珠海終端區萊斯空管自動化系統設計與應用

黃宇軍

摘 ? 要：珠海終端區主用空管自動化系統將使用南京萊斯生產的NUMEN-3000系統，為進一步了解NUMEN-3000系統，幫助技術維護人員深入掌握系統的原理及其維護。文章從系統總體架構、系統配置、席位配置等方面對系統進行分析。

關鍵詞：空管自動化系統;萊斯NUMEN-3000系統;系統總體架構;配置

美國Telephonics Aerotrac型空管自動化系統自1999年9月在中國民用航空珠海進近管制中心投產運行以來，一直作為主用空管自動化系統沿用至今，隨著近年來Telephonic自動化系統設備老化、技術支持嚴重不足等問題日益突出，未來珠海終端區主用萊斯自動化系統設計、進場安裝與投產運行將尤為重要。珠海終端區主用萊斯NUMEN-3000自動化系統預計于2020年正式投產運行，主要滿足珠海終端區的管制指揮服務。萊斯NUMEN-3000自動化系統在硬件設計上已考慮了資源利用的冗余因素，服務器、工作站及網絡設備，功能和性能強大，足以滿足珠海終端區未來業務增長對系統負荷增加的需求。

1 ? ?系統總體結構

珠海終端區自動化系統的雷達數據處理（Radar Data Processing，RDP）及飛行數據處理（Flight Data Processing，FDP）功能采用3地共享的系統結構，系統總體結構如圖1所示。珠海終端區自動化系統配置為擴容24個管制席位，其中雷達管制席位16個，非雷達管制席位4個，席位維護監控席2個，塔臺席位2個;另升級珠海進近2個利舊管制席位以及深圳寶安機場塔臺5個利舊管制席位;終端區項目實施完工后最終規模為31個管制席位。系統具備雷達航跡及飛行數據信息共享同步、二次代碼統一分配管理、管制扇區間屏幕電子移交等功能，實現珠海進近管制中心、深圳寶安機場塔臺、珠海金灣機場塔臺之間無縫協調和管制移交，具備雙跑道運行功能。

珠海進近管制中心到深圳寶安機場塔臺直線距離約48.3 km，珠海進近管制中心到珠海金灣機場塔臺直線距離約33.8 km，珠海進近管制中心設備機房服務器到中心管制大廳席位約100 m。NUMEN-3000系統A網將利用多協議標簽交換（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）設備，提供系統（珠海進近管制中心至深圳寶安機場塔臺及珠海金灣機場塔臺）運行所需帶寬（可提供帶寬不少于2 M）;B網將租用兩路不同運營商網絡（珠海進近管制中心至深圳寶安機場塔臺及珠海金灣機場塔臺）接入核心交換機，以負載均衡的方式實現兩地透傳;珠海進近管制中心內部采用1 000 M局域網互聯，深圳寶安機場塔臺以及珠海金灣機場塔臺各自機房內部采用光纖方式實現互聯。

2 ? ?系統配置

2.1 ?信息引接子系統

NUMEN-3000自動化系統需要輸入或輸出的各種雷達數據、飛行動態數據、氣象數據、系統航跡、ADS-B監視信息和MLAT等數據都利用珠海終端區傳輸設備來傳輸。雷達信號（包含S模式雷達信號）、ADS-B信號、MLAT信號等輸入信息將從現場設備大廳用戶傳輸機柜中引接。系統提供監視數據引接分配單元、協議轉換器、多協議網關等用于監視信號引接的硬件設備，以及引接飛行數據的異步數據分配器、串口通信設備等用于飛行數據引接的硬件設備。信息引接子系統主要由監視數據前置處理設備和數據通信處理設備等組成[1]，前者主要是用于對雷達，ADS-B，MLAT數據等相關數據的輸入/輸出，后者主要完成與飛行相關數據及其他數據的引接和預處理，如圖2所示。

2.2 ?監視數據前置處理設備

前置處理設備包括4臺雷達數據前置處理機，采用冗余配置，對雷達信號、ADS-B等監視數據進行預處理，并接入系統專用數據引接工作網，將預處理后的監視數據分別送至2套監視數據處理機。

2.3 ?旁路監視數據前置處理設備

前置處理設備包括4臺雷達數據前置處理機，采用冗余配置，對雷達信號、ADS-B等數監視據進行預處理，經過比選/選優處理監視數據，輸出到監視數據處理服務器進行監視數據融合處理，再通過專用數據引接工作網，將預處理后的監視數據分別送至2套旁路監視數據處理機[2]。

2.4 ?數據通信處理設備

數據通信處理設備由2臺網絡接入路由器、2臺數據接入路由器、2臺異步端口轉換器（N-Port）和2臺數據通信處理機組成2套冗余處理設備，主要處理GPS時鐘、航空固定電信網（Aeronautical Fixed Telecommunication Network，AFTN）數據、GRIB數據、氣象雷達等數據，GPS時鐘源通過網絡接入DCP，以實現系統的自動對時。

2.5 ?數據處理子系統

數據處理子系統負責飛行數據處理、監視數據處理、飛行數據與監視數據相關處理和告警處理，均采用互為冗余的熱備份處理方式，在任何情況下互為冗余的熱備份處理器不會因為其中任何一臺的軟/硬件故障（包括雙機之間內部協調機制的異常）而影響該冗余設備所承載的功能正常運行。只有在線處理器的硬件或軟件發生故障或人工發送轉換指令時，系統才會發生切換，在主備切換過程中，不會丟失任何數據。

2.6 ?監視數據處理設備

包括2臺監視數據處理機和2臺旁路監視數據處理機，用于多源監視數據融合處理。多源監視數據融合是整個系統的信息基礎，采用冗余結構設計，切換時不影響系統對該監視數據源的正常處理，不會引起數據的丟失和管制屏幕的閃爍、重影現象。

系統在珠海進近管制中心、深圳寶安機場塔臺、珠海金灣機場塔臺具有獨立的旁路處理功能，配置一個單獨的旁路網絡，旁路網絡能夠獨立傳輸并在席位上顯示單路監視數據。當珠海進近管制中心雷達數據處理服務器故障或3地自動化網絡傳輸故障時，深圳寶安機場塔臺以及珠海金灣機場塔臺兩地配備的本地雷達數據處理服務器仍能確保其席位終端可以從本地雷達數據處理服務器獲取雷達數據。同一監視數據源的兩路輸入都分別輸入到各監視數據處理機進行處理，且監視數據處理功能能對所有的監視數據輸入信號主、備路由進行自動比選。

2.7 ?飛行數據處理設備

飛行數據處理設備由2臺雙冗配置FDP和1臺旁路飛行數據處理機（Bypass Flight Data Processor，BFDP）組成，用于飛行計劃數據的綜合處理。旁路飛行數據處理機能夠保持與飛行數據處理一致的靜、動態數據，當2臺飛行數據處理機均故障時，能夠自動承擔飛行數據處理功能;當飛行數據處理機恢復工作時，能夠向其輸出當前最新的飛行動態。

2.8 ?地空數據處理機

地空數據處理機由2臺處理機組成，用于實現地空通信數據CPDLC、數據控制語言（Data Control Language，DCL）等的處理，同時，可以實現中期沖突探測、飛行計劃沖突探測處理等功能。處理機接入系統A，B，C以太局域工作網，與全系統溝通。

2.9 ?珠海進近管制中心管制席位

珠海終端中心管制席位包括雷達管制席、主任管制席、備份管制席、通報協調席、通用航空席、軍民航協調席、香港應急協調席、空中交通管制（Air Traffic Controll，ATC）放行席、流量管理席和計劃編輯席等管制席位，用于珠海終端區管制人員監視空中綜合態勢、對飛行進程進行管理等[3-4]。

2.10 ?珠海塔臺管制席位

珠海塔臺管制席位包括雷達管制席和主任管制席等管制席位，用于珠海塔臺空管制人員監視空中綜合態勢、對飛行進程進行管理等。

2.11 ?深圳塔臺管制席位

深圳塔臺管制席位包括東塔臺管制席、西塔臺管制席、備份管制席和主任管制席等，用于塔臺管制員監視空中及機場場面綜合態勢、對飛行進程進行管理等。

3 ? ?結語

筆者從整體上把握和理解萊斯NUMEN-3000自動化系統，從系統總體架構、系統配置等方面分析該套系統，希望通過對系統的設計分析，能對技術維護人員深入理解這套自動化系統起到幫助作用。

[參考文獻]

[1]公言會.航路網絡規劃技術研究[D].南京：南京航空航天大學，2015.

[2]王媛麗.萊斯空管自動化系統適應性數據的維護和管理[J].通訊世界，2017（6）：240-241.

[3]黃肖超，周祿華，李國競.S模式雷達技術在國產NUMEN-3000空管系統中的應用[J].自動化與信息工程，2018（4）：16-19.

[4]林安.空管自動化系統應用與維護技術分析[J].中國新通信，2019（7）：92-93.