结合实际案例分析自动化系统两项告警功能

王为西

摘 要：空管自动化系统中的两项重要告警功能是短期冲突告警（STCA告警）和最低安全高度告警（MSAW告警）。合理设置离线参数可以提高管制安全余度。本文介绍两项告警功能原理的基础上，结合实际运行中出现的两个案例，通过分析Trace日志的方式，详细阐述了产生告警的原因。通过分析为技术人员提供了一定的调查方法，也为今后离线参数的更合理设定提供思路，对同行具有一定的借鉴意义。

关键词：STCA告警;MSAW告警;SkyNET-X自动化;Trace日志

0 引言

空管自动化系统对两项告警的实现方式略有不同，管制员在使用上会产生很多疑问。兰州SkyNET-X雷达告警功能中最重要的两项告警是短期冲突告警（STCA）和最低安全高度告警（MSAW）。本文在介绍SkyNET-X自动化系统两项告警的原理的基础上，结合实际案例，通过系统提供的日志记录工具对两项告警的概念以及产生原因进行分析，便于管制员更深刻的理解两项告警功能。

1 SkyNET-X自动化系统两项告警介绍

根据MH/T 4022-2006《空中交通管制自动化系统最低安全高度告警及短期飞行冲突告警功能》的民用航空行业标准，STCA告警是指当航迹之间的水平和垂直间距同时小于或者在设定的告警时间内将要同时小于设置的参数值时，系统产生的告警;MSAW告警是指当航迹的有效高度低于或者在设定的告警时间内将要低于设置的参数值时，系统产生的告警。

1.1 两项告警原理介绍

STCA告警，是系统推测向前看时间内航迹预计到达的位置和高度，确定告警计算的范围，使告警能具有前探性，预测未来可能发生的冲突【1】。SkyNET-X自动化系统首先进行航迹合格性的检查，比如高度、速度、SSR、航班号、是否处在抑制区、与航迹关联的飞行计划状态等，这些状态均需满足要求才对航迹进行告警计算。在满足条件之后再计算航迹之间垂直间隔和水平间隔，在两个间隔同时小于设定的系统最小间隔后，系统发出告警。

MSAW告警是航迹在下降高度时，当航迹的有效高度低于或者在设定的告警时间内将要低于设置的参数值时，系统产生的告警。MSAW告警应满足以下三个条件：（1）系统航迹或者系统预测航迹处于有效的告警区之内;（2）系统航迹具有有效的高度和速度;（3）系统具有有效的气压基准面数据【2】。

2 SkyNET-X自动化系统出现两项告警的案例

兰州SkyNET-X自动化系统运行至今，数次出现了触发两项告警的案例。下面针对STCA和MSAW告警，分别选取一个比较典型的案例进行描述，通过回放的方式重现当时的场景。

2.1 STCA告警案例

2020年6月24日，UTC时间12：33，进近APP1扇区管制员反映航班CES2474和CES2353触发STCA告警，当时管制员手动连线两个航班的水平距离为20KM，而离线参数设置为15KM，并不满足STCA告警的条件。根据管制员反映的情况回放相应的席位，STCA告警如下图1所示。

2.2 MSAW告警案例

2021年6月7日，UTC时间05：02，进近APP1扇区管制员反映航班HBH3227在下降的过程中，CFL高度为6300米后立即触发MSAW告警，而离线参数该位置的MSAW高度为4200米，并不满足MSAW告警的条件。技术人员根据管制员反映的情况回放相应的席位，MSAW告警如下图2所示。

3 通过Trace日志分析原因

3.1 Trace日志介绍

Trace服务器是SkyNET-X自动化系统非常重要的组成部分， Trace服务器实时收集各个主机和功能模塊发来的Trace记录日志，Trace数据的采集对于分析SkyNET-X自动化系统产生故障的原因是非常重要的理论依据。

3.2 STCA告警案例分析

针对STCA案例，通过查阅RDP的Trace日志，找到2020年6月24日12：29分的RDP节点下的RDP001_OPER文件，当SkyNET-X自动化系统发现有满足STCA告警条件的航迹对时，出现Alert raised： IRDP_START_STCA_ALERT，表示系统发生STCA告警，并记录STCA告警航迹对的详细信息。比如在以上Trace信息中，告警时间是UTC 12：29：32，发生告警的两个航班是在3627N10426E位置的CES2474和在3624N10407E位置的CES2353。当前冲突等级是ACTUAL，冲突编号是56，而且是新的冲突，当前距离是14.741NM（28.82KM），当前间隔是9.248NM（17.13KM），预测最小水平间隔是0NM，最小的距离是0NM，最小的垂直间隔是0英尺，满足STCA告警条件，因此触发了STCA告警。

当CES2353的高度在5140M，CES2474的高度在5260M时产生告警。原因是根据STCA前探时间内两个航班将要产生的水平间隔，由于飞机并非匀速运行，计算的速度只选取了产生告警前最后一次航迹更新的数据，因此计算的距离有所偏差。但在前探时间内两架航班之间的间隔同时小于最小水平和最小垂直间隔，满足STCA告警的条件，触发了STCA告警为正常现象。

上述案例中，管制员只观察到当前两个飞机的水平间隔不满足最小水平间隔，而没有理解STCA告警的原理，是在前探时间内满足最小水平和垂直间隔就会触发告警，因此触发STCA告警为正常现象。

3.3 MSAW告警案例分析

针对MSAW案例，通过查阅RDP的Trace日志，找到2021年6月7日05：02分的RDP节点下的RDP001_OPER文件，在SkyNET-X自动化系统探测到有MSAW告警时，先会出现Alert raised： IRDP_START_MSAW_ALERT，表示系统发生MSAW告警。记录发生告警飞机的航班号HBH3227和系统为其分配的航迹号1039，以及发生告警时飞机所处的经纬度3514N10419E，飞机的下降率是32.523FT/S，航迹的高度是21719FT（6620M）。

上述案例中，飞机HBH3227并未在进近的MSAW区域内，而是触发了区域ACC4C的MSAW告警区，查阅MSAW_AREAS.ASF离线文件，ACC4C的最低安全高度为6450M，因此当飞机在高度为6620M，并在预测时间内最低高度为6239M，突破了MSAW高度，因此触发MSAW告警为正常现象。

4 结语

两项告警功能是空管自动化系统柜中一个非常重要的告警功能。本文在介绍两项告警原理的基础上，结合两个实际案例为契机，借助SkyNET-X自动化系统的日志记录工具，结合SkyNET-X自动化系统的相关离线参数，详细分析出了产生这两项告警的原因，使用者可以根据对相关告警参数的修改，在减少虚警和保障飞行安全上找到平衡，更好的为管制单位服务。

参考文献：

[1] 张璠.空管自动化欧洲猫系统STCA告警详述[J]. 科技信息. 2011（06）：7-9.

[2] 于琳.THALES自动化系统最低安全高度告警（MSAW）的研究[J].数字技术与应用.2020（3）：13-14.