主备同步模式下的空管自动化系统航迹相关纠正方法

马博敏

摘要：本文提出了主备空管自动化系统同步模式下，备用系统通过分析处理接收到的主用系统发送的飞行计划数据和综合航迹等信息对本系统内的飞行计划数据和航迹相关信息进行修正和补充的方法，实现了主备系统间的飞行数据同步和备用系统航迹相关信息的纠正。

关键词：同步;航迹相关;纠正;空管自动化

中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）07-0072-02

0 引言

空管自动化系统（Air Traffic Control System，以下简称ATC系统）是通过接收和处理雷达、ADS-B及多点等多种监视数据，生成直观可视的航迹目标，供管制员对航班进行监控，管理飞机起降和航行，保障飞行秩序和安全。

近些年來随着国民生产的发展需要，国内航班量迅速增长，空中交通流量快速增加，为了有力保障飞行安全，国内新增了一大批ATC系统，而且按照民航局空管设备配置要求，相关空管单位至少配置主用、备用两套ATC系统。但是怎么样保证主备两套系统关键数据同步一致是目前国内空管自动化系统研发单位亟待解决的问题。

1 飞行计划与航迹相关的概念

飞行计划与航迹相关是空管自动化系统中管制员颇为依赖的一项重要功能，也就是一般管制员所谓的为航迹挂标牌。ATC系统接收融合过后的系统航迹（雷达、ADS-B、S模式雷达、MLAT多监视源融合航迹），并从计划列表中查找符合自动相关条件的飞行计划与之相关。对于相关后的航迹，管制员可以在管制席位上直观的查看航迹更多的飞行信息，便于管制员掌握航迹动态，实施监控及管制调配。

对于已经相关上的航班，ATC系统飞行数据处理服务器会持续检查其是否仍然满足相关的各种条件，如果发现不再满足条件，FDP会自动的将飞行计划与雷达航迹的相关去掉。

2 主备系统数据不同步的问题分析

ATC系统的传统工作模式是主、备用ATC系统各自计算飞行计划与航迹的相关关系，而由于各系统对飞行计划和航迹建立关联的计算方法有所不同，导致在不同的ATC系统中建飞行计划和航迹的相关关系也有差别。主用系统由于管制员实时使用实时干预，可以确保航迹相关信息都是正确的。而对于备份系统，由于管制员通常不工作在备用系统上，就有可能导致备用系统飞行计划和航迹不能相关，或者相关错误。

这种情况下一旦主用系统故障，管制员必须切换到备用系统工作时，备用系统上计划于航迹不相关或者错误相关，都将对管制员管制造成很大影响，影响飞行安全。

3 航迹相关纠正方法

本文提出了利用主用ATC系统对外输出的综合航迹数据和飞行计划数据，实现备用系统飞行计划和航迹相关关系和主用系统保持完全一致。当管制员切换到备用系统工作时，备用系统上显示的空中交通态势和主用系统完全一致，降低主、备用系统切换使用过程中可能发生的空管安全风险。

3.1 外部飞行计划的处理算法

若备用ATC系统接收到的飞行计划携带有航迹相关的具体信息，如（SSR/ADS航班号、位置、速度、高度）等，则在本系统内部查找是否有和其对应的飞行计划。如果系统内部有对应的飞行计划，则检查本系统内部该飞行计划和航迹相关的信息是否和接收到的飞行计划中一致。如果不一致，则解除本系统内部该飞行计划和航迹的相关关系，并从本系统内部查找与外部飞行计划携带的航迹相关信息一致的综合航迹，使飞行计划和该航迹建立相关。

如果在本系统内不存在与接收到的飞行计划一致的飞行计划，则在本系统内新建一条和其一致的飞行计划。并从本系统内部查找与外部飞行计划携带的航迹相关信息一致的雷达航迹，使飞行计划和该航迹相关。

外部飞行计划处理算法流程说明如图1。

3.2 外部综合航迹的处理算法

备用系统对接收到的主用系统的综合航迹进行分析处理，若接收到的综合航迹携带有飞行计划信息，则在本系统内部查找是否有和其对应的航迹，并检查本系统内部该航迹是否已经和某个飞行计划进行了相关。

如果该航迹已经与某个飞行计划进行了相关，则检查该飞行计划信息是否和接收到的综合航迹携带的飞行计划信息一致;如果不一致，则解除本系统内部该航迹和现在飞行计划的相关，并从本系统内部查找与外部系统综合航迹携带的飞行计划信息一致的飞行计划，使航迹和该飞行计划相关。

如果该航迹尚未和某个飞行计划相关，则在本系统内部查找与接收到的综合航迹信息中携带的飞行计划信息一致的飞行计划，如果能找到，则使航迹和该飞行计划相关;如果不能找到，则针对该系统航迹，为其自动定义一个标签，使管制员能快速的知道该系统航迹关联的是哪一个飞行计划。

外部综合航迹纠错算法流程说明图如图2。

3.3 纠正功能的作用

在备用ATC系统使用飞行计划和综合航迹纠正算法，不但可以实现飞行计划数据同步，还可以纠正航迹相关情况。

备用系统通过对接收到主用系统输出的飞行计划进行分析，在本系统内部对相同的飞行计划进行相应的增加、删除、修改操作，可使主、备ATC系统之间的飞行计划数据保持一致;备用系统通过对接收到的主用系统综合航迹数据进行分析处理，对本系统内部飞行计划和雷达航迹的相关关系进行比对、修改，可使本系统内部的航迹相关和主用系统保持一致，起到纠正本系统的飞行计划与航迹相关的作用。

4 验证情况

本文提出的飞行计划和综合航迹纠错方法已经广泛技术应用在国内多个空管单位的ATC系统中，特别是在民航局空管局要求全国范围内推广备用自动化系统常态化使用的背景下，该功能得到了很好的运行验证，在主备自动化系统数据同步中发挥了巨大作用，减少了管制员在切换使用主备系统时的人工数据同步工作量，实现了主备ATC系统重要功能参数的无缝切换，降低了空管安全运行风险。

5 结语

本文提出了主备空管自动化系统同步模式下，备用系统通过分析处理接收到的主用系统发送的飞行计划数据和综合航迹等信息对本系统内的飞行计划数据和航迹相关信息进行修正和补充的方法，实现了主备系统间的飞行数据同步和备用系统航迹相关信息的纠正。

参考文献

[1] 梅瞳瞳.空管自动化系统飞行计划航迹相关问题的研究[D].大连理工大学，2013.

[2] 陈志峰.空管自动化系统飞行计划与雷达航迹相关技术分析[J].中国新通信，2014，16（04）：107-108.

[3] 欧昕.一种空管自动化系统飞行计划相关纠正方法：中国，CN105336220A[P]. 2016-02-17.