S模式數(shù)據(jù)在空管自動化系統(tǒng)關(guān)聯(lián)機(jī)制中的應(yīng)用

黃帆

摘要：空管自動化系統(tǒng)是空中交通管制工作中最重要的設(shè)備之一，S模式的發(fā)展為系統(tǒng)各項功能的優(yōu)化提供了契機(jī)。該文通過研究廣州區(qū)域管制中心主備自動化系統(tǒng)的飛行計劃與航跡關(guān)聯(lián)機(jī)制以及S模式數(shù)據(jù)在其中的應(yīng)用，為管制和技術(shù)部門提供參考，同時有利于s模式技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：空管自動化系統(tǒng)；s模式；關(guān)聯(lián)機(jī)制

1.背景

目前，空中交通管制員主要通過航空器的二次代碼對其進(jìn)行識別，在廣州區(qū)域管制中心，由于二次代碼數(shù)量不夠且空域流量較大等原因，經(jīng)常出現(xiàn)航班二次代碼重復(fù)而導(dǎo)致航跡和飛行計劃關(guān)聯(lián)錯誤，對管制工作造成了很大困擾，不利于安全保障。

相對于傳統(tǒng)的A/C模式雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)，s模式技術(shù)的應(yīng)用不但能夠減少同步和異步干擾，還能提供更豐富的信息，增強(qiáng)航跡跟蹤能力。目前，國內(nèi)外很多空管自動化系統(tǒng)已經(jīng)能夠利用S模式數(shù)據(jù)中的24位地址碼、航班號等信息優(yōu)化飛行計劃和航跡的關(guān)聯(lián)處理，減少關(guān)聯(lián)錯誤等問題的發(fā)生。

因此，本文對廣州區(qū)域管制中心所使用的兩套空管自動化系統(tǒng)的自動關(guān)聯(lián)機(jī)制部分進(jìn)行研究，分別是Thalesv5主用自動化系統(tǒng)和NUMEN 2000備份自動化系統(tǒng)，并分析它們在上述處理機(jī)制上的異同，為S模式技術(shù)的后續(xù)應(yīng)用提供參考。2S模式數(shù)據(jù)

S模式雷達(dá)監(jiān)視是S模式技術(shù)的重要應(yīng)用之一。S模式雷達(dá)監(jiān)視分為ELS（基本監(jiān)視）和EHS（增強(qiáng)監(jiān)視）兩個階段。ELS包含的數(shù)據(jù)有：ICAO 24位地址碼、MODE 3/A二次代碼、s模式高度報告、飛行狀態(tài)、數(shù)據(jù)鏈能力報告、常用GICB機(jī)載能力報告、航班號等，EHS在ELS的基礎(chǔ)上增加選擇高度意圖、航跡和轉(zhuǎn)彎報告、航向和速度報告等信息。

S模式雷達(dá)目標(biāo)報告符合ASTERIX Category 048格式，其中二次代碼信息在1048/070項，24位地址碼信息在1048/220項，航班號信息在1048/240項，這幾項信息可用于航空器識別。s模式的其他信息可用于優(yōu)化航跡處理、告警計算等功能。

3空管自動化系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)機(jī)制

3.1Thales V5自動化系統(tǒng)

系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)首先考慮以下三個判斷條件：1）航跡的航班號與飛行計劃的航班號一致；2）航跡的24位地址碼與飛行計劃的24位地址碼一致；3）航跡的二次代碼與計劃的二次代碼（ASSR/PSSR）一致。以上條件分別有各自的權(quán)重（可離線配置），若條件成立，則相應(yīng)權(quán)重會加至航跡/計劃對的關(guān)聯(lián)可靠度。

航跡計劃對的關(guān)聯(lián)可靠度大于等于離線設(shè)置的最小值，則檢查：1）航跡是否在航路曲面模型里；2）對于航跡當(dāng)前所在位置，飛行計劃的預(yù)計時間與航跡的時間是否相差小于離線設(shè)置的時間。

三個判斷條件至少滿足一個且通過位置和時間窗口的檢查，則系統(tǒng)對關(guān)聯(lián)可靠度較高的航跡/計劃對進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

3.2NUMEN 2000自動化系統(tǒng)

系統(tǒng)中處理如下：1）如果離線設(shè)置為自動關(guān)聯(lián)需要檢查地址碼，則在航跡和計劃均攜帶有24位地址碼且24位地址碼相同時自動關(guān)聯(lián)，否則不關(guān)聯(lián)；21如果航跡和計劃至少有一方缺失24位地址碼，則系統(tǒng)檢查二次代碼的一致性，如果滿足再進(jìn)行航路和時間方面的一致性檢查，所有條件都滿足后才進(jìn)行自動關(guān)聯(lián)；3）如果航跡和計劃至少有一方缺失24位地址碼，且二次代碼的一致性也無法驗證，系統(tǒng)將檢查航班號的一致性。如果航班號相同，再進(jìn)行航路和時間方面的一致性檢查，所有條件都滿足后才進(jìn)行自動關(guān)聯(lián)。

航路和時間的一致性條件要求同時滿足：1）航跡的實際位置到計劃航路的距離不低于離線設(shè)置值；2）根據(jù)航跡的當(dāng)前位置和速度，預(yù)測其到達(dá)計劃航路上最近一個報告點(diǎn)的時刻，和計劃里的預(yù)計到達(dá)報告點(diǎn)時間相差不超過離線設(shè)置值；31航跡的當(dāng)前航向和最近的計劃航路的方向相差不超過離線設(shè)置值。

3.3差異及分析

兩套系統(tǒng)在實現(xiàn)系統(tǒng)航跡和飛行計劃關(guān)聯(lián)時，均考慮航空器24位地址碼、二次雷達(dá)應(yīng)答機(jī)代碼、航班號、位置、時間等多種匹配因素，允許設(shè)置優(yōu)先級或聯(lián)立條件實現(xiàn)自動關(guān)聯(lián)處理。雖然兩套系統(tǒng)的總體原則大致一樣，但在處理細(xì)節(jié)上不盡相同，具體情況見表1。

Thales v5系統(tǒng)允許用戶自己離線配置和調(diào)整24位地址碼、二次代碼、航班號這三種識別信息的權(quán)重，并綜合考慮這三種信息的一致性來計算相關(guān)可靠度。而NUMEN 2000系統(tǒng)則按照優(yōu)先級從高到低排列，高優(yōu)先級的條件滿足后不再對低優(yōu)先級的條件進(jìn)行檢查，優(yōu)先級的順序無法修改。

目前，由于S模式技術(shù)尚未全面應(yīng)用，航空器所提供的航班號信息不一定準(zhǔn)確，飛行計劃中18編組的24位地址碼也可能存在錯誤或缺失，因此，在目前的階段，二次代碼還是最重要的識別依據(jù)，但隨著S模式技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，工作程序?qū)⒅鸩揭?guī)范化，24位地址碼、航班號的信息將發(fā)揮更重要的作用。

4結(jié)束語

本文研究廣州區(qū)域管制中心主備自動化系統(tǒng)的飛行計劃與航跡關(guān)聯(lián)機(jī)制以及S模式數(shù)據(jù)在其中的應(yīng)用，分析對比兩套系統(tǒng)的處理差異。S模式技術(shù)的進(jìn)一步推廣需要空管自動化系統(tǒng)的支持，必要時需要對系統(tǒng)進(jìn)行合理改造，因此，S模式數(shù)據(jù)在自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究尤為重要。下一步工作可對系統(tǒng)的航跡跟蹤處理、危險告警計算等功能進(jìn)行深入研究，分析S模式數(shù)據(jù)在這些模塊中的應(yīng)用。endprint