桂林管制运行支持系统介绍

中国民用航空桂林空中交通管理站 韦维

一、引言

桂林管制运行支持系统于2020年12月20日正式投入使用，该系统利用行业成熟的VMware虚拟化平台搭建虚拟机，并在此基础上部署数据库服务器和应用服务器来实现各项功能。

二、管制运行系统介绍

（一）系统硬件组成

按照传统的硬件部署方案，管制运行支持系统想要实现全部功能，至少需要8个机柜来安装接口服务器和数据库服务器，在采用虚拟化技术后，整个系统设备硬件只需3个机柜部署，实现CPU、内存和存储资源的均衡分配和高效利用。如图1所示，管制运行支持系统的硬件设备部署在三个机柜内。其中，刀框服务器1和刀框服务器2部署了EXI虚拟化环境，并建立了vCenter数据中心管理虚拟机[1]。同样地，DMZ（数据交换区）服务器和网关服务器分别利用主备两台服务器创建了DMZ（数据交换区）数据中心和网关数据中心。刀框服务器配置了2个存储模块和4个全高刀片服务器。存储模块由14块硬盘和2个互为热备份的存储控制器组成，采用RAID50的冗余存储方案，实现数据存储的高可用性[2]。刀框服务器1和刀框服务器2之间通过刀片交换机级联，实现虚拟机的迁移。核心防火墙采用高可用性配置，实现系统内部和外部数据安全交互。主备防火墙端口配置相同，通过监听心跳信息，实现主备自动切换[2]。只有主用的防火墙转发数据，备用防火墙不参与转发数据。交换机采用堆叠技术，实现系统内部数据交换的冗余保障。终端设备采用双网卡绑定技术，保证网络连接的可靠和连续。

图1 管制运行支持系统硬件布局

（二）系统网络拓扑

如图2所示，系统拓扑分为外联区、DMZ（数据交换区）、自动化数据引接区以及核心服务器区。外联区为桂林机场各驻场单位提供飞行动态消息和流控信息；DMZ（数据交换区）接收广州区管下发的次日计划和流量控制信息，并通过核心交换机传送给核心服务器区处理；自动化数据引接区引接主备自动化的综合航迹和飞行动态数据，综合航迹数据用于计算4D轨迹和自动打印纸质进程单，飞行动态数据用于同步自动化的进场程序和离场程序；核心服务器区解析AFTN报文和处理飞行计划数据，并为用户提供人机交互界面。此外，网管网交换机用于搜集交换机的配置信息和服务器运行日志，便于技术保障人员的维护和管理。管制运行支持系统以计划数据处理为中心，同时引接了自动化数据、DCL（数字放行）数据、气象数据等管制运行中需要关注的信息，通过人机界面展示给用户，使其第一时间掌握最新信息，并做出最佳决策。

图2 管制运行支持系统网络拓扑

（三）虚拟化管理平台

如图3所示：主机是服务器硬件，它为虚拟机提供CPU、内存和存储资源；集群是局域网内多个主机的集合，集群里每台主机的CPU、内存和存储资源都可以共享；数据中心是主机和虚拟机的集合，可以往数据中心添加主机和创建新的虚拟机，同时，管理员可通过vSphereClient软件来管理主机和虚拟机。桂林管制运行支持系统根据业务范围创建了3个虚拟机数据中心，它们分别是核心服务器数据中心、DMZ（数据交换区）数据中心和ACDM（机场协同决策）数据中心。核心服务器数据中心包含FIPS（航班信息处理）系统、CDM（协同决策）系统以及ATCOMS（管制现场运行管理系统），主要提供管制运行支持系统的核心功能；DMZ（数据交换区）数据中心包含飞行计划集中处理和流量控制消息下发的功能；ACDM（机场协同决策）数据中心部署了应用服务器和数据库服务器，为机场各单位提供实时流量控制消息，并接收机场发布的停机位使用信息显示在席位终端上。维护人员可以在监控终端管理数据中心，并实时查看每台虚拟机的运行状态。如有需要，系统管理员还可以创建虚拟机，充分利用虚拟平台易扩展性的优势。

图3 虚拟机管理示意图

（四）系统主要功能（如图4）

图4 管制运行支持系统数据流程示意图

报文前置处理：管制运行支持系统可提供报文前置处理功能，只需在转报机上做路由设置，即可实现报文过滤、航路替换的功能[3]。在报文量较多的时段，报文过滤功能可根据设定的参数，过滤格式错误、地址无效等无用报文，为自动化系统减轻数据处理压力。航路替换则是把FPL（领航计划报）中的航路字段使用中南计划集中处理系统下发的本区域航路点替换。自动拍发起飞落地报：管制运行支持系统可通过接收和解析自动化综合航迹数据，判断航班的起飞和落地状态，从而实现起飞落地报的自动拍发。以往，使用自动化系统发起飞报时，飞行服务室管制员需要核对起飞报的收电地址。若使用管制运行支持系统发起飞报，收电地址数据由中南计划集中处理系统更新下发，无需本地管制员维护。协同决策功能：管制运行支持系统可提供流量控制信息的接收显示功能，为管制提供前方流量控制信息以及受流量控制影响的航班，使管制运行部门第一时间掌握航班的计算起飞时刻。相比以往电话协调航班放行时刻，电子化的流量控制信息发布更加高效、准确。塔台运行管理功能：塔台运行管理系统是电子进程单为基础的新一代塔台管制运行系统，通过集成空管自动化系统、场面监视雷达系统、航班信息处理系统、数字通播系统、数字放行系统、协同决策系统数据，以电子进程单调度管理平台为基础，使用全新数字化塔台管制模式，实现对机场范围航班从申请放行、地面滑行、跑道起飞到管制移交的航班飞行动态全过程管理[4]。管制现场运行管理功能包括管制人员信息管理、教员资质管理、值班小时数统计和岗前登记的功能。相比以前的人工记录核算小时数，管制运行支持系统可提供更为准确和高效的指纹交接班功能。可根据相关规定设定指纹交接班规则，使管制现场运行更加规范和高效。

三、结束语

管制运行支持系统以其友好的人机界面和丰富的产品功能，在管制工作中发挥着不可或缺的作用，它的出现提升了管制部门的工作效率并有效降低了管制工作中“错忘漏”的风险。