淺析機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

劉新華

摘 要：導(dǎo)航系統(tǒng)是機(jī)場(chǎng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一，對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控有著非常重要的意義。本文對(duì)導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，針對(duì)于系統(tǒng)所需監(jiān)控的主要對(duì)象以及所需要收集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了一定的研究，提出了機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，旨在能夠提高機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備運(yùn)行效率以及安全可靠性。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)航設(shè)備；監(jiān)控系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集

隨著我國(guó)民航事業(yè)的不斷發(fā)展，不論是客運(yùn)量還是貨運(yùn)量，均呈現(xiàn)出逐年增加的態(tài)勢(shì)。因此，機(jī)場(chǎng)安全可靠地運(yùn)行成為重要的研究課題。有人把導(dǎo)航設(shè)備稱為飛機(jī)飛行的方向標(biāo)，只有在導(dǎo)航設(shè)備的正確引導(dǎo)下，飛機(jī)安全可靠飛行才有了基本的保障。現(xiàn)在機(jī)場(chǎng)所配備的導(dǎo)航設(shè)備越來(lái)越全面，性能也有著很大的提高。對(duì)這些設(shè)備的日常維護(hù)基本都需要人員直接參與，機(jī)場(chǎng)指揮調(diào)度中心只能夠通過(guò)設(shè)備維護(hù)人員的記錄報(bào)告，才能獲得設(shè)備的運(yùn)行信息，對(duì)于設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行信息無(wú)法及時(shí)獲取。顯然，這種傳統(tǒng)的維護(hù)方式已經(jīng)不能再適應(yīng)民航事業(yè)的發(fā)展速度。針對(duì)于當(dāng)前的情況，本文設(shè)計(jì)了機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、智能數(shù)據(jù)采集等技術(shù)手段，對(duì)各個(gè)導(dǎo)航設(shè)備的進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至機(jī)場(chǎng)指揮調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)航設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。這樣不僅能夠?yàn)闄C(jī)場(chǎng)節(jié)省大量的人力物力，同時(shí)還能夠更好的維護(hù)機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備，為飛機(jī)的安全可靠飛行提供了強(qiáng)有力的保障。

1 系統(tǒng)的主要功能

⑴多數(shù)據(jù)智能收集：該系統(tǒng)能夠收集導(dǎo)航設(shè)備運(yùn)行時(shí)的各種參數(shù)，譬如模擬/數(shù)字信號(hào)、報(bào)警信號(hào)、設(shè)備周圍環(huán)境信息等等。

⑵實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸：系統(tǒng)使用了RS232網(wǎng)絡(luò)接口，搭載MODEM能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的專線、遠(yuǎn)程傳輸，同時(shí)還可以進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸，保證機(jī)場(chǎng)指揮調(diào)度中心能夠及時(shí)的掌握導(dǎo)航設(shè)備的運(yùn)行情況。

⑶隨時(shí)任意檢測(cè)：系統(tǒng)所安裝的軟件操作平臺(tái)具有很好的開(kāi)放性，能夠?qū)ΡO(jiān)控范圍內(nèi)的任意一個(gè)導(dǎo)航設(shè)備隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)操作，查看所需要的任何信息。此外，還可以增加或者刪減監(jiān)控范圍內(nèi)導(dǎo)航設(shè)備數(shù)量。

⑷數(shù)據(jù)讀/存、處理功能：系統(tǒng)能夠?qū)λ杉臋z測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，以便于進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享。同時(shí)這些存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，還可以靈活的被讀取或者進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算處理。

⑸報(bào)警提醒：系統(tǒng)可以將檢測(cè)到的報(bào)警設(shè)備以及該設(shè)備所存在的故障信息直接顯示給監(jiān)控操作人員，同時(shí)還可以執(zhí)行語(yǔ)音提醒任務(wù)。

⑹遙控功能：系統(tǒng)配備了8個(gè)控制輸出信號(hào)，可以直接在指揮調(diào)度中心對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的所有導(dǎo)航設(shè)備實(shí)行開(kāi)關(guān)機(jī)、主備機(jī)轉(zhuǎn)換等操作。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

該系統(tǒng)屬于多層次的從上到下貫穿逐級(jí)匯接的分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要由設(shè)備監(jiān)控、機(jī)場(chǎng)監(jiān)控、區(qū)域監(jiān)控、空管局監(jiān)控四大部分組成。其中設(shè)備監(jiān)控與機(jī)場(chǎng)監(jiān)控兩部分組成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一層星形網(wǎng)絡(luò)，屬于同一范圍內(nèi)的機(jī)場(chǎng)監(jiān)控以及區(qū)域監(jiān)控組成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一層分布式網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域監(jiān)控與空管局監(jiān)控又組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一層分布式網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的四個(gè)組成部分可以用英文簡(jiǎn)寫為：設(shè)備監(jiān)控--ESU、機(jī)場(chǎng)監(jiān)控--ASMC、區(qū)域監(jiān)控--RSMC、空管局監(jiān)控--ATMBSMC。

系統(tǒng)的工作流程：

監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)采集過(guò)程由數(shù)據(jù)采集電路來(lái)執(zhí)行，所采集的各種數(shù)據(jù)先要通過(guò)ESU進(jìn)行一定的處理，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、編碼同時(shí)裝備成幀。一旦ASMC需要調(diào)用設(shè)備數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)給ESU，經(jīng)ESU進(jìn)行權(quán)限匹配檢查后，就會(huì)按照ASMC的要求將所需的設(shè)備數(shù)據(jù)反饋給ASMC。同樣，一旦ASMC想要對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，先向ESU發(fā)送控制指令，ESU接到該指令后，按照ASMC的需要通過(guò)控制電路對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作。所屬同一區(qū)域的機(jī)場(chǎng)之間，也可以通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相互之間的通信與操作。譬如，某一機(jī)場(chǎng)需要另一機(jī)場(chǎng)的導(dǎo)航信息時(shí)，先要向RSMC發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)，經(jīng)RSMC進(jìn)行權(quán)限匹配檢查后，即可把所需要的導(dǎo)航信息發(fā)送給需求方，系統(tǒng)的這個(gè)功能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了同一區(qū)域內(nèi)機(jī)場(chǎng)之間導(dǎo)航信息的資源共享。ASMC、RSMC、ATMBSMC三方有著權(quán)限區(qū)別，其中ATMBSMC的權(quán)限最高，RSMC的權(quán)限其次，ASMC的權(quán)限最低。四部分的層次結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示。

ESU與設(shè)備直接相連，ASMC有主控計(jì)算機(jī)組成，通過(guò)電話線、專線或者無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)與ESU的連接。這樣設(shè)計(jì)主要是基于集中式以及分布式的原理，以便于建立一個(gè)分級(jí)的監(jiān)控體系。ASMC與RSMC之間通過(guò)專線或者無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)通訊，同時(shí)ASMC還要對(duì)通信過(guò)程實(shí)施加密以及授權(quán)操作，以進(jìn)一步的提高系統(tǒng)通信的安全可靠性。

以上對(duì)該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要運(yùn)用到很多學(xué)科的技術(shù)。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在機(jī)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中得以應(yīng)用，就目前的效果來(lái)看，對(duì)于導(dǎo)航設(shè)備的事實(shí)監(jiān)控起到了一定的作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]欒寶寬，謝洪森.導(dǎo)航機(jī)[M].青島：海軍航空工程學(xué)院青島分院，2010.3-90.

[2]楊冬松.基于Web的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].西安：西安交通大學(xué)，2003.