摘要：多點進近系統(tǒng)用于監(jiān)視進近區(qū)域的目標，相比于場面系統(tǒng)，其覆蓋范圍更廣，接收站構(gòu)造更加復(fù)雜，本文介紹了多點進近系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及維護維修經(jīng)驗，對今后該型號設(shè)備的故障處理具有實際意義。

關(guān)鍵詞：多點進近系統(tǒng);故障排除;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

中圖分類號：V355? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1007-9416（2020）04-0000-00

0 引言

捷克ERA公司生產(chǎn)的多點相關(guān)系統(tǒng)由場面系統(tǒng)（MSS-A）和進近系統(tǒng)（MSS-PRM）構(gòu)成，2007年部署在首都機場，用于監(jiān)視機場場面和進近區(qū)域目標。其中進近系統(tǒng)由9個分布在北京周邊的接收＼發(fā)送臺站以及中央處理站CPS（Central Processing Station）組成。CPS包含了管理服務(wù)器MS（Management Server）、目標處理服務(wù)器TP（Target Processor）、交換機等設(shè)備。多點系統(tǒng)定位原理為通過多個地面站接收航空器應(yīng)答機下發(fā)的二次雷達信號，處理后送至CPS進行計算到達時間差TDOA（Time Difference Of Arrival），從而得到航空器所在位置。

多點進進系統(tǒng)采用了分布式的授時結(jié)構(gòu)，接收站（RXS）使用GNSS來計算到達時間（TOA）。這種設(shè)計雖然使接收機更加復(fù)雜，但是由于接收機距CPS較遠，鏈路延時不固定，這樣分布式的設(shè)計可以在數(shù)據(jù)鏈路傳輸過程中排除不固定延時的影響。

1 多點進近系統(tǒng)的構(gòu)成與功能

1.1臺站功能和結(jié)構(gòu)

進近系統(tǒng)的臺站擁有不同的配置，分別為單接收站、接收/發(fā)送站、雙發(fā)送站。

單接收站包括SSR接收天線和GNSS接收天線以及多個電子模塊，其中包括SSR接收器，數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，數(shù)據(jù)通信單元，電源和UPS，安裝在具有較高防護等級的金屬機柜中。

接收/發(fā)送站包括與單接收站相同的接收部分，以及SSR發(fā)射天線和SSR詢問器。接收機和發(fā)射機共享數(shù)據(jù)通訊單元、電源和UPS。所有電子設(shè)備都放在擁有較高的防護等級的金屬機柜中。

雙發(fā)送站由兩個單發(fā)送站組成。每個發(fā)射站由SSR發(fā)射天線，SSR詢問機，數(shù)據(jù)通信單元，電源和UPS組成。

SSR接收天線是一種增益定向天線，可以安裝在現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施上，如桅桿頂部，建筑物的屋頂，圍欄等。GPS天線用于接收GPS信號，連接到GPSD單元。

進近系統(tǒng)還使用了場面系統(tǒng)接收機提供的數(shù)據(jù)。進近系統(tǒng)通過安裝在場面系統(tǒng)機柜中的CT / DT轉(zhuǎn)換器來獲得這些數(shù)據(jù)。CT / DT轉(zhuǎn)換器負責(zé)給場面系統(tǒng)目標數(shù)據(jù)打上時標，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為進近系統(tǒng)處理格式。進近系統(tǒng)總共處理從九個臺站接收的數(shù)據(jù)，這些臺站分別屬于上述幾種類型[1]。

1.2中央處理站（CPS）功能和結(jié)構(gòu)

中央處理站（CPS）是系統(tǒng)的核心，其中目標處理服務(wù)器（TP）用于執(zhí)行TODA計算、處理目標以及數(shù)據(jù)，管理服務(wù)器（MS）用于系統(tǒng)管理。該系統(tǒng)使用了高度可靠且完全冗余的解決方案。目標處理器（TP）和管理服務(wù)器（MS）是雙冗余的，以提供最佳的性能可靠性。CPS安裝在19英寸機柜中。

在CPS內(nèi)部，TP執(zhí)行信號解碼，包括恢復(fù)損壞的應(yīng)答內(nèi)容，計算準確的位置并關(guān)聯(lián)相應(yīng)的應(yīng)答機A ＼ C 、S模式代碼。然后，將具有指定參數(shù)（如輸出數(shù)據(jù)格式和更新速率）的點跡或航跡通過輸出端口發(fā)送到RMT或自動化系統(tǒng)上。通過使用GPS信號的NTP服務(wù)器進行時間同步，可以確保輸出帶有正確時間戳的數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)還配備了一個遠程管理終端RMT，以實現(xiàn)遠程訪問MSS-PRM管理系統(tǒng)。該終端允許維護工程師監(jiān)視，控制和管理整個系統(tǒng)。RMT也啟用了“運行狀況顯示”以顯示MSS-PRM的當前輸出數(shù)據(jù)。

使用MSS-PRM管理系統(tǒng)，維護工程師可以監(jiān)視，控制和維護MSS-PRM。管理終端和管理服務(wù)器與MSS-PRM內(nèi)部的集成控制單元一起構(gòu)成管理系統(tǒng)，實現(xiàn)管理功能。系統(tǒng)狀態(tài)在輸出信息（例如ASTERIX）中傳輸，也使用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）傳輸?shù)娇蛻籼峁┑募斜O(jiān)控系統(tǒng)[1]。

1.3信號和數(shù)據(jù)處理流程

接收站接收到來自目標的SSR信號，將該電磁信號轉(zhuǎn)換為電子信號。將該電子信號傳輸至測量單元，在此單元解碼數(shù)據(jù)并計算TOA。將計算結(jié)果傳輸?shù)絋P服務(wù)器，TP根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進行處理，計算TDOA提供目標定位。信號和數(shù)據(jù)處理流程，如圖1所示。

2 故障分析

用戶可以通過設(shè)置在航管樓的遠程管理終端RMT（Remote Management Terminal）監(jiān)控各個地面站和CPS的工作狀態(tài)和告警信息，查看設(shè)備各項參數(shù)并對其進行配置。筆者在對多點系統(tǒng)的維修維護工作中，積累了一些故障的判斷經(jīng)驗以及排除故障的方法，RMT主界面介紹，如圖2所示。

2.1對進近系統(tǒng)RPU系統(tǒng)進行備份、恢復(fù)操作

在監(jiān)控終端RMT上有時會出現(xiàn)臺站失去鏈接的現(xiàn)象，此類故障會在RMT上觀察到Receiving Subsystem模塊中的某臺站顏色由綠色變?yōu)榧t色，同時在Communication Subsystem中顯示該臺站失去連接。

出現(xiàn)這種狀況有兩種可能性，一種是臺站上的RPU出現(xiàn)了故障，另一種可能性是鏈路中斷，在排除鏈路故障的可能性后，需要赴臺站現(xiàn)場嘗試恢復(fù)RPU操作系統(tǒng)。

恢復(fù)系統(tǒng)需要使用Acronis？ True Image這款軟件，該軟件在出廠時已經(jīng)內(nèi)置在系統(tǒng)里了，在進入操作系統(tǒng)之前就開始引導(dǎo)，即使Windows操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障，Acronis依然可以獨立于操作系統(tǒng)運行。

（1）首先，將鼠標鍵盤顯示器連接上RPU，用筆尖等尖銳物體點擊正面的重啟按鈕，使RPU重新啟動。

（2）在進入系統(tǒng)之前的啟動界面點擊F11鍵，進入Acronis True Image恢復(fù)軟件，在軟件里選擇要恢復(fù)的鏡像，這個鏡像保存在D盤里，選擇C盤為恢復(fù)磁盤。

（3）按提示逐步選擇，一般按默認選項即可。

（4）恢復(fù)成功后RPU會自動重啟，重新后進入Windows系統(tǒng)，備份恢復(fù)成功。

故障分析：RPU是一臺ERA公司定制的微型計算機，裝有windows操作系統(tǒng)以及ERA公司的軟件，主要用于為TP提供盡可能多的測量數(shù)據(jù)，以及壓縮數(shù)據(jù)。RPU在長時間運行中，可能會積累各種錯誤導(dǎo)致其無法正常運行。當RPU發(fā)生故障后，首先想到的就是對C盤進行恢復(fù)操作，這樣既可輕易恢復(fù)軟件故障。

2.2 接收臺站故障排除過程

（1）在RMT上發(fā)現(xiàn)Receiving Subsystem RX-3臺站出現(xiàn)告警，鏈路正常，RPU運行正常，查看各項參數(shù)，發(fā)現(xiàn)在Time Subsystem上RX-3臺站雖然無告警，但在Satellites? 一欄顯示搜到衛(wèi)星數(shù)量和使用衛(wèi)星數(shù)量均遠少于正常臺站。

（2）赴臺站現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)GPSD模塊指示燈有異常，判斷可能是GPS天線故障，決定更換GPS天線，故障沒有解決。

（3）使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量連接GPS天線和GPSD模塊之間的饋線駐波比，駐波比正常，排除饋線故障的可能性。

（4）為了排除干擾因素，把一臺同樣提供授時功能的NTP帶到臺站，將NTP配備的GPS天線放至該臺站GPS天線附近，等待片刻后NTP可以正常工作，可以正常搜星并提供GPS時間，排除臺站附近有干擾GPS信號的可能性。

（5） GPSD模塊有四個指示燈，正常情況下為TICK、D1、DIAG三個指示燈交替閃爍，而該GPSD只有TICK、DIAG兩個燈閃爍，查閱資料可知，D0指示燈不閃爍表示無數(shù)據(jù)輸出到計算機COM1口，懷疑是GPSD模塊有故障，決定更換GPSD模塊，故障依然沒有解決。

（6）將整個臺站機柜拆下，送至正常臺站安裝，發(fā)現(xiàn)設(shè)備依然故障，將正常臺站的RPU和GPSD調(diào)換至故障機柜上，設(shè)備告警消失，設(shè)備可以正常工作。

故障分析：此故障排除較為困難的原因在于兩個模塊同時發(fā)生故障，而RMT上缺乏告警信息，查閱廠家提供的技術(shù)資料也缺乏相關(guān)描述，只能靠多次嘗試來修復(fù)故障。

3 結(jié)語

以上介紹了多點進近系統(tǒng)臺站、CPS的功能和結(jié)構(gòu)，以及兩個設(shè)備故障的排除過程和故障分析。詳細的了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理、學(xué)習(xí)以前的維修經(jīng)驗對今后的維護維修工作有著積極的意義。

參考文獻

[1]MSS PRM PEK Technical Description – Text Part[Z].

收稿日期：2020-03-17

作者簡介：張旭（1993—），男，北京人，本科，助理工程師，研究方向：雷達維護與維修。

Talking About the Structure and Maintenance Experience of the Multilateration？Surveillance？System？Parallel？Runway？Monitor

ZHANG Xu

（China Civil Aviation North China Air Traffic Management Bureau，Beijing? 100621）

Abstract： The multi-point approach system is used to monitor the target in the approach area. Compared with the surface system， the coverage is wider and the receiving station structure is more complicated. This paper introduces the structure and maintenance experience of the multi-point approach system. In the future， troubleshooting of this type of equipment has practical significance.

Keywords： multi-point approach system; troubleshooting; system structure