莱斯空管自动化系统在中南空管局的应用

王润

（民航中南空管局 广东省广州市 510405）

1 引言

空管系统是国家实施空域管理、保障飞行安全、实现航空运输高效有序运行、捍卫国家空域权益的战略基础设施，也是国土防控体系的重要组成部分，对促进国家经济发展和维护国家安全具有深远的战略意义。中南空管局在民航局空管局的政策指导下，积极探索国产化空管系统在中南地区范围内的具体应用，现在12 个空管分局（站）都部署有国产厂家的空管自动化系统，包括南京莱斯公司的NUMEN2000 系统、华泰公司的SkeyNet-X 系统和成都空管公司的AirNet2000 系统，取得了一些经验和效果。下面以国内主要厂家莱斯公司的空管自动化系统应用为例，介绍国产自动化系统在张南地区的应用情况及建议。

2 莱斯自动化系统介绍

莱斯空管自动化系统是由南京莱斯公司自主研制的“牧羊人-2000”自动化系统，在2007年首次中标青岛机场的奥运工程，一举打破了国外厂商长期以来对中国民航空管系统领域的垄断，开辟了空管系统国产化的新纪元。2010年，莱斯公司成为国内首家获得自动化系统正式使用许可证的单位，并在全国各级空管单位得到广泛应用，在国产空管主用自动化系统中，市场占有率在70%以上。莱斯自动化系统主要功能如下：

NUMEN 系统空管自动化系统主要由引接子网、运行冗余子网、维护网络、输出子网、多套核心处理服务器、管制席位、监控席位等组成，包括监视数据引接功能、监视数据融合处理功能、飞行数据处理功能、监视数据和飞行数据相关功能、告警服务处理功能、系统监控功能、管制席位功能、主任席处理功能、数据维护处理等主要功能[1]。具体系统架构图示意图如图1所示。

3 莱斯自动化系统在中南空管局的建设和使用情况

中南地区建设的莱斯自动化系统包括备份系统和主用系统，包括湖南空管分局、广西空管分局、桂林空管站、珠海进近管制中心（含珠海空管站和深圳空管站）、湛江空管站、汕头空管站等六套主用系统，以及三亚空管站、广州区域管制中心和广州终端管制中心等三套备份系统，

2007年，莱斯公司首先在三亚空管站建设了中南地区第一套空管自动化应急系统，于2012年开展应急升备份项目任务，2013年完成验收，开始正式运行。2017年4月，三亚备份系统和海口备份系统间进行了AIDC 互联测试工作。2011年汕头空管站采用了莱斯自动化系统雷达子系统和网络公司的的飞行数据处理子系统相结合的空管自动化系统，实现了不同厂家的核心处理模块，为探索不同架构的自动化系统提供了技术支撑。

广州区管大型自动化备份系统在2012年由莱斯公司建设，也开启了莱斯公司在大型自动化系统方面的局面，该系统同具备了监视数据处理、飞行数据处理、旁路监视数据处理、实时监视数据与飞行计划数据相关处理、系统告警处理、管制席位信息显示、飞行电报处理、系统监控、数据记录回放、系统对时等功能，能够达到和主用Thales 系统的处理能力。并在主用系统多次系统维护、出现故障的时候，为现场管制提供了很好的保障作用。

莱斯自动化系统经过多年在中南地区的使用，逐步完善了系统功能，也得到了管制员的认可。于是从2015年开始，莱斯公司陆续承建了中南空管局中长沙、南宁、桂林、珠海、湛江等分局（站）的主用自动化系统，全面取代了原有的Telephonic 自动化系统，在系统功能上有了很大的提升，实现了ADS-B 和S 模式技术，采用了思维轨迹模型更准确的预测航迹，为管制提供了更加全面、准确和安全的系统，并在现场发挥了重要作用。

4 莱斯自动化系统板报发展历程

目前在中南地区的莱斯自动化系统，因建设周期不同，因此版本也有所不一样。在三亚和汕头建设期间，采用的是NUMEN2000中小型版本，该版本特点是：架构比较简单（前置机、雷达处理服务器、飞行计划处理服务器）、功能模块比较集中、性能指标适合中小型流量的现场。

在长沙、南宁现场，采用的是NUMEN2000+中小型版本，该版本在NUMEN2000 的基础上，引入得了四维航迹模型，对雷达融合处理和告警处理进行了模块化的设计，能够适用于中型流量的现场。

在广州区管、珠海终端区、广州区管以后的现场采用了NUMEN3000 版本，该版本的特点是：架构全面（前置处理机、雷达处理服务器和飞行处理服务器等冗余配置全面），功能模块划分比较细，分配在不同的服务器，增加了4D 模型、中期冲突探测、C 类移交、流量统计等功能，性能指标适合于中大区域流量现场。该版本的发展计划如图2所示。

5 对国产厂家的应用建议

莱斯自动化系统作为国产化的主要产品代表，经过在民航10几年的使用，已经成为替代国外厂商的领头羊，在系统功能和性能上能够满足现有管制的需求，但是相对于国外自动化系统，仍然存在一些差距，具体表现在项目管理上和新技术应用上，因此结合中南地区使用情况，对国产厂家提出一些意见和建议：

5.1 逐步实现中南地区莱斯系统版本统一规划

现在中南地区的莱斯系统版本有四个，包括三亚版本、汕头版本、长沙南宁版本和广州3000 版本，这种现状主要原因为不同时期建设的系统，不同分局站当时对功能、性能要求，特别是人机界面的要求差别较大，如三亚作为备份系统，需要和主用系统一致；长沙南宁是主用系统，需要结合当地管制的需求实现；广州区管作为Thales 系统的备份系统，也需要保持与主用系统一致。

根据不同现场情况设计不同的软件版本，优点是可以更好地适应管制的需求，但是对于中南地区的技术管理存在一些困难。首先时在技术维护方面，各地技术人员都熟悉自己的系统，对其他地方的系统不熟悉，不能在中南地区范围内很好的进行技术交流，其次在管理方面，如果是版本统一，在某一个地方出现问题并进行修复后，其他地方可以马上进行修改，防止再次出现类似的问题而影响系统运行。

因此建议莱斯自动化系统在中南地区实现版本的统一，考虑到已经建设了多套系统并已在现场稳定运行，可以考虑在中南通导部的指导下，逐步实现中南地区的莱斯自动化系统版本统一。具体规划建议如下：

（1）中南地区莱斯自动化系统基线版本采用广州区管、终端区版本，因为该系统的功能是最新最全的，可以适应大中型自动化系统。

（2）后续新建的莱斯自动化系统，如桂林、湛江、珠海自动化系统，都有采用新的基线进行建设，保证版本的一致性；

（3）对于已经建设的长沙、南宁现场的版本，建议在后续版本升级项目中实现版本升级换代，逐步与中南地区的统一版本靠拢；

（4）对于三亚和汕头系统，因为马上要建设新的自动化系统，如果招标采用莱斯自动化系统，就在新建的自动化系统中，要求采用统一的基线版本建设。

（5）建议采用故障管理系统来管理自动化系统运行过程中遇到的软件故障，保障自动化系统应用软件升级的安全可靠性，还可提供技术人员进行技术实践[2]。

5.2 逐步实现中南地区快速互联

现在中南各地的莱斯自动化系统间对航班的管制权限移交主要有两种方式，第一种是电话移交，管制员通过打电话的方式，告知飞行管制服务区某航班即将进入；第二种是AIDC 移交[3]，该方式主要适用于水平方式之间不同管制单位间进行电子移交，不适合应用于高低管制单位间的移交。而对于中南地区每个分局站航班量都多，还存在多个高低扇区的情况，因此需要采用现在最新的C 类移交技术，该技术是使用MH/T 4029.3 中定义的C 类数据，定义了四种移交命令，可以实现快速的管制移交，特别适用于高低扇区的场景。

C 类移交技术已经在广州终端区莱斯自动化系统中实现，可以满足广州终端区和区管之间的快速移交，为了能在中南地区实现高效的管制移交功能，还需要对现有莱斯自动化系统进行功能升级，逐步实现中南地区的快速互联。

5.3 需要满足网络安全等保要求设计

空管自动化系统做为空中交通领域的关键信息基础设施，其基础性、全局性作用日益突出。但与此同时，随着全球网络安全态势的日趋严峻，各类新型网络攻击形式层出不穷，空管自动化系统的业务运行、信息数据等也面临着巨大的网络安全风险与挑战[4]。根据中国民航局空管局对空管自动化系统的网络安全等级保护等级要求，对整个系统实施第三级等级保护。因此对于莱斯空管自动化系统来说，也需要满足网络安全等级保护的要求。空管自动化系统保护框架分为安全管理体系、安全技术体系、安全运维体系。三个体系有机结合，相互支撑。总体保护框架如图3所示。

对于在中南地区已经建设了的莱斯自动化系统，需要考虑对系统稳定性架构影响最小的基础上，实现网络安全等保的要求，建议莱斯公司能给出具体的整改方案。

图1：NUMEN 自动化系统架构示意图

图2：NUMEN 3000 系统发展计划示意图

图3：网络安全总体框架

对于即将建设的新的自动化系统中，需要根据等保要求设计全新的方案，保证系统的网络安全。

6 总结

空管自动化系统是国家实施空域资源管理、维护国家空域权益的核心系统。空管系统国产化已和国产大飞机制造项目一并被认为是我国从民航大国向民航强国跨越的重要标志。因此我们应该联合国内厂家，不断推进国产空管自动化系统的使用，对使用过程中的问题、建议和新的需求一起交流讨论，逐步形成我国的行业标准和规范。