A-SMGCS 系統(tǒng)接入數(shù)字通波數(shù)據測試與探討

(中國民航空中交通管理局黑龍江分局,黑龍江哈爾濱 150000)

1 背景概述

空中交通管理局黑龍江分局目前所使用的A-SMGCS系統(tǒng)(即高級場面活動引導和控制系統(tǒng),Advanced—Surface Movement Guidance and Control System)是由成都民航空管科技有限公司研發(fā)并建造的一套綜合交通監(jiān)視與引導系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠接收并處理外部的進近雷達、場面監(jiān)視雷達、多點定位系統(tǒng)、ADS-B、空管自動化系統(tǒng)、機場橋位信息、氣象等數(shù)據,提供覆蓋范圍內所有車輛和飛機準確、連續(xù)、實時動態(tài)監(jiān)視和位置標牌顯示,同時通過引接AFTN 民航電報和哈爾濱現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的飛行數(shù)據(符合飛行數(shù)據交換標準4029.3)創(chuàng)建出該系統(tǒng)的每日飛行動態(tài)。數(shù)字通播系統(tǒng)即數(shù)字化航站自動情報服務(DATIS),通過合成語音和數(shù)據鏈兩種方式向飛行員提供起飛和降落階段所需要的有關機場氣象情況和機場狀況信息,是機組獲取本場信息的主要途徑。

目前哈爾濱現(xiàn)場塔臺管制員需要通過A-SMGCS系統(tǒng)的EFS(電子進程單子系統(tǒng))與機坪塔臺電子進程單系統(tǒng)進行移交工作。在實現(xiàn)A-SMGCS系統(tǒng)與數(shù)字通播系統(tǒng)數(shù)據交互之前,當出港航班準備離場時,機組會在起飛前向塔臺管制員發(fā)送放行請求,管制員需要在EFS操作申請放行航班相應的進程單狀態(tài),同時在CDM 終端上確認機組發(fā)來的放行信息和通播版本號。而將數(shù)字放行和數(shù)字通播數(shù)據接入A-SMGCS系統(tǒng)后只需要在該系統(tǒng)的EFS上點擊放行狀態(tài)電子進程單的PDC按鈕即可在A-SMGCS系統(tǒng)上完成放行流程。

2 實現(xiàn)交互方法

考慮到兩套系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的差異性和傳輸效率最終決定采用FTP協(xié)議(File Transfer Protocol文件傳輸協(xié)議)的被動模式進行交互。被動模式的傳輸邏輯如圖1所示:

圖1 被動模式傳輸邏輯Fig.1 Passive mode transmission logic

首先將A-SMGCS 系統(tǒng)的LOGREC2 服務器中的一個網卡配成與數(shù)字通播系統(tǒng)相同的網段從而實現(xiàn)物理連接。具體交互測試操作方法如下:在LOGREC2服務器的系統(tǒng)設置——網絡設置中打開網卡配置界面如圖2 所示:

圖2 LOGREC2 服務器網絡設置界面Fig.2 LOGREC2 server network setting interface

選擇一個網卡設置其IP為172.17.185.44(在模擬測試中只將客戶端的IP改為192.168.225.200未改變服務端IP)即與數(shù)字通播系統(tǒng)相同網段如圖3所示,然后打開一個終端用ping命令檢查是否成功建立網絡連接。

圖3 網卡IP 地址修改界面Fig.3 Network card IP address modification interface

在LOGREC2 服務器上安裝FTP 文件傳輸程序:將VSftp程序拷貝到LOGREC2上執(zhí)行:rpm-ivh vsftpd-3.0.2-22.el7.x86_64.rpm。安裝完成后通過命令:service vsftpd status 查看程序運行狀態(tài)如圖4所示:

圖4 VSftp 程序運行狀態(tài)Fig.4 VSftp program running status

Active(running)即該程序已正常運行。當啟動數(shù)字通播程序時輸入相應的FTP 地址、用戶名、和密碼會自動建立連接。通過Wireshark軟件可以監(jiān)測傳輸過程如圖5所示:客戶端服務器192.168.225.200向服務端服務器192.168.225.65的21端口(命令端口)發(fā)送請求建立連接,收到服務端回復的ACK 指令即表示成功建立連接。

圖5 客戶端向服務端發(fā)送請求Fig.5 The client sends a request to the server

成功建立連接之后由客戶端向服務端發(fā)送用戶名:ftpu 密碼cdatc135如圖6所示:

圖6 驗證用戶名和密碼Fig.6 Verify username and password

驗證通過后,客戶端向服務端詢問具體文件保存路徑為/home/ftpu/ftp如圖7所示:

圖7 服務端文件保存路徑Fig.7 Server file save path

客戶端向服務端提交PASV指令,服務端開啟44299端口由客戶端發(fā)起從本地端口50088到服務器的端口44299的連接用來傳送數(shù)據如圖8 所示:

圖8中的log4net.dll即是模擬的通播版本號文件。當傳輸完成后我們可以在A-SMGCS 的LOGREC2 服務器的home/ftpu/ftp文件夾中能看到相應的文件如圖9所示。

圖8 數(shù)據傳輸端口Fig.8 Data transmission port

圖9 傳輸結果Fig.9 Transmission result

A-SMGCS 系統(tǒng)對接收到的版本號文件進行解析處理,獲取當前的通播版本并更新。當出現(xiàn)申請放行狀態(tài)的電子進程單時,點擊進程單上的PDC 按鈕會出現(xiàn)數(shù)字放行對話框如圖10 所示,確認放行信息無誤后將放行信息通過數(shù)字放行系統(tǒng)傳輸至機組再由機組確認,即完成了對一個出港航班的放行操作流程。

圖10 放行信息界面Fig.10 Release information interface

3 遇到的問題及解決方法

當數(shù)字通播系統(tǒng)被自動或人工修改數(shù)字通播版本號時會自動建立FTP連接并將新的文件發(fā)送至A-SMGCS系統(tǒng)。在兩套系統(tǒng)交互過程中可能會出現(xiàn)無法建立連接的情況,這時如果ftp傳輸工具長時間占用系統(tǒng)資源,會導致數(shù)字通播系統(tǒng)負荷過大甚至是系統(tǒng)崩潰;對于服務端ASMGCS系統(tǒng)來說對端通播版本文件存在積壓當傳輸恢復時,多個通播版本文件傳輸過來以后在解析的過程中可能會導致系統(tǒng)更新的版本號與實際不一致為管制運行帶來不必要的風險和隱患。針對這項問題在數(shù)字通播的客戶端程序分別設置了超時限制和重發(fā)機制。當兩套系統(tǒng)未能成功建立連接時超過30 秒視為建立連接失敗,這時客戶端會重新發(fā)送請求(目前現(xiàn)場設定為十次),嘗試建立鏈接并發(fā)送數(shù)據。在實際測試中通過這兩項機制,兩套系統(tǒng)的數(shù)據交互達到穩(wěn)定狀態(tài),能夠滿足管制工作要求。

4 結語

A-SMGCS系統(tǒng)作為目前各地區(qū)空管局廣泛推廣并使用的重要系統(tǒng)工具在與其他外部系統(tǒng)進行建立數(shù)據交互時,除應保證與外部系統(tǒng)之間數(shù)據傳輸穩(wěn)定可靠之外,還應對可能會發(fā)生的突發(fā)情況有充分考慮。本文通過詳細的介紹分析哈爾濱現(xiàn)場A-SMGCS 系統(tǒng)和數(shù)字放行通波系統(tǒng)的交互測試過程中所遇到的問題,希望對相關維護人員以借鑒和參考。