DRAKE雙子星內(nèi)話系統(tǒng)簡介及案例分析

王馨苗

【摘? 要】語音通信交換系統(tǒng)是地空通信的終端部分，通過對接入的VHF、HF、地面電話、衛(wèi)星電話等各種通信資源進(jìn)行交換和管理，為管制員與空中飛機(jī)之間提供地空無線電語音通信及管制區(qū)之間的電話移交及協(xié)調(diào)通信。論文以?？诂F(xiàn)場情況為例，主要闡述DRAKE雙子星內(nèi)話系統(tǒng)的組成，并列舉一例重大案例分析，為維護(hù)人員提供一點(diǎn)思路。

【Abstract】Voice communication switching system is the terminal part of ground-to-air communication， which provides ground-to-air radio voice communication and telephone handover and coordination communication between controllers and air planes through the exchange and management of various communication resources such as VHF， HF， ground telephone and satellite telephone. Taking the situation in Haikou as an example， this paper mainly expounds the composition of the DRAKE gemini interphone system， and gives an important case study to provide some ideas for maintenance personnel.

【關(guān)鍵詞】DRAKE雙子星;系統(tǒng)性故障;語音通信

1 引言

在空中交通管制領(lǐng)域中，將各類無線電資源和電話資源集中交換處理，為管制部門提供地空和地面語音通信服務(wù)的系統(tǒng)，稱為語音通信交換系統(tǒng)（Voice Communication Switching System， VCSS），簡稱內(nèi)話系統(tǒng)。內(nèi)話系統(tǒng)集成了空管最主要的通信資源，包括無線通信、有線通信等設(shè)施設(shè)備的接入，簡化了管制員處理繁忙空域指揮，及時調(diào)配各種飛行任務(wù)，避免飛行沖突，提供可靠的地/地和地/空的綜合性通信保障。

民航海南空管分局現(xiàn)在在用的主用內(nèi)話系統(tǒng)是DRAKE雙子星4000系列II型內(nèi)話系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以星型方式與終端連接并使用雙中央交換矩陣進(jìn)行路由通信的數(shù)字通信系統(tǒng)，系統(tǒng)通過引接甚高頻、高頻信號和電話等信號，為管制用戶提供了地空、地地的話音通信方式。

2 DRAKE內(nèi)話系統(tǒng)簡介

2.1 系統(tǒng)工作原理

基于PCM編碼原理，通過對接入的VHF、HF、地面電話、衛(wèi)星電話等各種模擬語音信號資源進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理為數(shù)字語音信號，在系統(tǒng)內(nèi)部通過時分復(fù)用原理進(jìn)行數(shù)字信號的交換和管理，最終將數(shù)字語音信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換處理為模擬語音信號輸出，以實現(xiàn)管制用戶與空中飛機(jī)之間提供地空無線電語音通信及管制區(qū)之間的電話移交及協(xié)調(diào)語音通信[1]。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成

DRAKE雙子星4000系列II型內(nèi)話系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

DRAKE雙子星內(nèi)話系統(tǒng)由中央交換部分Matrix、無線接口部分、電話接口部分、管制員席位部分、EMS監(jiān)控終端組成。

2.2.1 中央交換部分Matrix

系統(tǒng)的核心部分Matrix相當(dāng)于是2個音頻子系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立工作，也可以作為雙冗余模式工作，系統(tǒng)的Matrix安裝在19英寸的機(jī)柜中，所有連接線都在機(jī)柜背部，4000系列的標(biāo)準(zhǔn)板件和電源也安裝在機(jī)柜中。中央機(jī)柜包括MPC中央處理卡、DMC數(shù)字矩陣卡、HIQUE席位處理卡、CODEC調(diào)制解調(diào)卡都是可熱拔插的。

2.2.2 無線接口部分

無線電接口包含兩部分：前卡和后卡。前卡和后卡都插在DRAKE 3RU的接口框上。其中，RADIO卡和PBX、ASU卡的前卡均為同類型接口卡，其區(qū)別在于內(nèi)部LINK設(shè)置和DIP開關(guān)設(shè)置不同。前接口卡的微處理器和數(shù)字信號處理器DSP提供控制/邏輯和音頻處理功能。后卡只有簡單的Radio接口功能，按下PTT然后講話，管制員能夠看到實時的Radio狀態(tài)的變化，有PTT，沒有PTT，busy，VOX，主Tx或Rx選擇等。

2.2.3 電話接口部分

電話接口的機(jī)框與無線電接口機(jī)框相同。電話接口包含兩部分：前卡和后卡。前卡和后卡都插在DRAKE 3RU的接口框上，前卡與無線電接口前卡功能相同。電話接口后卡分兩種：ASU接口后卡、PBX接口后卡。分別支持不同類型的話音接入。

2.2.4 管制員席位部分

管制員席位部分主要由席位接口單元（含Digital Switch、地地Keyset、地空Keyset）、觸摸面板、揚(yáng)聲器、插孔盒、耳機(jī)、PPT手柄（見圖2）。

圖2? 管制席位終端席位結(jié)構(gòu)圖（地空分離）

2.2.5 EMS監(jiān)控終端

EMS監(jiān)控終端用于系統(tǒng)的硬件配置、監(jiān)控和記錄系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及GPS時鐘同步。主備中央處理子系統(tǒng)分別通過各自的MPC卡監(jiān)控各機(jī)框及板卡狀態(tài)，監(jiān)控終端兩個網(wǎng)口通過主備中央處理子系統(tǒng)交換機(jī)分別連接主備中央處理子系統(tǒng)[2]。

3 案例分析

DRAKE內(nèi)話在實際運(yùn)行中，運(yùn)行狀況大體穩(wěn)定，但近年來，曾出現(xiàn)系統(tǒng)性的故障，現(xiàn)將這次比較重大的故障進(jìn)行分析。

①故障現(xiàn)象

DRAKE雙子星內(nèi)話系統(tǒng)EMS監(jiān)控所有主控板變灰，Matrix雙機(jī)為備用狀態(tài)，部分席位出現(xiàn)黑屏重啟。

②故障影響

DRAKE雙子星內(nèi)話系統(tǒng)無法使用。

③原因分析

這種整體性的故障考慮為系統(tǒng)軟件故障導(dǎo)致。

④處置過程

Matrix是系統(tǒng)的核心部分，該部分功能失效將導(dǎo)致系統(tǒng)無法使用，需先對Matrix進(jìn)行重啟操作。首先，為確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)不丟失，先對其進(jìn)行Download數(shù)據(jù)并軟重啟，切換主備Matrix協(xié)調(diào)管制員測試，故障依舊。于是，對Matrix機(jī)框進(jìn)行硬件操作，先后分別將主備用Matrix機(jī)框的直流、交流電源模塊均拔出，讓機(jī)框徹底斷電后再接回重啟，觀察故障現(xiàn)象依舊?？紤]到主備Matrix冷重啟完成后，各席位與Matrix之間的通信可能會錯亂，于是分別對個席位的地空、地地Keyset和Digital Switch進(jìn)行斷電重啟，此時，管制席位界面恢復(fù)正常。但為了防止數(shù)據(jù)配置丟失或錯亂，又分別對主備Matrix進(jìn)行Download數(shù)據(jù)刷新再軟重啟，而后系統(tǒng)恢復(fù)正常使用。

⑤故障處理經(jīng)驗總結(jié)

對于無法通過Matrix Download數(shù)據(jù)刷新并軟重啟的故障，需要對主備Matrix機(jī)框徹底斷電重啟。而往往在日常的處理故障中由于主備Matrix冷重啟完成后，各席位與Matrix之間的通信會錯亂，需對各席位的地空、地地Keyset、Digital Switch進(jìn)行斷電重啟。這在日常的故障處理當(dāng)中，常常容易忽視掉。為防止數(shù)據(jù)配置丟失或錯亂，需分別對主備Matrix進(jìn)行Download數(shù)據(jù)刷新再軟重啟。

4 結(jié)語

綜上所述，內(nèi)話系統(tǒng)是一套非常重要的設(shè)備，通過對內(nèi)話系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和維護(hù)，我們掌握了一些內(nèi)話的相關(guān)知識，對日常的維護(hù)和故障處理也有了一定的掌握，但不可掉以輕心，面對可能出現(xiàn)的系統(tǒng)性的設(shè)備故障，應(yīng)考慮全面，循序漸進(jìn)。這種系統(tǒng)性的故障出現(xiàn)頻次不多，本文以?？诂F(xiàn)場一次案例來為維護(hù)人員提供寶貴的經(jīng)驗。

【參考文獻(xiàn)】

【1】管瑜琳.民用飛機(jī)機(jī)載內(nèi)話系統(tǒng)設(shè)計考慮[J].電子世界，2016（08）：111+115.

【2】馬凱.內(nèi)話系統(tǒng)話音激活檢測技術(shù)研究[J].民航管理，2015（06）：49-51.