自動(dòng)化系統(tǒng)聲像同步回放的方法

韓玉

摘要

在民航不安全事件調(diào)查過程中，通過對事件的雷達(dá)和甚高頻語音的回放是調(diào)查主要手段。但雷達(dá)信號保存是在自動(dòng)化系統(tǒng)上，而甚高頻話音保存是在語音記錄儀上因此要想聲像同步回放方面需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制語音記錄儀。本文介紹Airnet自動(dòng)化系統(tǒng)與宏一記錄儀實(shí)現(xiàn)聲像同步回放的原理以及常見問題的解決方法。

【關(guān)鍵詞】Airnet 自動(dòng)化系統(tǒng) 記錄儀 同步回放

1 研究背景

在空管設(shè)備保障體系中，自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)保存其接入的各路雷達(dá)原始信號以及經(jīng)處理后的綜合航跡信息及相關(guān)的管制操作等數(shù)據(jù)。語音記錄儀用于記錄甚高頻地空通信和管制電話錄音。目前黑龍江空管分局自動(dòng)化系統(tǒng)使用的是民航二所的Airnet自動(dòng)化系統(tǒng)，語音記錄儀采用的是廣州宏一的HT-R05型256路記錄儀。要實(shí)現(xiàn)同步回放功能，需要采用通過自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制宏一記錄儀實(shí)現(xiàn)音像同步回放。

2 聲像同步功能的實(shí)現(xiàn)方法

經(jīng)查詢資料得知，宏一記錄儀系統(tǒng)提供2種與空管自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行聲像同步回放的接口：RS232控制端口和網(wǎng)絡(luò)音頻數(shù)據(jù)輸出端口。其中記錄儀的網(wǎng)絡(luò)音頻數(shù)據(jù)輸出功能需要將記錄儀音頻數(shù)據(jù)輸入到自動(dòng)化系統(tǒng)中。由于音頻信號占用數(shù)據(jù)包較大，而且涉及到自動(dòng)化系統(tǒng)回放軟件的整體修改，難度和風(fēng)險(xiǎn)較大。因此在保證自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上，采用了RS232遠(yuǎn)程控制記錄儀輸出錄音的方法實(shí)現(xiàn)錄音聲像同步回放。記錄儀系統(tǒng)通過RS232接口接收自動(dòng)化系統(tǒng)的同步回放指令并回放聲音至音箱。兩套系統(tǒng)系統(tǒng)連接如圖1所示。

自動(dòng)化數(shù)據(jù)記錄回放子系統(tǒng)（DAP）在進(jìn)行雷達(dá)數(shù)據(jù)回放時(shí)直接從本機(jī)串口獲取語音同步回放數(shù)據(jù)。語音同步回放數(shù)據(jù)直接連接服務(wù)器串口，進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用。DRP處理器直接與外部語音記錄儀相連。記錄回放提供按照所選時(shí)間段保存雷達(dá)數(shù)據(jù)或屏幕數(shù)據(jù)功能。同時(shí)將記錄儀提供的音頻信號進(jìn)行輸出至音箱。就可以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)和甚高頻話音信號的同步回放。

3 自動(dòng)化系統(tǒng)同步回放時(shí)易出現(xiàn)的問題及解決方法

3.1 自動(dòng)化系統(tǒng)控制語音記錄儀頻繁出現(xiàn)記錄儀無響應(yīng)的問題

經(jīng)查詢系統(tǒng)日志返現(xiàn)是由于自動(dòng)化系統(tǒng)未收到記錄儀確認(rèn)指令信息造成的。每當(dāng)記錄儀接收到控制端查詢命令時(shí)，會(huì)向控制端返回運(yùn)行狀態(tài)信息，主要有3種情況：

（1）接收到控制端的探詢請求（RS命令）后，記錄儀向控制端報(bào)告工作狀態(tài)（MS命令）;

（2）接收到控制端的通道探詢請求（RC命令）后，記錄儀向控制端報(bào)告所有通道的通道工作狀態(tài)（MC命令）;

（3）控制端每10秒發(fā)一次系統(tǒng)探詢請求（RS命令），如果連續(xù)三次探詢無回答，則認(rèn)為該記錄儀設(shè)備己停止工作。

由于自動(dòng)化系統(tǒng)控制記錄儀的信號使用的是串口通信控制協(xié)議，當(dāng)線纜長度超過15米就會(huì)出現(xiàn)因信號衰減過大導(dǎo)致控制信號傳輸不穩(wěn)定的情況。鑒于控制信號實(shí)際長度超過50米。因此采用串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器，提高串口傳輸?shù)姆€(wěn)定性，經(jīng)過測試，兩端接入無源的RS232轉(zhuǎn)RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)100米的串口數(shù)據(jù)傳輸，提高了記錄儀與自動(dòng)化系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3.2 回放時(shí)記錄儀系統(tǒng)提示記錄儀錯(cuò)誤的問題解決方法

記錄儀主動(dòng)向控制端報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)信息，其中包括以下情況：

首先控制端應(yīng)發(fā)送回放占用請求（HO命令）。記錄儀收到回放占用請求后，根據(jù)自身當(dāng)前的狀態(tài)，如果允許，則返回占用成功（AA命令+相應(yīng)參數(shù)），此時(shí)，記錄儀將禁止其它操作。如果不允許，則返回拒絕（AA命令+相應(yīng)參數(shù)）。

（1）成功占用后，控制端需要回放時(shí)，應(yīng)發(fā)送日期、時(shí)間、通道號等回放信息（H1命令）給記錄儀，記錄儀搜索相應(yīng)的錄音段，然后返回搜索的結(jié)果（AI命令）。

（2）控制端收到記錄儀返回的錄音搜索成功的命令（Al命令），可以發(fā)送開始播放請求（HP命令），啟動(dòng)播放操作;

（3）用HP命令啟動(dòng)播放操作后，控制端可以發(fā)送暫停（HCP）、繼續(xù)（HCC）等命令控制播放進(jìn)程。

（4）控制端需要停止回放時(shí)，發(fā)送停止播放請求（HT命令）。對于HP命令和HT命令，記錄儀會(huì)作出相應(yīng)的應(yīng)答（AA命令）。

（5）最后當(dāng)所有回放操作完成，控制端應(yīng)發(fā)送釋放請求（HR命令）。記錄儀收到釋放請求后，應(yīng)返回釋放成功（AA命令），之后記錄儀返回正常工作狀態(tài)。

經(jīng)過查詢DRP回放工作日志發(fā)現(xiàn)，當(dāng)回放的錄音時(shí)間超過4個(gè)小時(shí)，同步回放就會(huì)失敗。因此需要在回放時(shí)盡可能縮短查詢的時(shí)間段。同時(shí)也要在同步回放前對記錄儀進(jìn)行檢查，確保記錄儀無板卡或者硬盤故障，或者進(jìn)行其它回放操作，就可以提高回放的可靠性。

3.3 記錄儀回放錄音與實(shí)際情況不一致的問題及解決方法

主要問題是回放的音頻信號中有時(shí)候帶有電話錄音和其它頻率錄音，影響同步回放音頻效果;在語音記錄儀中，對一個(gè)頻率通常由3種錄音記錄;第一種內(nèi)話頻率錄音，該錄音信號采集于內(nèi)話系統(tǒng)無線頻率板卡的錄音輸出端口，第二種是內(nèi)話席位錄音，信號取自席位的語音輸出，如實(shí)回放該席位當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，如果該席位選中了多個(gè)頻率或同時(shí)在接打電話，那么該席位錄音就是多個(gè)頻率錄音和電話錄音的疊加回放。第三種是電臺(tái)錄音，信號取自電臺(tái)的錄音輸出接口，如實(shí)記錄電臺(tái)接收的到信號以及電臺(tái)發(fā)射話音信號，但是內(nèi)話發(fā)射信號如果沒有送到電臺(tái)，錄音就會(huì)缺失。從真實(shí)性上，席位錄音最能代表管制員的真實(shí)工作狀態(tài)，但是由于有時(shí)其它管制員使用同一內(nèi)話系統(tǒng)撥打電話或監(jiān)聽其它頻率，就會(huì)造成錄音的疊加。解決方法是回放當(dāng)時(shí)管制員在用的頻率對應(yīng)的內(nèi)話板卡錄音。因此在回放前要了解事件使用的頻率和席位，提高回放操作的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論與展望

通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了AIRNET自動(dòng)化系統(tǒng)與宏一記錄儀的同步回放，但是在回放功能提高提高上還有進(jìn)一步的改進(jìn)，例如同步回放的快進(jìn)功能，由于快進(jìn)功能涉及到記錄儀音頻的快速播放功能，還需要再后期進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

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