NOVA9000、HITT、天樞2000三大場面監視自動化系統對比

呂超

摘 要：場面監視自動化系統已成為機場區域航空管制不可或缺的重要系統設備，目前中南空管區域除廣州白云機場塔臺具有較長時間的場面監視自動化系統使用經驗，其他地區機場都處于系統新搭建啟用或者計劃啟用階段，同時新品牌場面監視自動化系統也加入選擇行列，文章通過對中南區現運行使用和即將投入運行的場面監視自動化系統，分別從設備結構、軟件功能、硬件配置等方面進行了全方位，多角度的對比研究，分析各系統優缺點，總結出場面監視自動化系統理想架構。

關鍵詞：場面監視自動化系統；NOVA9000；HITT；天樞2000

中圖分類號：V355 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2945（2018）23-0069-03

Abstract： Scene monitoring automation system has become an indispensable and important system equipment in airport regional air traffic control. At present， in addition to Guangzhou Baiyun Airport tower， the central and southern air traffic control area has a long time experience in using scene monitoring automation system. Airports in other regions are in the stage of opening or planning new systems， and the new brand scene monitoring automation system has also joined the selection process. This paper makes a comprehensive and multi-angle comparative study on the scene monitoring automation system which is in use and will be put into operation in Central South area from the aspects of equipment structure， software function and hardware configuration， and analyzes the merits and demerits of each system. The ideal architecture of scene monitoring automation system is summarized.

Keywords： scene monitoring automation system； NOVA 9000； HITT； Tianshu 2000

1 系統概述

目前，中南區使用的場面監視自動化系統主要為以下三套：NOVA9000、HITT A3000、天樞2000場面監視處理系統。

1.1 NOVA9000場面監視自動化系統簡介

NOVA9000場面監視自動化系統，由西班牙Indra Navia公司提供， 其中自動化處理程序部分由挪威Navia部門提供。NOVA9000系統網絡主體部分為雙網總線結構，配置單獨的回放數據子網，各數據處理服務器為雙機熱備冗余配置。場面雷達（SMR）數據通過雷達數據處理接口單元（RANC）處理后，生成數字視頻片段提供視頻顯示，及點跡數據供系統融匯處理使用；核心服務器為監視數據處理服務器（SDS），其接收場面雷達數據及其他通過網絡方式或者接口板接入的外部信號，包括MLAT、ADS-B、GPS、氣象和航班計劃數據等，融匯生成系統航跡及航班計劃數據，其中RIMACS進程對場面運行態勢進行沖突告警探測；所有數據最終供管制員操作席位（CWP）使用，為管制員提供場面監視服務功能；技術維護配置席位（TECAMS）完成對系統狀態的監控、數據配置及備份存儲等維護功能；數據記錄回放單元（RSP）實現對系統所有監視數據及操作席位相關操作進行記錄，并提供數據重演等功能。

1.2 HITT A3000場面監視自動化系統簡介

HITT A3000場面監視自動化系統，由荷蘭HITT公司提供。系統網絡結構為雙網總線結構，各數據處理服務器為雙機冗余熱備配置。核心服務器為中央運行處理器（COP）通過接收各類監視數據，包括由雷達數據處理器（RDP）接入處理的場面雷達（SMR）數據，以及其他通過網絡方式或者接口板接入的外部信號，包括MLAT、ADS-B、GPS、氣象和航班計劃數據等，生產系統使用雷達航跡及航班計劃數據，并實現沖突告警探測，供管制操作席位（DP）使用，為管制員提供場面監視服務；中央數據存儲器（CSP）對系統所有監視數據、席位操作情景和配置數據等進行記錄存儲功能，同時，其上運行的系統監視服務端程序，與監控維護席位（DPM）上客戶端進程配合，實現對系統狀態的監控，數據的配置及備份存儲等操作，監控維護席位的回放程序完成場景重演等功能。

1.3 天樞2000場面監視系統簡介

天樞2000場面監視自動化系統，由南京第28研究所下萊斯公司提供。系統網絡結構為三網總線結構，其中A、B雙網為系統主體數據傳輸網絡，C網主要提供回復數據傳輸使用。系統的監視數據前置處理機（RFP），接收所有監視數據，包括SMR、ADS-B，MLAT、航管雷達和自動化綜合航跡等，完成監視數據信號的格式轉換和通道質量比選，而氣象數據及航班計劃數據通過NPORT接入系統，GPS數據則直接通過網絡方式接入系統主網絡；所有接入數據需通過數據通信處理服務器（DCP）統一處理分發，并為數據融合處理軟件、計劃處理軟件提供統一的輸入接口。

2 系統對比

2.1 硬件結構配置

（1）網絡拓撲結構

三款系統的主體數據傳輸網絡結構為雙網總線型結構。NOVA9000系統中 RANC配置的是單網連接，每個雷達頭的對應兩臺RANC以主備模式運作，每臺單機連接不同網絡。NOVA 9000系統將數據回放部分單獨組網，構成數據回放子網。天樞2000系統主用數據傳輸網為A、B雙網，可以進行數據回放，為了不與主網數據沖突，配置了C網進行回放數據傳輸，因此天樞2000系統整體為三網總線型結構。HITT A3000系統為雙網總線型結構，各組成子單元都配置雙網連接。對比三系統網絡結構，HITT A3000和天樞2000系統的網絡結構相對NOVA9000系統較好，能更好的實現設備安全運行保障，但NOVA9000系統的回放子網比起另兩個系統更加優越，雖然天樞2000系統配置C網，但從運行管理及資源利用角度來看，NOVA9000系統的回放子網配置更實際有效。

（2）服務器部署

系統核心服務器的集成度，NOVA9000和HITT A3000系統集成度較高，核心服務器部署集中在SDS與CSP，系統所有關鍵進程都運行在該單元上，而天樞2000系統則將關鍵進程在硬件服務器部署上有所分擔，分別部署在監視數據處理服務器和飛行數據處理服務器。雖然所有的核心服務器單元都是雙機冗余熱備，但三款系統相比，天樞2000系統的部署相對來說安全保障能力更強，但考慮場監系統目前在現場運行中定位為輔助設備，以及經濟成本角度出發，NOVA9000和HITT A3000的部署方式更為理想。

（3）硬件配置

NOVA9000系統中所有服務器主機，由INDRA公司通過第三方組裝提供，而HITT A3000和天樞2000場監系統的服務器主機都選用了主流的HP工業機服務器主機，從可替換性已經備件購置來看，HITT A3000和天樞2000場監系統更為理想，同時結合自動化系統的硬件搭配情況，HITT A3000和天樞2000場監系統的配置更能實現資源的共享，備件儲備更有保障。而NOVA9000的硬件配置則非常不理想，備件儲存選購也因此有所制約。

2.2 軟件功能屬性

（1）用戶權限配置

NOVA9000系統主要功能控制無明顯權限區分，用戶配置更多傾向于界面個性化設置。HITT A3000和天樞2000場監系統都有主任席位和普通管制席位區別。HITT A3000系統主任席與普通席位的區別在于，只有主任席位具備跑道沖突探測告警功能的開啟關閉權限，其他操作權限與普通席位相同；天樞2000場監系統的主任席位則具備更多的操作權限，包括所有告警功能的開關權限，臨時限制區、全局臨時地圖繪制與開關權限等。比較三款場監系統，天樞2000場監系統的用戶權限配置較好，NOVA9000系統在此配置上存在缺陷，從現場運行管理上來看不能很好滿足管制員需求。

（2）告警功能配置

a.告警種類

場面監視系統的核心沖突告警探測為跑道區域沖突告警探測，三款場面監視系統關于跑道區域的沖突告警探測配置都有各自的運算過程和實現方式，都能有效滿足管制需求。其他種類的告警，相比NOVA9000系統配置較為簡單，天樞2000場監系統種類較多，HITT A3000系統提供多種告警種類但實際配置啟用的種類也與NOVA9000類似。從實際運行角度出發，NOVA9000和HITT A3000的告警種類配置雖然簡單，但已滿足現場運行需要，而天樞2000場監系統告警種類較多，從客戶需求的角度來看更適合，但實際運行中，過多的告警種類配置，未必能給管制工作帶來便利。

b.告警提示

三款系統在告警發出時，與告警相關的系統目標，其標牌、計劃列表中對應條目及進港航班的觸地計時框都會給出顏色提示，而HITT A3000和天樞2000場監系統觸發告警的系統目標關聯標牌還會給出告警種類提示，NOVA9000系統會將告警種類顯示在席位運行狀態提示窗口，不太明顯。相比來看，天樞2000場監系統的配置較為理想。

（3）系統配置數據的發布與生效

系統運行參數的配置是在維護席完成的，若要生效，必須將修改的內容發送到對應的模塊并激活模塊運行新版本參數內容。NOVA9000系統在TECAMS上配置完數據參數后，通過一鍵式操作，系統會將修改的內容發送至對應模塊，系統會根據修改參數種類，自動重啟需要重啟的模塊完成激活；HITT A3000系統在DPM上進行數據參數配置后，參數數據存儲在CSP上，需要接收新版本參數的模塊需要通過命令行執行同步操作完成數據的激活；天樞2000場監系統在維護席上進行數據配置后，需執行數據發布操作，新版本參數數據將發布到所有模塊，所有模塊重啟以完成數據的激活，若維護人員對參數種類比較了解，也可只重啟對應的模塊完成數據激活。相比來看，NOVA9000系統的配置最為理想。

（4）操作席位關于臨時地圖及限制區域繪制功能

a.臨時地圖繪制

NOVA9000系統CWP提供臨時地圖繪制功能，同時任意席位都可以將其繪制的臨時地圖發布至其他席位顯示；HITT A3000系統DP提供臨時地圖繪制功能，但此臨時地圖只保存于繪制地圖的當前DP上，不能發布給其他席位，若要進行全局地圖發布，只能是通過維護席后臺修改地圖文件，各席位在進行同步完成；天樞2000場監系統普通席位只能繪制本機臨時地圖，主任席具備臨時地圖繪制和發布功能。相比來看，天樞2000場監系統的模式較為理想。

b.臨時限制區繪制和開啟功能

由于場面環境多變，尤其場面施工情況，管制員需要靈活運用限制區，以獲得有效的告警提示，避免沖突。NOVA9000系統CWP不具備臨時限制區繪制功能，只能選擇開關已后臺繪制好的限制區；HITT A3000和天樞2000場監系統管制席位具備臨時限制區的繪制和開啟功能，但此功能的實現，也是建立在維護席于后臺配置好場面全場會被管制設立為限制區域的滑行道和跑道區域線段元素，需要開啟臨時限制區，其中天樞2000場監系統，提供管制員可以通過鼠標框選區域操作，實現臨時限制區設定。相比來看，天樞2000場監系統的模式更為理想。

場面監視系統的軟件功能的優劣，要結合現場管制員使用需求來看，是否能滿足管制員的使用，以及能否滿足維護人員設備管理的需要來衡量。當然軟件功能的配置效果，是各系統風格的體現，軟件功能的種類，也需看廠家在新需求提出后能否及時和有效的實現。因此該部分的對比，可以作為場面監視系統搭建時的一份用戶需求參考。

2.3 人機界面效果

（1）管制人員界面

對比三款系統的管制操作席位提供的人機交互界面，NOVA9000系統較為便捷，功能的開啟關閉，航班計劃的關聯與顯示，圖形界面的顯示調整，管制員都無需繁瑣的操作，可通過鼠標點選菜單對應功能按鈕實現；天樞2000場監系統在管制席位上提供了很多功能操作選項，需要開啟設置的對話窗口較多，管制員若要開啟某些特定功能時可能會耗費一定時間，同時，航班計劃的關聯也是通過菜單選項完成，操作感不直觀簡潔； HITT A3000系統情況介于另兩套系統之間。

（2）維護人員界面

維護人員使用分為系統監控和參數配置兩方面。系統監控方面，三款系統維護人員通過系統配置的監控工具，都能有效地對全系統各模塊進行狀態監視和遠程操控。而參數配置方NOVA9000和天樞2000場監系統關于參數的配置，提供了窗口對話框，維護人員只需更具對話框內容，修改相應參數值保存即可，而HITT A3000系統關于參數的配置，需要通過指令，修改對應腳本內容完成，這對維護人員關于linux指令的熟練使用提出要求。關于地圖和功能區的繪制，NOVA9000提供了較為簡單易用的編輯工具，比較容易維護，而天樞2000系統需通過指令調出繪圖工具來繪制需要的圖形元素，再通過參數配置對話框對圖形元素配置需要實現功能的相關參數，維護人員操作起來相對繁瑣，同樣HITT A3000在圖形繪制上的操作也對維護人員提出較高要求，這對于維護人對系統管理帶來很大不便。

綜合管制人員與維護人員的使用情況，NOVA9000系統的配置較為理想。

3 結束語

以上內容就是本報告從硬件結構配置、軟件功能屬性和人機界面效果三個方面對三款場面監視自動化系統的對比情況歸納匯總，并比較出各系統的不同和優劣，可為場面監視自動化系統的選購和搭建給出一定指導經驗。

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