A-SMGCS 系統(tǒng)接入數(shù)字通波數(shù)據(jù)測(cè)試與探討

(中國(guó)民航空中交通管理局黑龍江分局,黑龍江哈爾濱 150000)

1 背景概述

空中交通管理局黑龍江分局目前所使用的A-SMGCS系統(tǒng)(即高級(jí)場(chǎng)面活動(dòng)引導(dǎo)和控制系統(tǒng),Advanced—Surface Movement Guidance and Control System)是由成都民航空管科技有限公司研發(fā)并建造的一套綜合交通監(jiān)視與引導(dǎo)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠接收并處理外部的進(jìn)近雷達(dá)、場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)、多點(diǎn)定位系統(tǒng)、ADS-B、空管自動(dòng)化系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)橋位信息、氣象等數(shù)據(jù),提供覆蓋范圍內(nèi)所有車輛和飛機(jī)準(zhǔn)確、連續(xù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)視和位置標(biāo)牌顯示,同時(shí)通過(guò)引接AFTN 民航電報(bào)和哈爾濱現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的飛行數(shù)據(jù)(符合飛行數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)4029.3)創(chuàng)建出該系統(tǒng)的每日飛行動(dòng)態(tài)。數(shù)字通播系統(tǒng)即數(shù)字化航站自動(dòng)情報(bào)服務(wù)(DATIS),通過(guò)合成語(yǔ)音和數(shù)據(jù)鏈兩種方式向飛行員提供起飛和降落階段所需要的有關(guān)機(jī)場(chǎng)氣象情況和機(jī)場(chǎng)狀況信息,是機(jī)組獲取本場(chǎng)信息的主要途徑。

目前哈爾濱現(xiàn)場(chǎng)塔臺(tái)管制員需要通過(guò)A-SMGCS系統(tǒng)的EFS(電子進(jìn)程單子系統(tǒng))與機(jī)坪塔臺(tái)電子進(jìn)程單系統(tǒng)進(jìn)行移交工作。在實(shí)現(xiàn)A-SMGCS系統(tǒng)與數(shù)字通播系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互之前,當(dāng)出港航班準(zhǔn)備離場(chǎng)時(shí),機(jī)組會(huì)在起飛前向塔臺(tái)管制員發(fā)送放行請(qǐng)求,管制員需要在EFS操作申請(qǐng)放行航班相應(yīng)的進(jìn)程單狀態(tài),同時(shí)在CDM 終端上確認(rèn)機(jī)組發(fā)來(lái)的放行信息和通播版本號(hào)。而將數(shù)字放行和數(shù)字通播數(shù)據(jù)接入A-SMGCS系統(tǒng)后只需要在該系統(tǒng)的EFS上點(diǎn)擊放行狀態(tài)電子進(jìn)程單的PDC按鈕即可在A-SMGCS系統(tǒng)上完成放行流程。

2 實(shí)現(xiàn)交互方法

考慮到兩套系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的差異性和傳輸效率最終決定采用FTP協(xié)議(File Transfer Protocol文件傳輸協(xié)議)的被動(dòng)模式進(jìn)行交互。被動(dòng)模式的傳輸邏輯如圖1所示:

圖1 被動(dòng)模式傳輸邏輯Fig.1 Passive mode transmission logic

首先將A-SMGCS 系統(tǒng)的LOGREC2 服務(wù)器中的一個(gè)網(wǎng)卡配成與數(shù)字通播系統(tǒng)相同的網(wǎng)段從而實(shí)現(xiàn)物理連接。具體交互測(cè)試操作方法如下:在LOGREC2服務(wù)器的系統(tǒng)設(shè)置——網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中打開(kāi)網(wǎng)卡配置界面如圖2 所示:

圖2 LOGREC2 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)設(shè)置界面Fig.2 LOGREC2 server network setting interface

選擇一個(gè)網(wǎng)卡設(shè)置其IP為172.17.185.44(在模擬測(cè)試中只將客戶端的IP改為192.168.225.200未改變服務(wù)端IP)即與數(shù)字通播系統(tǒng)相同網(wǎng)段如圖3所示,然后打開(kāi)一個(gè)終端用ping命令檢查是否成功建立網(wǎng)絡(luò)連接。

圖3 網(wǎng)卡IP 地址修改界面Fig.3 Network card IP address modification interface

在LOGREC2 服務(wù)器上安裝FTP 文件傳輸程序:將VSftp程序拷貝到LOGREC2上執(zhí)行:rpm-ivh vsftpd-3.0.2-22.el7.x86_64.rpm。安裝完成后通過(guò)命令:service vsftpd status 查看程序運(yùn)行狀態(tài)如圖4所示:

圖4 VSftp 程序運(yùn)行狀態(tài)Fig.4 VSftp program running status

Active(running)即該程序已正常運(yùn)行。當(dāng)啟動(dòng)數(shù)字通播程序時(shí)輸入相應(yīng)的FTP 地址、用戶名、和密碼會(huì)自動(dòng)建立連接。通過(guò)Wireshark軟件可以監(jiān)測(cè)傳輸過(guò)程如圖5所示:客戶端服務(wù)器192.168.225.200向服務(wù)端服務(wù)器192.168.225.65的21端口(命令端口)發(fā)送請(qǐng)求建立連接,收到服務(wù)端回復(fù)的ACK 指令即表示成功建立連接。

圖5 客戶端向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求Fig.5 The client sends a request to the server

成功建立連接之后由客戶端向服務(wù)端發(fā)送用戶名:ftpu 密碼cdatc135如圖6所示:

圖6 驗(yàn)證用戶名和密碼Fig.6 Verify username and password

驗(yàn)證通過(guò)后,客戶端向服務(wù)端詢問(wèn)具體文件保存路徑為/home/ftpu/ftp如圖7所示:

圖7 服務(wù)端文件保存路徑Fig.7 Server file save path

客戶端向服務(wù)端提交PASV指令,服務(wù)端開(kāi)啟44299端口由客戶端發(fā)起從本地端口50088到服務(wù)器的端口44299的連接用來(lái)傳送數(shù)據(jù)如圖8 所示:

圖8中的log4net.dll即是模擬的通播版本號(hào)文件。當(dāng)傳輸完成后我們可以在A-SMGCS 的LOGREC2 服務(wù)器的home/ftpu/ftp文件夾中能看到相應(yīng)的文件如圖9所示。

圖8 數(shù)據(jù)傳輸端口Fig.8 Data transmission port

圖9 傳輸結(jié)果Fig.9 Transmission result

A-SMGCS 系統(tǒng)對(duì)接收到的版本號(hào)文件進(jìn)行解析處理,獲取當(dāng)前的通播版本并更新。當(dāng)出現(xiàn)申請(qǐng)放行狀態(tài)的電子進(jìn)程單時(shí),點(diǎn)擊進(jìn)程單上的PDC 按鈕會(huì)出現(xiàn)數(shù)字放行對(duì)話框如圖10 所示,確認(rèn)放行信息無(wú)誤后將放行信息通過(guò)數(shù)字放行系統(tǒng)傳輸至機(jī)組再由機(jī)組確認(rèn),即完成了對(duì)一個(gè)出港航班的放行操作流程。

圖10 放行信息界面Fig.10 Release information interface

3 遇到的問(wèn)題及解決方法

當(dāng)數(shù)字通播系統(tǒng)被自動(dòng)或人工修改數(shù)字通播版本號(hào)時(shí)會(huì)自動(dòng)建立FTP連接并將新的文件發(fā)送至A-SMGCS系統(tǒng)。在兩套系統(tǒng)交互過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)法建立連接的情況,這時(shí)如果ftp傳輸工具長(zhǎng)時(shí)間占用系統(tǒng)資源,會(huì)導(dǎo)致數(shù)字通播系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)大甚至是系統(tǒng)崩潰;對(duì)于服務(wù)端ASMGCS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)對(duì)端通播版本文件存在積壓當(dāng)傳輸恢復(fù)時(shí),多個(gè)通播版本文件傳輸過(guò)來(lái)以后在解析的過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)更新的版本號(hào)與實(shí)際不一致為管制運(yùn)行帶來(lái)不必要的風(fēng)險(xiǎn)和隱患。針對(duì)這項(xiàng)問(wèn)題在數(shù)字通播的客戶端程序分別設(shè)置了超時(shí)限制和重發(fā)機(jī)制。當(dāng)兩套系統(tǒng)未能成功建立連接時(shí)超過(guò)30 秒視為建立連接失敗,這時(shí)客戶端會(huì)重新發(fā)送請(qǐng)求(目前現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定為十次),嘗試建立鏈接并發(fā)送數(shù)據(jù)。在實(shí)際測(cè)試中通過(guò)這兩項(xiàng)機(jī)制,兩套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),能夠滿足管制工作要求。

4 結(jié)語(yǔ)

A-SMGCS系統(tǒng)作為目前各地區(qū)空管局廣泛推廣并使用的重要系統(tǒng)工具在與其他外部系統(tǒng)進(jìn)行建立數(shù)據(jù)交互時(shí),除應(yīng)保證與外部系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠之外,還應(yīng)對(duì)可能會(huì)發(fā)生的突發(fā)情況有充分考慮。本文通過(guò)詳細(xì)的介紹分析哈爾濱現(xiàn)場(chǎng)A-SMGCS 系統(tǒng)和數(shù)字放行通波系統(tǒng)的交互測(cè)試過(guò)程中所遇到的問(wèn)題,希望對(duì)相關(guān)維護(hù)人員以借鑒和參考。