AirNet空管自動化系統(tǒng)中的飛行計劃及雷達數(shù)據(jù)故障處理

中國民用航空東北地區(qū)空中交通管理局黑龍江分局 鞠涵

空管自動化系統(tǒng)能夠接收處理多部雷達數(shù)據(jù)，接收處理各種報文，實現(xiàn)雷達目標與飛行計劃的相關，提供面向管制員的雷達數(shù)據(jù)綜合顯示及飛行計劃顯示服務。近年來，民航業(yè)飛速發(fā)展，航班流量不斷增長，空中交通管制的壓力隨之加大，為了確保雷達數(shù)據(jù)及飛行計劃數(shù)據(jù)及時準確的集成顯示給管制員，空管自動化系統(tǒng)的維護是至關重要的一環(huán)，進而保障管制員指揮航班高效穩(wěn)定飛行。因此，規(guī)范自動化系統(tǒng)的維護流程，優(yōu)化自動化系統(tǒng)結構及工作方式，分析空管自動化系統(tǒng)飛行計劃處理、雷達數(shù)據(jù)處理、軟硬件及附屬設備的常見問題，對保障空管安全運行具有重要意義。

黑龍江空管分局現(xiàn)有兩套自動化系統(tǒng)，一是AirNet主用空管自動化系統(tǒng)又稱AirNet7.5系統(tǒng)，二是AirNet備用空管自動化系統(tǒng)又稱AirNet5.8系統(tǒng)，均由成都民航科技發(fā)展有限公司即民航二所開發(fā)，擁有完全的自主知識產權，符合中國民航相關行業(yè)標準。本文結合實際工作案例,主要介紹系統(tǒng)維護中經常出現(xiàn)的兩種典型的數(shù)據(jù)處理故障。

1 AirNet系統(tǒng)結構（以主用自動化AirNet7.5系統(tǒng)為例）

AirNet空管自動化系統(tǒng)的服務器配置及席位配置，系統(tǒng)基于三網架構，服務器主要有SDFP(監(jiān)視數(shù)據(jù)前端處理子系統(tǒng))、MSDP（監(jiān)視數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)）、FDP(飛行數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng))、DRP（數(shù)據(jù)記錄和回放子系統(tǒng)）、DCP（數(shù)據(jù)同步子系統(tǒng)）、FMP（流量處理子系統(tǒng)）、BSDP(旁路監(jiān)視數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng))、DBM(參數(shù)配置終端)、SDD(綜合數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng))、FDD(飛行計劃顯示子系統(tǒng))、SMC(系統(tǒng)監(jiān)控終端)、SDQS(雷達數(shù)據(jù)質量檢測終端)、一組核心交換機、一組接口交換機、四組區(qū)調席位交換機、一組塔臺席位交換機、一組進近席位交換機分別部署在航管樓三樓小機房，九樓設備間，三樓值班室及各個管制現(xiàn)場。

2 故障分析處理

2.1 飛行計劃處理有關故障描述

故障：AirNet5.8自動化系統(tǒng)情報區(qū)配置異常導致飛越航班過點時間解析錯誤。

具體現(xiàn)象：2021年3月20日流量席反映飛越航班CCA058安克雷奇-北京，系統(tǒng)計算進交接點時間不準確。FPL領航報文中到情報區(qū)邊界時間項為0633，該航班實際起飛時間為0709，按照領航報文計算該航班的進境時間為13:42，而系統(tǒng)計算進交接點時間為12:59。當日值班員查看系統(tǒng)配置MAGIT點未勾選情報區(qū)邊界點，建議流量席適當調整PANCZBAA城市對進邊界點時間，有助于系統(tǒng)計算過點時間準確性，并勾選SIMLI、ARGUK、MAGIT為情報區(qū)邊界點；21日流量席反映所有飛越航班計算進交接點時間與實際相差過大。值班員查看航班計劃及更改動態(tài)觀察情況一致，隨即展開處理并聯(lián)系工程師協(xié)助排查，查看DBM界面系統(tǒng)參數(shù)配置發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)情報區(qū)配置為空，配置情報區(qū)為ZYSH發(fā)布參數(shù)并重啟進程后恢復。

問題分析與改進：首先當時在用的AirNet5.8自動化系統(tǒng)計算進交接點時間是根據(jù)情況不同會優(yōu)先采用不同來源的時間數(shù)據(jù)項進行計算，使用規(guī)則如表1所示。

表1 AirNet5.8自動化系統(tǒng)計算交接點時間數(shù)據(jù)項使用規(guī)則Tab.1 AirNet5.8 rules for the use of time data items for automatic system calculation of handover point

20日情況解析：對于航班CCA058，對照優(yōu)先級：（1）由于基礎資料中MAGIT點未勾選為情報區(qū)邊界點，故系統(tǒng)未使用編組18EET項進行計算；（2）系統(tǒng)檢查經驗數(shù)據(jù)中記錄的PANC到MAGIT點的時間數(shù)據(jù)為350min；（3）基礎資料城市對中到進交接點時間為330min，兩者時間差值未超過45min使用經驗數(shù)據(jù)，CCA058的實際起飛時間07:09，推算得出進交接點時間為12:59。

20日故障處理：據(jù)此當日值班員告知流量席同事適當調整PANCZBAA城市對進邊界點時間，有助于系統(tǒng)計算過點時間準確性，并建議流量席修改SIMLI、ARGUK、MAGIT為情報區(qū)邊界點。

21日情況解析：流量席反映大量飛越航班出現(xiàn)系統(tǒng)計算進交接點時間與實際相差過大。

以航班KAL8040為例，航班實際起飛時間04:49，實際起飛到情報區(qū)邊界時間應為672min，以此推算航班KAL8040到邊界點SIMLI時間應在16:01分左右。21日系統(tǒng)計算到SIMLI點時間為05:15，按照系統(tǒng)計算航班起飛僅用26min就飛到邊界點SIMLI，這顯然是錯誤的。

通過分析日志，比對該航班FPL報文發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)計算到情報區(qū)邊界點時間錯誤的使用了FPL報文編組18EET項的第一個到情報區(qū)邊界時間KZMP0026，未能正確解析并使用ZYSH1112。技術人員查看系統(tǒng)參數(shù)配置，發(fā)現(xiàn)自動化系統(tǒng)DBM中情報區(qū)參數(shù)配置項缺失，導致系統(tǒng)未能正確識別情報區(qū)ZYSH，并且系統(tǒng)軟件存在BUG，當系統(tǒng)未識別到配置的情報區(qū)編碼，默認使用編組18的第一組到情報區(qū)邊界時間，該邊界點不是管制所需要的，導致系統(tǒng)解析飛越航班到情報區(qū)邊界點時間錯誤。

21日故障處理：通過配置AirNet5.8系統(tǒng)系統(tǒng)情報區(qū)為ZYSH后發(fā)布重啟FCS進程,系統(tǒng)能夠提取FPL報文18組中的EET項的ZYSH情報區(qū)數(shù)據(jù)，同流量室確認過點時間解析已正常。

改進意見：（1）由于自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算量較大，配置參數(shù)條目與種類冗多，因此參數(shù)的配置與更改流程需更加嚴謹，技術人員在修改參數(shù)配置時應進行充分的隱患梳理，避免出現(xiàn)類似修改一個參數(shù)配置出現(xiàn)一系列的系統(tǒng)錯誤或BUG等問題。（2）與成都民航空管科技發(fā)展有限公司溝通對情報區(qū)參數(shù)識別進行優(yōu)化，DBM情報區(qū)參數(shù)配置為空時，應不使用編組18中到情報區(qū)邊界時間，故障情形中默認使用第一組到情報區(qū)邊界時間的邏輯會導致不必要的錯誤，存在一定運行隱患。

2.2 雷達數(shù)據(jù)處理有關故障描述

故障：AirNet7.5自動化系統(tǒng)航跡高度融合處理異常導致目標高度跳變。

具體現(xiàn)象：2022年2月15日（北京時間），區(qū)調反映CES6093出現(xiàn)高度跳變，經回放，7.5系統(tǒng)融合信號受長春單雷達影響，11:14:28由8900跳變9140，5.8系統(tǒng)融合信號正常。通過優(yōu)化高度融合算法解決目標跳變問題。

問題分析與改進：分析雷達原始數(shù)據(jù)及監(jiān)視數(shù)據(jù)處理相關日志，如表2所示。

表2 雷達原始數(shù)據(jù)及監(jiān)視數(shù)據(jù)處理相關日志Tab.2 Relevant logs of radar raw data and monitoring data processing

經過日志分析發(fā)現(xiàn)AirNet7.5自動化系統(tǒng)現(xiàn)場運行過程中高度融合存在異常，高度融合算法存在一定漏洞，技術人員調整高度融合算法，如表3所示。

表3 高度融合算法Tab.3 High fusion algorithm

通過添加少數(shù)服從多數(shù)過濾掉少數(shù)數(shù)據(jù)，結合上述場景，優(yōu)化后處理結果為如表4所示。

表4 優(yōu)化后處理結果Tab.4 Optimized post-processing results

改進意見：（1）建議廠家技術人員優(yōu)化高度融合算法，修改在所有單監(jiān)視源均與系統(tǒng)航跡爬升狀態(tài)不一致時，不直接選信任雷達的高度，避免后續(xù)由于單雷達不穩(wěn)定數(shù)據(jù)產生跳變。（2）監(jiān)視數(shù)據(jù)處理異常對管制運行有較大風險隱患，極端情況下可能影響管制員對航空器飛行態(tài)勢的判斷，技術保障部門應對類似問題保持敏感度，發(fā)現(xiàn)問題及時聯(lián)系廠家工程師共同排查，必要時申報技術中心和地區(qū)通導部，通過緊急補丁解決。

3 結語

作為國民生產支柱產業(yè)之一的交通業(yè)，民航業(yè)飛速發(fā)展意味著空管飛行流量驟增，必須在不斷發(fā)展的過程中保障空中管制的準確高效，空管自動化系的維護與故障處理是空管技術人員最重要的課題，只有熟悉了解運行現(xiàn)場的系統(tǒng)結構與工作原理，才能更好地處理突發(fā)故障，本文針對飛行數(shù)據(jù)及雷達數(shù)據(jù)的信息處理兩大重要方面中出現(xiàn)的問題，通過流程分析，定位故障原因，提出解決方案及優(yōu)化建議，更好地維護自動化系統(tǒng)安全運行，保障空管安全。