關(guān)于機(jī)場導(dǎo)航設(shè)備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究

摘 要：目前，民航機(jī)場正常運(yùn)行需要得到眾多設(shè)備的支持，而機(jī)場導(dǎo)航系統(tǒng)是保證機(jī)場安全可靠運(yùn)行的重要設(shè)備之一，實(shí)時(shí)監(jiān)控這些設(shè)備可以為機(jī)場可靠運(yùn)行提供保障，同時(shí)也有著深遠(yuǎn)的意義。作者將對(duì)機(jī)場導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)所需要收集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和系統(tǒng)所需要監(jiān)控的主要對(duì)象進(jìn)行研究，旨在為加強(qiáng)機(jī)場導(dǎo)航設(shè)備的工作質(zhì)量和安全牢靠性提出方案設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)場；導(dǎo)航設(shè)備；監(jiān)控系統(tǒng)；研究

我國民航事業(yè)在客運(yùn)量和貨運(yùn)量方面均表現(xiàn)出每年上漲的趨勢。所以，保證機(jī)場安全可靠地運(yùn)行理所當(dāng)然的成為了一個(gè)十分重要的研究課題。導(dǎo)航設(shè)備作為飛機(jī)飛行的航標(biāo)，只有通過導(dǎo)航設(shè)備完成正確引導(dǎo)，才能確保飛機(jī)安全可靠的飛行。目前，機(jī)場內(nèi)安裝配置的導(dǎo)航設(shè)備越來越先進(jìn)，在很大程度上也提高了其性能。

1 系統(tǒng)的主要功能

隨時(shí)遙控功能：監(jiān)控系統(tǒng)配備有8個(gè)控制輸出信號(hào)，信號(hào)數(shù)量多，信號(hào)強(qiáng)度大，這就方便了機(jī)場指揮調(diào)度中心部隨時(shí)對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的所有導(dǎo)航設(shè)備直接進(jìn)行主備機(jī)轉(zhuǎn)換、開關(guān)機(jī)等重要操作。

任意隨時(shí)檢測：監(jiān)控系統(tǒng)上所安裝配置的軟件開放性很強(qiáng)，可以時(shí)時(shí)對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的任意導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行操作，任何信息隨時(shí)隨地進(jìn)行了解。除此之外，還能夠根據(jù)工作的具體需要，任意增加或者刪減在監(jiān)控范圍內(nèi)的導(dǎo)航設(shè)備的數(shù)量。

及時(shí)報(bào)警提醒：檢測到的報(bào)警和該報(bào)警設(shè)備存在的故障問題和故障信息通過監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確及時(shí)的反饋給監(jiān)控操作人員，確保報(bào)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，與此同時(shí)，還可以根據(jù)監(jiān)控需要設(shè)計(jì)語音提醒任務(wù)，方便操作人員進(jìn)行導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸：監(jiān)控系統(tǒng)使用RS232作為網(wǎng)絡(luò)的接口，搭載MODEM可以把數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程運(yùn)輸、專線任務(wù)進(jìn)行完成，除此之外還能夠?qū)崿F(xiàn)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)無線傳輸，使機(jī)場指揮調(diào)度中心可以及時(shí)知曉導(dǎo)航設(shè)備的正常運(yùn)行情況得到了強(qiáng)有力的保證。

多數(shù)據(jù)智能收集：導(dǎo)航設(shè)備正常工作運(yùn)行時(shí)的所有參數(shù)可以被監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行收集，包括模擬/數(shù)字信號(hào)、設(shè)備周圍環(huán)境信息等等。

數(shù)據(jù)處理、讀/存功能：將采集到的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)存儲(chǔ)也是監(jiān)控系統(tǒng)的功能之一，這項(xiàng)功能可以方便以后進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)資源共享。同時(shí)還可以隨時(shí)讀取和進(jìn)行處理運(yùn)算這些儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

監(jiān)控系統(tǒng)是由上及下逐級(jí)貫穿匯接的分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要由空管局監(jiān)控、機(jī)場監(jiān)控、區(qū)域監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控構(gòu)成[1]。監(jiān)控系統(tǒng)的四大構(gòu)成部分可以用英文簡寫成：空管局監(jiān)控——ATMBSMC、機(jī)場監(jiān)控——ASMC、區(qū)域監(jiān)控——RSMC、設(shè)備監(jiān)控——ESU。其中機(jī)場監(jiān)控（ASMC）以及設(shè)備監(jiān)控（ESU）兩大部分構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一層星形網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域監(jiān)控（RSMC）和機(jī)場監(jiān)控（ASMC）在同一范圍內(nèi)組成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一層分布式網(wǎng)絡(luò)，空管局監(jiān)控（ATMBSMC）以及區(qū)域監(jiān)控（RSMC）又組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一層分布式網(wǎng)絡(luò)。

監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程較為復(fù)雜，在保證監(jiān)控效果的同時(shí)也極大的便捷了對(duì)機(jī)場導(dǎo)航設(shè)備的監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)的具體工作流程如下：

設(shè)備監(jiān)控和設(shè)備直接連在一起，機(jī)場監(jiān)控由主控計(jì)算機(jī)構(gòu)成，同時(shí)通過電話線、無線或者專線的形式完成和設(shè)備監(jiān)控的連接。這樣設(shè)計(jì)基本上是以分布式和集中式為基礎(chǔ)，以簡便建立一個(gè)分級(jí)的監(jiān)控體系[2]。機(jī)場監(jiān)控與區(qū)域監(jiān)控完成通訊依靠的是專線或者無線的方式，與此同時(shí)，機(jī)場監(jiān)控還將對(duì)通信過程進(jìn)行授權(quán)和加密操作，用以提高系統(tǒng)通信的安全可靠性。

監(jiān)控設(shè)備的采集數(shù)據(jù)過程依靠數(shù)據(jù)采集電路來實(shí)現(xiàn)，設(shè)備監(jiān)控需要將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)還要把數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、加密以及裝備成幀。當(dāng)機(jī)場監(jiān)控進(jìn)行備用數(shù)據(jù)調(diào)用時(shí)，會(huì)把請(qǐng)求信號(hào)送達(dá)至設(shè)備監(jiān)控，由設(shè)備監(jiān)控完成權(quán)限匹配檢查后，在滿足機(jī)場監(jiān)控的要求下把會(huì)用到設(shè)備數(shù)據(jù)回送至機(jī)場監(jiān)控。由此類推，當(dāng)機(jī)場監(jiān)控進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備操作時(shí)，會(huì)把控制指令送達(dá)至設(shè)備監(jiān)控，設(shè)備監(jiān)控在收到信號(hào)后根據(jù)機(jī)場監(jiān)控的需要，通過監(jiān)控電路完成對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行操作的效果[3]。當(dāng)兩個(gè)機(jī)場在共同區(qū)域時(shí)，兩機(jī)場之間的通信和操作可以通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。比如說，某一機(jī)場需要獲得另一個(gè)機(jī)場的導(dǎo)航信息，就可以通過區(qū)域監(jiān)控發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)，由區(qū)域監(jiān)控完成權(quán)限匹配檢查后，將想要獲得的導(dǎo)航信息送達(dá)至對(duì)方，完成相同區(qū)域內(nèi)的機(jī)場之間導(dǎo)航信息資源共享?？展芫直O(jiān)控、機(jī)場監(jiān)控、區(qū)域監(jiān)控三方權(quán)限存在不同，其中機(jī)場監(jiān)控的權(quán)限最低，區(qū)域監(jiān)控的權(quán)限較高，空管局監(jiān)控的權(quán)限最高。

3 軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

中斷服務(wù)程序、主程序和兩個(gè)子程序組成了系統(tǒng)的軟件。系統(tǒng)中主程序的控制部分為本站地址讀取、溫度測量、系統(tǒng)初始化、巡檢被控設(shè)備等。中斷服務(wù)程序中，采取的是中斷方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心和監(jiān)控單位之間的通信，進(jìn)而使系統(tǒng)的監(jiān)控和監(jiān)視實(shí)時(shí)性得到了保證。在進(jìn)行巡檢的程序中，完全利用數(shù)字濾波技術(shù)和零位補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行模擬量測量。與此同時(shí)，還需要解決一些問題，在命令從監(jiān)控中心發(fā)出后，當(dāng)設(shè)備監(jiān)控程序正在進(jìn)行測量時(shí)，不排除監(jiān)控中心接收到的測量數(shù)據(jù)存在誤差的可能性。消除這樣的誤差最好的辦法就是將眾多的標(biāo)志位分別設(shè)置在主程序中不一樣的位置上，中斷服務(wù)程序通過對(duì)標(biāo)志位的判斷，就能夠知道中斷的具體位置。當(dāng)設(shè)備監(jiān)控程序執(zhí)行完測量工作時(shí)，則回送的數(shù)據(jù)是最新的，而正在執(zhí)行測量工作時(shí)，則回送的是上次測量的數(shù)據(jù)?？紤]到兩次測量的間隔時(shí)間不長，所以符合系統(tǒng)要求。

監(jiān)控程序在串行口中斷后，最開始進(jìn)行的是幀尾和幀頭的判斷，之后進(jìn)行校驗(yàn)，當(dāng)接收的數(shù)據(jù)是正確時(shí)，則會(huì)參照相應(yīng)的指令進(jìn)行操作，當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，則會(huì)完成錯(cuò)誤的相關(guān)程序。在軟件設(shè)計(jì)中，定時(shí)期的中斷程序的重要性也不言而喻，完成的主要功能是巡檢設(shè)備、看門狗、數(shù)據(jù)回送等等。

4 結(jié)束語

綜上所述，文章只是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及運(yùn)行操作過程進(jìn)行了簡單說明，但是需要運(yùn)用到多數(shù)學(xué)科的技術(shù)才能要實(shí)現(xiàn)機(jī)場導(dǎo)航的監(jiān)控系統(tǒng)，所涉及到的學(xué)科科目眾多。目前已有一部分機(jī)場已經(jīng)運(yùn)用該監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，從目前表現(xiàn)出來的效果來看相對(duì)滿意，所以監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)場導(dǎo)航設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控具有一定作用。

參考文獻(xiàn)

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[3]周鵬，欒寶寬，茹東生.機(jī)場導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].交通運(yùn)輸，2011（8）：196-197.