S模式数据在空管自动化系统关联机制中的应用

黄帆

摘要：空管自动化系统是空中交通管制工作中最重要的设备之一，S模式的发展为系统各项功能的优化提供了契机。该文通过研究广州区域管制中心主备自动化系统的飞行计划与航迹关联机制以及S模式数据在其中的应用，为管制和技术部门提供参考，同时有利于s模式技术的进一步推广和应用。

关键词：空管自动化系统；s模式；关联机制

1.背景

目前，空中交通管制员主要通过航空器的二次代码对其进行识别，在广州区域管制中心，由于二次代码数量不够且空域流量较大等原因，经常出现航班二次代码重复而导致航迹和飞行计划关联错误，对管制工作造成了很大困扰，不利于安全保障。

相对于传统的A/C模式雷达监视技术，s模式技术的应用不但能够减少同步和异步干扰，还能提供更丰富的信息，增强航迹跟踪能力。目前，国内外很多空管自动化系统已经能够利用S模式数据中的24位地址码、航班号等信息优化飞行计划和航迹的关联处理，减少关联错误等问题的发生。

因此，本文对广州区域管制中心所使用的两套空管自动化系统的自动关联机制部分进行研究，分别是Thalesv5主用自动化系统和NUMEN 2000备份自动化系统，并分析它们在上述处理机制上的异同，为S模式技术的后续应用提供参考。2S模式数据

S模式雷达监视是S模式技术的重要应用之一。S模式雷达监视分为ELS（基本监视）和EHS（增强监视）两个阶段。ELS包含的数据有：ICAO 24位地址码、MODE 3/A二次代码、s模式高度报告、飞行状态、数据链能力报告、常用GICB机载能力报告、航班号等，EHS在ELS的基础上增加选择高度意图、航迹和转弯报告、航向和速度报告等信息。

S模式雷达目标报告符合ASTERIX Category 048格式，其中二次代码信息在1048/070项，24位地址码信息在1048/220项，航班号信息在1048/240项，这几项信息可用于航空器识别。s模式的其他信息可用于优化航迹处理、告警计算等功能。

3空管自动化系统自动关联机制

3.1Thales V5自动化系统

系统自动关联首先考虑以下三个判断条件：1）航迹的航班号与飞行计划的航班号一致；2）航迹的24位地址码与飞行计划的24位地址码一致；3）航迹的二次代码与计划的二次代码（ASSR/PSSR）一致。以上条件分别有各自的权重（可离线配置），若条件成立，则相应权重会加至航迹/计划对的关联可靠度。

航迹计划对的关联可靠度大于等于离线设置的最小值，则检查：1）航迹是否在航路曲面模型里；2）对于航迹当前所在位置，飞行计划的预计时间与航迹的时间是否相差小于离线设置的时间。

三个判断条件至少满足一个且通过位置和时间窗口的检查，则系统对关联可靠度较高的航迹/计划对进行关联。

3.2NUMEN 2000自动化系统

系统中处理如下：1）如果离线设置为自动关联需要检查地址码，则在航迹和计划均携带有24位地址码且24位地址码相同时自动关联，否则不关联；21如果航迹和计划至少有一方缺失24位地址码，则系统检查二次代码的一致性，如果满足再进行航路和时间方面的一致性检查，所有条件都满足后才进行自动关联；3）如果航迹和计划至少有一方缺失24位地址码，且二次代码的一致性也无法验证，系统将检查航班号的一致性。如果航班号相同，再进行航路和时间方面的一致性检查，所有条件都满足后才进行自动关联。

航路和时间的一致性条件要求同时满足：1）航迹的实际位置到计划航路的距离不低于离线设置值；2）根据航迹的当前位置和速度，预测其到达计划航路上最近一个报告点的时刻，和计划里的预计到达报告点时间相差不超过离线设置值；31航迹的当前航向和最近的计划航路的方向相差不超过离线设置值。

3.3差异及分析

两套系统在实现系统航迹和飞行计划关联时，均考虑航空器24位地址码、二次雷达应答机代码、航班号、位置、時间等多种匹配因素，允许设置优先级或联立条件实现自动关联处理。虽然两套系统的总体原则大致一样，但在处理细节上不尽相同，具体情况见表1。

Thales v5系统允许用户自己离线配置和调整24位地址码、二次代码、航班号这三种识别信息的权重，并综合考虑这三种信息的一致性来计算相关可靠度。而NUMEN 2000系统则按照优先级从高到低排列，高优先级的条件满足后不再对低优先级的条件进行检查，优先级的顺序无法修改。

目前，由于S模式技术尚未全面应用，航空器所提供的航班号信息不一定准确，飞行计划中18编组的24位地址码也可能存在错误或缺失，因此，在目前的阶段，二次代码还是最重要的识别依据，但随着S模式技术相关标准的发布，工作程序将逐步规范化，24位地址码、航班号的信息将发挥更重要的作用。

4结束语

本文研究广州区域管制中心主备自动化系统的飞行计划与航迹关联机制以及S模式数据在其中的应用，分析对比两套系统的处理差异。S模式技术的进一步推广需要空管自动化系统的支持，必要时需要对系统进行合理改造，因此，S模式数据在自动化系统中的应用研究尤为重要。下一步工作可对系统的航迹跟踪处理、危险告警计算等功能进行深入研究，分析S模式数据在这些模块中的应用。endprint