主備同步模式下的空管自動化系統(tǒng)航跡相關糾正方法

馬博敏

摘要：本文提出了主備空管自動化系統(tǒng)同步模式下，備用系統(tǒng)通過分析處理接收到的主用系統(tǒng)發(fā)送的飛行計劃數(shù)據(jù)和綜合航跡等信息對本系統(tǒng)內(nèi)的飛行計劃數(shù)據(jù)和航跡相關信息進行修正和補充的方法，實現(xiàn)了主備系統(tǒng)間的飛行數(shù)據(jù)同步和備用系統(tǒng)航跡相關信息的糾正。

關鍵詞：同步;航跡相關;糾正;空管自動化

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）07-0072-02

0 引言

空管自動化系統(tǒng)（Air Traffic Control System，以下簡稱ATC系統(tǒng)）是通過接收和處理雷達、ADS-B及多點等多種監(jiān)視數(shù)據(jù)，生成直觀可視的航跡目標，供管制員對航班進行監(jiān)控，管理飛機起降和航行，保障飛行秩序和安全。

近些年來隨著國民生產(chǎn)的發(fā)展需要，國內(nèi)航班量迅速增長，空中交通流量快速增加，為了有力保障飛行安全，國內(nèi)新增了一大批ATC系統(tǒng)，而且按照民航局空管設備配置要求，相關空管單位至少配置主用、備用兩套ATC系統(tǒng)。但是怎么樣保證主備兩套系統(tǒng)關鍵數(shù)據(jù)同步一致是目前國內(nèi)空管自動化系統(tǒng)研發(fā)單位亟待解決的問題。

1 飛行計劃與航跡相關的概念

飛行計劃與航跡相關是空管自動化系統(tǒng)中管制員頗為依賴的一項重要功能，也就是一般管制員所謂的為航跡掛標牌。ATC系統(tǒng)接收融合過后的系統(tǒng)航跡（雷達、ADS-B、S模式雷達、MLAT多監(jiān)視源融合航跡），并從計劃列表中查找符合自動相關條件的飛行計劃與之相關。對于相關后的航跡，管制員可以在管制席位上直觀的查看航跡更多的飛行信息，便于管制員掌握航跡動態(tài)，實施監(jiān)控及管制調(diào)配。

對于已經(jīng)相關上的航班，ATC系統(tǒng)飛行數(shù)據(jù)處理服務器會持續(xù)檢查其是否仍然滿足相關的各種條件，如果發(fā)現(xiàn)不再滿足條件，F(xiàn)DP會自動的將飛行計劃與雷達航跡的相關去掉。

2 主備系統(tǒng)數(shù)據(jù)不同步的問題分析

ATC系統(tǒng)的傳統(tǒng)工作模式是主、備用ATC系統(tǒng)各自計算飛行計劃與航跡的相關關系，而由于各系統(tǒng)對飛行計劃和航跡建立關聯(lián)的計算方法有所不同，導致在不同的ATC系統(tǒng)中建飛行計劃和航跡的相關關系也有差別。主用系統(tǒng)由于管制員實時使用實時干預，可以確保航跡相關信息都是正確的。而對于備份系統(tǒng)，由于管制員通常不工作在備用系統(tǒng)上，就有可能導致備用系統(tǒng)飛行計劃和航跡不能相關，或者相關錯誤。

這種情況下一旦主用系統(tǒng)故障，管制員必須切換到備用系統(tǒng)工作時，備用系統(tǒng)上計劃于航跡不相關或者錯誤相關，都將對管制員管制造成很大影響，影響飛行安全。

3 航跡相關糾正方法

本文提出了利用主用ATC系統(tǒng)對外輸出的綜合航跡數(shù)據(jù)和飛行計劃數(shù)據(jù)，實現(xiàn)備用系統(tǒng)飛行計劃和航跡相關關系和主用系統(tǒng)保持完全一致。當管制員切換到備用系統(tǒng)工作時，備用系統(tǒng)上顯示的空中交通態(tài)勢和主用系統(tǒng)完全一致，降低主、備用系統(tǒng)切換使用過程中可能發(fā)生的空管安全風險。

3.1 外部飛行計劃的處理算法

若備用ATC系統(tǒng)接收到的飛行計劃攜帶有航跡相關的具體信息，如（SSR/ADS航班號、位置、速度、高度）等，則在本系統(tǒng)內(nèi)部查找是否有和其對應的飛行計劃。如果系統(tǒng)內(nèi)部有對應的飛行計劃，則檢查本系統(tǒng)內(nèi)部該飛行計劃和航跡相關的信息是否和接收到的飛行計劃中一致。如果不一致，則解除本系統(tǒng)內(nèi)部該飛行計劃和航跡的相關關系，并從本系統(tǒng)內(nèi)部查找與外部飛行計劃攜帶的航跡相關信息一致的綜合航跡，使飛行計劃和該航跡建立相關。

如果在本系統(tǒng)內(nèi)不存在與接收到的飛行計劃一致的飛行計劃，則在本系統(tǒng)內(nèi)新建一條和其一致的飛行計劃。并從本系統(tǒng)內(nèi)部查找與外部飛行計劃攜帶的航跡相關信息一致的雷達航跡，使飛行計劃和該航跡相關。

外部飛行計劃處理算法流程說明如圖1。

3.2 外部綜合航跡的處理算法

備用系統(tǒng)對接收到的主用系統(tǒng)的綜合航跡進行分析處理，若接收到的綜合航跡攜帶有飛行計劃信息，則在本系統(tǒng)內(nèi)部查找是否有和其對應的航跡，并檢查本系統(tǒng)內(nèi)部該航跡是否已經(jīng)和某個飛行計劃進行了相關。

如果該航跡已經(jīng)與某個飛行計劃進行了相關，則檢查該飛行計劃信息是否和接收到的綜合航跡攜帶的飛行計劃信息一致;如果不一致，則解除本系統(tǒng)內(nèi)部該航跡和現(xiàn)在飛行計劃的相關，并從本系統(tǒng)內(nèi)部查找與外部系統(tǒng)綜合航跡攜帶的飛行計劃信息一致的飛行計劃，使航跡和該飛行計劃相關。

如果該航跡尚未和某個飛行計劃相關，則在本系統(tǒng)內(nèi)部查找與接收到的綜合航跡信息中攜帶的飛行計劃信息一致的飛行計劃，如果能找到，則使航跡和該飛行計劃相關;如果不能找到，則針對該系統(tǒng)航跡，為其自動定義一個標簽，使管制員能快速的知道該系統(tǒng)航跡關聯(lián)的是哪一個飛行計劃。

外部綜合航跡糾錯算法流程說明圖如圖2。

3.3 糾正功能的作用

在備用ATC系統(tǒng)使用飛行計劃和綜合航跡糾正算法，不但可以實現(xiàn)飛行計劃數(shù)據(jù)同步，還可以糾正航跡相關情況。

備用系統(tǒng)通過對接收到主用系統(tǒng)輸出的飛行計劃進行分析，在本系統(tǒng)內(nèi)部對相同的飛行計劃進行相應的增加、刪除、修改操作，可使主、備ATC系統(tǒng)之間的飛行計劃數(shù)據(jù)保持一致;備用系統(tǒng)通過對接收到的主用系統(tǒng)綜合航跡數(shù)據(jù)進行分析處理，對本系統(tǒng)內(nèi)部飛行計劃和雷達航跡的相關關系進行比對、修改，可使本系統(tǒng)內(nèi)部的航跡相關和主用系統(tǒng)保持一致，起到糾正本系統(tǒng)的飛行計劃與航跡相關的作用。

4 驗證情況

本文提出的飛行計劃和綜合航跡糾錯方法已經(jīng)廣泛技術應用在國內(nèi)多個空管單位的ATC系統(tǒng)中，特別是在民航局空管局要求全國范圍內(nèi)推廣備用自動化系統(tǒng)常態(tài)化使用的背景下，該功能得到了很好的運行驗證，在主備自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步中發(fā)揮了巨大作用，減少了管制員在切換使用主備系統(tǒng)時的人工數(shù)據(jù)同步工作量，實現(xiàn)了主備ATC系統(tǒng)重要功能參數(shù)的無縫切換，降低了空管安全運行風險。

5 結語

本文提出了主備空管自動化系統(tǒng)同步模式下，備用系統(tǒng)通過分析處理接收到的主用系統(tǒng)發(fā)送的飛行計劃數(shù)據(jù)和綜合航跡等信息對本系統(tǒng)內(nèi)的飛行計劃數(shù)據(jù)和航跡相關信息進行修正和補充的方法，實現(xiàn)了主備系統(tǒng)間的飛行數(shù)據(jù)同步和備用系統(tǒng)航跡相關信息的糾正。

參考文獻

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