關(guān)于部分國產(chǎn)空管自動化系統(tǒng)若干問題的探討

戈柱振

摘要；隨著國產(chǎn)空管自動化系統(tǒng)的發(fā)展，其在國內(nèi)各大管制區(qū)的應(yīng)用也變得越來越普遍。但是在實際運行過程中經(jīng)常會發(fā)生一些諸如雷達信號高度跳變、飛行計劃丟失、飛行計劃與雷達航跡不能自動相關(guān)等問題。此文展示了筆者在維護自動化系統(tǒng)過程中遇到的一些問題，并就問題發(fā)生的原因和對于維護工作的建議與同行一起探討。

關(guān)鍵詞：空管；自動化；飛行計劃

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）07-0242-02

1概述

近年來，隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的騰飛，民航業(yè)也得到了大力發(fā)展，越來越多的乘客選擇乘機去旅行，且越來越多的支線機場正在逐步興建，因此這給了民航空管行業(yè)一個不小的挑戰(zhàn)。作為飛機運行過程中重要的一環(huán)，空中交通管制扮演著舉足輕重的角色。因此能有一套安全可靠、得心應(yīng)手的空管自動化系統(tǒng)變得尤為重要和迫切。

空管自動化系統(tǒng)實施空中交通管制的重要系統(tǒng)，在實施雷達管制以后，空管自動化系統(tǒng)成為了航空管制員管理空中交通的重要手段之一。它通過綜合一次雷達/二次雷達/ADS-C/ADS-B/MLAT等監(jiān)視數(shù)據(jù)、航行動態(tài)固定格式電報、AIDC電報、地面控制中心操作數(shù)據(jù)等各類信息，向管制員實時提供管制空域內(nèi)的飛行態(tài)勢，管制員基于此飛行動態(tài)，對在管制區(qū)域內(nèi)飛行的航空器實施管制，保證飛行流量和飛行安全。

2應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)在用的空管自動化系統(tǒng)主要包括成都川大智勝空管自動化系統(tǒng)、成都民航二所空管自動化系統(tǒng)、南京四十八所空管自動化系統(tǒng)等。其中THALES自動化系統(tǒng)、INDRA自動化系統(tǒng)、Telephordcs自動化系統(tǒng)為七大區(qū)域管制中心主用的空管自動化系統(tǒng)，而其他的國產(chǎn)空管自動化系統(tǒng)主要作為主用系統(tǒng)或備用系統(tǒng)應(yīng)用在空管分局（站）、機場等單位。隨著技術(shù)水平的不斷提升，國產(chǎn)空管自動化系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性不斷提高，但一些影響管制員指揮的系統(tǒng)故障還會經(jīng)常出現(xiàn)。諸如飛行計劃丟失、飛行計劃與雷達航跡不相關(guān)、報文不干預(yù)飛行計劃的狀態(tài)變遷、雷達航跡丟失、雷達航跡高度跳變、自動拍發(fā)起飛落地報失效、告警功能失效、誤告警等。對這些故障的分析有助于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患，改進自動化系統(tǒng)的功能，為安全指揮奠定扎實的基礎(chǔ)。本文針對實際運行過程中川大智勝主用空管自動化系統(tǒng)、民航二所備份空管自動化系統(tǒng)常見問題作分析，期望能給系統(tǒng)維護人員帶來一些建議和參考。

3川大自動化系統(tǒng)簡介

呼和浩特使用的川大自動化系統(tǒng)是一套集單雷達信號前端處理、多雷達雷達信號融合、雷達信號和ADS-B信號融合處理、飛行計劃處理、飛行態(tài)勢顯示、告警處理、飛行數(shù)據(jù)記錄、屏幕數(shù)據(jù)記錄為一體的主用空管自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，通過冗余局域網(wǎng)和DARD旁路網(wǎng)將各個信息處理設(shè)備和工作站等系統(tǒng)單元連接起來，協(xié)同工作，并與雷達/ADS-B信息源、AFTN網(wǎng)、氣象設(shè)備以及其他ATC自動化處理系統(tǒng)等各種相關(guān)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)互連，進行數(shù)據(jù)、電報、控制信息的交換。

系統(tǒng)包含了監(jiān)視數(shù)據(jù)顯示席、飛行計劃數(shù)據(jù)顯示席、飛行計劃數(shù)據(jù)編輯席、適應(yīng)性數(shù)據(jù)維護席、監(jiān)視管理席等一系列空管指揮所需的席位。系統(tǒng)具備短期沖突告警預(yù)警、告警，低高度告警、危險區(qū)侵入告警、RVSM告警、特殊二次代碼告警等功能。

4二所備用自動化系統(tǒng)簡介

二所備用空管自動化系統(tǒng)是基于Linux多任務(wù)操作系統(tǒng)的空管自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用開放式體系和分布式計算的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用高分辨率彩色圖形顯示器和高性能的服務(wù)器和工作站，具有處理雷達數(shù)據(jù)種類多、處理數(shù)據(jù)精度高，實時性強、性價比高、易于擴展等特點。

二所備用空管自動化系統(tǒng)是對多協(xié)議多路空管雷達進行實時數(shù)據(jù)接收、處理、發(fā)送、顯示的一體化空管自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)采用開放、分布式的體系結(jié)構(gòu)，IOOM/IOOOM的Ethernet網(wǎng)絡(luò)，將系統(tǒng)各部分有機地聯(lián)接起來。整個系統(tǒng)配置靈活，擴展方便，能根據(jù)實際需要增加席位，以滿足不同的需求。主、備機之間自動同步數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)實時手動/自動切換。

二所備用空管自動化系統(tǒng)能夠處理多部雷達數(shù)據(jù)，采用動態(tài)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法，形成的系統(tǒng)航跡穩(wěn)定可靠、精度高。能夠同步記錄和回放單雷達數(shù)據(jù)和系統(tǒng)航跡數(shù)據(jù)，能夠處理各種報文，對航路進行解析，實現(xiàn)雷達目標與飛行計劃的自動和手動相關(guān)，雷達目標的手動和自動移交，進程單打印。能夠?qū)ο到y(tǒng)航跡進行各種告警處理，對雷達目標高度進行QNH修正，在雷達目標丟失后能夠通過飛行計劃外推航跡。

5常見問題分析

5.1川大智勝主用自動化系統(tǒng)今日動態(tài)中飛行計劃丟失5.1.1問題描述

某年4月3日12：37飛行服務(wù)室反映主用川大空管自動化系統(tǒng)原本11月4日執(zhí)行的航班號GCR6493的飛行計劃延誤至11月5日，在發(fā)送了CHG報后在“今日動態(tài)”中丟失。后飛服人員手工新增了此航班的計劃，為了取消之前的電報發(fā)送了CNL報，又發(fā)送FPL報后發(fā)現(xiàn)航班狀態(tài)仍為“取消”狀態(tài)。最后只能手工將該航班的狀態(tài)改為“FPL”后恢復正常。

5.1.2問題分析

飛行計劃丟失是川大自動化系統(tǒng)經(jīng)常遇到的問題，尤其在航班延誤、返航、跨天等這些特殊的情況下更為可能。川大自動化系統(tǒng)顯示航班飛行計劃信息的有兩個界面，分別為“航班信息”和“今日動態(tài)”，其中航班信息顯示的信息由FDP（飛行計劃處理）進程負責處理并送FDD（飛行計劃顯示）進行顯示。而今日動態(tài)中的飛行計劃信息的創(chuàng)建、更新、生命周期的管理等都是通過PLANSVR（飛行計劃服務(wù)進程）進程來實現(xiàn)的。兩個進程間既有聯(lián)系又有區(qū)別，導致在處理飛行計劃時可能充在不一致或不同步的情況出現(xiàn)。就上述問題而言，經(jīng)過維護人員檢查日志和報文，發(fā)現(xiàn)導致上述飛行計劃在今日動態(tài)中丟失的原因有兩個，1）在發(fā)送CHG報時系統(tǒng)默認為在DOF項中日期自動填為11月4日，修改了11月5日的航班起飛時間，導致該航班成為歷史航班，故在“今日動態(tài)”中丟失。2）川大自動化系統(tǒng)默認CNL報目前設(shè)置為取消相應(yīng)航班計劃，并不是只取消相應(yīng)航班的FPL報，故在發(fā)送完CNL報后，航班狀態(tài)變?yōu)椤叭∠?，所以再發(fā)送FPL報也改變不了航班的狀態(tài)。

5.1.3同類問題建議

遇此情況建議管制人員手工新增一條航班的計劃，并且發(fā)送FPL報，且在DOF項中應(yīng)填入正確的航班日期。如FPL報發(fā)送錯誤后，無法改變航班狀態(tài)，建議不要發(fā)送CNL報，直接發(fā)送CHG修改領(lǐng)航計劃即可。如果已發(fā)送了CNL報，航班狀態(tài)變?yōu)椤叭∠?，建議手動將其改為“FPL”狀態(tài)。

5.2川大智勝主用自動化系統(tǒng)航班在管制區(qū)內(nèi)未自動相關(guān)

5.2.1問題描述

某年4月3日UTC時間8：00左右哈爾濱飛鄂爾多斯的航班CES5822（A1207）在進入?yún)^(qū)域管制室管制區(qū)內(nèi)未自動相關(guān)。

5.2.2問題分析

川大自動化系統(tǒng)飛行計劃與雷達航跡自動相關(guān)的條件包括以下幾種：1）雷達航跡的SSR碼與飛行計劃的SSR碼一致；2）飛行計劃的狀態(tài)處于預(yù)激活、協(xié)調(diào)、移交、控制中的一種；3）飛行計劃有實起時間；4）飛行計劃航路解析結(jié)果有出界點和入界點；5）雷達航跡與計劃航線的水平偏航距離不超過100千米；6）雷達航跡點與計劃航跡點的距離偏差不超過400千米；7）手動掛簡標牌后系統(tǒng)不再自動相關(guān)；8）對于已相關(guān)的或人工去相關(guān)的計劃，系統(tǒng)不再自動相關(guān)。

經(jīng)查看該航班未有偏航飛行，且收到的報文已正常作用到相應(yīng)計劃，根據(jù)FDP（飛行計劃處理進程）日志分析。發(fā)現(xiàn)航班CES5822（A1207）在UTC時間7：59從哈爾濱起飛，F(xiàn)DP在9：13才收到A1207的航跡，但9：15該航跡又結(jié)束了，在同一分鐘內(nèi)又收到了SSR為A1207的航跡，在9：53時系統(tǒng)又收到了A1207的新航跡，并且這個航跡與9；15收到的A1207航跡不是同一個航跡，其航跡號不同，同時9：53在收到了A1207的新航跡后又收到了結(jié)束包。

系統(tǒng)在9：41時人工掛簡標牌，10：26人工去簡標牌，之后馬上與計劃CES5822自動相關(guān)，10：39收到A1207航跡的結(jié)束包。在9；41與10：26這一段時間內(nèi)由于人工掛簡標牌，所以系統(tǒng)FDP無法進行自動相關(guān)。

5.2.3同類問題建議

遇到此類問題建議維護人員按照飛行計劃與雷達航跡自動相關(guān)的條件去核對查找是否有不滿足的條件。在查找原因過程中可結(jié)合相關(guān)報文、雷達信號、程序日志等進行原因分析。管制員可采取手動相關(guān)或掛簡標牌等措施進行應(yīng)急處置。

5.3川大智勝主用自動化系統(tǒng)航班在落地后未自動拍發(fā)落地報

S.3.1問題描述

某年1月27日，航班HXA2626（A2525）在呼和浩特白塔機場于21：39落地，但自動化系統(tǒng)未自動拍發(fā)落地報。

5.3.2問題分析

通過對原始雷達數(shù)據(jù)分析，雷達目標A2525在機場降落后，雷達頭停止發(fā)送目標A2525的雷達信息，此時SDD上A2525目標處于外推狀態(tài)。在外推時間內(nèi)，雷達頭沒有發(fā)送目標A2525的終止包，目標A0031起飛，此時雷達頭將目標A2525的原始航跡號分配給目標A0031，目標A0031使用目標A2525的原始航跡號，造成雷達處理進程認為目標A2525將變碼為目標A0031，即保持融合航跡號不變，SSR變?yōu)锳0031，計劃和融合航跡相關(guān)通過融合航跡號關(guān)聯(lián)，從而造成HXA2626與A0031相關(guān)，在下一個周期，F(xiàn)DP檢查到雷達目標SSR（A0031）與航班計劃的SSR（A2525）不一致，航班去相關(guān)，此種情況下EDP收不到雷達處理進程發(fā)送的A2525終止信號，不能觸發(fā)自動發(fā)送落地報；同時A0031不再使用A2525的原始航跡號。

5.3.3同類問題建議

此類情況屬于特殊情況，遇到無法自動拍發(fā)落地報時。要通過回放當時的雷達數(shù)據(jù)，看航空器的飛行高度、距本場中心點的距離、落地時間參數(shù)、降落速度門限等是否符合自動拍發(fā)落地報的條件。同時在沒有本場雷達的情況下，在飛機落地時，雷達信號極易出現(xiàn)跳變，這種狀況出現(xiàn)時要查看雷達信號的高度、速度等是否有不連續(xù)的變化出現(xiàn)。

5.4二所備用自動化系統(tǒng)航班在管制區(qū)內(nèi)未自動相關(guān)

5.4.1問題描述

某年1月24日11：28區(qū)域管制室反映航班HXA2652（烏蘭——呼和）在起飛后未自動相關(guān)（進交接點前航路：ZBUL-HLH-IKITI-P110）。

5.4.2問題分析

二所備用自動化系統(tǒng)雷達航跡與飛行計劃自動相關(guān)的條件包括：1）系統(tǒng)航跡沒有重碼。2）飛行計劃的識別標記與系統(tǒng)航跡的識別標記一致，（包括a）飛行計劃的SSR碼必須與系統(tǒng)航跡的SSR碼一致。b）飛行計劃的ADS航班號和飛行計劃一致。c）飛行計劃的地址碼和系統(tǒng)航跡的地址碼一致。）3）飛行計劃的狀態(tài)符合自動相關(guān)的客觀條件。4）飛行方向一致。5）航偏距在參數(shù)指定范圍內(nèi)。6）系統(tǒng)航跡當前位置與計劃航跡位置誤差在參數(shù)指定范圍內(nèi)。

經(jīng)現(xiàn)場回放雷達信號分析，該雷達航跡于P110點開始出現(xiàn)，但計劃航跡尚處在IKITI點之外，距離483km，不滿足自動相關(guān)條件。經(jīng)過與川大自動化航班過點時間對比發(fā)現(xiàn)在過HLH點時二所自動化系統(tǒng)晚了25分鐘。查看基礎(chǔ)資料中航路信息，發(fā)現(xiàn)城市航路對中的過交接點和飛行到進交接點的時間參數(shù)有錯誤。

5.4.3同類問題建議

每個廠家的自動化系統(tǒng)對于在判斷雷達航跡與飛行計劃自動相關(guān)的條件都不相同。但不相關(guān)的原因就筆者維護經(jīng)驗來看，最常見的包括飛行計劃的二次代碼碼與雷達航跡的二次代碼不相同或飛行計劃航跡與實際雷達航跡的距離大于相關(guān)距離。假如是后者，如果雷達航跡沒有問題，則很有可能是飛行計劃航跡解析錯誤，這時要查看報文解析是否正確，基礎(chǔ)資料庫中的航路航線資料是否正確等。

6結(jié)束語

自動化系統(tǒng)是實施空中交通管制所用到的最重要的系統(tǒng)之一，其能否安全、穩(wěn)定運行直接關(guān)系到空中交通指揮工作能否順利進行。因此分析自動化系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問題對于改進系統(tǒng)缺陷、進行系統(tǒng)升級有著至關(guān)重要的作用。以上是筆者在維護自動化系統(tǒng)時的一些總結(jié)，希望能與兄弟單位的設(shè)備維護人員一起交流。筆者在維護自動化系統(tǒng)方面還是一個新手，經(jīng)驗有所不足，希望與大家一起交流，共同推動國產(chǎn)空管自動化系統(tǒng)的應(yīng)用。