集成塔台自动化系统的应用前景

集成塔台自动化系统的应用前景

佟林

民航吉林空管分局 吉林省长春市 130000

摘要：

随着航空运输量的持续增长和飞行活动的日趋多元化，空域运行态势也日渐复杂多变。目前塔台管制现场存在信息系统数量日渐增加，不同的系统使用各自的人机界面，各系统之间缺少足够的数据交互，信息综合利用程度低，席位工作环境混乱等问题，因此以信息技术为基础，融合多种类型的信息收集、互联互通、智能化的智慧空中交通管理系统，将成为行业未来发展的主要方向。

本文作者对集成塔台自动化系统进行研究，并进行简要分析。

关键词：自动化系统；集成塔台

前言

现阶段，社会经济迅速发展带动了民航事业迅速进步，推动民航事业向更高的层次发展，对民航的安全性与稳定性也提出了更高的要求。集成塔台自动化系统可以让管制员能够更加高效精准地操作以获取各类信息，提升了电子化智能化程度，有效提高了管制移交、态势监控、协调指挥的效率和安全性。相比传统管制设备，集成塔台自动化系统信息集成实现了机坪、塔台、进近管制三方信息统一显示与功能处理；设备集成减少了冗余设备；席位集成打造了一体化席位灵活配置平台，对飞机的着陆进行严格的管理与控制，进而保障飞机着陆的安全性。

1集成塔台自动化系统的必要性

        集成塔台自动化系统是空管指挥使用的计算机综合系统，具有计划数据处理、电子进程单、场面和空中监视数据处理、告警与控制处理、场面路由规划处理、智能滑行引导处理、气象与情报数据处理、记录与回放处理、软件功能管理、适配数据管理及系统监控等多项功能，包含电子进程单系统(EFS)、场面监视系统或高级场面引导与控制系统(A-SMGCS)，接引了流量管理与CDM系统、数字化自动航站情报服务系统(D-ATIS)、数字放行系统(DCL)、气象系统、情报系统等多种系统数据，并将上述各类信息以及系统功能重新整合，装载到新的集成框架下，形成一体化、智能化的综合性空管工作平台。

  1.1复杂度

集成系统最大的问题在于系统错综复杂，一个小的升级可能会需要修改很多功能模块，每次的改动都需要大量回归测试确保每个模块都能正确工作。对集成塔台自动化系统的功能进行分离，有利于降低整个系统的复杂度，缩小故障影响范围，同时也可以降低测试成本。

        1.2安全性

从系统特性上，集成塔台自动化系统多采用Linux或LinuxAVindows混用系统，具有较高的安全性。系统结构采用硬件和软件相互的独立的架构，有利于降低异构系统间的干扰，降低系统风险。另外，系统功能的分离，可以对系统接口进行优化，以减少系统性风险。

        1.3独立性

可以通过优化系统接口更好地实现自动化系统和其他塔台相关系统的有效互联，达到独立运行的目的。未来集成塔台系统的发展趋势，是做到软硬件和接口独立，满足和不同外部系统间的灵活互联。

        1.4可维护性

从系统维护的角度来考虑，如果系统之间耦合度高，那么每次进行数据发布和软件升级时都可能要重新部署所有节点，会增加很多潜在的风险和不确定性因素。集成塔台自动化系统将不同属性的功能系统分离出来，独立部署和维护，可以提升维护的可靠性，对任一系统进行维护时，不必对所有节点停机，不会影响其他系统。

2集成塔台自动化系统结构组成

不同塔台空管自动化系统其基本结构大致相同，主要由雷达数据前置处理子系统（RFP）、雷达数据处理子系统（RDP）、飞行数据处理子系统（FDP）、雷达综合数据显示终端（SDD）、飞行数据显示终端（FDD）、雷达数据记录和回放子系统（DRF）、系统监控终端（SMP）等组成。各个子系统通过网络交换机组建成星形拓朴结构的三个以太局域网（LANA、LANB、LANC）。系统采用三网运行方式，以保证网络数据的可靠、高效传输。系统要用网络采用冗余结构，在双冗余网络管理软件的配合下，系统的 LAN A 和 LAN B 是物理上相对独立又互为冗余的两个网络，提高了网络的可用性。LAN C 主要用于记录、重演数据和雷达质量分析数据等的传输。各子系统功能如下：

2.1雷达数据前置处理子系统（RFP）

雷达数据前置处理设备包括 8 台雷达线路分配器和 2 台雷达数据前置处理机。前置处理系统采用冗余主机配置，每路雷达信号在雷达线路分配器上分路后，分别进入 2 台前置机进行预处理。前置机负责接收多部雷达信道信号，并对其进行规程解释、误码检查以及对雷达数据的各种预处理后一并通过系统的双冗余局域网传输到雷达数据处理系统。

2.2雷达数据处理子系统（RDP）

雷达数据处理系统对系统引接的多部雷达数据实现单雷达数据处理、实时质量控制和信道选优处理、多雷达数据融合、各类告警探测、航迹与飞行计划自动相关 、去相关、管制移交功能。从 LANA 和LANB 上接收雷达数据、飞行数据以及管制席位操作数据，同时将系统综合航迹、单雷达航迹等通过系统冗余局域网上分发到系统各席位。雷达数据处理系统由 2 台 RDP 组成，为冗余结构设计，有效保障雷达数据处理系统的高性能和高可靠。

2.3飞行数据处理子系统（FDP）

飞行数据处理服务器进行飞行电报和飞行计划处理，并兼作系统数据库服务器，完成民航电报自动处理。飞行数据处理服务器与自动转报系统相连，收发并处理 AFTN 电报，主要实现电报处理、飞行计划创建、修改及生命周期管理、二次代码管理、飞行轨迹估算、飞行计划冲突探测等功能。飞行数据处理系统由 2 台 FDP 组成，为冗余结构设计，加装Oracle 数据库管理系统。

3集成塔台自动化系统的实现

3.1集成塔台自动化系统运行模式

集成塔台自动化系统应具备独立完备的监视数据处理功能,飞行计划处理功能等,能够接收并同步空管自动化系统的飞行计划数据和基础环境信息,具备飞行电报的发送能力,能够接收空管自动化系统的综合航迹数据用于空中态势显示及相关一致性对比,能够与空管自动化系统之间通过报文进行航班移交。

3.2集成塔台自动化系统与空管自动化系统交互数据

由于集成塔台自动化系统需与相邻管制区的空管自动化系统进行航班移交,需保持数据一致性,所以需要进行数据交互,需要交互的数据包括:综合航迹数据飞行计划数据、移交信息、告警信息、跑道运行模式等。

3.3航迹融合相关

为保证集成塔台自动化系统对空态势显示的稳定性与可靠性,相邻管制单位的空管自动化系统综合航迹应与进近雷达进行融合处理,在丢失空管自动化系统的综合航迹时也不会影响集成塔台自动化系统的空中态势显示,但同时可设置各监视源优先级,以保证相邻管制单位空管自动化系统与集成塔台自动化系统保持相关一致性。

3.4飞行计划电报处理

为保证集成塔台自动化系统具有独立的空管自动化系统功能,集成塔台自动化系统需具备独立的飞行计划电报处理功能,在集成塔台自动化系统与空管自动化系统链路正常情况下,集成塔台自动化系统可以直接接收空管自动化系统飞行计划信息进行相关功能实现在链路中断情况下,集成塔台自动化系统需启用本系统的飞行计划电报处理功能,以保证系统的正常运行。

结语

集成塔台系统不是简单的设备整合，也不是简单的从信息交互角度实现各系统的连接，而是从底层信息层面到系统界面全部整合，形成全新的一套系统。伴随着科技进步和航空运输业的快速发展，民航自动化系统与设备信息化、协同化、智能化应用的必要性日渐凸显。塔台管制自动化的建设，标志着我国在加快空管基础设施建设、加大国产空管设备应用力度、实践空管设备国产化的道路上又迈出了坚实的一大步。

参考文献

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