廣漢機(jī)場(chǎng)綜合顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

盧勇

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院 空管中心，四川 德陽(yáng) 618307）

空中交通管理對(duì)空中交通安全的重要性是不言而喻的，它是指管制員通過(guò)一定的技術(shù)手段，按照一定的規(guī)則對(duì)航空飛行器施加控制，保障空中交通通暢和安全所采取的措施和行為?？罩薪煌ü芾碇饕丝罩薪煌ü苤?、航空氣象服務(wù)、飛行警告和飛行情報(bào)服務(wù)等幾類(lèi)重要業(yè)務(wù)，提供這些業(yè)務(wù)的目的是防止航空器相撞，避免航空出現(xiàn)意外情況，保障空中交通安全，提高飛行效率?？罩薪煌ò踩菀资艿娇罩薪煌髁俊w行器飛行特點(diǎn)、飛行員對(duì)飛機(jī)的控制和天氣條件等多種因素的影響，因此，在對(duì)空中交通進(jìn)行指揮時(shí)，管制員除了依賴(lài)?yán)走_(dá)和監(jiān)視等地面設(shè)備以外，還要依靠通信、導(dǎo)航、氣象、情報(bào)等許多綜合信息。因此，建立綜合顯示系統(tǒng)，將管制、情報(bào)、氣象和雷達(dá)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)提供給管制員是非常有必要的，這樣不僅能保證航空器安全、高效、有序地運(yùn)行，還能促進(jìn)航空事業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的航空飛行流量增速很快，西南地區(qū)尤為明顯，由于西南地區(qū)山多、地面交通不便等原因，航空飛行流量超過(guò)了全國(guó)的平均值，達(dá)到了20%以上。航空流量的增加對(duì)航空安全提出了更高的要求，因此，提供高度綜合、有效集成的空管數(shù)據(jù)成了當(dāng)務(wù)之急。目前，空管業(yè)務(wù)中的管制、情報(bào)、氣象、雷達(dá)等信息系統(tǒng)均相互獨(dú)立，系統(tǒng)間缺少信息的有效共享和數(shù)據(jù)綜合利用，綜合顯示系統(tǒng)在廣漢機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用就是為了提高各種信息數(shù)據(jù)在空管業(yè)務(wù)部門(mén)與管制席位間快速、安全、高效的傳遞，解決了因業(yè)務(wù)模塊化造成的各信息系統(tǒng)間的相互獨(dú)立問(wèn)題。綜合顯示系統(tǒng)的應(yīng)用不但實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的集成，也對(duì)空管數(shù)據(jù)和管制業(yè)務(wù)進(jìn)行了充分融合，提高了空管數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用水平。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由數(shù)據(jù)采集、綜合顯示、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)以及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和維護(hù)四部分組成。數(shù)據(jù)采集是將管制、情報(bào)、氣象、雷達(dá)等各種數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)接入到管制綜合顯示數(shù)據(jù)庫(kù)中。綜合顯示是將管制員需要的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合然后圖形化并顯示出來(lái)，為用戶(hù)提供了高度集成的管制業(yè)務(wù)支撐和數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)為高度集成的數(shù)據(jù)應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｏ到y(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和維護(hù)，用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置和監(jiān)控，方便維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷和維護(hù)。四個(gè)部分構(gòu)成了一個(gè)完整的系統(tǒng)，不僅為管制員提供了比較全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的信息，而且保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，也方便了維護(hù)人員的后期維護(hù)。

2 系統(tǒng)功能和組成

綜合顯示系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集是基礎(chǔ)，是重要的數(shù)據(jù)來(lái)源；綜合顯示是系統(tǒng)的核心，滿(mǎn)足了用戶(hù)使用系統(tǒng)的功能性需求；數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)是數(shù)據(jù)集成和傳輸?shù)闹匾Ｕ?，它將空管多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整合，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的安全傳輸；而系統(tǒng)監(jiān)控和維護(hù)則為系統(tǒng)管理和故障診斷提供支持。數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)監(jiān)控和維護(hù)分別從數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)安全保障和系統(tǒng)管理的角度為管制綜合顯示提供應(yīng)用、管理和維護(hù)支持。綜合顯示系統(tǒng)部分的功能組成如圖2所示。

2.1 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包含了氣象數(shù)據(jù)處理、情報(bào)處理、航班動(dòng)態(tài)處理和靜態(tài)資料處理四個(gè)子系統(tǒng)，其主要功能是根據(jù)氣象、航行通告等各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)向管制綜合信息集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)同步。

氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是從各氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)，包括實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)、氣象自動(dòng)觀測(cè)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、遙測(cè)數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星云圖等各類(lèi)氣象數(shù)據(jù)的采集，并將這些數(shù)據(jù)存入到管制綜合業(yè)務(wù)管理工作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。航行情報(bào)系統(tǒng)主要是把航線(xiàn)航路、航圖、機(jī)場(chǎng)資料等相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和文件服務(wù)器上。航班動(dòng)態(tài)處理系統(tǒng)主要是采集當(dāng)天實(shí)時(shí)最新的航班動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)資料處理系統(tǒng)則是將紙質(zhì)資料掃描成電子文檔存入系統(tǒng)中。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

圖2 綜合顯示系統(tǒng)部分功能結(jié)構(gòu)圖

2.2 管制業(yè)務(wù)通報(bào)處理系統(tǒng)

管制業(yè)務(wù)通報(bào)子系統(tǒng)針對(duì)各數(shù)據(jù)特性，具有在各終端進(jìn)行各信息的發(fā)布、綜合顯示以及自動(dòng)保存、自動(dòng)提醒、歷史記錄的在線(xiàn)查詢(xún)等功能，解決了目前管制在工作方式上存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了管制綜合業(yè)務(wù)的電子化管理，提高了工作效率。管制業(yè)務(wù)通報(bào)處理系統(tǒng)主要包括通用航空活動(dòng)管理、流量控制、信息通告管理、空軍活動(dòng)管理等子系統(tǒng)。

通用航空活動(dòng)管理為用戶(hù)提供了通用航空信息的新增、編輯、查詢(xún)等功能，用戶(hù)可提前輸入通用航空數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)關(guān)聯(lián)功能，系統(tǒng)可自動(dòng)將數(shù)據(jù)生效并進(jìn)行提醒，然后顯示出對(duì)應(yīng)的詳細(xì)信息；當(dāng)生效結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)在界上清理掉相關(guān)數(shù)據(jù)，但只是邏輯清理，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)仍然存在，方便用戶(hù)對(duì)歷史記錄進(jìn)行查詢(xún)。流量控制主要是實(shí)現(xiàn)管制室流量控制信息的發(fā)布、解除相關(guān)的顯示和處理流程、對(duì)席位終端新增的流量控制以及對(duì)刪除的流量控制信息進(jìn)行提醒。信息通告管理主要是提供對(duì)各種通告的制作、儲(chǔ)存、查詢(xún)等功能，系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)發(fā)布的各通告功能，在相關(guān)席位終端實(shí)現(xiàn)信息的接收和顯示；在通告生效期內(nèi)，并根據(jù)通告的重要程度，進(jìn)行分級(jí)管理，按照通告優(yōu)先級(jí)進(jìn)行自動(dòng)提醒和顯示?？哲娀顒?dòng)支持用戶(hù)錄入空軍計(jì)劃，并對(duì)其進(jìn)行編輯和修改；支持錄入空軍活動(dòng)機(jī)場(chǎng)，并對(duì)其進(jìn)行管理；支持計(jì)劃批號(hào)、起飛機(jī)場(chǎng)、降落機(jī)場(chǎng)等信息的查詢(xún)。

2.3 氣象信息顯示系統(tǒng)

氣象信息顯示系統(tǒng)主要包括自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)、氣象雷達(dá)回波圖、氣象衛(wèi)星云圖和氣象數(shù)據(jù)庫(kù)氣象報(bào)文數(shù)據(jù)的集成顯示。自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)顯示主要實(shí)現(xiàn)對(duì)本場(chǎng)自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)顯示，包括能見(jiàn)度、風(fēng)向風(fēng)速、云底高度、修正海壓、場(chǎng)面氣壓、溫度、濕度等自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，這些自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)能夠在同一界面顯示。雷達(dá)數(shù)據(jù)查詢(xún)顯示主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)更新最新的雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，用戶(hù)對(duì)查詢(xún)出來(lái)的數(shù)據(jù)可進(jìn)行放大、縮小等相關(guān)操作，可根據(jù)時(shí)間降序?qū)χ付〞r(shí)間段氣象雷達(dá)回波圖進(jìn)行動(dòng)畫(huà)顯示。衛(wèi)星數(shù)據(jù)查詢(xún)顯示主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)更新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，用戶(hù)對(duì)查詢(xún)出來(lái)的數(shù)據(jù)可進(jìn)行放大、縮小等相關(guān)操作，可根據(jù)時(shí)間降序?qū)χ付〞r(shí)間段氣象衛(wèi)星云圖進(jìn)行動(dòng)畫(huà)顯示。

2.4 航行通告顯示系統(tǒng)

航行通告是各個(gè)部門(mén)之間進(jìn)行信息傳遞和交換的數(shù)據(jù)載體，由于不同部門(mén)之間傳遞的信息內(nèi)容和格式均不相同，因此，在發(fā)送通告時(shí)需要采用訂制的發(fā)送模板，這樣才能保證通告在各部門(mén)和席位間的可靠、有效傳遞。航行通告顯示系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的航行通告的編制、發(fā)布和查詢(xún)，可自動(dòng)將各類(lèi)通告信息進(jìn)行保存和下載，而且還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通告信息的簽收、反饋、顯示和提醒。

2.5 電子值班系統(tǒng)

電子值班系統(tǒng)對(duì)值班人員進(jìn)行工作交接時(shí)具有重要作用，它不僅滿(mǎn)足了值班人員的換班需求，同時(shí)，還提供了在崗過(guò)程中的重要事件以及交接班時(shí)間點(diǎn)重要的空管業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對(duì)責(zé)任的移交和劃分有明確的指導(dǎo)作用。在交接班的過(guò)程中，系統(tǒng)可提取數(shù)據(jù)，按照交接班規(guī)范自動(dòng)填寫(xiě)。電子值班系統(tǒng)主要提供班組預(yù)交班、班前講評(píng)以及班后講評(píng)等功能，能夠增加、減少班組，同時(shí)實(shí)現(xiàn)班組成員管理以及人員上班安排。

班組預(yù)交班可以自動(dòng)填寫(xiě)空軍活動(dòng)、設(shè)備故障、設(shè)備停機(jī)、特殊天氣、RVR、使用跑道、限制情況、專(zhuān)機(jī)和重要飛行、通用航空、航行通告等欄目的信息，用戶(hù)也可以直接在其上進(jìn)行添加、刪除、修改等操作。班前講評(píng)中，用戶(hù)可以在交班查詢(xún)內(nèi)容區(qū)輸入交班人、交班時(shí)間后查詢(xún)符合相應(yīng)條件的交接班記錄，在分條提示該欄目?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上同時(shí)標(biāo)明了該信息來(lái)自于哪一個(gè)交班人和交班時(shí)間以確定班次。班后講評(píng)類(lèi)似于班主預(yù)交班的界面，除了特殊情況、班后講評(píng)兩欄以外都是不能修改的，僅僅提供用戶(hù)作為班后講評(píng)的依據(jù)，交接內(nèi)容可以打印出來(lái)，也可保存為word文檔。

2.6 系統(tǒng)管理和配置

系統(tǒng)管理不僅面向管制部門(mén)，同時(shí)，也對(duì)其他相關(guān)部門(mén)提供數(shù)據(jù)支持和應(yīng)用服務(wù)。由于每個(gè)部門(mén)的業(yè)務(wù)性質(zhì)和功能均有所不同，導(dǎo)致了在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)擁有不同的要求和操作習(xí)慣，因此，需要利用配置的方式對(duì)終端用戶(hù)訪問(wèn)的要求進(jìn)行說(shuō)明。目前，支持對(duì)系統(tǒng)參數(shù)和用戶(hù)權(quán)限進(jìn)行管理，包括用戶(hù)個(gè)人信息、訪問(wèn)授權(quán)、用戶(hù)接口和系統(tǒng)參數(shù)的管理。用戶(hù)個(gè)人信息管理提供了增加、查找、修改用戶(hù)信息等功能。訪問(wèn)授權(quán)管理針對(duì)選定的用戶(hù)提供以席位為基礎(chǔ)得到授權(quán)管理，并提供授權(quán)鎖定功能。用戶(hù)接口管理可通過(guò)對(duì)用戶(hù)訪問(wèn)的模塊進(jìn)行增加和修改，使用戶(hù)獲得訪問(wèn)不同接口的權(quán)限。系統(tǒng)參數(shù)管理主要是提供系統(tǒng)運(yùn)行中各種靜態(tài)參數(shù)的添加、修改和查看修改日志的功能。

2.7 系統(tǒng)監(jiān)控與維護(hù)

系統(tǒng)監(jiān)控主要是方便相關(guān)部門(mén)進(jìn)行維護(hù)，包括數(shù)據(jù)采集情況監(jiān)控、終端運(yùn)行情況監(jiān)控和服務(wù)器運(yùn)行情況監(jiān)控三個(gè)部分。數(shù)據(jù)采集情況監(jiān)控主要是針對(duì)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)資料、航行通告數(shù)據(jù)庫(kù)采集、自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)采集、雷達(dá)數(shù)據(jù)采集、衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集、航班動(dòng)態(tài)和空軍計(jì)劃采集運(yùn)行情況的監(jiān)控，同時(shí)，系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)以圖形化的方式直觀顯示出來(lái)，正常時(shí)以綠色表示，異常時(shí)以紅色提示告警。終端運(yùn)行情況監(jiān)控可以查看系統(tǒng)正在使用的終端數(shù)量，并能詳細(xì)顯示出這些終端的軟件版本、訪問(wèn)日志、故障日志、終端登錄IP地址和登錄的用戶(hù)、時(shí)間等信息。服務(wù)器運(yùn)行情況監(jiān)控可以查看各服務(wù)器系統(tǒng)核心進(jìn)程以及系統(tǒng)服務(wù)器總磁盤(pán)空間數(shù)量、使用數(shù)量、使用百分比等磁盤(pán)資源使用情況，當(dāng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)異常時(shí)會(huì)報(bào)警，系統(tǒng)服務(wù)器的內(nèi)存超過(guò)告警閾值時(shí)也會(huì)提示告警。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜合顯示系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了通信、導(dǎo)航、監(jiān)視、氣象、情報(bào)等信息的有效集成，加強(qiáng)了各業(yè)務(wù)部門(mén)之間的信息溝通和交互，解決了因信息不完整、接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、共享性差、不能自動(dòng)更新造成的諸多問(wèn)題。綜合顯示系統(tǒng)主要是為管制部門(mén)提供服務(wù)，同時(shí)，也對(duì)其他空管業(yè)務(wù)部門(mén)提供支持，實(shí)現(xiàn)了氣象自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星云圖、氣象雷達(dá)回波、航行情報(bào)、航班飛行動(dòng)態(tài)、流量控制、空軍飛行動(dòng)態(tài)等多類(lèi)型數(shù)據(jù)的圖形化顯示和集中查詢(xún)；滿(mǎn)足了管制席位間和空管多業(yè)務(wù)部門(mén)間進(jìn)行信息快速、安全、準(zhǔn)確傳遞的需要。綜合顯示系統(tǒng)的建立與應(yīng)用突破了原有按照業(yè)務(wù)進(jìn)行空管數(shù)據(jù)條塊化劃分的固有模式，它以多種數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和應(yīng)用為目標(biāo)，在提高數(shù)據(jù)集成的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效共享，方便了管制人員的工作需要，提高了空管數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用水平。