廣漢機場綜合顯示系統的設計與應用

盧勇

（中國民用航空飛行學院 空管中心，四川 德陽 618307）

空中交通管理對空中交通安全的重要性是不言而喻的，它是指管制員通過一定的技術手段，按照一定的規則對航空飛行器施加控制，保障空中交通通暢和安全所采取的措施和行為。空中交通管理主要包含了空中交通管制、航空氣象服務、飛行警告和飛行情報服務等幾類重要業務，提供這些業務的目的是防止航空器相撞，避免航空出現意外情況，保障空中交通安全，提高飛行效率。空中交通安全容易受到空中交通流量、飛行器飛行特點、飛行員對飛機的控制和天氣條件等多種因素的影響，因此，在對空中交通進行指揮時，管制員除了依賴雷達和監視等地面設備以外，還要依靠通信、導航、氣象、情報等許多綜合信息。因此，建立綜合顯示系統，將管制、情報、氣象和雷達等數據實時提供給管制員是非常有必要的，這樣不僅能保證航空器安全、高效、有序地運行，還能促進航空事業的平穩發展。

隨著經濟的不斷發展，我國的航空飛行流量增速很快，西南地區尤為明顯，由于西南地區山多、地面交通不便等原因，航空飛行流量超過了全國的平均值，達到了20%以上。航空流量的增加對航空安全提出了更高的要求，因此，提供高度綜合、有效集成的空管數據成了當務之急。目前，空管業務中的管制、情報、氣象、雷達等信息系統均相互獨立，系統間缺少信息的有效共享和數據綜合利用，綜合顯示系統在廣漢機場的應用就是為了提高各種信息數據在空管業務部門與管制席位間快速、安全、高效的傳遞，解決了因業務模塊化造成的各信息系統間的相互獨立問題。綜合顯示系統的應用不但實現了對數據的集成，也對空管數據和管制業務進行了充分融合，提高了空管數據的綜合應用水平。

1 系統總體結構

系統總體結構如圖1所示，主要由數據采集、綜合顯示、數據網關以及系統狀態監控和維護四部分組成。數據采集是將管制、情報、氣象、雷達等各種數據通過數據網關接入到管制綜合顯示數據庫中。綜合顯示是將管制員需要的各類數據進行融合然后圖形化并顯示出來，為用戶提供了高度集成的管制業務支撐和數據應用服務。數據網關為高度集成的數據應用提供了數據基礎，保障了數據傳輸的安全性。系統狀態監控和維護，用于對系統進行配置和監控，方便維護人員對系統進行診斷和維護。四個部分構成了一個完整的系統，不僅為管制員提供了比較全面、及時、準確的信息，而且保證了數據傳輸的安全性，也方便了維護人員的后期維護。

2 系統功能和組成

綜合顯示系統中，數據采集是基礎，是重要的數據來源；綜合顯示是系統的核心，滿足了用戶使用系統的功能性需求；數據采集網關是數據集成和傳輸的重要保障，它將空管多個業務系統的數據進行統一整合，同時，實現對數據的安全傳輸；而系統監控和維護則為系統管理和故障診斷提供支持。數據采集、數據網關、系統監控和維護分別從數據來源、數據安全保障和系統管理的角度為管制綜合顯示提供應用、管理和維護支持。綜合顯示系統部分的功能組成如圖2所示。

2.1 數據采集處理系統

數據采集處理系統包含了氣象數據處理、情報處理、航班動態處理和靜態資料處理四個子系統，其主要功能是根據氣象、航行通告等各業務系統的特點，實現各業務系統數據向管制綜合信息集成系統數據庫的實時同步。

氣象數據采集系統主要是從各氣象業務系統中提取數據，包括實現對氣象數據庫、氣象自動觀測、雷達數據、遙測數據以及衛星云圖等各類氣象數據的采集，并將這些數據存入到管制綜合業務管理工作系統的數據庫中。航行情報系統主要是把航線航路、航圖、機場資料等相關數據存儲到本地數據庫和文件服務器上。航班動態處理系統主要是采集當天實時最新的航班動態數據。靜態資料處理系統則是將紙質資料掃描成電子文檔存入系統中。

圖1 系統總體結構圖

圖2 綜合顯示系統部分功能結構圖

2.2 管制業務通報處理系統

管制業務通報子系統針對各數據特性，具有在各終端進行各信息的發布、綜合顯示以及自動保存、自動提醒、歷史記錄的在線查詢等功能，解決了目前管制在工作方式上存在的問題，實現了管制綜合業務的電子化管理，提高了工作效率。管制業務通報處理系統主要包括通用航空活動管理、流量控制、信息通告管理、空軍活動管理等子系統。

通用航空活動管理為用戶提供了通用航空信息的新增、編輯、查詢等功能，用戶可提前輸入通用航空數據，同時根據關聯功能，系統可自動將數據生效并進行提醒，然后顯示出對應的詳細信息；當生效結束后，系統自動在界上清理掉相關數據，但只是邏輯清理，數據庫中的數據仍然存在，方便用戶對歷史記錄進行查詢。流量控制主要是實現管制室流量控制信息的發布、解除相關的顯示和處理流程、對席位終端新增的流量控制以及對刪除的流量控制信息進行提醒。信息通告管理主要是提供對各種通告的制作、儲存、查詢等功能，系統根據用戶發布的各通告功能，在相關席位終端實現信息的接收和顯示；在通告生效期內，并根據通告的重要程度，進行分級管理，按照通告優先級進行自動提醒和顯示。空軍活動支持用戶錄入空軍計劃，并對其進行編輯和修改；支持錄入空軍活動機場，并對其進行管理；支持計劃批號、起飛機場、降落機場等信息的查詢。

2.3 氣象信息顯示系統

氣象信息顯示系統主要包括自動觀測數據、氣象雷達回波圖、氣象衛星云圖和氣象數據庫氣象報文數據的集成顯示。自動觀測數據查詢顯示主要實現對本場自動觀測數據的實時自動顯示，包括能見度、風向風速、云底高度、修正海壓、場面氣壓、溫度、濕度等自動觀測數據，這些自動觀測數據能夠在同一界面顯示。雷達數據查詢顯示主要實現對系統自動更新最新的雷達數據進行顯示，用戶對查詢出來的數據可進行放大、縮小等相關操作，可根據時間降序對指定時間段氣象雷達回波圖進行動畫顯示。衛星數據查詢顯示主要實現對系統自動更新的衛星數據進行顯示，用戶對查詢出來的數據可進行放大、縮小等相關操作，可根據時間降序對指定時間段氣象衛星云圖進行動畫顯示。

2.4 航行通告顯示系統

航行通告是各個部門之間進行信息傳遞和交換的數據載體，由于不同部門之間傳遞的信息內容和格式均不相同，因此，在發送通告時需要采用訂制的發送模板，這樣才能保證通告在各部門和席位間的可靠、有效傳遞。航行通告顯示系統主要是實現對數據庫中的航行通告的編制、發布和查詢，可自動將各類通告信息進行保存和下載，而且還可以實現對通告信息的簽收、反饋、顯示和提醒。

2.5 電子值班系統

電子值班系統對值班人員進行工作交接時具有重要作用，它不僅滿足了值班人員的換班需求，同時，還提供了在崗過程中的重要事件以及交接班時間點重要的空管業務數據，對責任的移交和劃分有明確的指導作用。在交接班的過程中，系統可提取數據，按照交接班規范自動填寫。電子值班系統主要提供班組預交班、班前講評以及班后講評等功能，能夠增加、減少班組，同時實現班組成員管理以及人員上班安排。

班組預交班可以自動填寫空軍活動、設備故障、設備停機、特殊天氣、RVR、使用跑道、限制情況、專機和重要飛行、通用航空、航行通告等欄目的信息，用戶也可以直接在其上進行添加、刪除、修改等操作。班前講評中，用戶可以在交班查詢內容區輸入交班人、交班時間后查詢符合相應條件的交接班記錄，在分條提示該欄目內容的基礎上同時標明了該信息來自于哪一個交班人和交班時間以確定班次。班后講評類似于班主預交班的界面，除了特殊情況、班后講評兩欄以外都是不能修改的，僅僅提供用戶作為班后講評的依據，交接內容可以打印出來，也可保存為word文檔。

2.6 系統管理和配置

系統管理不僅面向管制部門，同時，也對其他相關部門提供數據支持和應用服務。由于每個部門的業務性質和功能均有所不同，導致了在對系統進行訪問時擁有不同的要求和操作習慣，因此，需要利用配置的方式對終端用戶訪問的要求進行說明。目前，支持對系統參數和用戶權限進行管理，包括用戶個人信息、訪問授權、用戶接口和系統參數的管理。用戶個人信息管理提供了增加、查找、修改用戶信息等功能。訪問授權管理針對選定的用戶提供以席位為基礎得到授權管理，并提供授權鎖定功能。用戶接口管理可通過對用戶訪問的模塊進行增加和修改，使用戶獲得訪問不同接口的權限。系統參數管理主要是提供系統運行中各種靜態參數的添加、修改和查看修改日志的功能。

2.7 系統監控與維護

系統監控主要是方便相關部門進行維護，包括數據采集情況監控、終端運行情況監控和服務器運行情況監控三個部分。數據采集情況監控主要是針對氣象數據庫資料、航行通告數據庫采集、自動觀測數據采集、雷達數據采集、衛星數據采集、航班動態和空軍計劃采集運行情況的監控，同時，系統將采集到的數據以圖形化的方式直觀顯示出來，正常時以綠色表示，異常時以紅色提示告警。終端運行情況監控可以查看系統正在使用的終端數量，并能詳細顯示出這些終端的軟件版本、訪問日志、故障日志、終端登錄IP地址和登錄的用戶、時間等信息。服務器運行情況監控可以查看各服務器系統核心進程以及系統服務器總磁盤空間數量、使用數量、使用百分比等磁盤資源使用情況，當Oracle數據庫出現異常時會報警，系統服務器的內存超過告警閾值時也會提示告警。

3 結束語

綜合顯示系統的應用，實現了通信、導航、監視、氣象、情報等信息的有效集成，加強了各業務部門之間的信息溝通和交互，解決了因信息不完整、接口標準不統一、共享性差、不能自動更新造成的諸多問題。綜合顯示系統主要是為管制部門提供服務，同時，也對其他空管業務部門提供支持，實現了氣象自動觀測數據、衛星云圖、氣象雷達回波、航行情報、航班飛行動態、流量控制、空軍飛行動態等多類型數據的圖形化顯示和集中查詢；滿足了管制席位間和空管多業務部門間進行信息快速、安全、準確傳遞的需要。綜合顯示系統的建立與應用突破了原有按照業務進行空管數據條塊化劃分的固有模式，它以多種數據進行融合和應用為目標，在提高數據集成的同時，也實現了數據的有效共享，方便了管制人員的工作需要，提高了空管數據的綜合應用水平。