AirNet空管自动化系统应用及常见故障分析

陆学智

摘  要：民隨着民航事业的发展和飞行流量的增加，空管自动化系统在民航设备中也显得尤为重要。本文通过对阿克苏空管站所安装的成都空管发展科技有限公司的AirNet自动化系统结构组成、席位配置及在维护过程中遇到的问题和几例故障处理的分析，来充分说明自动化系统在民航中的重要地位。

关键词：AirNet自动化系统;目标分裂;服务器;自动相关

引言：

阿克苏空管站实施中低空ADS-B管制运行以来，AirNet自动化系统在运行中担任着无可替代的作用，由于单套设备运行和设备老化导致的故障也频繁发生。如何快速应急并解决自动化系统出现的故障，更好的使管制使用，使设备维护人员需要时刻注意的事项。本文将阿克苏空管站AirNet自动化系统投产运行以来出现的故障案例做一分析，为后续设备的维护打下坚实的基础。

1  AirNet自动化系统概述

AirNet空管自动化系统是对多协议多路空管雷达进行实时数据接收、处理、发送、显示的一体化空管自动化系统。系统采用开放、分布式的体系结构，100M/1000M的Ethernet网络，将系统各部分有机地联接起来。整个系统配置灵活，扩展方便，能根据实际需要增加席位，以满足不同的需求。主、备机之间自动同步数据信息，实现实时手动/自动切换。系统能够处理多部雷达数据，采用动态加权数据融合算法，形成的系统航迹稳定可靠、精度高。能够同步记录和回放单雷达数据和系统航迹数据，能够处理各种报文，对航路进行解析，实现雷达目标与飞行计划的自动和手动相关，雷达目标的手动和自动移交，进程单打印。能够对系统航迹进行各种告警处理，对雷达目标高度进行QNH修正，在雷达目标丢失后能够通过飞行计划外推航迹。由于使用了诸如客户/服务器以及发布/订阅等高级的机制，因此系统可以通过增加处理机的方式提供可扩充性。这一灵活性使用户可以通过获得部分或者全部的AirNet系统来实现系统升级或者替换。

阿克苏空管站（下简称：空管站）AirNet自动化系统现接入的监视源有三路，分别为空管站本场民航28所生产的一个定向和两个全向的ADS-B站点信号、12路从乌鲁木齐经三级数据站回传的ADS-B信号、本场租用的安徽四创公司的二次雷达信号。这三路信号源分别经防火墙、MPDC接至自动化系统的A、B、C三个核心交换机中。空管站现有自动化席位5套，分别为区调的管制席和主任席（SDD1、FDD1、SDD2、FDD2），塔台的管制席和主任席（SDD3、FDD3、SDD4、FDD4）和监控值班室的一套技术席（SDD0、FDD0、SMC、DBM）。运行系统的核心是冗余的、分布式网络架构，它能在系统模块间提供容错通信，网络冗余架构的无关特性可保证其他用户容易地将特殊的系统集成在本系统中。系统划分为三套网络：冗余操作网络（A网、B网）保证ATC服务器和工作站间的信息交换，DARD网络（C网）采用独立的交换机、独立的BSDP服务器，以解决A/B瘫痪后雷达数据的不间断向管制席位分发的问题。除旁路监视数据处理器（BSDP）外，均采用冗余配置，包括监视数据前端处理器（MSFP）、监视数据处理器（MSDP）、飞行数据处理器（FDP）、数据记录和回放（DRP）、飞行数据接口（FDI）。其中SFP、MSDP和FDI采用双机三网架构，FDP和DRP采用双机三网架构。

2  AirNet自动化系统常见故障分析

2.1 本场起飞航空器目标分裂

在自动化系统中，由于接入多路监视源数据，在系统显示时，会将采集的多路监视源数据进行融合，有时同一个目标会显示多个相同的目标，此种情况即为目标分裂。空管站AirNet自动化系统中本场起飞的航空器显示为3个相同的目标，航空器标牌也显示3个。

经维护人员对设备进行排查，航迹融合处理所对应的服务器为MSDP即主监视数据处理器，航迹融合处理指MSDP将雷达数据、ADS-B数据等各类监视数据按照设定的条件进行关联后融合。航迹融合采用动态加权的方式，结合动态权重和静态权重进行融合。由于阿克苏机场为军民合用机场，所以在本场50公里范围内使用QFE高度，在50公里区域以外使用QNH修正高度。目标QNH高度修正是指对设置的QNH区域内的目标进行高度修正，修正时采用最新的QNH值进行计算。

空管站AirNet自动化系统所用的QNH值为接入的气象自动观测报文数据，为1个小时更新一次。MSDP子系统还可处理主用系统输出的综合航迹。MSDP子系统将接入的主用系统航迹与本系统中融合处理后生成的系统航迹做比对，形成对应的航迹关联表，造成目标分裂的主要原因为在本场区域，由于基准面的不同，没有统一高度，一个是修正后的高度，一个是修正前的高度，导致高度差值过大，大于了配置的融合高度，不能融合成功，导致目标分裂。由于统一基准面问题需要厂家升级补丁，按照自动化软件管理规定，还需要技术中心进行测试，为了不影响管制使用，维护人员在屏蔽区设置里，在本场区域100m以下将本场雷达数据进行屏蔽，不让雷达数据参与融合。配置目录为DBM系统中/home/cdatc/AirNet/config目录下，shield.cfg文件，用vim命令打开后，做以下修改：

-30000

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2.2  服务器硬盘故障更换

空管站AirNet自动化硬件设备使用时间较长，现使用的服务器为惠普厂家生产的HP ProLiant 388 G7和HP ProLiant 580 G7，现在惠普厂家已停止生产，无法采相应的服务器备件，新一代的服务器无法和空管站当前AirNet自动化系统兼容。为确保在服务器系统故障或硬盘故障时，能够及时应急且最大程度减少对管制使用的影响，维护人员在设备维护时对服务器的硬盘进行备份。由于系统原因无法直接对服务器硬盘进行拷贝，所以只能将新采购的服务器硬盘进行系统重装。

在更换硬盘时，将备机上的硬盘拔出，使用与备机上型号相同的新硬盘（SAS类型），将其插入原卡槽。使用新硬盘时，需要重新编辑磁盘阵列。服务器启动时，点击F8进入RAID配置界面，选择“File/Set DEfaults”按回车键，出现“Set to factory defaults”时点击F10，然后按回车键，进入RAID设置界面。第一步先删除原有的RAID ：Delete Logical Drive，然后按F8删除旧RAID，按F3确认删除。第二步创建新的RAID：Create Logical Drive。Tab键光标移到右侧，选择带有X符号的RAID 1+0回车（服务器使用一块硬盘时选择RAID1+0，使用两块硬盘时选择RAID1），按F8保存设置，Esc键退出RAID配置界面。

在使用光盘安装系统时发现有的服务器光驱故障，无法读出光盘内容，故使用外置光驱将装有Linux5.8的系统安装光盘接入到服务器中，按照安装步骤安装Linux操作系统;操作系统安装完毕后，按照源服务器名称和IP地址更改主机名和IP地址，在Linux系统安装完成后，将AirNet软件安装包拷贝到服务器中，输入chmod 777命令更改安装程序的权限，输入“./install-*”运行安装程序。在系统安装完成后进入到/etc目录下检查主机名与IP地址是否与目标主机的相同。

在备份服务器硬盘时，备份了SDFP2、FDP2、MSDP2、DRP2这四台比较重要的服务器硬盘，在SDFP2安装成功后，拷贝原SDFP2的/home/cdatc/AirNet/bin目录、/home/cdatc/AirNet/config目录、/usr/AirNet/lib/AirNet目录、/etc/sysconfig/network-scripts/eth3文件、/home/cdatc/AirNet/bin/conf/sfp.ini.20180115文件。然后从DBM对其发布配置，重启成功后切换至主机运行，观察是否运行正常，左上角监视源状态是否正常。FDP2安装完成后，拷贝/home/cdatc/AirNet/bin目录/home/cdatc/AirNet/config目录、/usr/AirNet/lib/AirNet目录，从DBM发布配置参数，重启后切换至主机运行。可使用FDD发送明语电报测试报检测FDP工作是否正常。（scc进程無法启动是因为参数不完善，配置后即可正常启动）。

MSDP2、DRP2安装完成后，拷贝/home/cdatc/AirNet/bin目录/home/cdatc/AirNet/config目录、/usr/AirNet/lib/AirNet目录，发布DBM配置参数，重启后切换至主机运行。（MSDP可观察SDD综合航迹生成情况，DRP可使用数据回放功能检测其功能完好性）。

2.3  航班未自动相关

管制反应从A点方向经过的进港航空器均出现未自动相关的现象。相关与去相关功能，是根据飞行计划的4D轨迹模型，计算目标航迹与飞行计划相关，并监视已相关航迹与飞行计划的一致性。包括自动相关与去相关、相关一致性检查、手动相关与去相关、手动挂标签、标签的自动替换等功能。为了尽可能的提高自动相关率和保证自动相关的正确性，系统支持建立大量的经验航路数据，并从多个角度进行自动相关条件检查。

维护人员通过飞行计划的生命周期及自动相关和去相关的条件进行判断，从A点方向进过的航班都满足自动相关的需求，在和厂家沟通并发送日志进行排查后，排查出为DBM席的fta统计数据程序记录的历史进边界时间和实际飞行的时间差距较大，超过了自动相关的条件导致自动相关失败。在查清楚故障点所在后，维护人员在航班结束后，停止DBM席的fta程序，在SMC显示终端上远程登录数据库服务器DCP，在DCP服务器上进入到数据库系统，删除对应的数据记录。主要操作命令为：

mysql -uroot -pabc atcdb       //进入mysql命令终端

delete from tab_analysebpnbpx   //删除数据

在输入以上两条命令后会弹出数据被清空的提示，代表数据清空成功，输入 exit 退出mysql终端。重启FDP主用服务器的fcs进程，待恢复正常后，重启FDP另一服务器的fcs进程，待恢复正常。fcs进程重启成功后，启动fta进程，启动成功后，从A点方向经过的进港航空器自动相关成功。

3  结束语

AirNet自动化系统作为一套国内自主研发的民航自动化系统，为空管站实现ADS-B中低空管制运行提供了设备基础保障。但由于设备的更新和升级，空管站的这套AirNet自动化系统还是有诸多的问题，所以维护人员也需要具备基于这套系统特性的排故思路，提高对设备的保障能力。

参考文献

[1]成都民航空管科技发展有限公司.AirNet空管自动化系统技术手册_v1.0.

[2]方丹.AirNet空管自动化系统的设计与功能研究[J].数字技术与应用.2010，第009期.

[3]空管自动化系统飞行计划与航迹相关研究 [C].Shen Zhiping ，沈志平 ，Wang Min.第七届中国航空学会航空通信导航监视及空管学术会议暨航电与空管分会2016年学术年会 （CCATM2016）.2016.