對提高民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)可靠性探討

張睿

（民航湖南空中交通管理分局，湖南長沙 410137）

0.引言

我國已經(jīng)構(gòu)建以北京為中心的空中運輸網(wǎng)絡(luò)及配套空中管理設(shè)施，全國民航機場241個，劃分了飛行情報區(qū)11個，建立覆蓋全國的航空交通管制服務(wù)。在航空事業(yè)中，我國長期投入諸多物力、人力及科技，來改善航空發(fā)展環(huán)境，持續(xù)提高航空水平與我國科技競爭力。而民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)作為民航飛行重要部分，不僅能夠?qū)Ш酵ㄐ牛€能監(jiān)視客機運行參數(shù)，避免事故的發(fā)生。因此，應(yīng)當提高民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的可靠性，從而為飛行安全提供保障。

1.民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)概述

民航通信監(jiān)視系統(tǒng)集導(dǎo)航、通信、監(jiān)視于一體，可從遠處將信息傳遞至接收者，可分為數(shù)字通訊與模擬通訊，確保接收者能夠準確接收信息[1]。該系統(tǒng)作為保障飛機飛行安全的重要環(huán)節(jié)，通過多樣化技術(shù)監(jiān)視飛行路線，能夠時刻掌握地面交通、氣象、地形地貌等環(huán)境，加強空中與地面的聯(lián)系，借此有效控制與指揮飛機。具體作用如下：

1.1 功能調(diào)度

該系統(tǒng)能夠為民航飛機操作人員及其他人員提供信息支持，通過整合與處理各項信息后，即可獲取飛機運行信息與飛行狀態(tài)，針對飛行要求與航行線路，對運行方案進行有效調(diào)整。

1.2 航行安全

近年來，生態(tài)環(huán)境的惡化增加了出現(xiàn)極端天氣的頻率，必須提高該系統(tǒng)可靠性，以此預(yù)測天氣異常變化的基礎(chǔ)上，收集飛行系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備運行數(shù)據(jù)、運行信息等，結(jié)合變化規(guī)律，探尋民航飛機飛行中的潛在隱患，通過準確定位與迅速排除的方式，為飛機飛行提供導(dǎo)航，保障航行安全。

1.3 降低風(fēng)險

在民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)運行中，提高系統(tǒng)運行可靠性，有助于人員飛行中把控天氣、地域、溫度等變化信息，保證飛行穩(wěn)定性與飛行效果。此過程中，要求航空器電臺、民航專用電話、交通服務(wù)等均能夠保持通信狀態(tài)，以此為飛機提供導(dǎo)航需求，減少飛行風(fēng)險。

2.民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)提高可靠性措施

民航通信導(dǎo)航系統(tǒng)運行中，為提高系統(tǒng)可靠性，需合理應(yīng)用DME/DVOR導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)，從而保證航班能夠正常運作。

2.1 明確監(jiān)控對象

在DME/DVOR導(dǎo)航設(shè)備支持下，飛機能夠確認自己的位置以及方向，但設(shè)備如果產(chǎn)生誤差，或者周圍電磁環(huán)境有干擾則無法確保飛機獲得準確方向及位置信息。在建立監(jiān)控系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)飛機所需的方位信息的各項數(shù)據(jù)開展匹配分析，判斷是否與參數(shù)標準相符，以提高數(shù)據(jù)準確性。特別是臺站附近的電磁環(huán)境，以標準參數(shù)作為系統(tǒng)監(jiān)控基礎(chǔ)，工作中通過監(jiān)控系統(tǒng)確定監(jiān)控信息，對比標準參數(shù)，存在顯著差異，則表明飛機接收的DVOR/DME信號可能出現(xiàn)異常[2]。監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控DVOR/DME本身的技術(shù)指標后，還可監(jiān)測臺站周圍的電磁環(huán)境，用來確定DME/DVOR導(dǎo)航設(shè)備是否能夠正確的發(fā)出信號，借助智能技術(shù)辨別數(shù)據(jù)符合設(shè)備正常運行的需求，則表明正常工作，否則系統(tǒng)就按照默認程序開展分析，確定異常原因報警，提醒人員處理。

2.2 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

2.2.1 系統(tǒng)硬件功能

監(jiān)控系統(tǒng)硬件能夠采集存儲多路模擬信號與開關(guān)信號，且結(jié)合設(shè)定范圍判斷其正常性，不正常則會向上級申請報警事故；設(shè)備工作狀態(tài)產(chǎn)生變化，例如開關(guān)機，測試單元會向上級報警；控制單元能夠響應(yīng)遠程指令，對設(shè)備進行控制實現(xiàn)操作；正常設(shè)備運行中，要求每天匯報數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心，出現(xiàn)報警問題，立即傳送現(xiàn)場數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心。

2.2.2 軟件技術(shù)集成

DME/DVOR導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)作為監(jiān)控技術(shù)與導(dǎo)航技術(shù)的集合，為確保工作有效落實，提高民航通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)運行可靠性，需利用集成技術(shù)在芯片中納入各種軟件，確保軟件兼容性[3]。集成技術(shù)前，人員需明確不同技術(shù)工作原理，防止集成在同一芯片后相互影響。我國集成技術(shù)在此方面存在瓶頸，應(yīng)當積極與國際機場溝通，構(gòu)建研發(fā)技術(shù)小組，投入資金研究集成技術(shù)，以確保芯片有效性。

2.2.3 分布式監(jiān)控

在監(jiān)控系統(tǒng)運行中，由于監(jiān)控對象多，為提高監(jiān)控效果，采取分布式監(jiān)控技術(shù)，以傳感器為“神經(jīng)元”，將其分布于民航飛機需要監(jiān)控的位置，做到實時監(jiān)控。此時，傳感器均通過線路相互連接，使得人員能夠集中控制。以導(dǎo)航系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、通信活動檢測為例，每個位置均需放置1個及以上傳感器，實時監(jiān)控活動，間隔時間為5s，不斷傳輸信息至管理處[4]。而管理處則需要建設(shè)對應(yīng)監(jiān)控目標的數(shù)字顯示設(shè)備，轉(zhuǎn)化信息為數(shù)字信號后，將其準確、清晰的呈現(xiàn)到屏幕上實時更新。某一監(jiān)控對象產(chǎn)生異常，系統(tǒng)可通過顯示設(shè)備進行警報，標注發(fā)生異常位置、時間、溫度標準差等，人員按照信息能夠同步采取處理措施。通過集中管理，僅一名工作人員可同時該能力多個監(jiān)控目標，有效降低管理成本。

2.2.4 同步處理數(shù)據(jù)

監(jiān)控系統(tǒng)不僅擁有實時監(jiān)控能力，還擁有分析、記錄數(shù)據(jù)信息的功能，可采取嵌入式技術(shù)達到該目標。基于原有監(jiān)控系統(tǒng)模塊，添加處理信息軟件。監(jiān)控系統(tǒng)運行工作中，該軟件能夠同步啟動，對監(jiān)控系統(tǒng)收集的各項信息做到全面記錄，將信息分類存儲。監(jiān)控系統(tǒng)以系統(tǒng)性能、電磁環(huán)境、系統(tǒng)工作作為主要的3個監(jiān)控模塊，通過進一步細分后，能夠分為三大模塊下若干小模塊，處理數(shù)據(jù)軟件也隨之劃分為三大信息庫下若干小信息庫，類別、數(shù)目與監(jiān)控系統(tǒng)一致。系統(tǒng)信息收集完成后，將信息同步傳輸至數(shù)據(jù)處理軟件與控制端，軟件能夠歸類存儲、處理數(shù)據(jù)，間隔時間為1個工作日，持續(xù)提煉所得數(shù)據(jù)，將其加工為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，進而形成日志。日志能夠存儲1周，7個工作日后將其劃分為緩沖信息庫，14個工作日后消除數(shù)據(jù)。通過優(yōu)化處理數(shù)據(jù)能力，能夠發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)作用，為民航通訊導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)可靠運行提供保障。

2.3 系統(tǒng)軟件平臺

系統(tǒng)軟件處于WIN環(huán)境下，以C語言完成開發(fā)，采取模塊化軟件設(shè)計方式，整體界面更為美觀，便于操作。軟件包含界面顯示操作、設(shè)備通訊、視頻圖像數(shù)據(jù)積壓、接收數(shù)據(jù)解析、人員值班管理、查詢歷史事件、報表打印等功能。在系統(tǒng)平臺中，構(gòu)建活動目錄，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)級操作，且為滿足用戶存儲空間需求，利用SAN實現(xiàn)集中式存儲，以此為民航通訊導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)可靠性提供支持。

3.總結(jié)

我國處于發(fā)展航空事業(yè)重要階段，為保證飛行人員安全，有效傳遞空中與地面的信息，應(yīng)提高民航通訊導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)可靠性。因此，可結(jié)合實際情況合理應(yīng)用DME/DVOR導(dǎo)航設(shè)備，通過明確監(jiān)控對象、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的方式構(gòu)建系統(tǒng)軟件平臺，綜合考慮系統(tǒng)運行安全性，減少危機出現(xiàn)概率，保證民航通訊導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定運行。