空管自動化系統DUPE告警理論的發展與實用分析

摘 要：我國空管已進入全面雷達管制的時代，隨著航班量的進一步增加，管制員對空管自動化系統的要求已不僅限于目標識別，而且要求盡可能提供各類預警或提示信息。文章描述的DUPE告警就屬于這類提示，最初設計這一告警的目的是為了識別應答機重碼，隨著空域資源越來越緊張，DUPE功能也在不斷改進，其重要性也越來越得到體現。

關鍵詞：二次代碼；飛行計劃；相關（couple）

中圖分類號：V355 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）30-0060-01

在全面實施雷達管制的今天，空管自動化系統的重要性越來越強，功能也越來越豐富。從雷達目標的顯示到各類告警功能的完善再到空域流量的管理，空管自動化系統的功能一直在發展與完善中。告警是空管自動化系統提供的重要功能，在航班量高速增長而資源相對有限的現階段，有些功能必須作出調整與改變，從提供簡單提示信息發展成為可以有效參與資源管理，同時又需要自動化系統以外的外部資源提供足夠支持，整合成一個高效的完整的體系。

DUPE告警就屬于這一類發展中的功能，它已經從一個簡單的重碼告警發展為一個參與二次代碼管理的驗證工具，在航班量大增而代碼有限必須重復使用的時候起著非常重要的作用。當然在實際應用中也會出現一些問題，設備保障部門通過與管制部門的多次溝通對這些問題也做出了詳細分析，并提出可行性建議。本文將著重介紹該告警功能的理論發展以及在上海區管使用的實際效果及待改進之處。

1 DUPE告警功能概念及發展

1.1 DUPE的最初定義

DUPE一詞等同duplicate，取重復之意，中文翻譯為二次代碼重碼告警，即有兩個航班使用同一個二次代碼時告警，提醒管制員注意區分。

二次代碼由國際民航組織統一管理，資源是有限的。在早期航班量較少時代碼足夠用，重碼的出現往往是由于使用時出現差錯導致的，及時更改代碼就可消除告警。

1.2 DUPE告警理論的進步

隨著航班量的迅速增長，二次代碼嚴重不足，無法做到一機一碼，DUPE告警大量產生且無法消除，有些重碼的航班距離很遠并不影響管制指揮，有些則造成一定的影響。原始的告警功能已無法滿足空管需求，必須改變告警理論與判斷方式減少不必要的告警。

目前上海區域管制中心使用的THALES自動化系統采用了一種較先進的理論，這種理論認為民用航班都是有飛行計劃相匹配的，目標與計劃沒有相關時即使有重碼也不需要告警，所以DUPE告警只在目標與計劃相關時（couple）做判斷，且判斷告警產生與否不僅在于是否有重復的二次代碼，而更在于是否可能相關錯誤。即出現一個新目標時如果有兩個計劃都滿足相關條件或一個新計劃處于可相關狀態時有兩個目標都滿足相關條件且系統無法自動判別時產生DUPE告警。相關的前提是二次代碼相同，但代碼相同不一定能相關上，還要看計劃狀態、飛行路線、目標位置等等信息。如此改進后，大部分目標即使有重碼也不會告警，因為系統認為這些目標的掛單是正確的，很容易區分開，只有個別無法區分的情況才會告警提醒管制員確認。

2 上海區管DUPE功能的問題與分析

2.1 管制習慣上的不適應

以前的DUPE告警，告警就表示有重碼，不告警就表示一機一碼很容易辨別。采用新的DUPE功能后，有時看到兩個目標二次代碼重復會告警有時候又不會，給管制員造成一定的困擾。

2.2 同一扇區內出現DUPE告警

二次代碼資源不足使得代碼的重復使用成為必然，為了盡可能減少影響，目前上海區管主用的自動化系統采用這樣一種分配原則：優先分配未使用或計劃已完成但未釋放的代碼，在所有代碼都被分配使用時優先使用最早被分配掉的代碼。這樣分配使得重碼的航班在位置上盡可能拉開，互不影響。但實際運行時會出現同一扇區內近距離兩目標重碼產生DUPE的情況，我們在測試平臺上成功復制了這一情況并分析出了結果，原因是部分延誤航班早早就分配到了二次代碼卻一直沒有起飛，當后續起飛航班二次代碼不夠時又被分配了相同的代碼，當早晚兩個航班的實際起飛時間接近時就會出現近距離的DUPE告警。從管制部門了解到，這類情況是不允許的，必須修改其中一個代碼使之明顯區分。比這更嚴重的是目前的DUPE告警的機制中，如果系統認為兩個目標的相關都沒有問題，即使二次代碼相同也不會告警，這樣管制員可能一時察覺不了重碼的情況。

2.3 不同分區的DUPE告警信息不一致

THALES自動化系統區調和進近屬于不同的分區，雖然飛行計劃是由同一個FDP處理，但雷達目標生成、與計劃掛單及告警由各自分區的服務器獨立完成，有時候會不一致。2013年7月就出現過這樣的案例，當時DKH1227浦東起飛，CQH8803虹橋機場，兩機二次代碼相同，起飛時間接近（因延誤導致）。在塔臺范圍內相關正確且沒有引發DUPE告警，由于分別在兩個機場起飛，管制員并未注意到重碼現象；而在區調分區相關錯誤，標牌掛反，當航班管制權從進近移交到區調時，管制員才發現屏幕上的標牌與實際航班不符。事后查看日志，發現區調掛單時由于系統無法準確判斷所以服務器給出了DUPE告警，但該告警只會送到對航班有管制權的席位上顯示，當時該航班還進入近范圍內，所以區調席位沒有告警，而進近由于沒產生DUPE告警，所以席位上也正常，可見這是一個設計上的小BUG。

3 采取的措施及可行性建議

3.1 開展交叉培訓，讓管制員熟悉DUPE新的告警機制

區管設備運行室與管制部門積極開展交叉培訓，2012年已向管制帶班宣講過DUPE告警機制，2013年7月因多次接到管制反應DUPE相關問題，排查后發現自動化系統處理都正常，遂就THALES自動化系統二次代碼分配原則及DUPE告警原理向管制部門做了書面解釋。經過多次交叉培訓與業務交流，2013年下半年此類問題報修數量大減，V5版本軟件升級后還將做進一步交叉培訓。

3.2 規范報文發送機制，完善告警處理機制

按照ICAO及中國民航標準對空中交通服務電報的規定，航班延誤超過一定時間需發延誤報，自動化系統收到延誤報后可以根據新的預計起飛時間調整二次代碼的分配，從而避免近距離出現DUPE現象，實際上由于報文格式不規范導致很多延誤報無法被正確識別，通過強調報文格式的規范化可以大大降低近距離重碼幾率。

現有的DUPE告警判斷方式有可能出現兩個近距離航班重碼且不觸發DUPE告警的情況，不符合管制員對該告警功能的要求，應適當修改告警處理機制，在重碼且系統認為掛單沒有錯誤時增加一個判斷條件，比如兩目標在同一扇區或相互距離小于某個預設值時及時觸發告警或給出明顯提示。在即將建設的終端管制中心自動化系統技術需求中已經添加了這一要求。

3.3 進一步完善自動化系統信息交互的一致性

針對THALES自動化系統各個分區信息出現差異時無法統一而造成DUPE漏警的情況，有必要改進自動化系統的工作模式，比如設計一個軟件模塊用來監視各分區雷達目標和相關功能有關的數據，不一致時及時提示；也可以干脆將FDP功能分開，每個分區有各自的FDP，各分區自成一個小而全的自動化子系統就不存在DUPE傳遞的問題，只要做好各分區FDP之間的信息交互就可以了。

4 結 語

隨著DUPE告警功能的發展變化，其利弊一直是技術人員及管制員討論的焦點之一，在虛警與漏警的博弈之中尋找平衡，期間也提出過不少好改進意見并得到實施，如已經相關飛行計劃仍會參與到DUPE判斷中；有些即將實現，如兩目標重碼的情況下增加相互間距的判斷；還有些暫時不能解決但在不久的將來是可以期待的，如THALES公司已經在開發類似各分區具備獨立FDP的自動化系統模型，不久以后就可以投入實用。

參考文獻：

[1] 陳玉平.EUROCAT-X自動化系統的DUPE告警問題的分析[J].硅谷，2013，（16）.