泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)以異步傳輸方式接入自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張亞楠

摘要：民航自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)網(wǎng)絡(luò)是民航系統(tǒng)重要的通信基礎(chǔ)設(shè)施之一，基于該網(wǎng)絡(luò)開展的平面電報(bào)通信業(yè)務(wù)是保證民用航空飛行正常和安全必不可少的手段。民航華北空管局北京區(qū)域管制中心自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)主要為北京區(qū)管中心自動(dòng)化系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的與航班相關(guān)的各種報(bào)文信息的承轉(zhuǎn)交換及管理，是北京區(qū)管中心空中交通管制指揮不可或缺的通信手段之一，是北京區(qū)管中心自動(dòng)化系統(tǒng)最重要的信息來(lái)源。為確保北京區(qū)管中心自動(dòng)化系統(tǒng)與北京區(qū)管中心自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)冗余鏈路，提高報(bào)文交換質(zhì)量，同時(shí)使用異步傳輸方式與同步傳輸方式將自動(dòng)化系統(tǒng)接入自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：異步傳輸;自動(dòng)化系統(tǒng);自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)

一、背景及現(xiàn)狀

隨著北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)的投產(chǎn)使用，北京區(qū)管中心自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了北京區(qū)管中心、首都機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)、北京終端管制中心、大興機(jī)場(chǎng)、天津機(jī)場(chǎng)五地聯(lián)網(wǎng)，為了更好的服務(wù)于空管交通指揮，給自動(dòng)化系統(tǒng)提供更及時(shí)可靠的報(bào)文數(shù)據(jù)信息，對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間報(bào)文鏈路接入方式進(jìn)行改進(jìn)，解決兩套系統(tǒng)之間建鏈過(guò)程復(fù)雜、建鏈時(shí)間較長(zhǎng)的問題，提高鏈路穩(wěn)定性，同時(shí)簡(jiǎn)化故障排查流程。

目前區(qū)管泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)作為區(qū)管自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)重要用戶之一，通過(guò)兩臺(tái)智能程控類uline設(shè)備一端分別接入自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)A、B兩臺(tái)交換機(jī)，另一端通過(guò)Y-cable線纜接至自動(dòng)化PLINE設(shè)備相連，其中兩臺(tái)同步單元互為熱備，泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)作為主叫端主動(dòng)呼叫，類uline設(shè)備作為被叫端做出應(yīng)答完成建鏈。

二、異步傳輸技術(shù)簡(jiǎn)介

（一）異步傳輸?shù)亩x

異步傳輸是數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式。由于數(shù)據(jù)一般是一位接一位串行傳輸?shù)?，例如在傳送一串字符信息時(shí)，每個(gè)字符代碼由7位二進(jìn)制位組成。但在一串二進(jìn)制位中，每個(gè)7位又從哪一個(gè)二進(jìn)制位開始算起，異步傳輸時(shí)，在傳送每個(gè)數(shù)據(jù)字符之前，先發(fā)送一個(gè)叫做開始位的二進(jìn)制位。當(dāng)接收端收到這一信號(hào)時(shí)，就知道相繼送來(lái)7位二進(jìn)制位是一個(gè)字符數(shù)據(jù)。在這以后，接著再給出1位或2位二進(jìn)制位，稱做結(jié)束位。接收端收到結(jié)束位后，表示一個(gè)數(shù)據(jù)字符傳送結(jié)束。這樣，在異步傳輸時(shí)，每個(gè)字符是分別同步的，即字符中的每個(gè)二進(jìn)制位是同步的，但字符與字符之間的間隙長(zhǎng)度是不固定的。

（二）異步傳輸與同步傳輸相比的優(yōu)勢(shì)

異步傳輸是面向字符的傳輸，而同步傳輸是面向比特的傳輸。異步傳輸?shù)膯挝皇亲址絺鬏數(shù)膯挝皇菐?。異步傳輸通過(guò)字符起止的開始和停止碼抓住再同步的機(jī)會(huì)，而同步傳輸則是以數(shù)據(jù)中抽取同步信息。異步傳輸對(duì)時(shí)序的要求較低，同步傳輸往往通過(guò)特定的時(shí)鐘線路協(xié)調(diào)時(shí)序。

三、異步傳輸方式接入設(shè)計(jì)

（一）設(shè)備介紹

異步單元：是轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)中重要的通信組成單元之一，承載著終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊。它提供RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。支持16路異步RS232信號(hào)接入，支持異步/IP轉(zhuǎn)換，雙網(wǎng)口，雙電源供電，CCC認(rèn)證。主要功能是實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)封裝為UDP數(shù)據(jù)包的雙向處理。在轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)各航站轉(zhuǎn)報(bào)與終端或地區(qū)空管局轉(zhuǎn)報(bào)與航站轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)之間的互聯(lián)。

（二）異步傳輸設(shè)計(jì)鏈路圖

異步通信單元的10M與100M網(wǎng)口分別接入島自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的A、B交換機(jī)，從異步單元到外線接口板之間的線纜為直通線，兩頭線序一致，從外線接口板到用戶終端為交叉線，兩頭線序相反，選擇異步通信單元的任意RS232完成相關(guān)信道、隊(duì)列、路由表配置后，將區(qū)管泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)接入自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)。具體鏈路圖如圖3.2。

（三）異步傳輸方式中轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)端與自動(dòng)化端線纜管腳定義

異步單元端接口使用RS232端口，為最常見的RJ45頭，在轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)定義中管腳3發(fā)信號(hào)、6收信號(hào)、管腳4與5為接地信號(hào)。在自動(dòng)化端為25針串口，管腳3收信號(hào)、2發(fā)信號(hào)、7接地信號(hào)，詳細(xì)定義如表3-1。

（四）異步用戶接入的優(yōu)勢(shì)

用戶以異步方式接入有以下優(yōu)勢(shì)：（1）自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)需更改現(xiàn)有工作模式和軟件配置;

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間快速建鏈并且鏈路狀態(tài)穩(wěn)定;（3）能夠降低因鏈路中斷產(chǎn)生大量壓報(bào)而導(dǎo)致自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)報(bào)壓力增大和電報(bào)溢出風(fēng)險(xiǎn)增大;（4）.能夠簡(jiǎn)化維護(hù)人員的工作流程，有助于技術(shù)人員快速準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，及時(shí)排查故障;（5）若發(fā)現(xiàn)在用信道對(duì)應(yīng)端口故障時(shí)，可立即在轉(zhuǎn)報(bào)前臺(tái)配置一條信道名稱相同端口號(hào)不同的新的信道，然后將線纜由故障端口拔插至新端口，鏈路即可恢復(fù)，可極大縮短故障修復(fù)時(shí)間。

四、測(cè)試條件及可行性探討

需要搭建一套測(cè)試平臺(tái)，其應(yīng)該具備與各套自動(dòng)化系統(tǒng)AFTN報(bào)文接口兼容的功能，可以滿足同一套自動(dòng)化系統(tǒng)的FDP主備服務(wù)器分別與自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)建鏈且收發(fā)報(bào)文完全一致的需求。

設(shè)備方面： 目前區(qū)管自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)現(xiàn)有冗余異步單元設(shè)備，轉(zhuǎn)報(bào)前臺(tái)可完成相關(guān)參數(shù)配置，測(cè)試平臺(tái)利用自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)系統(tǒng)冗余設(shè)備和民航空管技術(shù)裝備發(fā)展有限公司SSF機(jī)房自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)共同搭建，測(cè)試工作不影響自動(dòng)化主用系統(tǒng)運(yùn)行。

技術(shù)方面：目前區(qū)管自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)接入的重要異步用戶有連接飛行計(jì)劃管理系統(tǒng)的信道AZF、連接終端管制中心自動(dòng)化THALES主用系統(tǒng)的信道ADA，以上重要用戶均通過(guò)異步通信單元接入轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)，且穩(wěn)定運(yùn)行6個(gè)月以上。

目前測(cè)試已航管科技DMHS轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)作為測(cè)試條件，泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)作為用戶測(cè)試，其他自動(dòng)化系統(tǒng)尚未得到驗(yàn)證，同時(shí)目前只測(cè)試完成雙方可正常收發(fā)報(bào)文，未對(duì)極端情況進(jìn)行驗(yàn)證，仍需要長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試驗(yàn)證其穩(wěn)定性。

五、測(cè)試結(jié)果

測(cè)試電報(bào)收發(fā)功能：我們將區(qū)管轉(zhuǎn)報(bào)機(jī)收到的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)至測(cè)試平臺(tái)，測(cè)試平臺(tái)可以收到此份報(bào)文，且泰雷茲自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)可以解析，說(shuō)明將泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)以異步傳輸方式接入自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果截圖如圖5.1、圖5.2。

測(cè)試電報(bào)斷線停發(fā)功能：在信道配置中增加“非MODEM（DCD為1）”配置項(xiàng)，經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證，當(dāng)自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)化本端的Y-CABLE線纜、異步單元至自動(dòng)化線路接口板的線纜發(fā)生故障或自動(dòng)化值班員重啟AFTN端口時(shí)，轉(zhuǎn)報(bào)前臺(tái)均會(huì)產(chǎn)生“端口： 2 斷線”的告警，但是斷線之后報(bào)文仍然繼續(xù)發(fā)送不會(huì)積壓。

六、總結(jié)

泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)作為區(qū)管自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)重要用戶之一，一旦兩重要系統(tǒng)間鏈路故障時(shí)，直接影響報(bào)文承轉(zhuǎn)交換與航班正常起降，甚至引起航班流量控制，以異步傳輸方式引接泰雷茲自動(dòng)化用戶，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間快速穩(wěn)定建鏈，同時(shí)在故障期間一定程度上減少故障處理時(shí)間。將泰雷茲自動(dòng)化系統(tǒng)使用異步傳輸方式接入自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)的同時(shí)，保留以往同步接入方式，可以更大程度的冗余保障，保證生產(chǎn)運(yùn)行安全穩(wěn)定。

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