姜鵬+郭金亮

摘 要 航班飛行動態(tài)信息的處理和顯示是空管自動化系統(tǒng)的核心功能之一，是管制員掌握航班運行狀態(tài)重要途徑及發(fā)布管制指令的主要依據(jù)。本文通過研究Aerotrac空管自動化系統(tǒng)的航班飛行動態(tài)處理機制，分析了該系統(tǒng)航班飛行動態(tài)提前異常終結(jié)的原因，并提出了對應(yīng)的解決方案，研究及解決航班動態(tài)異常問題對于確保管制指揮安全至關(guān)重要。

【關(guān)鍵詞】空管自動化 航班動態(tài) 異常終結(jié)

1 自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及航班動態(tài)處理機制

目前，筆者所在單位Aerotrac自動化由美國Telephonics公司出品，系統(tǒng)由3臺雷達處理服務(wù)器（RDP）、2臺飛行計劃處理服務(wù)器（FDP）、多臺雷達顯示終端（DP）和報文處理終端（FDT）以及3條互為冗余的網(wǎng)絡(luò)組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。其中，RDP主要負責處理雷達信號的接入、格式轉(zhuǎn)換、融合處理以及告警（如CA、MSAW），飛行動態(tài)的處理則主要在FDP中進行，其主要完成AFTN報文的接收、處理，飛行動態(tài)生命周期的轉(zhuǎn)換等一系列工作。

航班動態(tài)從產(chǎn)生到消除的過程稱之為航班動態(tài)的生命周期，在Aerotrac自動化中，航班動態(tài)的生命周期包含存儲（Stored）、掛起（Pending）、激活（Active）、終結(jié)（Terminate）四個階段，如圖2所示。

航班動態(tài)一般在系統(tǒng)接收到領(lǐng)航計劃報（FPL）之后自動生成，也可以由管制員手動生成，生成之后即存入后臺數(shù)據(jù)庫，而此時在FDT的航班動態(tài)列表中是看不到該條動態(tài)的，這個階段稱之為存儲狀態(tài)，以起飛航班為例，系統(tǒng)一般會在航班起飛之前數(shù)小時收到FPL報，隨之生成該條航班的動態(tài)，系統(tǒng)根據(jù)默認航路上固定點的經(jīng)緯度以及l(fā)egtime等信息，自動進行航路分析，推算出航班飛越每一航路點的時間。

航班動態(tài)由存儲狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閽炱馉顟B(tài)一般是系統(tǒng)在起飛之前一定時間自動完成的，在航班動態(tài)變?yōu)閽炱馉顟B(tài)后，將觸發(fā)打印進程單、分配SSR等一系列動作，此階段，航班動態(tài)將出現(xiàn)在FDT的航班動態(tài)列表中，顏色用黃色表示。

正常情況下，當系統(tǒng)收到該航班的起飛報（DEP）后，對應(yīng)的航班動態(tài)將從掛起狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，系統(tǒng)根據(jù)DEP報中的實際起飛時間（ATD）重新進行航路分析并推算經(jīng)過各個航路點的時間。航班激活后，F(xiàn)DP會將飛行動態(tài)的信息傳送給RDP，進而完成飛行計劃于雷達目標的相關(guān)，使得DP上顯示出航班號等完整的目標信息，激活的飛行動態(tài)在FDT的動態(tài)列表中用綠色表示。

當航班飛出區(qū)域出口點一定時間（VSP_ACTIVE_TIME），航班動態(tài)由激活狀態(tài)變?yōu)榻K結(jié)狀態(tài)，在FDT航班動態(tài)列表顯示為灰色，將觸發(fā)SSR回收、航班相關(guān)解除等動作，如圖5所示。航班終結(jié)一定時間（VSP_TERMINAL_TIME）之后，系統(tǒng)將清除航班動態(tài)，F(xiàn)DT航班動態(tài)列表也將不再顯示。

2 航班動態(tài)異常的故障診斷

2.1 故障現(xiàn)象

自2016年10月筆者所在單位Aerotrac自動化系統(tǒng)軟件升級結(jié)束后，管制部門多次反映起飛航班在動態(tài)列表中找不到動態(tài)的情況，調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分航班在實際起飛前航班計劃會自動提前終結(jié)，航班動態(tài)生命周期結(jié)束，動態(tài)從列表中消失，在ICAO4444中也查不到航班動態(tài)信息。航班動態(tài)提前終結(jié)，導致系統(tǒng)處理DEP時報錯，提示：CAN NOT FIND THE UNIQE FLIGHT PLAN或 FLIGHT PLAN HAS BEEN TERMINATED。

2.2 故障診斷及測試

為了確定故障原因，筆者對自動化系統(tǒng)航班動態(tài)進行了長期的觀察，并參照自動化系統(tǒng)航班動態(tài)生命周期不同的階段進行了多次測試，測試情況如表1-3所示。

2.3 故障原因分析

針對上述故障分析，可得出如下結(jié)論：

正常情況下，航班在預(yù)計起飛時間（ETD）之前50分鐘（VSP_STORED_TIME）由存儲狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，這個工作是由系統(tǒng)自動完成的，在管制員沒有手動激活的情況下，系統(tǒng)直至收到DEP報時，航班動態(tài)才能由掛起狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，并由實際起飛時間（ATD）來推算出到各個移交點的時間。當航班飛出出口點（ATO）后5分鐘（VSP_ACTIVE_TIME）后航班動態(tài)轉(zhuǎn)為終結(jié)狀態(tài)，如圖3所示。

如果管制員航班在未收到DEP報前，手動激活航班動態(tài)，系統(tǒng)將不再重新進行航路分析，到達個航路的點的時間仍然以FPL報中的ETD時間為準，并在航班預(yù)計飛出出口點（ET0）5分鐘（VSP_ACTIVE_TIME）后自動終結(jié)航班動態(tài)，如圖4所示。如果在航班動態(tài)終結(jié)前，系統(tǒng)收到DEP報，則系統(tǒng)會按照實際起飛時間（ATD）重新刷新經(jīng)過各移交點的時間。如航班動態(tài)終結(jié)后，但仍未從列表中消失時收到DEP報后，系統(tǒng)處理出錯，提示FLIGHT PLAN HAS BEEN TERMINATED；如航班動態(tài)終結(jié)并從動態(tài)列表中消失后，系統(tǒng)收到DEP后處理出錯，提示CAN NOT FIND THE UNIQE FLIGHT PLAN。

預(yù)計起飛時間（ETD）和預(yù)計出區(qū)域時間（ETO）之間的飛行時間是按照默認航路上的FIX點來依次計算兩點之間的飛行時間。如果有設(shè)定FIX點到下一個FIX點的legtime，則優(yōu)先使用legtime計算，如圖5所示。如果沒有設(shè)定legtime，則按照航路點經(jīng)緯度計算到點飛行時間。如果FIX點沒有經(jīng)緯度，該點與前一個、后一個FIX點的飛行時間都按照0計算。如表4所示。

FIX點中到MIPAG的legtime設(shè)置為5分鐘，但由于航路中間經(jīng)過多個點，該legtime并未生效。實際ETD到ETO的時間分為下面四段：

ZGSZ-SZX 該兩點未設(shè)legtime，有經(jīng)緯度，但由于距離極近，時間計算約為0；

SZX-SZX3 該兩點未設(shè)legtime，且SZX3沒有經(jīng)緯度，時間計算為0；

SZX3-GLN該兩點未設(shè)legtime，且SZX3沒有經(jīng)緯度，時間計算為0；

GLN-MIPAG該兩點未設(shè)legtime，均有經(jīng)緯度，按照距離和時速計算為2分鐘；

最后，該航班的ETD到ETO的時間只有2分鐘。加上VSP_ACTIVE_TIME也只有7分鐘，也就是說如果該航班管制員手動激活，在預(yù)計起飛時間（ETD）之后7分鐘內(nèi)航班未起飛，則航班動態(tài)會自動終結(jié)。此時收到DEP報會提示CANNOT FIND UNIQUE FLIGHT PLAN。

綜上所述，由于管制提前激活，以及我方部分虛擬FIX點未設(shè)置經(jīng)緯度，導致航班晚于ETD 7、8分鐘起飛時，航班動態(tài)已經(jīng)提前終結(jié)。

3 處置措施

鑒于上述分析，采取了以下處理措施：

（1）為默認航路上沒有經(jīng)緯度的虛擬FIX點根據(jù)所在航路設(shè)置經(jīng)緯度。

（2）將參數(shù)VSP_EXTEND_ACTIVE_TIME從0設(shè)置為3600。該參數(shù)定義為手動激活航班，在未收到DEP報情況下的額外增加保持激活狀態(tài)的時間。原本手動激活的航班，在ETO后5分鐘終止（VSP _ACTIVE_TIME），設(shè)置此參數(shù)后，則在ETO后65分鐘（VSP_ACTIVE_TIME+VSP_EXTEND_ACTIVE_TIME）終止，極大的延長了激活時間，有效避免航班延誤等情況導致的相關(guān)異常。

4 總結(jié)

筆者在對Aerotrac自動化航班動態(tài)原理分析的基礎(chǔ)上，針對Aerotrac自動化系統(tǒng)航班動態(tài)異常的情況進行了診斷和分析，得出了可能造成航班動態(tài)異常的原因，有針對性的采取了相應(yīng)的措施。限于筆者知識經(jīng)驗所限，本文介紹的內(nèi)容未免有錯漏之處，懇請同行批評指正。

參考文獻

[1]Telephonics Corporation，F(xiàn)light Data Terminal Operation Manual[Z].New York USA，2011：16-17.

[2]Telephonics Corporation， Flight Data Terminal Operation Manual[Z].New York USA，2011：18-19.

[3]Telephonics Corporation，F(xiàn)light Data Processing Subsystem Operation Manual[Z].New York USA，2011：50.

作者簡介

姜鵬（1983-），男，廣東省珠海市人。碩士研究生，工程師。主要研究領(lǐng)域為空中交通管理。