THALES空管自動化系統的MSAW告警機制的分析

劉佩銘

摘要：最低安全高度告警功能（Minimum Safe Altitude Warning，MSAW）是空管自動化系統中必備的告警功能，本功能是是飛機在下降飛行高度時，提示空管管制員飛行高度是否下降過低，將要進入系統預先定義的對于該區域的最低安全飛行高度之下。本文介紹了THALES公司研發的空管自動化系統EUROCAT告警處理模塊中的MSAW告警，即最低安全高度告警。文中首先進行MSAW告警功能簡介，著重結合系統MSAW離線參數討論MSAW告警處理機制。

關鍵詞：MSAW 告警處理機制 CFL高度保護

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0220-01

1 MSAW告警概念介紹

空中交通服務是空中交通管理的主要部分。它包括空中交通管制服務，飛行情報和告警服務。MSAW告警即最低安全高度告警，是飛機在下降飛行高度時，提示空管管制員飛行高度是否下降過低，進入系統預先定義的對于該區域的最低安全飛行高度之下。MSAW告警屬于對于雷達航跡的告警，由系統負責相關與告警處理服務器SNMAP模塊處理。系統通過綜合考慮飛行器航跡高度、高度標識、位置、速度方向及MSAW區域，將在預知飛行器違反相應區域的最低安全高度時，并將處理的結果報給系統中正在負責該架航班管制工作的席位管制員，告警顏色為紅色。MSAW告警模型，如圖1所示。

2 MSAW告警處理機制

2.1 MSAW告警觸發條件

（1）雷達航跡處于有效的MSAW告警局域之內；（2）雷達航跡具有有效的跟蹤高度與速度；（3）雷達航跡滿足系統離線告警參數（前探最低高度、告警觸發時間、下降率等）；（4）雷達航跡與飛機計劃相關（離線參數可調）；（5）與飛行計劃相關的雷達航跡處于管制狀態。

2.2 告警區域與高度設置

文件中定義了系統MSAW告警區與MSAW告警抑制區，其中告警區可以由兩種模型表示terrain hazard，obstacles。terrain hazard 定義若干個以2海里為邊長的正方形，類似于系統的馬賽克方格，再定義每個方格以一個高度，這個高度就是地形中障礙物的實際高度。obstacles是一個定義了半徑與障礙物實際高度的圓柱體。在這個模型中，則需要定義圓心坐標，半徑和模型的高度。而系統告警區的實際高度為模型高度加上一個垂直安全界限。MSAW參數模型，如圖2所示。

2.3 告警觸發時間計算

涉及到告警觸發時間的參數主要有如下四個：（1）告警更新周期，告警觸發閾值，告警前探時間和告警觸發時間窗。THALES系統設定MSAW告警的更新周期為每10s對航跡進行一次MSAW告警探測。（2）告警觸發閾值的定義為系統成功連續推測n個MSAW告警周期后，觸發系統MSAW告警，目前此參數值為2。（3）告警前探時間，即向前看時間，是系統用來預測航跡未來位置的時間值。目前系統設定的MSAW告警前探時間為90s，也就是系統會根據現在趨勢向前預測航跡未來90s內的位置進行告警探測。（4）告警觸發時間窗的含義與告警時間觸發機制密切相關，目前系統設定為60s。綜上所述，系統在時間上觸發MSAW告警有兩種可能：1）在前探時間內（90s）連續兩次探測到告警時觸發告警并顯示給管制席位。2）在告警觸發時間窗內（60s）只要探測到告警便立即觸發并顯示給管制席位。

2.4 CFL高度保護

當系統航跡處于下降過程中時，使用CFL減去高度容差值作為高度預測的下限。如果沒有有效的CFL，則不使用該值作為高度預測下限。如果下降率大于系統參數，且航跡高度在CFL-MSAW_

LEVEL_THRESHOLD/2和CFL+MSAW_LEVEL_THRESHOL

D/2范圍內，CFL不作為推測高度的極限。在實際應用中，有效的設置好CFL高度保護參數值，可以有效的避免虛警過多的現象，也可以準確的提示管制員潛在的告警危險。

3 結語

最低安全高度告警是空管自動系統中一個非常重要的告警功能。系統參數設置的合適直接影響到MSAW告警的處理和準確率，此在自動化系統投入運行之前，對MSAW告警進行嚴格的測試，系統運行后，對系統重要參數的修改必須嚴格遵循參數修改的工作程序，并進行備案和跟蹤，能更好的為空管運行指揮提供有力保障。

參考文獻

[1]中華人民共和國民用航空行業標準MH/T 4022-2006《空中交通管制自動化系統最低安全高度告警及短期飛行沖突告警功能》 .

[5]民用航空通信導航監視人員基礎教程，中國民航出版社.