北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)A-SMGCS系統(tǒng)中數(shù)字放行功能分析

摘? 要：北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)A-SMGCS高級(jí)地面監(jiān)視引導(dǎo)系統(tǒng)是全國(guó)塔臺(tái)范圍內(nèi)較為先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)，其與DCL系統(tǒng)協(xié)作實(shí)現(xiàn)的數(shù)字放行功能可以減輕管制員及飛行員的工作負(fù)荷，降低人為因素造成不安全事件發(fā)生的可能性。文章主要介紹了兩套系統(tǒng)之間的交互方式，通過(guò)A-SMGCS相關(guān)日志分析報(bào)文交互流程以及數(shù)字放行功能在大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用運(yùn)行過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：A-SMGCS高級(jí)地面監(jiān)視引導(dǎo)系統(tǒng);DCL系統(tǒng);數(shù)字放行

中圖分類號(hào)：TP39? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2021）22-0130-04

Abstract： The A-SMGCS advanced ground monitoring and guidance system of Beijing Daxing International Airport is a relatively advanced automation system in the national tower. The digital release function realized in cooperation with DCL system can reduce the workload of controllers and pilots and reduce the possibility of unsafe events caused by human factors. This paper mainly introduces the interaction mode between the two systems， analyzes the message interaction process through A-SMGCS related logs， and the problems encountered in the practical application and operation of digital release function in Daxing International Airport.

Keywords： A-SMGCS advanced ground monitoring and guidance system; DCL system; digital release

0? 引? 言

北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)A-SMGCS 高級(jí)地面監(jiān)視引導(dǎo)系統(tǒng)，用于擔(dān)負(fù)塔臺(tái)管制任務(wù)，保證場(chǎng)面和機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行效率和安全。嚴(yán)格遵照ICAO技術(shù)規(guī)范和中國(guó)民航行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用最先進(jìn)的技術(shù)，引接多種外部信號(hào)，以滿足北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)的管制需求，確保管制區(qū)域內(nèi)的飛行安全，提升飛行效率[1]。同樣為了能夠減少管制中人為因素的影響及安全隱患，增強(qiáng)信息傳送的安全性，提高起飛前放行許可的執(zhí)行效率，大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)建設(shè)有一套DCL飛機(jī)起飛前放行系統(tǒng)，并與A-SMGCS系統(tǒng)有數(shù)據(jù)交互。DCL系統(tǒng)是地空數(shù)據(jù)鏈在空管領(lǐng)域的應(yīng)用，通過(guò)基于地空數(shù)據(jù)鏈的雙向通信來(lái)實(shí)現(xiàn)飛行員與塔臺(tái)管制員之間的信息交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化放行。

1? 系統(tǒng)介紹及信號(hào)流程

1.1? A-SMGCS系統(tǒng)介紹

A-SMGCS 是對(duì)機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)，航空器、車輛等目標(biāo)提供可靠的監(jiān)視、控制、滑行路徑規(guī)劃及引導(dǎo)服務(wù)的綜合集成信息處理系統(tǒng)，通過(guò)處理機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面各監(jiān)視源信息，控制燈光系統(tǒng)，為空管塔臺(tái)管制與航空器機(jī)坪管制提供服務(wù)。目前大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)A-SMGCS 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了ICAO指導(dǎo)手冊(cè)——《高級(jí)地面引導(dǎo)和控制系統(tǒng)（A-SMGCS）手冊(cè)》中定義的四級(jí)功能，即監(jiān)視、告警、路由規(guī)劃、燈光引導(dǎo)。此外，系統(tǒng)還具有電子進(jìn)程單、統(tǒng)計(jì)分析、流量管理、氣象信息、數(shù)字放行等輔助功能。

A-SMGCS 系統(tǒng)引接集成了各類地面信息，例如停機(jī)位信息、機(jī)場(chǎng)燈光信息、DCL。獲得這些信息后，系統(tǒng)就掌握著大量的地面信息資源，將其整合為面向服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)信息，實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)地面信息資源共享，為機(jī)場(chǎng)各應(yīng)用系統(tǒng)間的交互提供可靠的基礎(chǔ)設(shè)施，為未來(lái)信息系統(tǒng)間的互操作和協(xié)同打下基礎(chǔ)。

A-SMGCS系統(tǒng)主要由A＼B＼C三網(wǎng)、服務(wù)器、接口交換機(jī)、管制席位組成。系統(tǒng)中主要服務(wù)器有DCP數(shù)據(jù)通信處理服務(wù)器、FDP飛行數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、SDP監(jiān)視數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、RTP路由規(guī)劃處理服務(wù)器、GCP燈光引導(dǎo)處理服務(wù)器，以上服務(wù)器均為雙機(jī)熱備份。其中DCP主要負(fù)責(zé)與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，對(duì)接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。FDP主要對(duì)飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)及分發(fā)，通過(guò)解析與飛行計(jì)劃相關(guān)的外部數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建、匹配飛行計(jì)劃，從而給管制提供完整的飛行數(shù)據(jù)。

席位方面，塔臺(tái)范圍內(nèi)主要分為SUP主任管制席、DLV放行席、COOR協(xié)調(diào)席、GND地面席、TWR塔臺(tái)席。主任席可進(jìn)行在線席位開(kāi)放合并管理，其他各個(gè)有管制權(quán)限的席位可通過(guò)對(duì)電子進(jìn)程單的拖拽、點(diǎn)擊或修改電子進(jìn)程單狀態(tài)、內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)各個(gè)席位之間的管制權(quán)限移交。其中放行席是離港航班的第一個(gè)管制席位。

1.2? DCL系統(tǒng)介紹

民航數(shù)字空管集成系統(tǒng)遵循中國(guó)民航局發(fā)布的基于地空數(shù)據(jù)鏈的飛機(jī)起飛前放行服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)包含數(shù)字化起飛前放行系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱為：數(shù)字放行系統(tǒng)、DCL系統(tǒng)）和數(shù)字化航站自動(dòng)情報(bào)服務(wù)系統(tǒng)（即DATIS系統(tǒng)）兩部分。其中，DCL系統(tǒng)主要用于解決人工話音預(yù)放行服務(wù)中出現(xiàn)的機(jī)場(chǎng)甚高頻通信頻道擁擠、話音歧義性等問(wèn)題。DCL系統(tǒng)的應(yīng)用，能大幅降低管制員、飛行員的工作強(qiáng)度和工作壓力，減少運(yùn)行中因人為因素造成的安全隱患，提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的效率和安全性[2，3]。

數(shù)字放行系統(tǒng)需要用到RGS地面站、網(wǎng)控中心、地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)、BGS網(wǎng)關(guān)、DCL服務(wù)器、防火墻、自動(dòng)化接口設(shè)備[4]。其中BGS網(wǎng)關(guān)、DCL服務(wù)器、防火墻、自動(dòng)化接口設(shè)備安裝于大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)東塔臺(tái)輔樓機(jī)房，即作者所轄設(shè)備，其余部分由數(shù)據(jù)公司的網(wǎng)控中心和機(jī)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)。

1.3 A-SMGCS與DCL交互流程

A-SMGCS 系統(tǒng)通過(guò)TCP/IP方式與DCL系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，機(jī)組發(fā)送的放行申請(qǐng)首先由RGS地面站接收，通過(guò)數(shù)據(jù)公司的網(wǎng)控中心將報(bào)文發(fā)送給位于大興東塔機(jī)房的BGS網(wǎng)關(guān)集群設(shè)備，由DCL服務(wù)器進(jìn)行處理形成報(bào)文并發(fā)送給A-SMGCS系統(tǒng)，然后由A-SMGCS系統(tǒng)DCP服務(wù)器上的CETC_MQDCL進(jìn)程進(jìn)行接收與預(yù)處理該申請(qǐng)放行報(bào)文，最后到FDP服務(wù)器上的CETC_DCL進(jìn)程負(fù)責(zé)處理以及發(fā)送相關(guān)報(bào)文，再通過(guò)DCL模塊傳回給機(jī)組，完成數(shù)字放行處理過(guò)程。

機(jī)組在不早于預(yù)計(jì)撤輪擋時(shí)間前20分鐘時(shí)，申請(qǐng)放行，發(fā)送RCD報(bào)文給網(wǎng)控中心，隨后轉(zhuǎn)發(fā)給A-SMGCS系統(tǒng)，通知管制收到機(jī)組的放行申請(qǐng)。

2021-10-06T13：00：24.636Z ADCC_ReceiveXMLMsgFromADCC：： [<？xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”？>

<ACARS V=”3.0”>

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<ndFlightID=”CSN6473” Departure=”ZBAD” Destination=”ZUGY” ATIS=”E” GATE=”102” Type=”B738” Rmk=””>30111</nd>

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] start..

2021-10-06T13：00：24.649Z ADCC_ConvertADCCStatusSendToFDP：： RECEIVE ADCC ACID=CSN6473 flag==1; [PZT_RCD =1 ，PZT_OUTCLD =2 ，PZT_CLDOK =3 ，PZT_CLDFAIL =4? ， PZT_CLDTMOUT =5? ，PZT_CLDDSCD =6 ，PZT_CDA =7 ，PZT_WGSYNTAX =9，PZT_WGFAIL=10].

日志中代碼“30111”表示接收到正確的RCD請(qǐng)求報(bào)文，“flag==1”“PZT_RCD=1”表明A-SMGCS系統(tǒng)將收到的下行報(bào)文轉(zhuǎn)譯為內(nèi)部flag標(biāo)識(shí)，即：flag碼1代表收到RCD。

2021-10-06T13：00：24.689Z ADCC_Process FdpPlan：：SEND PLAN TO ADCC ACID=CSN6473? gnd_status=REQ type=FPL depad=ZBAD destad=ZUGY runway=35R sid= ssr=3034 oridepdate=20211006132000 depdate=2021-10-06 13：20：00 deptm=1320 PLANE=B738 atis=D gate=102 cfl= rfl=S0980 remark=.

在A-SMGCS系統(tǒng)收到機(jī)組的RCD報(bào)文后，會(huì)給機(jī)組回復(fù)一份FSM邏輯確認(rèn)報(bào)，表示正常接收RCD報(bào)文。如日志中所寫(xiě)，該計(jì)劃在A-SMGCS系統(tǒng)中的狀態(tài)從PRE變?yōu)镽EQ，并將狀態(tài)變更信息同步給DCL系統(tǒng)。

管制員在A-SMGCS系統(tǒng)終端界面的電子進(jìn)程單窗口，鼠標(biāo)中鍵點(diǎn)擊REQ狀態(tài)的計(jì)劃進(jìn)程單的狀態(tài)欄，彈出DCL編輯窗口，編輯放行信息并發(fā)送給機(jī)組，此時(shí)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)控中心給機(jī)組發(fā)送CLD報(bào)文[5]。

2021-10-06T13：00：32.322Z ADCC_SendCLDMsgToADCC：：flag[1] [1：send cld; 2：del rcd ].ACID=CSN6110 depad=ZBAD destad=ZYTX runway=11L sid=DOT01D ssr=A3023 mmdd=20211006131500 deptm=1315 frequnce=121.875 atis=D cfl=0900 rfl=0890 remark=DEP FREQ 120.6 QNH 1024 .

日志中“flag”后面的1表示發(fā)送CLD指令，若為2則表示取消CLD指令。數(shù)據(jù)公司在接收后進(jìn)行處理并將結(jié)果反饋給A-SMGCS系統(tǒng)。

2021-10-06T13：00：34.626Z ADCC_ReceiveXMLMsgFromADCC：： [<？xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”？>

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<ndFlightID=”CSN6110” Departure=”ZBAD” Destination=”ZYTX” DCLStatus=”30”>30211</nd>

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] start..

2021-10-06T13：00：34.639Z ADCC_ConvertADCCStatusSendToFDP：： RECEIVE ADCC ACID=CSN6110 flag==2; [PZT_RCD =1 ，PZT_OUTCLD =2 ，PZT_CLDOK =3 ，PZT_CLDFAIL =4? ， PZT_CLDTMOUT =5? ，PZT_CLDDSCD =6 ，PZT_CDA =7 ，PZT_WGSYNTAX =9，PZT_WGFAIL=10].

數(shù)據(jù)公司接收到CLD報(bào)文并校驗(yàn)通過(guò)后會(huì)通知A-SMGCS系統(tǒng)，如日志，報(bào)文碼“30211”表示“CLD過(guò)程處理正常”，“flag==2”代表給機(jī)組發(fā)出CLD。

2021-10-06T13：00：38.656Z ADCC_ReceiveXMLMsgFromADCC：： [<？xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”？>

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<ndFlightID=”CSN6110” Departure=”ZBAD” Destination=”ZYTX” DCLStatus=”32”>30227</nd>

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2021-10-06T13：00：38.667Z ADCC_ConvertADCCStatusSendToFDP：： RECEIVE ADCC ACID=CSN6110 flag==3; [PZT_RCD =1 ，PZT_OUTCLD =2 ，PZT_CLDOK =3 ，PZT_CLDFAIL =4? ， PZT_CLDTMOUT =5? ，PZT_CLDDSCD =6 ，PZT_CDA =7 ，PZT_WGSYNTAX =9，PZT_WGFAIL=10].

在數(shù)據(jù)公司通過(guò)地空數(shù)據(jù)鏈將CLD報(bào)文發(fā)給飛機(jī)后，也會(huì)通知A-SMGCS系統(tǒng)，如日志，報(bào)文碼“30227”表示“收到MAS更新”，“flag==3”代表成功給機(jī)組發(fā)出CLD。

在機(jī)組接收CLD報(bào)文并核對(duì)信息無(wú)誤后，會(huì)發(fā)確認(rèn)消息CDA報(bào)。A-SMGCS系統(tǒng)發(fā)出CLD報(bào)以后的3分鐘之內(nèi)，需要收到與CLD匹配CDA報(bào)文，此時(shí)系統(tǒng)才確認(rèn)放行成功，計(jì)劃狀態(tài)變?yōu)镻DC，后續(xù)管制手動(dòng)將狀態(tài)變更為CLD標(biāo)記為已發(fā)放行。

2021-10-06T13：00：52.628Z ADCC_ReceiveXMLMsgFromADCC：： [<？xml version=”1.0” encoding=”UTF-8”？>

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<ndFlightID=”CSN6473” Departure=”ZBAD” Destination=”ZUGY” DCLStatus=”31”>30221</nd>

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2021-10-06T13：00：52.646Z ADCC_ConvertADCCStatusSendToFDP：： RECEIVE ADCC ACID=CSN6473 flag==7; [PZT_RCD =1 ，PZT_OUTCLD =2 ，PZT_CLDOK =3 ，PZT_CLDFAIL =4? ， PZT_CLDTMOUT =5? ，PZT_CLDDSCD =6 ，PZT_CDA =7 ，PZT_WGSYNTAX =9，PZT_WGFAIL=10].

日志中報(bào)文碼“30221”表示“收到正確的CDA報(bào)文”“flag==7”代表數(shù)字放行成功。

在日志中A-SMGCS系統(tǒng)內(nèi)部flag標(biāo)識(shí)若為4、5、6、9、10則表示放行失敗，其中4為CLD失敗，5為CLD超時(shí)，6為CLD丟棄，9、10均為網(wǎng)關(guān)錯(cuò)誤。

2? 案例分析

2.1? CDA匹配檢查失敗

2021年3月28日，管制反映在A-SMGCS系統(tǒng)中某航班在發(fā)PDC后計(jì)劃狀態(tài)回退至PRE。查詢?nèi)罩?，該?jì)劃于（UTC）4：5：59收到數(shù)據(jù)公司發(fā)來(lái)的代碼為30235“CDA匹配檢查失敗，刪除” 的報(bào)錯(cuò)信息，如圖1所示。

原因分析：數(shù)據(jù)公司在接到機(jī)組發(fā)出CDA報(bào)后，與數(shù)據(jù)庫(kù)中計(jì)劃進(jìn)行匹配時(shí)，未找到該航班數(shù)據(jù)，所以返回匹配失敗代碼。廠家工程師分析懷疑數(shù)據(jù)庫(kù)存在問(wèn)題，建議切換備機(jī)運(yùn)行;備機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后仍出現(xiàn)相同問(wèn)題，后排查懷疑為Redis數(shù)據(jù)庫(kù)問(wèn)題，將Redis版本由3.0.7升級(jí)為目前的3.2.9。

2.2? CLD過(guò)程RCD匹配異常

2021年7月13日，管制反映在A-SMGCS系統(tǒng)中某航班PDC失效。查詢?nèi)罩荆撚?jì)劃數(shù)據(jù)公司發(fā)來(lái)的代碼為30142 “CLD過(guò)程RCD匹配異?！?的報(bào)錯(cuò)信息。

原因分析：A-SMGCS系統(tǒng)同一時(shí)刻發(fā)出了兩條CLD放行確認(rèn)消息，如圖2所示，DCL系統(tǒng)在第一次收到CLD放行確認(rèn)消息后，便對(duì)該航班數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，在第二次收到CLD放行確認(rèn)消息后，由于數(shù)據(jù)已變更狀態(tài)，所以第二次CLD放行未匹配到相關(guān)數(shù)據(jù)，所以提示CLD匹配異常，但機(jī)組已收到CLD消息。

3? 結(jié)? 論

本文主要介紹了目前大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)的數(shù)字放行實(shí)現(xiàn)原理，以及在投入運(yùn)行2年多時(shí)間中出現(xiàn)的部分問(wèn)題?；仡欉@兩年來(lái)的故障記錄，A-SMGCS 系統(tǒng)作為管制員指揮的重要輔助工具，其功能在逐步完善和強(qiáng)大的過(guò)程中，我們作為設(shè)備維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)及功能的了解也在逐步加深。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：劉家琛 （1995.05—），女，漢族，北京人，助理工程師，本科，研究方向：空管自動(dòng)化。