CMS在MLAT系统中的关键作用

金 晶，吴世桂，李运生，陈 龙，韩泽宇，干浩亮，蒋宜涛

CMS在MLAT系统中的关键作用

金 晶，吴世桂，李运生，陈 龙，韩泽宇，干浩亮，蒋宜涛

（重庆江北国际机场有限公司航务管理部，重庆 401120）

MLAT系统的接收站点多、站点位置分布广和网络链路繁杂等问题增加了系统的运行风险、设备维护人员的工作负荷和工作压力，针对这一问题，本文介绍了CMS在设备集中监视和管理方面的作用，探究了CMS的工作原理。CMS能够完成对所有MLAT设备的全天候监视，并且支持对设备的远程操作控制，有利于减轻维护人员工作负荷，缓解工作压力，提升MLAT系统的运行稳定性。

MLAT系统；CMS；监视和管理；工作原理

0 引言

场面多点相关定位技术（Multilateration，MLAT）由于定位精度高、目标识别能力强、能够完成对机场场面及近空目标的全覆盖定位和识别且不受雨雾等恶劣天气影响，已成为传统的场面监视雷达和目视监视手段的良好补充或者替代，在定位的同时能够获取航空器及车辆的识别码、速度和高度等相关运行信息，是高级场面活动引导和控制系统（Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems，A-SMGCS）的主要数据来源[1]。MLAT技术的应用有助于提高空管、机场和航空公司等民航相关单位对机场区域活动目标运行态势的把握能力，目前在全国多家机场获得推广应用[2]。

MLAT技术的定位精度主要取决于信号接收站点的数目和站点位置布局，为了满足应用需求，并且有稳定的目标航迹，在接收站点建设布局过程中，需要足够数目的站点完成对机场场面和终端区的全覆盖监视。接收站点多、站点位置分布广和网络链路繁杂是MLAT系统的结构特征，本特点增加了系统的运行风险、设备维护人员的工作负荷和工作压力，而且系统的全天候运行需要维护人员及时了解掌握相关设施设备的运行状态。集中监控系统（Centralized Surveillance System，CMS）作为MLAT系统的重要组成部分，能够完成对设施设备运行状态的实时监控，支持维护人员对设备的远程操作控制，有助于减轻维护人员的工作负荷，缓解工作压力，在MLAT系统中发挥着至关重要的作用。

1 CMS的关键作用

CMS通过运行在主机上的集中监控程序收集并处理MLAT系统中所有的远端接收站、中心处理站等设施设备的硬件、软件运行相关信息，以网络拓扑图形式显示设备运行状态及链路连接情况，同时支持维护人员对设备的控制操作，实现对所有设备的集中监控和管理[3]。

CMS以图形界面直观简洁地反映出各个设备的状态，便于维护人员能够及时掌握整个系统的运行态势，在需要查看单个设备的运行参数时，能够显示相关设备配置信息以及硬件、软件、系统资源占用、环境温湿度和供电情况等详细信息参数，便于集中巡查设备的运行情况，有效减轻维护人员实地检查设备的工作负荷[4]。当被监控设备出现故障或者网络连接中断时，能够在网络拓扑图中给出对应设备的图形界面告警，在主机配备有音响时，能同时产生告警语音，提示维护人员有异常情况发生，便于及时发现处理故障，有利于缓解维护人员的工作压力，同时提高MLAT系统的运行稳定性。

CMS在获取被监控设备运行参数的同时，以日志形式记录相关设备的重要事件，例如软硬件重启、工作模式改变和运行参数异常（超过系统设定阈值）等信息，便于维护人员实时了解设备发生的重要事件。在设备故障应急处理时，能通过日志文件快速分析故障类型和原因，有助于缩短故障排查和处理的时间。

CMS支持远程操作，为用户提供图形界面对MLAT系统进行配置参数设置和修改，支持对监控对象的添加、删除和切换设备运行模式等操作。维护人员能够根据实际情况通过CMS设置各个设备运行参数的阈值，在设备运行过程中，当运行参数超过设定阈值时，能够自动触发告警机制，提高MLAT系统运行的安全性。

2 CMS的实现方法

CMS主机与MLAT设备之间通过简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）进行网络通信，CMS利用运行在监控主机上的监控主程序（CMS程序）与运行在设备上的监控代理程序（AGENT程序）通过查询回复和主动上报方式实现对设备的监控和管理。

CMS的工作原理如图1所示。

（1）CMS程序向MLAT设备的AGENT程序发送查询请求报文；

（2）AGENT程序将设备的运行参数信息封装成网络数据报回复至CMS；

（3）CMS解析收到的网络数据报，得到设备的运行参数信息，对设备的状态作出判断并显示在网络拓扑图中。当设备出现故障时，AGENT主动向CMS发送故障信息报文，CMS触发告警机制并以日志形式记录事件信息；当维护人员通过CMS对设备进行软硬件重启、系统参数配置和设备状态切换等操作时，CMS程序将操作指令传递至AGENT，AGENT依照指令对设备进行相关操作。

图1 CMS的工作原理图

CMS程序主要由主控模块、界面显示模块、SNMP数据收发模块、SNMP数据解析模块、虚拟设备管理模块和日志记录模块组成。其中，主控模块主要负责各个模块的初始化及正常运行；界面显示模块主要负责MLAT系统所有设备的网络拓扑视图显示、日志显示以及设备详细参数（配置参数和运行参数）的显示；SNMP数据收发模块将CMS的网络数据报封装、发送至AGENT，并接收、解码AGENT回复的数据报；SNMP数据解析模块将AGENT回复的数据报解析转换为对应设备的状态并推送至界面显示模块进行显示；虚拟设备管理模块的作用是将所有MLAT设备抽象为与之一一对应的虚拟对象，根据设备的SNMP数据报文结果更新虚拟对象的工作状态，并根据用户在CMS的控制操作修改相应设备的配置参数、运行模式等固有属性；日志记录模块以日志形式记录存储所有设备发生的重要事件、故障信息以及用户操作[5-6]。

运行在MLAT设备上的AGENT程序定时采集设备各项工作参数、状态等信息，监视设备的运行情况。当接收到CMS的查询指令时回复设备运行参数报文；当接收到CMS的控制指令时执行相关操作；在监测到本地设备故障时，主动发送故障信息至CMS[7]。AGENT程序主要由SNMP数据收发模块、SNMP数据库模块、系统信息处理模块、双机切换模块、用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）网络通信模块和日志记录模块等组成。其中，SNMP数据收发模块接收、解码CMS的网络数据报（查询请求报和操作指令报），封装AGENT的数据报（运行数据报和故障信息报）并发送至CMS；SNMP数据库模块将MLAT设备硬件、软件的工作状态及运行参数信息保存至内存中的数据库中，在收到CMS的查询指令后能快速查找到所需工作状态信息，发送至SNMP数据收发模块进行封装和传输；系统信息处理模块定时收集、处理设备的各项参数及状态信息并发送至SNMP数据库模块进行保存；双机切换模块仅在设备配备主备机时发挥作用，通过交换主备机心跳信号及状态信息实现双机热备份，当主机发生异常时，备机自动切换成主用，主机则转换为备用状态。UDP网络通信模块用于MLAT设备间的网络信息通信，仅处理UDP协议数据，不处理SNMP协议；日志记录模块记录本地设备发生的重要事件、故障信息以及用户的操作。

3 结束语

CMS实现了对MLAT设备的全天候的监视，维护人员能够通过CMS直观地了解所有设备运行状态，并且对设备进行远程操作控制。在设备出现异常时，CMS能及时给出告警提示，同时CMS日志有助于维护人员掌握设备发生的重要事件并快速排查故障原因。CMS应用有效减轻了维护人员的工作负荷，缓解了对MLAT设备的维护保养压力，并且有助于提高MLAT系统运行的稳定性，在MLAT系统中发挥着至关重要的作用。

[1] 陈京华. 机场场面多点定位系统的研究与应用[D]. 上海：上海交通大学，2015.

[2] 金晶，吴世桂，陈龙，等. 场面多点定位技术探究[J]. 现代导航，2020，11（3）：207-210+217.

[3] 高占岭. 浅析ADS-B地面站集中监控软件的维护与实施[J]. 数字技术与应用，2020，38（4）：75-76.

[4] 陆起阳. 网络监控运维系统的设计与实现[D]. 成都：电子科技大学，2015.

[5] 战海. 中国移动数据中心基础设施综合管理系统的设计与实现[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2020.

[6] 李杰. IT运维监控系统的设计与实现[D]. 成都：电子科技大学，2020.

[7] 于坚. 广电发射台集中监控系统设计与实现[J]. 现代电子技术，2020，43（15）：16-20.

Key Role of CMS in MLAT System

JIN Jing, WU Shigui, LI Yunsheng, CHEN Long, HAN Zeyu, GAN Haoliang, JIANG Yitao

MLAT system has some problems such as the number of receiving stations, wide distribution of stations and complex network links, which have increased the operational risk of MLAT system and the workload and pressure of maintenance personnel. To solve this problem, the role of CMS in centralized surveillance and management of devices are studied in the paper, and the working principle of CMS is explored. The results show that CMS can monitor all the MLAT devices 24/7 and it supports the remote operation and control of the devices, which is conducive to reducing the workload and pressure of maintenance personnel and improving the stability of MLAT system.

MLAT System; CMS; Surveillance and Management; Working Principle

V351

A

1674-7976-(2021)-03-192-03

2021-01-14。金晶（1989.10-），湖北郧阳人，硕士研究生，工程师，主要研究方向为机场监视及通信系统运行维护。