空管自動(dòng)化系統(tǒng)DUPE告警理論的發(fā)展與實(shí)用分析

摘 要：我國(guó)空管已進(jìn)入全面雷達(dá)管制的時(shí)代，隨著航班量的進(jìn)一步增加，管制員對(duì)空管自動(dòng)化系統(tǒng)的要求已不僅限于目標(biāo)識(shí)別，而且要求盡可能提供各類預(yù)警或提示信息。文章描述的DUPE告警就屬于這類提示，最初設(shè)計(jì)這一告警的目的是為了識(shí)別應(yīng)答機(jī)重碼，隨著空域資源越來(lái)越緊張，DUPE功能也在不斷改進(jìn)，其重要性也越來(lái)越得到體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：二次代碼；飛行計(jì)劃；相關(guān)（couple）

中圖分類號(hào)：V355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）30-0060-01

在全面實(shí)施雷達(dá)管制的今天，空管自動(dòng)化系統(tǒng)的重要性越來(lái)越強(qiáng)，功能也越來(lái)越豐富。從雷達(dá)目標(biāo)的顯示到各類告警功能的完善再到空域流量的管理，空管自動(dòng)化系統(tǒng)的功能一直在發(fā)展與完善中。告警是空管自動(dòng)化系統(tǒng)提供的重要功能，在航班量高速增長(zhǎng)而資源相對(duì)有限的現(xiàn)階段，有些功能必須作出調(diào)整與改變，從提供簡(jiǎn)單提示信息發(fā)展成為可以有效參與資源管理，同時(shí)又需要自動(dòng)化系統(tǒng)以外的外部資源提供足夠支持，整合成一個(gè)高效的完整的體系。

DUPE告警就屬于這一類發(fā)展中的功能，它已經(jīng)從一個(gè)簡(jiǎn)單的重碼告警發(fā)展為一個(gè)參與二次代碼管理的驗(yàn)證工具，在航班量大增而代碼有限必須重復(fù)使用的時(shí)候起著非常重要的作用。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，設(shè)備保障部門通過(guò)與管制部門的多次溝通對(duì)這些問(wèn)題也做出了詳細(xì)分析，并提出可行性建議。本文將著重介紹該告警功能的理論發(fā)展以及在上海區(qū)管使用的實(shí)際效果及待改進(jìn)之處。

1 DUPE告警功能概念及發(fā)展

1.1 DUPE的最初定義

DUPE一詞等同duplicate，取重復(fù)之意，中文翻譯為二次代碼重碼告警，即有兩個(gè)航班使用同一個(gè)二次代碼時(shí)告警，提醒管制員注意區(qū)分。

二次代碼由國(guó)際民航組織統(tǒng)一管理，資源是有限的。在早期航班量較少時(shí)代碼足夠用，重碼的出現(xiàn)往往是由于使用時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)導(dǎo)致的，及時(shí)更改代碼就可消除告警。

1.2 DUPE告警理論的進(jìn)步

隨著航班量的迅速增長(zhǎng)，二次代碼嚴(yán)重不足，無(wú)法做到一機(jī)一碼，DUPE告警大量產(chǎn)生且無(wú)法消除，有些重碼的航班距離很遠(yuǎn)并不影響管制指揮，有些則造成一定的影響。原始的告警功能已無(wú)法滿足空管需求，必須改變告警理論與判斷方式減少不必要的告警。

目前上海區(qū)域管制中心使用的THALES自動(dòng)化系統(tǒng)采用了一種較先進(jìn)的理論，這種理論認(rèn)為民用航班都是有飛行計(jì)劃相匹配的，目標(biāo)與計(jì)劃沒有相關(guān)時(shí)即使有重碼也不需要告警，所以DUPE告警只在目標(biāo)與計(jì)劃相關(guān)時(shí)（couple）做判斷，且判斷告警產(chǎn)生與否不僅在于是否有重復(fù)的二次代碼，而更在于是否可能相關(guān)錯(cuò)誤。即出現(xiàn)一個(gè)新目標(biāo)時(shí)如果有兩個(gè)計(jì)劃都滿足相關(guān)條件或一個(gè)新計(jì)劃處于可相關(guān)狀態(tài)時(shí)有兩個(gè)目標(biāo)都滿足相關(guān)條件且系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)判別時(shí)產(chǎn)生DUPE告警。相關(guān)的前提是二次代碼相同，但代碼相同不一定能相關(guān)上，還要看計(jì)劃狀態(tài)、飛行路線、目標(biāo)位置等等信息。如此改進(jìn)后，大部分目標(biāo)即使有重碼也不會(huì)告警，因?yàn)橄到y(tǒng)認(rèn)為這些目標(biāo)的掛單是正確的，很容易區(qū)分開，只有個(gè)別無(wú)法區(qū)分的情況才會(huì)告警提醒管制員確認(rèn)。

2 上海區(qū)管DUPE功能的問(wèn)題與分析

2.1 管制習(xí)慣上的不適應(yīng)

以前的DUPE告警，告警就表示有重碼，不告警就表示一機(jī)一碼很容易辨別。采用新的DUPE功能后，有時(shí)看到兩個(gè)目標(biāo)二次代碼重復(fù)會(huì)告警有時(shí)候又不會(huì)，給管制員造成一定的困擾。

2.2 同一扇區(qū)內(nèi)出現(xiàn)DUPE告警

二次代碼資源不足使得代碼的重復(fù)使用成為必然，為了盡可能減少影響，目前上海區(qū)管主用的自動(dòng)化系統(tǒng)采用這樣一種分配原則：優(yōu)先分配未使用或計(jì)劃已完成但未釋放的代碼，在所有代碼都被分配使用時(shí)優(yōu)先使用最早被分配掉的代碼。這樣分配使得重碼的航班在位置上盡可能拉開，互不影響。但實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)同一扇區(qū)內(nèi)近距離兩目標(biāo)重碼產(chǎn)生DUPE的情況，我們?cè)跍y(cè)試平臺(tái)上成功復(fù)制了這一情況并分析出了結(jié)果，原因是部分延誤航班早早就分配到了二次代碼卻一直沒有起飛，當(dāng)后續(xù)起飛航班二次代碼不夠時(shí)又被分配了相同的代碼，當(dāng)早晚兩個(gè)航班的實(shí)際起飛時(shí)間接近時(shí)就會(huì)出現(xiàn)近距離的DUPE告警。從管制部門了解到，這類情況是不允許的，必須修改其中一個(gè)代碼使之明顯區(qū)分。比這更嚴(yán)重的是目前的DUPE告警的機(jī)制中，如果系統(tǒng)認(rèn)為兩個(gè)目標(biāo)的相關(guān)都沒有問(wèn)題，即使二次代碼相同也不會(huì)告警，這樣管制員可能一時(shí)察覺不了重碼的情況。

2.3 不同分區(qū)的DUPE告警信息不一致

THALES自動(dòng)化系統(tǒng)區(qū)調(diào)和進(jìn)近屬于不同的分區(qū)，雖然飛行計(jì)劃是由同一個(gè)FDP處理，但雷達(dá)目標(biāo)生成、與計(jì)劃掛單及告警由各自分區(qū)的服務(wù)器獨(dú)立完成，有時(shí)候會(huì)不一致。2013年7月就出現(xiàn)過(guò)這樣的案例，當(dāng)時(shí)DKH1227浦東起飛，CQH8803虹橋機(jī)場(chǎng)，兩機(jī)二次代碼相同，起飛時(shí)間接近（因延誤導(dǎo)致）。在塔臺(tái)范圍內(nèi)相關(guān)正確且沒有引發(fā)DUPE告警，由于分別在兩個(gè)機(jī)場(chǎng)起飛，管制員并未注意到重碼現(xiàn)象；而在區(qū)調(diào)分區(qū)相關(guān)錯(cuò)誤，標(biāo)牌掛反，當(dāng)航班管制權(quán)從進(jìn)近移交到區(qū)調(diào)時(shí)，管制員才發(fā)現(xiàn)屏幕上的標(biāo)牌與實(shí)際航班不符。事后查看日志，發(fā)現(xiàn)區(qū)調(diào)掛單時(shí)由于系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確判斷所以服務(wù)器給出了DUPE告警，但該告警只會(huì)送到對(duì)航班有管制權(quán)的席位上顯示，當(dāng)時(shí)該航班還進(jìn)入近范圍內(nèi)，所以區(qū)調(diào)席位沒有告警，而進(jìn)近由于沒產(chǎn)生DUPE告警，所以席位上也正常，可見這是一個(gè)設(shè)計(jì)上的小BUG。

3 采取的措施及可行性建議

3.1 開展交叉培訓(xùn)，讓管制員熟悉DUPE新的告警機(jī)制

區(qū)管設(shè)備運(yùn)行室與管制部門積極開展交叉培訓(xùn)，2012年已向管制帶班宣講過(guò)DUPE告警機(jī)制，2013年7月因多次接到管制反應(yīng)DUPE相關(guān)問(wèn)題，排查后發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)處理都正常，遂就THALES自動(dòng)化系統(tǒng)二次代碼分配原則及DUPE告警原理向管制部門做了書面解釋。經(jīng)過(guò)多次交叉培訓(xùn)與業(yè)務(wù)交流，2013年下半年此類問(wèn)題報(bào)修數(shù)量大減，V5版本軟件升級(jí)后還將做進(jìn)一步交叉培訓(xùn)。

3.2 規(guī)范報(bào)文發(fā)送機(jī)制，完善告警處理機(jī)制

按照ICAO及中國(guó)民航標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空中交通服務(wù)電報(bào)的規(guī)定，航班延誤超過(guò)一定時(shí)間需發(fā)延誤報(bào)，自動(dòng)化系統(tǒng)收到延誤報(bào)后可以根據(jù)新的預(yù)計(jì)起飛時(shí)間調(diào)整二次代碼的分配，從而避免近距離出現(xiàn)DUPE現(xiàn)象，實(shí)際上由于報(bào)文格式不規(guī)范導(dǎo)致很多延誤報(bào)無(wú)法被正確識(shí)別，通過(guò)強(qiáng)調(diào)報(bào)文格式的規(guī)范化可以大大降低近距離重碼幾率。

現(xiàn)有的DUPE告警判斷方式有可能出現(xiàn)兩個(gè)近距離航班重碼且不觸發(fā)DUPE告警的情況，不符合管制員對(duì)該告警功能的要求，應(yīng)適當(dāng)修改告警處理機(jī)制，在重碼且系統(tǒng)認(rèn)為掛單沒有錯(cuò)誤時(shí)增加一個(gè)判斷條件，比如兩目標(biāo)在同一扇區(qū)或相互距離小于某個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí)及時(shí)觸發(fā)告警或給出明顯提示。在即將建設(shè)的終端管制中心自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)需求中已經(jīng)添加了這一要求。

3.3 進(jìn)一步完善自動(dòng)化系統(tǒng)信息交互的一致性

針對(duì)THALES自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)分區(qū)信息出現(xiàn)差異時(shí)無(wú)法統(tǒng)一而造成DUPE漏警的情況，有必要改進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)的工作模式，比如設(shè)計(jì)一個(gè)軟件模塊用來(lái)監(jiān)視各分區(qū)雷達(dá)目標(biāo)和相關(guān)功能有關(guān)的數(shù)據(jù)，不一致時(shí)及時(shí)提示；也可以干脆將FDP功能分開，每個(gè)分區(qū)有各自的FDP，各分區(qū)自成一個(gè)小而全的自動(dòng)化子系統(tǒng)就不存在DUPE傳遞的問(wèn)題，只要做好各分區(qū)FDP之間的信息交互就可以了。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著DUPE告警功能的發(fā)展變化，其利弊一直是技術(shù)人員及管制員討論的焦點(diǎn)之一，在虛警與漏警的博弈之中尋找平衡，期間也提出過(guò)不少好改進(jìn)意見并得到實(shí)施，如已經(jīng)相關(guān)飛行計(jì)劃仍會(huì)參與到DUPE判斷中；有些即將實(shí)現(xiàn)，如兩目標(biāo)重碼的情況下增加相互間距的判斷；還有些暫時(shí)不能解決但在不久的將來(lái)是可以期待的，如THALES公司已經(jīng)在開發(fā)類似各分區(qū)具備獨(dú)立FDP的自動(dòng)化系統(tǒng)模型，不久以后就可以投入實(shí)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳玉平.EUROCAT-X自動(dòng)化系統(tǒng)的DUPE告警問(wèn)題的分析[J].硅谷，2013，（16）.