ADS—B維護(hù)管理體系和應(yīng)急方案的建立

摘 要：文章對中國民航飛行學(xué)院各分院和訓(xùn)練基地的ADS-B設(shè)備故障進(jìn)行了調(diào)查分析，指出了建立ADS-B設(shè)備維護(hù)管理體系需要做到配置設(shè)備備份，做好人員培訓(xùn)和日常維護(hù)，建立三級管理體系的要求，并編寫了ADS-B常見故障應(yīng)急解決方案。

關(guān)鍵詞：ADS-B；維護(hù)管理體系；故障分析，應(yīng)急方案

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）12-0004-02

1 問題的提出

ADS-B（廣播式自動相關(guān)監(jiān)視）系統(tǒng)是基于GPS衛(wèi)星定位和地/空數(shù)據(jù)鏈通信的航空器運行監(jiān)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)由導(dǎo)航數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和地面接收處理顯示設(shè)備三部分組成。支持該技術(shù)的飛機(jī)機(jī)載設(shè)備將飛機(jī)的位置、高度、速度和航向等信息向地面及其他飛機(jī)發(fā)送。

中國民航飛行學(xué)院自2005年引入ADS-B系統(tǒng)，已投入廣漢、新津、綿陽、洛陽、遂寧等各個分院、遂寧航站和南充，南陽訓(xùn)練基地共7個機(jī)場的ADS-B地面基站建設(shè)并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；為全院11種機(jī)型共236架飛機(jī)進(jìn)行了機(jī)載設(shè)備加裝；完成了供各指揮塔臺、調(diào)度室、各級領(lǐng)導(dǎo)及各相關(guān)單位使用的99臺顯示終端安裝。目前，飛行學(xué)院已實際成為了世界上ADS-B（UAT）系統(tǒng)最大的用戶單位。該系統(tǒng)對于提升飛行安全保障水平、提高航線和空域利用率、降低指揮人員工作壓力以及降低運行成本等有明顯效果。該系統(tǒng)使用后，我院年飛行訓(xùn)練量得到了很大提升，飛行員培養(yǎng)規(guī)模得到了極大提高。

ADS-B系統(tǒng)一直處于研發(fā)和不斷完善的階段，對硬件的選擇和搭配使用也在不斷實驗和改進(jìn)之中。各機(jī)場維護(hù)和管理人員大都是在ADS-B基站建設(shè)完成后由單位指派的，并沒有全程參與建設(shè)工作，對各個設(shè)備的采購、存放及使用情況掌握并不充分。如果沒有統(tǒng)一的設(shè)備維護(hù)管理體系，不僅容易造成財物管理方面的疏漏，更不利于對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障隱患進(jìn)行預(yù)測和評估。本文從ADS-B的日常管理，故障統(tǒng)計分析出發(fā)，力求建立ADS-B設(shè)備維護(hù)管理體系。

2 ADS-B故障調(diào)查分析

2013年1～3月，通過對全院各機(jī)場ADS-B設(shè)備進(jìn)行了調(diào)查登記，并向維護(hù)人員了解設(shè)備安裝運行、故障、維修史等信息。自建設(shè)安裝以來，ADS-B故障發(fā)生統(tǒng)計見表1。

根據(jù)表1可以看出客戶端是故障多發(fā)部位，其次是設(shè)備電源，基站服務(wù)器和傳輸網(wǎng)絡(luò)等。根據(jù)進(jìn)一步的調(diào)查統(tǒng)計，故障發(fā)生的原因可以分為四類，一是硬件原因，主要表現(xiàn)為：元器件損壞松動；板件損壞松動；接口電路損壞松動；電纜線路短路松動；機(jī)械裝置固定螺桿松動；二是軟件原因，主要表現(xiàn)為：系統(tǒng)自動關(guān)機(jī)；系統(tǒng)自動重啟；子系統(tǒng)或部件停止工作；程序丟失；參數(shù)丟失等；三是人為失誤，主要表現(xiàn)為：錯誤操作；病毒攻擊；板件調(diào)整不當(dāng)?shù)?；四是環(huán)境影響，主要表現(xiàn)為：電網(wǎng)質(zhì)量不穩(wěn)；電磁環(huán)境影響等。

通過上述分析可以看出，導(dǎo)致故障的硬件原因，主要是因為硬件老化損壞以及長時間使用引起的松動。軟件方面主要是由于該系統(tǒng)終端軟件為美國ADS-B公司開發(fā)的DISPLAYPOINT，對參數(shù)適配，傳輸數(shù)據(jù)格式加密等有嚴(yán)格要求，后期國內(nèi)開發(fā)的軟件和硬件接入系統(tǒng)后容易造成系統(tǒng)的不兼容。再者因為進(jìn)口軟件DISPLAYPOINT為全英文界面，無中文操作手冊，因此操作者的人為失誤和疏忽也是造成ADS-B系統(tǒng)故障的一個原因。最后是環(huán)境影響造成的電網(wǎng)質(zhì)量不穩(wěn)，受到其他電磁干擾也會影響ADS-B系統(tǒng)的正常運行。

3 ADS-B設(shè)備維護(hù)管理體系的建立

作為亞洲最大、世界知名的民航飛行員培訓(xùn)學(xué)校，該院擁有5個飛行訓(xùn)練機(jī)場和200多架教練飛機(jī)，每天都有超過百架的飛機(jī)進(jìn)行飛行訓(xùn)練。為了保障飛行安全，保障ADS-B系統(tǒng)的正常運行，建立我院ADS-B設(shè)備維護(hù)管理體系顯得尤為重要。

3.1 備份設(shè)備的配置

單一的ADS-B基站，其中的任何一個組件出現(xiàn)故障均可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)監(jiān)視的失效。同時，很多常規(guī)維護(hù)如服務(wù)器系統(tǒng)升級、安全軟件更新、設(shè)備內(nèi)部除塵等都可能造成系統(tǒng)暫時中斷，在有飛行的情況下將無法保證系統(tǒng)日常維護(hù)的正常進(jìn)行，這又會導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)較大故障的可能性。因此有備無患，配置備份設(shè)備，是ADS-B正常運行的有力保障。我院已于2012年4月向民航局提出申請，將現(xiàn)有8個ADS-B基站地面收發(fā)機(jī)（GBT）配置備份設(shè)備。各基站服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)主控服務(wù)器均配置備份設(shè)備。各塔臺、管制室席位的監(jiān)視客戶端均配置備份設(shè)備。ADS-B地面站與塔臺、管制室之間的數(shù)據(jù)傳輸線路配置備份線路。增加各基站備用天饋線系統(tǒng)。并得到批示，在2012年底已經(jīng)全部建設(shè)到位，若ADS-B系統(tǒng)的硬件出現(xiàn)故障，可以保障得到及時的更換，在常規(guī)檢測維修時，備份設(shè)備也能保障系統(tǒng)的正常運行。

3.2 三級管理體系的建立

應(yīng)嚴(yán)格按照三級管理體系來對ADS-B系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，具體如下：

①設(shè)備現(xiàn)場管理，主要是由設(shè)備所在機(jī)場的機(jī)房監(jiān)控人員，塔臺指揮人員負(fù)責(zé)。主要工作是對機(jī)房?；驹O(shè)備。傳輸線路和終端機(jī)等進(jìn)行除塵清潔；檢查系統(tǒng)是否正常運行，監(jiān)督故障即時排出，發(fā)現(xiàn)不能解決的問題即時上報。

②設(shè)備技術(shù)管理，由設(shè)備所在機(jī)場運行管理部門負(fù)責(zé)ABS-B系統(tǒng)維護(hù)的專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)，由學(xué)院ADS-B系統(tǒng)管理部門配合協(xié)調(diào)。具體工作包括日常維護(hù)、每月度年度的檢測，應(yīng)急搶修以及新項目開展的保障服務(wù)工作。

③設(shè)備決策管理，由學(xué)院管理部門負(fù)責(zé)，各機(jī)場參與完成。主要工作包括ADS-B系統(tǒng)的工程建設(shè)；系統(tǒng)設(shè)備的更新?lián)Q代；重大故障搶修；重大技術(shù)改造；在建系統(tǒng)完工測試、驗收；制定和完善設(shè)備管理、維護(hù)的各項規(guī)章制度，管理考核評價前兩級設(shè)備管理工作。

3.3 日常維護(hù)與人員培訓(xùn)

ADS-B地面站各設(shè)備的連接部分需要定期檢查是否有松動，一些機(jī)場春季的沙塵暴和冬季的暴雪都容易對天線造成積壓變形，影響GPS信號，因此除了每個季度對GPS接收天線進(jìn)行常規(guī)清潔，當(dāng)遭遇惡劣天氣時，應(yīng)立即進(jìn)行再清潔。

對服務(wù)器硬件除塵工作要做好，防止內(nèi)部線路因為灰塵而出現(xiàn)短路故障；及時對操作系統(tǒng)和殺毒軟件進(jìn)行升級更新，防止各種病毒和惡意攻擊對系統(tǒng)數(shù)據(jù)造成破壞。定期測量設(shè)備UPS應(yīng)急電源電池組的電壓，保證電池組工作正常。顯示終端應(yīng)做到及時清理磁盤垃圾文件，釋放磁盤空間，以免影響系統(tǒng)運行。做好系統(tǒng)的及時升級和數(shù)據(jù)備份工作。嚴(yán)禁隨意更改和刪除服務(wù)器與客戶端軟件，不能隨意安裝其他軟件以防對ADS-B系統(tǒng)造成不良影響。

由于ADS-B終端操作軟件DISPLAYPOINT為全英文版，供貨方曾對軟件使用人員進(jìn)行過簡單的使用培訓(xùn)，但是要精通熟練地掌握DISPLAYPOINT還需要進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)和系統(tǒng)培訓(xùn)。在去年的4～6月筆者對我院DISPLAYPOINT各使用人員進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)不少使用人員只掌握了軟件基本功能，對軟件的深層次操作和問題解決方面的知識知之甚少。這樣實際上影響了軟件功能的發(fā)揮，影響了ADS-B優(yōu)勢的體現(xiàn)，從而也影響了空中指揮管理的效率和安全。因此，我院應(yīng)該每月開展針對DISPLAYPOINT操作的培訓(xùn)和對ADS-B系統(tǒng)的知識學(xué)習(xí)，形成慣例，長久開展下去，一定可以提升整個學(xué)院空管中心和科研處各工作人員的操作熟練程度及問題解決能力。

4 應(yīng)急解決方案

經(jīng)過半年的調(diào)查分析，總結(jié)了ADS-B常見的幾種簡單故障應(yīng)急解決方案如下：

①地圖、地標(biāo)點或航線消失。遇到這種情況應(yīng)關(guān)閉ADS-B客戶端軟件，使用磁盤清理軟件清理系統(tǒng)臨時文件，重復(fù)操作兩次即可恢復(fù)。此故障主要是臨時文件對原程序地圖文件造成的沖突使之失效造成的。

②DS-B快捷方式失效或消失。重新拷貝主程序，并將程序添加到殺毒軟件的信任區(qū)。如果不是人為誤刪除快捷方式，出現(xiàn)這種情況可能是殺毒軟件將主程序列為查殺對象，造成系統(tǒng)不能正常點開。

③全部飛機(jī)無顯示。檢查GBT工作狀態(tài)指示燈和直流電源是否正常，按指示修復(fù)或重啟設(shè)備。

④個別飛機(jī)無顯示。只是個別飛機(jī)的無顯示或者閃爍。應(yīng)聯(lián)系該機(jī)機(jī)組人員檢查機(jī)載設(shè)備是否正常，可能是飛機(jī)機(jī)載ADS-B設(shè)備異?；蛘唢w機(jī)周邊有信號干擾。

參考文獻(xiàn)：

[1] 飛院（2012）43號，民航飛行學(xué)院關(guān)于ADS-B系統(tǒng)升級改造項目立項請示[S].

[2] 阮敏.ADS-B系統(tǒng)的應(yīng)用及風(fēng)險研究[J].空中交通管理，2009，（1）.

[3] 張青竹，張軍，劉偉，等.民航空管應(yīng)用ADS-B的關(guān)鍵問題分析[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2007，（9）.

[4] 張興旺.ADS-B系統(tǒng)的故障模式，影響及危害度分析（FMECA）[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2013，（10）.