自動化系統聲像同步回放的方法

韓玉

摘要

在民航不安全事件調查過程中，通過對事件的雷達和甚高頻語音的回放是調查主要手段。但雷達信號保存是在自動化系統上，而甚高頻話音保存是在語音記錄儀上因此要想聲像同步回放方面需要實現自動化系統遠程控制語音記錄儀。本文介紹Airnet自動化系統與宏一記錄儀實現聲像同步回放的原理以及常見問題的解決方法。

【關鍵詞】Airnet 自動化系統 記錄儀 同步回放

1 研究背景

在空管設備保障體系中，自動化系統負責保存其接入的各路雷達原始信號以及經處理后的綜合航跡信息及相關的管制操作等數據。語音記錄儀用于記錄甚高頻地空通信和管制電話錄音。目前黑龍江空管分局自動化系統使用的是民航二所的Airnet自動化系統，語音記錄儀采用的是廣州宏一的HT-R05型256路記錄儀。要實現同步回放功能，需要采用通過自動化系統遠程控制宏一記錄儀實現音像同步回放。

2 聲像同步功能的實現方法

經查詢資料得知，宏一記錄儀系統提供2種與空管自動化系統進行聲像同步回放的接口：RS232控制端口和網絡音頻數據輸出端口。其中記錄儀的網絡音頻數據輸出功能需要將記錄儀音頻數據輸入到自動化系統中。由于音頻信號占用數據包較大，而且涉及到自動化系統回放軟件的整體修改，難度和風險較大。因此在保證自動化系統可靠性的基礎上，采用了RS232遠程控制記錄儀輸出錄音的方法實現錄音聲像同步回放。記錄儀系統通過RS232接口接收自動化系統的同步回放指令并回放聲音至音箱。兩套系統系統連接如圖1所示。

自動化數據記錄回放子系統（DAP）在進行雷達數據回放時直接從本機串口獲取語音同步回放數據。語音同步回放數據直接連接服務器串口，進行數據調用。DRP處理器直接與外部語音記錄儀相連。記錄回放提供按照所選時間段保存雷達數據或屏幕數據功能。同時將記錄儀提供的音頻信號進行輸出至音箱。就可以實現雷達和甚高頻話音信號的同步回放。

3 自動化系統同步回放時易出現的問題及解決方法

3.1 自動化系統控制語音記錄儀頻繁出現記錄儀無響應的問題

經查詢系統日志返現是由于自動化系統未收到記錄儀確認指令信息造成的。每當記錄儀接收到控制端查詢命令時，會向控制端返回運行狀態信息，主要有3種情況：

（1）接收到控制端的探詢請求（RS命令）后，記錄儀向控制端報告工作狀態（MS命令）;

（2）接收到控制端的通道探詢請求（RC命令）后，記錄儀向控制端報告所有通道的通道工作狀態（MC命令）;

（3）控制端每10秒發一次系統探詢請求（RS命令），如果連續三次探詢無回答，則認為該記錄儀設備己停止工作。

由于自動化系統控制記錄儀的信號使用的是串口通信控制協議，當線纜長度超過15米就會出現因信號衰減過大導致控制信號傳輸不穩定的情況。鑒于控制信號實際長度超過50米。因此采用串口協議轉換器，提高串口傳輸的穩定性，經過測試，兩端接入無源的RS232轉RS485協議轉換器可以實現100米的串口數據傳輸，提高了記錄儀與自動化系統間數據傳輸的可靠性。

3.2 回放時記錄儀系統提示記錄儀錯誤的問題解決方法

記錄儀主動向控制端報告運行狀態信息，其中包括以下情況：

首先控制端應發送回放占用請求（HO命令）。記錄儀收到回放占用請求后，根據自身當前的狀態，如果允許，則返回占用成功（AA命令+相應參數），此時，記錄儀將禁止其它操作。如果不允許，則返回拒絕（AA命令+相應參數）。

（1）成功占用后，控制端需要回放時，應發送日期、時間、通道號等回放信息（H1命令）給記錄儀，記錄儀搜索相應的錄音段，然后返回搜索的結果（AI命令）。

（2）控制端收到記錄儀返回的錄音搜索成功的命令（Al命令），可以發送開始播放請求（HP命令），啟動播放操作;

（3）用HP命令啟動播放操作后，控制端可以發送暫停（HCP）、繼續（HCC）等命令控制播放進程。

（4）控制端需要停止回放時，發送停止播放請求（HT命令）。對于HP命令和HT命令，記錄儀會作出相應的應答（AA命令）。

（5）最后當所有回放操作完成，控制端應發送釋放請求（HR命令）。記錄儀收到釋放請求后，應返回釋放成功（AA命令），之后記錄儀返回正常工作狀態。

經過查詢DRP回放工作日志發現，當回放的錄音時間超過4個小時，同步回放就會失敗。因此需要在回放時盡可能縮短查詢的時間段。同時也要在同步回放前對記錄儀進行檢查，確保記錄儀無板卡或者硬盤故障，或者進行其它回放操作，就可以提高回放的可靠性。

3.3 記錄儀回放錄音與實際情況不一致的問題及解決方法

主要問題是回放的音頻信號中有時候帶有電話錄音和其它頻率錄音，影響同步回放音頻效果;在語音記錄儀中，對一個頻率通常由3種錄音記錄;第一種內話頻率錄音，該錄音信號采集于內話系統無線頻率板卡的錄音輸出端口，第二種是內話席位錄音，信號取自席位的語音輸出，如實回放該席位當時的狀態，如果該席位選中了多個頻率或同時在接打電話，那么該席位錄音就是多個頻率錄音和電話錄音的疊加回放。第三種是電臺錄音，信號取自電臺的錄音輸出接口，如實記錄電臺接收的到信號以及電臺發射話音信號，但是內話發射信號如果沒有送到電臺，錄音就會缺失。從真實性上，席位錄音最能代表管制員的真實工作狀態，但是由于有時其它管制員使用同一內話系統撥打電話或監聽其它頻率，就會造成錄音的疊加。解決方法是回放當時管制員在用的頻率對應的內話板卡錄音。因此在回放前要了解事件使用的頻率和席位，提高回放操作的準確性。

4 結論與展望

通過遠程控制技術實現了AIRNET自動化系統與宏一記錄儀的同步回放，但是在回放功能提高提高上還有進一步的改進，例如同步回放的快進功能，由于快進功能涉及到記錄儀音頻的快速播放功能，還需要再后期進行進一步的研究。

參考文獻

[1]張金匯.INDRA系統回放功能中圖像與語音同步實現方法的研究[J].中國新通信，2016（03）.

[2]吳正剛.空管自動化系統應用與維護探索[J].測控技術，2013（32）.