THALES自動化系統最低安全高度告警(MSAW)的研究

于琳

摘要：本文主要介紹了THALES自動化系統中的MSAW告警功能，MSAW告警是最低安全高度告警的簡稱，這個功能是當系統探測到飛行器在一個預設的時間間隔后將要進入到預先設定的MSAW區域是，給相關管制員的做的提醒。通過對MSAW告警原理、告警機制、觸發條件的講解，技術人員可以方便的通過日志查詢分析關于MSAW告警的相關問題。

關鍵詞：3個MSAW告警;THALES自動化系統;沖突級別

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）01-0028-02

0 引言

空中交通管制中自動化系統是保障航空安全、高效運行的重要工具。兩項告警功能是其重要的組成部分。兩項告警即為STCA告警和MSAW告警，是管制員使用自動化系統時，最重要的兩項告警功能。本文旨在介紹THALES自動化系統中MSAW告警的原理和告警的處理機制，為技術人員提供幫助。

1 MSAW告警原理

最低安全高度告警功能是系統綜合計算飛行器的航跡高度、飛行狀態（上升或下降）、位置和飛行方向以及MSAW區域信息，當預測到飛行器在對應的MSAW區域將低于數據庫設定的最低高度時，發出告警通知該扇區的管制員。同短期沖突告警一樣，系統提供預警的功能，即“向前看”一段時間。時間長短可由管制員來預先設定。

MSAW告警離線定義的區域分為：地表危險物和障礙物。（1）地表危險物（TERRAIN_HAZARD）是一個矩形的地理區域。每個方格設定最小安全高度。（2）障礙物（OBSTACLES），設定為由中心圓半徑和最低安全高度構成的圓柱型。系統使用不同的多個圓柱體模擬一個障礙物。

2 MSAW告警處理的航跡標準

MSAW告警處理的標準條件是根據一個系統屬性MSAW_ ELIGIBILITY設定的。如果MSAW_ELIGIBILITY屬性指明一個飛行計劃滿足MSAW告警使用，而且以下所有的條件都滿足，那么該飛行計劃的系統航跡應該進入MSAW告警計算：（1）這個航跡沒有在預先設定的抑制區內。（2）這個航跡不是在二次代碼抑制范圍（系統參數：RDF_RAC_INHIBITED_CODE）內的二次代碼。（3）這個航跡沒有過期（航跡的高度更新時間大于系統參數：RDF_AGED_ ALTITUDE）或者航跡高度不是未知。（4）這個航跡和一個飛行計劃在管制（controlled）、移交（handed-over）或首次移交（handed-over first）的狀態航班相關。（5）相關的飛行計劃沒有在抑制（HOLDING）狀態。（6）相關的飛行計劃的航班號不在系統設定的航班號抑制組中（RDF_RAC_INHIBITED_CALLSIGN）。（7）如果離線參數RDF_ MSAW_VFR_ACT被設定為TRUE，那么此航跡不能是遵循目視飛行規則的航跡。

注：管制員對指定的飛行計劃能夠抑制告警的聲音和顯示。

3 MSAW告警處理

每n個系統周期MSAW告警（MSAW_UPDATE_PERIOD）進行更新計算。

為了探測和地表危險區的沖突，MSAW功能進行如下計算：（1）使用每個雷達馬賽克區域自動離線生成的地表危險物的列表，確定系統航跡在前探時間（MSAW_LOOK_AHEAD_TIME）內將要穿過的地表危險區。（2）確定每個通過預測系統航跡的高度和系統中每個地表安全高度的最大高度（最小安全高度塊的高度+垂直安全邊界），確定垂直沖突的時間間隔。（3）當探測到一個垂直沖突，確定地表危險區是否和系統航跡在水平方向上的預測矢量有重合。確定水平方向上的沖突時間間隔。（4）當水平和垂直的時間間隔重疊時，計算沖突時間。

系統航跡預測值等于（最低安全高度+垂直安全邊界）時，認為航跡是在MSAW區域外。

4 MSAW沖突級別處理

當沖突發生時，沖突的等級由一個增長的沖突探測計數表示。當之前計算出的告警沒有再次探測到告警時，一個避免告警計數會增加。

M=（n-1） * MSAW_UPDATE_PERIOD + 1，n是連續避免沖突的次數。

當M大于MSAW_INTENSITY_THRESHOLD參數時，沖突解除。

當M等于0時，沖突再次發生。

如果沖突等級超過一個最大值（MSAW_INTENSITY_ THRESHOLD）或者在告警時間（MSAW_WARNING_TIME）內探測到有告警，那么會有一個告警在人機界面顯示。

5 MSAW告警的記錄特點

當系統發出MSAW告警時，系統會記錄下當時的數據，警告輸出包括以下信息：（1） 特定系統航跡的航跡號;（2）相關的MSAW區域;（3）沖突的狀態（初期，迫近，或解除）;（4）沖突的級別;（5）計算出的沖突時間。在一個現存的沖突解除時或當航跡變成不符合計算條件時發生“解除告警”。

系統Trace主機對MSAW告警數據進行收集，每當探測到MSAW時系統都會記錄以下數據：（1）相關航跡的航班號和未相關航跡的二次代碼;（2）相關的MSAW告警區域;（3）預測的位置和高度;（4）沖突開始和結束的時間。

在THALES系統探測到有MSAW告警時，在日志中會出現Alert raised：IRDP_START_MSAW_ALERT一行。之后會寫明發生告警飛機的航班號和系統為其分配的航跡號，以及發生告警時飛機所處的經緯度。

在Alert raised一行出現之前，系統進行航跡的告警合格性判斷。內容包括MSAW告警區域的名稱，MSAW告警高度加上飛行邊界的值，預測的最低高度，預測的最高高度，以及將要發生告警的時間。

在系統計算出此航班不滿足MSAW告警條件時，出現Alert raised： IRDP_STOP_MSAW_ALERT一行，并在之后記錄飛機的航班號、航跡號以及取消告警時的經緯度。

6 結語

本文總結了MSAW告警的原理和告警的處理條件，為THALES空管自動化系統的告警分析和告警控制提供了參考，使用者可以根據相關告警參數的修改，在減少虛告警和保障飛行安全上找到平衡，更好地為管制員服務。

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》[Z].2006.