一种空管自动化系统席位互换脚本的设计与实现
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空管川大自动化系统介绍及常见故障的分析和处理摘要:民航空管自动化系统作为民航空管系统的核心组成部分,它的主要功能是对多雷达信号进行融合处理,并将雷达信号与飞行计划动态相关联,使管制员直观清晰地了解空中交通的实时动态和所管制航空器的具体方位、高度和预计飞行方向等。
本文通过对空中交通管制指挥中主用的川大自动化系统进行介绍及常见故障的分析和处理方法,来提供一些经验思路,与同行共同探讨。
关键词:空管自动化系统;系统结构及组成;故障分析和处理一、川大空管自动化系统的结构特点与系统组成1、系统结构特点系统采用分布式结构,通过LAN-A、LAN-B冗余网络和LAN-C旁路网网络将各个信息处理服务器和工作站等系统单元连接起来,协同工作,并与雷达和ADS-B信息源、AFTN网、气象设备以及其它ATC自动化处理系统等各种相关数据交换网络互连,进行数据、电报、控制信息的交换。
系统主要/关键设备冗余结构设计,采用高可靠、成熟、新技术的商业货架产品,Linux操作系统的服务器和PC工作站,易于软件和硬件的扩充和升级,易于和其它设备及其它ATC系统互联,具有实现不同ATC系统之间进行AIDC自动管制移交的功能。
2、系统主要设备组成及实现功能(1)系统前端数据处理子系统(SFDPS)完成接入该子系统雷达信号预处理、RTQC、优选相同雷达站雷达信号,筛选掉错误雷达数据,格式变换、报文接入解析,前端设备监控(雷达错误信息进行告警)等功能。
主备两台服务器,互为热备份。
(2)监视数据处理子系统(SDPS)完成单雷达数据跟踪处理、多雷达数据融合处理、告警计算(CLAM\DUP\RVSM\CA\DAIW)等功能,为席位提供显示数据输入。
主备两台服务器,互为热备份。
(3)飞行数据处理子系统(FDPS)完成飞行数据处理、AIDC、相关、移交、SSR管理、扇区分配等。
主备两台服务器,互为热备份。
(4) ADS-B/MLAT数据处理子系统(AMDPS)处理单路ADS-B/MLAT数据并融合,再与雷达数据进行融合。
空管自动化系统引言概述:空管自动化系统是指利用先进的技术手段和设备,对航空交通管制进行自动化管理和控制的系统。
它能够提高航空交通管制的安全性、效率和准确性,为航空业的发展提供了有力的支持。
本文将从五个方面详细介绍空管自动化系统的应用和优势。
一、自动化飞行计划处理1.1 自动化飞行计划生成:空管自动化系统能够根据航班信息和航空公司的需求,自动生成飞行计划。
它能够考虑到飞机的性能、航线的限制以及天气等因素,提供最佳的飞行路径。
1.2 自动化飞行计划优化:空管自动化系统能够根据实时的航空交通情况,对飞行计划进行优化。
它能够考虑到航班的延误、空域的拥堵等因素,调整飞行计划,保证航班的安全和准时性。
1.3 自动化飞行计划协调:空管自动化系统能够协调不同航班的飞行计划,避免航班之间的冲突。
它能够根据航班的起降时间和航线,进行合理的协调安排,提高空域利用率。
二、自动化航班监控2.1 自动化航班追踪:空管自动化系统能够通过雷达、卫星等技术手段,实时追踪航班的位置和状态。
它能够提供航班的速度、高度、航向等信息,为空中交通管制员提供准确的数据支持。
2.2 自动化航班监测:空管自动化系统能够监测航班的飞行情况,包括起飞、降落、航线偏离等情况。
它能够及时发现航班的异常情况,并采取相应的措施,保证航班的安全。
2.3 自动化航班调度:空管自动化系统能够根据航班的情况,进行航班的调度。
它能够根据航班的延误情况、机场的状况等因素,调整航班的起降时间和航线,提高航班的效率和准时性。
三、自动化空域管理3.1 自动化空域分配:空管自动化系统能够根据航班的需求和空域的情况,进行空域的分配。
它能够根据航班的飞行高度、速度等因素,合理分配空域,避免空域的拥堵。
3.2 自动化空域划分:空管自动化系统能够根据航班的航线和航班计划,对空域进行划分。
它能够考虑到航班的飞行高度、速度等因素,划分不同的空域,提高空域的利用率。
3.3 自动化空域调整:空管自动化系统能够根据实时的航空交通情况,对空域进行调整。
关于AirNet空管自动化系统监视数据处理的研究作者:杨炎熙来源:《河南科技》2020年第05期摘要:AirNet空管自动化系统由中国民航第二研究所研发,是一套基于Linux多任务操作系统的空管自动化系统。
该系统主要对监视数据和飞行计划数据进行处理,为管制员提供航空器在空中的飞行动态信息、安全间隔信息和相关告警信息。
AirNet空管自动化系统是管制员进行空中交通管制的重要工具,是空管运行部门主要的空中监视手段。
本文主要对AirNet空管自动化系统监视数据处理功能进行研究,以便更好地掌握和使用该系统。
关键词:AirNet;空管自动化系統;监视数据;前置处理;融合处理中图分类号:V355 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2020)05-0041-03Abstract: The AirNet air traffic control automation system was developed by the Second Research Institute of CAAC, which is a set of air traffic control automation system based on Linux multitasking operating system. This system mainly processes surveillance data and flight plan data,and provides controllers with flight dynamics information, safety interval information and related warning information of the aircraft in the air. The AirNet air traffic control automation system is an important tool for controllers to conduct air traffic control, and it is the main air surveillance method of air traffic operation departments. This paper mainly researched and analyzed the monitoring data processing functions of the AirNet air traffic control automation system, in order to better master the use of the system.Keywords: AirNet;air traffic control automation system;surveillance data;pre-processing;fusion processingAirNet空管自动化系统采用开放式体系和分布式计算的系统结构,能够处理多种监视数据,具有处理精度高、时效性强、系统运行稳定等特点[1-2]。
EUROCAT—XV5空管自动化系统STCA 告警原理及测试方案浅析作者:黄帆来源:《科技视界》2016年第23期【摘要】本文在对EUROCAT-X V5空管自动化系统STCA告警原理进行阐述的基础上,深入分析STCA告警功能测试的方法,从而提出一套合理可行的方案,能够对STCA告警进行较全面的测试,以便发现系统功能的缺陷或参数设置的偏差,确保该功能能够满足管制工作的要求,保障空管安全。
【关键词】EUROCAT-X V5系统;空管自动化;STCA告警;告警测试0 引言EUROCAT-X V5空管自动化系统(以下简称“系统”)是广州区域管制中心的主用空管自动化系统,为空中交通管制员提供雷达监视、危险告警、飞行计划处理等服务,在空中交通管制工作中起着至关重要的作用。
短期冲突告警(Short-Term Conflict Alert,以下简称STCA)功能是系统提供的最重要的功能之一,能够在航空器违反或即将违反飞行间隔时发出告警提示,提醒管制员及时采取措施避免冲突发生,在保障飞行安全方面起到关键作用。
1 STCA告警原理系统对每一对符合条件的航迹进行跟踪计算,当发现航迹对的水平、垂直间距同时小于或者在用户规定的告警时间内将要同时小于参数值时,系统告警[1]。
系统推测向前看时间内航迹预计到达的位置和高度,确定告警计算的范围,使告警能具有前探性,预测未来可能发生的冲突[2],如图1所示。
系统首先进行航迹合格性的检查,比如高度、速度、SSR、航班号、是否处在抑制区、与航迹关联的飞行计划状态等,这些状态均需满足要求才对航迹进行告警计算。
航迹对同时违反规定的水平间隔和垂直间隔则判断其产生冲突。
最小水平及垂直间隔是通过离线定义,其中最小垂直间隔则根据航迹的高度不同而设置两种间隔值,高空采用较大间隔,中低空采用较小间隔,满足RVSM条件的也可采用较小间隔,区调区域和进近区域采用不同间隔标准,如果两飞机分别在不同区域,则使用较小间隔进行计算。
空管自动化系统空管自动化系统是一种利用先进的信息技术和通信技术,对航空交通进行自动化管理和控制的系统。
该系统通过集成雷达、通信、导航、气象、航班计划等多种数据源,实现对航空器的监控、导航、通信和流量管理等功能,提高了航空交通的安全性、效率和准确性。
一、系统架构空管自动化系统由以下几个主要模块组成:1. 数据采集模块:负责获取雷达、导航、通信、气象等数据源的信息,并进行实时更新。
2. 数据处理模块:对采集到的数据进行处理和分析,生成航空器的位置、速度、高度等信息,并进行航班计划和流量管理。
3. 监控模块:监控航空器的位置、高度、速度等参数,实时更新航空器的状态,并提供警报和异常处理功能。
4. 导航模块:根据航班计划和航空器的位置信息,提供导航指引和路径规划,确保航空器按照预定航线安全飞行。
5. 通信模块:提供航空器与地面控制中心之间的通信功能,包括语音通信和数据通信,确保航空器和地面控制中心之间的信息交流畅通。
6. 数据存储模块:将采集到的数据进行存储和管理,以备后续分析和查询使用。
二、功能特点1. 实时监控:空管自动化系统能够实时监控航空器的位置、高度、速度等参数,并及时更新航空器的状态,确保航空器的安全飞行。
2. 航班计划和流量管理:系统能够根据航班计划和航空器的位置信息,进行航班的安排和流量的管理,避免航空器之间的冲突和拥堵。
3. 导航指引和路径规划:系统能够根据航班计划和航空器的位置信息,提供导航指引和路径规划,确保航空器按照预定航线安全飞行。
4. 通信功能:系统提供航空器与地面控制中心之间的语音通信和数据通信功能,确保航空器和地面控制中心之间的信息交流畅通。
5. 数据存储和查询:系统将采集到的数据进行存储和管理,以备后续分析和查询使用,提供数据支持和决策依据。
三、效益和应用1. 提高航空交通的安全性:空管自动化系统能够实时监控航空器的位置和状态,及时发现和处理异常情况,提高了航空交通的安全性。
空管自动化系统引言概述:空管自动化系统是指利用先进的技术手段,对航空交通管制进行自动化管理和控制的系统。
它通过集成多种技术和设备,实现了航空交通管制的高效、安全和准确性。
本文将从五个方面详细阐述空管自动化系统的内容。
一、系统概述1.1 系统定义:空管自动化系统是指利用计算机、通信、雷达等技术设备,对航空交通进行自动化管理和控制的系统。
1.2 系统架构:空管自动化系统由地面系统和空中系统组成,地面系统包括流量管理、航班计划、雷达监视等模块,空中系统包括飞行管理、导航管理等模块。
1.3 系统特点:空管自动化系统具有高度集成性、实时性和可靠性,能够提高航空交通的运行效率和安全性。
二、功能模块2.1 流量管理:通过对航空流量进行调度和优化,实现航班的合理分配和空中交通的均衡运行。
2.2 航班计划:根据航空公司的航班计划和航空交通需求,制定合理的航班计划,并进行实时调整。
2.3 雷达监视:通过雷达设备对航空器进行监视,实时获取航空器的位置、速度等信息,确保航空器的安全飞行。
三、飞行管理3.1 航路规划:根据航班计划和航空交通情况,确定航空器的飞行航路,避免航空器之间的冲突。
3.2 飞行监视:通过飞行管理系统对航空器进行监视,实时获取航空器的飞行状态和位置信息,确保航空器的安全飞行。
3.3 空中交通控制:根据航空器的飞行计划和实时情况,对航空器进行空中交通控制,确保航空器的安全和航班的正常运行。
四、导航管理4.1 导航设备:空管自动化系统通过导航设备,为航空器提供准确的导航信息,确保航空器按照规定航线飞行。
4.2 航空器间通信:空管自动化系统通过通信设备,实现航空器之间的通信,确保航空器之间的交流和协调。
4.3 飞行数据管理:空管自动化系统通过飞行数据管理系统,对航空器的飞行数据进行采集、存储和分析,为航空器的飞行提供支持和指导。
五、系统应用5.1 提升空中交通效率:空管自动化系统通过优化航班计划和流量管理,提高了空中交通的运行效率,减少了延误和拥堵。
我国空管自动化系统存在的问题分析摘要:空管自动化系统作为民航空管部门实施对空指挥的核心系统,通过处理雷达信号和飞行动态电报,为管制员提供飞行态势和动态相关信息,对于航空安全和航班有序飞行起到举足轻重的作用。
本文从实际角度出发,分析了我国研究空管自动化系统的必要性,提出了进行维护工作时的常见故障和解决方案,对我国民航管制方法做出系统的完善改革,以保证利用空中资源效益最大化,使其在实际应用中发挥民航空管实际效益。
关键词:民航空管;自动化系统;应用发展;问题分析引言在疫情防控的特殊时期,空管指挥部按照上级及地方政府防疫政策要求,一手稳抓防疫,一手力促建设,多措并举克服疫情影响。
日前,业务区以及导航台、雷达站等外台站正同步加快手续办理;空管站已经组织完成了塔台、业务区、气象雷达站、气象观测场、东、西三边导航台工程及风廓线雷达、多普勒雷达、VHF系统、方舱机房、DVOR/DME等设备自验收。
我国在民用航空空管管理上的力度也随之加大,在随之产生的一系列的空中交通管制变化中,摒弃了原有的雷达管制系统转而应用新一代的程序管制新系统。
现阶段我国民航空管中自动化系统的应用也在不断演化更新,其中采取雷达来实现空中交通管制也是一个切实可行的重要手段。
1我国研究空管自动化系统的必要性空管自动化系统是管制员对空指挥的核心系统,被喻为管制员的眼睛。
通过自动化系统,管制员能够看到航空器的各项信息,监控航空器的运行状态,并实施空管指挥。
自动化系统在保障飞行安全、提升运行效率等方面发挥着重要作用。
随着国内航班量的快速增长,空中交通管制流量的不断加大,空管自动化系统在空中交通管制中占据着越来越重要的地位。
随着空管装备的升级换代,国产空管自动化系统作为应急、备用以至主用空管自动化系统的应用愈来愈多。
因此,探讨国产空管自动化系统结构及工作方式,研究解决日常工作中常见问题的方法对提高空管自动化系统的自动化程度、保证民航空管安全生产具有现实意义。
中国航班飞行与安全Flight and Safety CHINA FLIGHTS32关于AirNet空管自动化系统设计与功能的研究杨炎熙|民航河南空管分局摘要:AirNet空管自动化系统是一套基于Linux多任务操作系统的空管自动化系统。
该系统是由中国民航第二研究所研发设计,是一套为数不多的国产空管自动化系统。
AirNet空管自动化系统通过处理监视数据和飞行计划数据,为管制员提供航空器在空中飞行的态势和飞行冲突以及异常告警。
关键词:AirNet空管自动化系统;监视数据;飞行计划;数据记录回放;告警冲突1 AirNet空管自动化系统概述AirNet空管自动化系统是基于Linux多任务操作系统设计,该系统可以处理多种监视数据,对多协议多雷达数据进行实时接收、质量校验、数据处理、系统航迹融合等。
系统通过1000M的Ethernet网络,将各个设备有机的连接起来,能做到主备服务器之间数据实时同步,自动无缝切换,保障系统运行的可靠性。
AirNet空管自动化系统能同时处理多部监视数据,系统采用动态加权数据融合的算法,最终形成稳定的系统航迹进行输出显示。
系统可以处理各种报文,将解析出来的航路信息进行4D飞行轨迹模型计算,实现雷达航迹和飞行计划的自动相关。
除此之外,系统能够对融合航迹产生各种告警功能,并且系统在雷达目标丢失的情况下,可以将系统航迹进行外推显示。
2 AirNet空管自动化系统设计AirNet空管自动化系统采用开放的系统设计,内部主要采用标准TCP/IP和UDP/IP通信协议,具有标准的电报数据,监视数据、AIDC、ADS等接口,可以和外部系统进行数据的互联,在系统架构上采用MID中间件核心技术,负责系统各节点的信息交换,以及系统的升级和扩展。
AirNet空管自动化系统的核心是冗余、分布式的网络架构,系统采用三网冗余结构,其中工作网络(A网、B网)保证服务器和终端节点的信息交互,旁路网(C网)采用独立的交换机,独立的雷达旁路服务器。
AirNet空管自动化系统FDP备机MID程序异常案例分析发布时间:2021-06-24T06:37:32.970Z 来源:《科技新时代》2021年3期作者:赵凤娟[导读] 重启后运行5分钟后再进行主备机的切换,减少维护带来的运行风险,确保设备的稳定运行。
中国民航贵州空中交通管理分局贵州贵阳 550012摘要:飞行数据服务器(FDP)作为自动化系统中重要的组成之一,其中间件MID主要具有数据通信、节点监控及时钟同步等功能。
本文阐述在对AirNet自动化系统进行一次例行维护时,发生了FDP备用服务器MID程序异常的情况,导致AIRNET自动化系统降级掉目标,使得AIRNET备用自动化系统切换为主用的工作中断的案例。
本文通过分析日志,结合厂家意见,查找到问题原因,并进行分析解决,以避免后续类似问题发生。
关键词:飞行数据服务器 AirNet自动化系统 MID程序异常分析日志1 引言目前,本单位所属自动化系统有两套,莱斯自动化NUMEN系统作为主用,二所自动化系统AIRNET作为备用,作为管制运行指挥重要的监视设备,根据《民用航空通信导航监视运行保障与维护维修规程》相关要求,设备维护部门应对所属相关设备进行定期维护,确保设备的稳定可靠。
而飞行数据服务器作为自动化系统中重要的组成部分,主要进行接收并预处理监视数据、一次气象雷达数据处理等多监视源航迹融合、高度跳变处理、目标QNH高度修正、航迹过载处理、安全告警计算等功能[1]。
在对其进行维护时,技术人员会选择航班量较少的时段进行,并且对主、备机分开进行重启,重启后运行5分钟后再进行主备机的切换,减少维护带来的运行风险,确保设备的稳定运行。
2 异常情况说明按照工作计划,技术人员于23时15分对二所自动化系统进行例行月维护,重启FDP备机,23时22分,系统监控SMC上出现FDP备机红色告警状态,FDP主机同时出现了红色(告警状态)与绿色(正常状态)反复交替变换的现象。
一种空管自动化系统席位互换脚本的设计与实现
摘要本文主要通过对民航空中交通管理自动化系统(ATC)中席位互换的特点进行研究,针对席位互换中过程烦琐、技术复杂、存在风险等问题,基于云南空管分局主用空管自动化系统平台,设计并利用Linux平台下的Shell 语言实现了一套可以简易操作、快速、自动分析判断的席位互换脚本。
【关键词】ATC 空管自动化席位互换脚本
民航空管自动化系统(以下简称空管自动化)是保障航班安全、高效、有序运行的不可或缺的系统。
根据空管自动化相关配置规范,航班流量达到一定数量的空管局(分局、站)都应该配有主用和备用、应急自动化系统,但由于主用自动化系统通常为主要使用的系统,易用性、席位数量、系统功能通常都优于比备用和应急系统。
因此,一旦主用系统席位发生故障,技术保障人员都应该在最短时间内恢复故障席位。
通常,使用已经安装好的备用主机替换故障席位主机是最快的方法,而备用主机与故障席位主机虽然软件和配置基本一致,但由于在用的主机都有唯一性,备用主机需要经过一定的修改才能替换。
因此,本文主要研究如何快速、安全、高效的使用备用主机互换故障席位主机,达到减少人为
因素和缩短故障处理时间的目的。
1 相关背景介绍
1.1 空管自动化系统介绍
空管自动化系统通过对外部雷达原始数据,飞行计划待信号进行处理,给管制员提供实时的空中交通态势和飞行数据。
目前,大部分的空管自动化系统为C/S(客户端服务器模式),核心服务器主要包括雷达数据处理,飞行计划处理,记录重演回放等,多为双机热备份,客户端主要由飞行态势显示(SDD),飞行数据显示(FDD)组成。
当前国内使用的自动化系统并不统一,有进口的,也有国产的,整体趋势正从进口慢慢转为国产化。
如,上海华东空管局和成都西南空管局使用的主用自动化系统,均为法国Thales公司生产的欧洲猫自动化系统,云南空管分局和贵阳空管分局使用的是由南京莱斯公司开发的NUMAN2000自动化系统,另外云南空管分局还使用了成都空管科技公司开发的AirNet自动化
系统,以及在老机场使用过的美国雷神公司开发的RAYTHEON自动化系统。
虽然这些系统架构和硬件不尽相同,但基本原理一致,尤其是均采用相对稳定的LINUX或者类LINUX操作系统。
1.2 自动化席位互换方法介绍
本文重点研究SDD和FDD的替换方法,SDD、FDD这两个终端覆盖范围最广,拥有席位数量最多,故障率也是最
高的,每个席位在用时,都是唯一的,一旦出现问题,只能整个席位更换至其它备用席位或者合并席位。
这时技术人员需要尽快的排查故障或者恢复故障席位,当确认该席位主机硬件故障,无法短时恢复时,应该利用已经安装好的备份主机,经过修改系统配置,安装和配置软件,快速替换故障主机。
经过对比研究欧洲猫、雷神、NUMAN2000、AirNet自动化系统发现,快速替换故障SDD、FDD主机一般包括以下几个步骤(前提:硬件和操作系统已经安装好、系统软件也是最新版本),a、更改IP地址(包括三个网卡);b、更改主机名称;c、发布在线、离线参数;d、重启主机。
其中步骤ab操作繁琐,首先需要查找三个网卡的对应IP和主机名称,然后一一对应修改和确认,尤其是在没有图形画编辑工具的情况下,容易出错,一旦修改的IP地址为在用的主机,可能造成IP冲突,造成席位下线,后果十分严重。
而发布在线、离线参数操作相对固定,只需要在数据库管理系统上选择相应的席位即可。
2 基本Linux Shell的席位互换脚本的设计与实现
为了解决以上问题,本文以NUMAN2000自动化系统为研究对象,结合其自身特点,设计出一种简单易用的脚本,简化替换席位时的操作步骤。
其过程如下:
(1)基于目前该自动化使用的操作系统solaris 11,使用Linux Shell脚本,运行时需要获取root最高权限,运行时
简化编辑网卡和主机名文件的操作,只需要脚本后面加一个空格,再加一个目标主机席位小写名称即可,例如
#./changgeposition.sh acsdd1;
(2)对目标主机类型和当前主机类型进行判断,如果类型不一致,则提示相应信息,并且中止操作,从而防止不同类型的主机之间互换造成无法启动或者显示分辨率不正确;
(3)根据目标主机名称,分别对其三个网络进行ping 操作,试探该目标主机是否存在,防止更改后的主机已经在运行,从而导致IP冲突;
(4)读取系统配置的/etc/hosts文件,根据别名,查找A、B、C网对应的IP地址和主机名nodename,从而用户不用输入IP地址就可以准确无误的将当前的机器IP地址、nodename 替换为目标机器IP和nodename。
经过在NUMAN2000测试平台测试之后,互换时间从原来的5-10分钟更改时间变成10秒左右,大大提高了效率。
3 结束语
本文通过介绍民航空管自动化系统的特点,分析云南空管分局现有的主用自动化NUMAN2000,结合其本身特点和实际工作中席位互换的流程,通过设计和实现一套席位脚本,使得当席位出现故障时,使用该脚本大大降低了操作过程中人为风险和提高操作效率。
脚本目前还不完善,在未来
的工作中,我们可以把软件版本比对和在线离线参数发布功能集成到此脚本,使得席位互换更加安全、高效、简便。
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[3]赵杰.由网络原因造成的欧洲猫系统塔台降级故障浅析[J].企业技术开发,2014.
[4]王宵鹤.AirNet空管自动化系统应用浅析[J].空中交通管理,2010.
作者单位
民航云南空管分局云南省昆明市650200。