關于川大自動化若干問題的探討

陳學超

摘 ?要：空管自動化系統是實施空中交通管制的重要系統，隨著國產空管自動化的發展，國內已有不少在用的國產空管自動化系統，但實際運行過程中經常會發生一些比如飛行計劃與雷達航跡不能正常相關、假目標、航路推算錯誤等問題。該文分析了海口川大自動化在運行過程中遇到的一些故障案例，并對故障案例產生的原因進行探討，為同行提供可借鑒的經驗。

關鍵詞：空管自動化 ?川大智勝空管自動化 ?飛行計劃自動相關 ?假目標

中圖分類號：TM76 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）06（b）-0006-02

民航空中交通管制自動化系統是空管部門實施空中交通管制的重要設備，近年來國產自動化系統飛速發展，國產自動化的安全性與穩定性不斷提高，但是仍然會出現一些影響管制員指揮的系統故障，對于這些故障的分析有助于排除安全隱患，提高自動化穩定性，改進自動化的一些功能，為安全運行打下堅實基礎。該文淺析川大自動化系統的兩起案例，期望能給維護人員帶來一些參考。

1 ?常見問題分析

1.1 川大自動化系統相關率低

1.1.1 現象描述

某年8月區域管制中心管制員反映川大自動化相關率較低，特別是某些機場起飛的航班，在進入我方情報區前一直處于未相關的情況。

1.1.2 問題分析

空管自動化系統飛行計劃與雷達航跡不能正常相關這個是自動化系統中比較常見的一種故障現象，分析此類問題，首先我們要檢查該目標是否滿足計劃與雷達航跡相關的有關條件：第一，我們要查看的是航跡與飛行計劃是否具有相同并且唯一的二次代碼或者24位地址碼;第二，查看該航班的飛行計劃是否處于激活的狀態;第三，航跡是否滿足自動化相關的區域條件;第四，在SDD上能查詢到簡短的飛行計劃，即SDP能夠正常接收來自FDP處理后發出飛行計劃。經過仔細回放錄像調查，發現該航班并未出現二次代碼重碼的現象，并且24位地址碼也是唯一的，飛行計劃當時處于激活的狀態，SDD上能夠查詢到該航班的簡短飛行計劃;而在查詢FDP日志時發現眾多未相關的航班都具有同個錯誤提示“Track：[AXXXX] due to AutoCouple with plan[xxxxx]，But planwarpDistance[1036355] overflow”。由此可知，不滿足川大自動化相關的區域條件，檢查配置文件fdp.ini中的PlanWarpDistance參數設置為500km，即相關計算時允許計劃航跡點與雷達航跡點的距離偏差最大不超過500km，而日志給出的提示遠遠大于自動化設置的參數值，因此，我們將問題的關注點轉向計劃航跡點的位置的計算。對于川大自動化系統來說，某個時刻計劃航跡點的位置計算與以下因素有關：一是自動化需要計算起始機場之間的全航路長度，因此起飛機場的經緯度必須存在并且正確，否則系統默認從起飛機場到第一個航路點的距離為1000km;二是計劃的航路解析必須正確，即在管制區域內有解析航路點;三是計劃的巡航速度值正確并且有效;四是起飛機場到入界點的飛行時間（s）必須存在并且正確;五是計劃解析出的航路點經緯度必須正確。由此，我們可以進一步將問題定位在調查起飛機場經緯度、航路分析、計劃巡航速度、起飛機場至入界點的飛行時間、航路點經緯度上。經調查，發現航路分析和計劃巡航速度是正確的，但是某些起飛機場缺乏經緯度信息，同時部分起飛機場至入界點的飛行時間參數也不完整并存在個別時間錯誤，所以計劃航跡點與雷達航跡點的距離偏差過大而導致相關條件溢出，從而出現了計劃與雷達航跡無法相關現象。除此之外，還有一特殊的情況也會導致日志提示出planwarpDistance overflow的錯誤，即某航班比預計的起飛時間延誤了30min以上，但是由于外界的某些原因，自動化系統仍未及時地收到延誤報，導致自動化系統認為該航班已經起飛，并且開始進行計劃航跡點的推算，等到航班起飛的時候由于雷達航跡點與計劃航跡點的距離大于川大自動化設置的參數值時，就會導致出現planwarpDistance overflow的錯誤，從而該起飛的航班無法進行自動相關。

1.1.3 同類問題建議

川大自動化導致不相關的原因有很多種，該案例只是詳述了其中兩種導致計劃與雷達航跡不相關的情況，以及分析方法;在實際運行過程中，導致此類現象的原因還有收到的FPL報格式不符合規范，川大自動化將其扣下而導致雷達航跡找不到相應的計劃相關等情況。遇到類似的情況，管制員可以使用手動相關或者是掛簡標牌的方式進行應急，維護人員可以根據雷達航跡與計劃相關的條件進行逐一排查和故障定位，在查找原因的過程中，還可以結合報文的查詢、FDP程序日志等進行原因分析。

1.2 新西沙雷達頂空頻繁出現假目標

1.2.1 現象描述

某年10月，管制員反映新西沙雷達頂空位置附近頻繁出現假目標，假目標具有高度，但是速度為0，假目標出現時二次代碼與區域內航班相同，并且出現時間相當短暫，目標消失后又有新的假目標生成。

1.2.2 問題分析

空管自動化系統產生目標分裂或是假目標的原因是多樣的，其中由于二次雷達本身原因導致的假目標干擾種類有多徑傳播、二次環繞、異步干擾、假框架目標、旁瓣影響等。針對此類假目標干擾的特征，與二次環繞干擾有些類似，為了驗證這個猜測，筆者利用了雷達數據抓包軟件進行抓取雷達數據包來分析，發現所調查的假目標雷達包中均為缺失斜距和方位字段的數據包。由于使用的雷達數據抓包分析軟件中極坐標轉經緯度的算法是參考了川大智勝有關人員論文而開發的，因此做了以下實驗，計算斜距為1km，方位為1°目標的經緯度，（因為該軟件不能處理為0的參數，因此做了近似）;原目標如圖1所示。

二次代碼為A2366，位置（N15.7547°，E114.7069°）;此時將斜距修改為1km，方位修改為1°，如圖2所示。

計算的位置為（N16.8457°，E112.4002°），該位置正是新西沙雷達站位置的頂空。因此，得出初步的判斷為缺省斜距和方位字段的雷達數據包在川大自動化系統中處理為斜距為0km，方位為0°，導致極坐標轉換為經緯度時，該經緯度剛好就在西沙雷達站頂空附近。

1.2.3 同類問題建議

海口主用自動化系統不會處理經緯度缺失的數據包，因此并未收到影響;而川大自動化系統處理了這些信息缺失的雷達數據包，此數據包時斷時續，因此未能形成連續的航跡。針對此類問題，空管自動化系統中出現假目標，首先管制部門要評估這些假目標是否嚴重干擾了管制員的監控，若是干擾較為嚴重的情況下，可以申請從自動化中斷開該路雷達（現如今自動化系統接入的雷達已實現多重覆蓋）。作為機務人員在排查故障原因時，要迅速定位故障雷達，做好應急處置，并結合相關軟件、HCT-7000等工具進行雷達數據的簡要分析，配合雷達站的機務員排除故障，提供故障排查的方向。

2 ?結語

該文淺析了川大自動化在運行過程中所遇到的一些問題以及故障的排查思路，自川大自動化系統在海口投產運行以來，設備經過多次升級，系統在不斷完善，穩定性有所提高，減輕了運維人員的負擔，但是仍不時有小問題發生，運維人員只有在深入了解了川大自動化的系統架構和工作原理之上，才能對發生問題的原因逐一排查，快速定位故障和排除故障。以上是個人對既有工作的經驗總結，以供同行參考，若有不足之處，望提出改進。

參考文獻

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[2] 吳江.多雷達和ADS數據融合研究和應用[D].四川大學，2004.

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