不同服務(wù)器中的部署情況。

3.4 起落報(bào)的拍發(fā)機(jī)制

3.4.1 歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的起落報(bào)拍發(fā)

1） 起飛報(bào)自動(dòng)拍發(fā)條件

①飛行計(jì)劃與系統(tǒng)航跡自動(dòng)相關(guān)。

②相關(guān)航跡進(jìn)入Non surveillance tower areas（例如：起飛后高于機(jī)場(chǎng)標(biāo)高10米，機(jī)場(chǎng)標(biāo)高150米）。

③FD_EX_PARAMETERS.ASF 離線文件定義的收?qǐng)?bào)地址中。

2） 落地報(bào)自動(dòng)拍發(fā)條件

①當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入ARR_VOLUME（例如：3.8KM，200M） 。

②系統(tǒng)在系統(tǒng)離線定義的時(shí)間內(nèi)未收到APR 報(bào)告。

③FD_EX_PARAMETERS.ASF 離線文件定義的收?qǐng)?bào)地址中。

起落報(bào)的起飛降落時(shí)刻為系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間基于系統(tǒng)內(nèi)部計(jì)算往前推測(cè)。

3.4.2 萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)的起落報(bào)[1]拍發(fā)

1） 離港航班：（起飛報(bào)）以下所有條件同時(shí)滿足時(shí)，系統(tǒng)判定出目標(biāo)起飛：

①航跡目標(biāo)相關(guān)著飛行計(jì)劃，并且計(jì)劃中的起飛機(jī)場(chǎng)為本場(chǎng)機(jī)場(chǎng)。

②目標(biāo)在近地區(qū)域（數(shù)據(jù)庫(kù)中離線定義）中出現(xiàn)。

③目標(biāo)的高度在增加。

④目標(biāo)速度超過設(shè)定門限值（PLAN_DEP_MIN_SPEED）。

DEP 電報(bào)的起飛時(shí)間為當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間-VSP 參數(shù)，一般為 2 分鐘。

2） 進(jìn)港航班：（落地報(bào)）

以下所有條件同時(shí)滿足時(shí)，系統(tǒng)判定出目標(biāo)降落：

①航跡目標(biāo)相關(guān)著飛行計(jì)劃，并且計(jì)劃中的降落機(jī)場(chǎng)為本場(chǎng)機(jī)場(chǎng)。

②目標(biāo)進(jìn)入場(chǎng)面區(qū)域（數(shù)據(jù)庫(kù)中離線定義）后經(jīng)過一定時(shí)間（PLAN_ARR_TIMEOUT） 還未在場(chǎng)面區(qū)域之外再次出現(xiàn)。

ARR 落地報(bào)的降落時(shí)刻為系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間減去VSP時(shí)間，一般為 2 分鐘。

3.5 航跡自動(dòng)相關(guān)機(jī)制

3.5.1 歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的航跡自動(dòng)相關(guān)[2]機(jī)制

廣州兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)均使用權(quán)重法相關(guān)：PSSR權(quán)重值為2、ASSR相關(guān)權(quán)重值為3、24 位地址碼相關(guān)權(quán)重值為5、航班號(hào)相關(guān)權(quán)重值為4。新終端航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)最低要求權(quán)重為 4；區(qū)管航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)最低要求權(quán)重 1。通過航路檢查，通過時(shí)間窗檢查。三項(xiàng)滿足則自動(dòng)相關(guān)。

新終端和區(qū)管的歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)最低要求權(quán)重不同，原因是兩場(chǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)各自進(jìn)行二次代碼的分配，曾出現(xiàn)過新終端與區(qū)調(diào)航班相關(guān)異常的情況。因此，新終端歐洲貓不允許僅二次代碼匹配的時(shí)候自動(dòng)相關(guān)。

3.5.2 萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)的航跡自動(dòng)相關(guān)機(jī)制

萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)也使用權(quán)重法相關(guān)[3-4]，權(quán)重的設(shè)置情況如下：

PLAN_AUTOCOUPLE_ADR_ACCORD_WEIGHT 航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)處理中地址碼一致時(shí)的權(quán)重 4

PLAN_AUTOCOUPLE_ADR_CONFLICT_WEIGHT 航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)處理中地址碼不一致時(shí)的權(quán)重 -2

PLAN_AUTOCOUPLE_ASSR_ACCORD_WEIGHT航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)處理中ASSR一致時(shí)的權(quán)重 3

PLAN_AUTOCOUPLE_PSSR_ACCORD_WEIGHT航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)處理中PSSR一致時(shí)的權(quán)重 2

PLAN_AUTOCOUPLE_SSR_CONFLICT_WEIGHT航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)處理中二次代碼不一致時(shí)的權(quán)重 0

PLAN_AUTOCOUPLE_CALL_ACCORD_WEIGHT航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)處理中航班號(hào)一致時(shí)的權(quán)重 5

PLAN_AUTOCOUPLE_CALL_CONFLICT_WEIGHT 航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)處理中航班號(hào)不一致時(shí)的權(quán)重 -2

PLAN_AUTOCOUPLE_DIRECTCOUPLE_WEIGHT 航跡和計(jì)劃直接自動(dòng)相關(guān)要求權(quán)重 10

PLAN_AUTOCOUPLE_MIN_CREDIBILITY_WEIGHT 航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)最低要求權(quán)重 2

航跡和計(jì)劃直接自動(dòng)相關(guān)要求權(quán)重10，航跡和計(jì)劃自動(dòng)相關(guān)最低要求權(quán)重2；如果權(quán)重大于2小于10，走附加檢查項(xiàng)目（航路一致性檢查；時(shí)間一致性檢查）

3.6 生命周期管理

主備自動(dòng)化系統(tǒng)的飛行計(jì)劃生命周期管理[5]方面，各個(gè)廠家的總體框架基本一致，比如都有FUTURE、INACTIVE、PREACTIVE、COORDINATED、ACTIVE、FINISHED、CANCELLED、SUSPENDED、INHIBITED等狀態(tài)，但是基于 ACTIVE 狀態(tài)的細(xì)節(jié)分類，兩套自動(dòng)化系統(tǒng)略有差異。

歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的ACTIVE 狀態(tài)包括UNCONTROLLED（ 相關(guān)激活）、HANDED-OVERFIRST、CONTRLLLED、HANDEDOVER。萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)的ACTIVE 狀態(tài)包括UNCONTRLLED、HANDEDOVER、CONTROLLED。

3.7 告警機(jī)制

主備自動(dòng)化系統(tǒng)都具備基于技術(shù)要求規(guī)范所提到的各類告警，但是廠家之間在遵循各類技術(shù)行標(biāo)規(guī)章的前提下，實(shí)現(xiàn)告警的機(jī)制可能有一定的差異。

以DUPE 告警為例：歐洲貓自動(dòng)化系統(tǒng)的告警機(jī)制為：兩個(gè)或者以上飛行計(jì)劃可以與相同航跡相關(guān)時(shí)；或者兩個(gè)以上航跡可以與相同飛行計(jì)劃相關(guān)時(shí)；在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)二次代碼相同的航跡時(shí)給出告警。

萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)的告警機(jī)制為：在系統(tǒng)DUPE告警區(qū)域中，航跡二次代碼重復(fù)、或航跡航班號(hào)重復(fù)；或24位地址碼重復(fù)均會(huì)產(chǎn)生DUPE告警。

4 總結(jié)

通過以上七個(gè)方面的論述，基于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)部門運(yùn)行的層面，體現(xiàn)了廣州空管自動(dòng)化主備系統(tǒng)的一些差異。當(dāng)然，不同廠家關(guān)于一套系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式存在不同是正常的，尤其是針對(duì)管制操作界面的方面。作為一線設(shè)備技術(shù)人員，我們除了需要了解管制界面的基本操作之外，還需要對(duì)系統(tǒng)的工作機(jī)制有一個(gè)更加深入的學(xué)習(xí)，可以在面對(duì)管制工作中遇到的關(guān)于主備自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)的異常情況時(shí)，能夠從系統(tǒng)功能和原理方面進(jìn)行思考和解決。

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