空管自動化設備測試平臺的研究與實現

朱俊

摘要：空管自動化系統是民航空中交通對空指揮的核心系統，通過對雷達數據的處理，為空中交通管制員提供空中飛行態勢的顯示以及航空存在的各種沖突、異常告警，通過處理飛行計劃和動態電報，為管制員提供飛行計劃和飛行動態相關動態相關信息以及管理手段，目前我國空管設備運行處于良好運行狀態，監視范圍能夠覆蓋全國絕大部分地區。通過這些措施有力加強了空中監視手段，可以提供更為直接高效的管制服務，為我國從“民航大國”邁向“民航強國”打下堅實基礎。本文結合實際應用情況，設計和研制出三亞本地Telephonics自動化測試平臺，該平臺不僅可以提供自動化設備入網許可測試所要求的能力，還可以對設備的障檢查和巡檢測試工作帶來了極大的便利，這對空管自動化設備運行維護有著非常重要的意義。

關鍵詞：測試平臺 空管自動化 數據處理服務器

一、測試平臺框架思路

（一）搭建自動化設備測試平臺需要考慮的因素

目前各地空管分局（站），技術保障部門均搭建了一些測試平臺，在實際的運行過程中都取得了不錯的效果。但要搭建一個適用于本地長期使用的自動化測試平臺，以下幾個方面均需要著重考慮：

1）為自動化測試平臺提供雷達信號的輸入

2）搭建測試平臺時，現場運行的環境

3）測試平臺對輸出信號處理的能力

4）使用Solaris系統及自動化系統軟件進行數據分析及界面顯示

5）終端設備與自動化系統間的數據交互

所以，搭建自動化測試平臺是非常要必要的，理由如下：

1）設備維修時間長，且自動化設備大多為國外進口設備，國內的維修測試手段未能跟上，且現場缺少完善的測試平臺。

2）自動化設備在運行期間，管制員因業務需求，會時常對現有自動化運行設備提出新功能需求，而新功能需要在測試平臺上進行測試。

3）自動化測試平臺能夠很好的作為教學平臺使用，為剛入職的員工提供良好的設備操作環境。

（二）測試平臺框架說明

自動化測試平臺，通常時一個獨立工作的系統，它與現場運行的系統是完全隔離開來的，也沒有設計到復雜的傳輸網絡，也沒有特定要求的工作方式。因此，我們可以把自動化設備測試平臺的搭建框架看作是由以下四大模塊組成。

1）雷達信號輸入：該模塊為自動化設備系統提供了雷達雷達信號

2）設備運行環境：該模塊主要是為設備運行及設備安裝調試環境。

3）終端數據顯示：該模塊主要是包括了數據輸出顯示等，終端設備為管制用戶，技術人員提供了界面的操作功能。

4）系統設備間接口交互：該模塊為自動化設備系統提供了數據接口交互及數據導入導出等功能。

二、自動化設備測試平臺設計實現

（一）三亞Telephonics自動化測試平臺組成

三亞本地自動化系統測試平臺組成拓撲圖如下圖所示：

該系統主要由雷達數據處理服務器（RDP）、飛行數據處理服務器（FDP）、飛行數據顯示終端（FDT）、雷達綜合數據顯示終端（DP）、雷達有源分配器（Black Box）、協議轉換器（MPS1000）及進程單打印機等子系統組成。

（二）三亞本地Telephonics自動化測試平臺設備功能

雷達數據處理服務器（RDP）：主要功能是進行目標相關，多雷達數據融合處理、點跡數據處理，多雷達航跡相關、低高度和沖突告警、CFL告警、偏航告警、RVSM區域入侵告警、QNH處理等功能。

飛行數據處理服務器（FDP）：主要功能是收發、處理AFTN、SITA、AIDC等電報數據，結合多雷達數據可以實現自動相關、手動相關、移交、協調、掛標簽、飛行計劃告警、RVSM功能、SSR代碼的分配以及進程單打印等功能。

雷達綜合數據顯示終端（DP）：多雷達和單雷達數據處理、飛行計劃處理、告警處理及聲音提醒功能、雷達航跡和計劃航跡顯示、回放數據、進行管制移交、扇區分配、告警過濾、繪制臨時地圖操作等。

飛行數據顯示終端（FDT）：班期管理、航班維護、基礎資料查詢、統計報表、系統與用戶管理、主備數據庫切換、進程單打印、告警信息處理、進出港以及飛越航班的數據顯示。

雷達有源分配器（Black Box）：將雷達信號進行輸入，將外部雷達信號進行一分多路，讓單路雷達數據能夠多路供給。

協議轉換器（MPS1000）：將輸入的雷達信號轉換成網絡信號供給服務器處理。

（三）空管自動化設備測試平臺的作用

1）自動化設備備件測試（硬件測試）

空管技術保障部門平時在保障設備安全穩定運行的同時，還需要對現有儲備備件進行定期測試。備件的定期檢測，需要測試平臺為技術人員提供一個良好的測試環境，且新采購回來或送修回來的備件都需要對系統進行安裝，安裝測試的過程中，也需要在測試平臺上進行。

2）自動化設備軟件測試（軟件測試）

自動化設備能夠平穩安全的運行取決于系統本身的應用軟件，三亞Telephonics設備曾在接入ADS-B數據時，系統應用軟件版本存在的BUG導致設備在接入ADS-B數據運行時常常出現目標分裂或精度過低的情況，后續，技術人員在對軟件程序進行升級后，修復了此問題，在軟件程序升級的這一系列過程中，測試平臺就為軟件程序升級測試提供了強有力的驗證環境。

3）技術人員教學培訓和應急演練

技術保障人員平時需要對業務不斷學習。因為自動化操作指令較多，所以就很需要測試平臺為技術人員提供一個良好的上機操作環境，特別是在針對新員工培訓和平時的應急演練上。

三、結語

現如今，空管自動化設備的運用在各空管分局（站）已得到了很好的普及，也成為了空管監視技術的重要手段，未來幾年，自動化的發展一定是前景廣闊的。所以，在使用自動化設備的空管單位，是非常需要研制一套有效的測試平臺的。本文在研究和調查現有空管自動化設備特點的基礎上，結合多年設備維修測試的實踐經驗和空管業務發展新需求，提出一套空管自動化測試平臺框架，為國內空管設備維修或保障部門提供好的借鑒與參考。

參考文獻：

[1]祝軍.基于VMware虛擬技術的Thales空管自動化測試平臺的研究及實現[J].空運商務，2020，No.416（01）：62-64.

[2]李保燊.面向空管自動化系統的人為差錯分析研究[D].中國民航大學，2020.