桂林管制運(yùn)行支持系統(tǒng)介紹

中國民用航空桂林空中交通管理站 韋維

一、引言

桂林管制運(yùn)行支持系統(tǒng)于2020年12月20日正式投入使用，該系統(tǒng)利用行業(yè)成熟的VMware虛擬化平臺搭建虛擬機(jī)，并在此基礎(chǔ)上部署數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器來實現(xiàn)各項功能。

二、管制運(yùn)行系統(tǒng)介紹

（一）系統(tǒng)硬件組成

按照傳統(tǒng)的硬件部署方案，管制運(yùn)行支持系統(tǒng)想要實現(xiàn)全部功能，至少需要8個機(jī)柜來安裝接口服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，在采用虛擬化技術(shù)后，整個系統(tǒng)設(shè)備硬件只需3個機(jī)柜部署，實現(xiàn)CPU、內(nèi)存和存儲資源的均衡分配和高效利用。如圖1所示，管制運(yùn)行支持系統(tǒng)的硬件設(shè)備部署在三個機(jī)柜內(nèi)。其中，刀框服務(wù)器1和刀框服務(wù)器2部署了EXI虛擬化環(huán)境，并建立了vCenter數(shù)據(jù)中心管理虛擬機(jī)[1]。同樣地，DMZ（數(shù)據(jù)交換區(qū)）服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器分別利用主備兩臺服務(wù)器創(chuàng)建了DMZ（數(shù)據(jù)交換區(qū)）數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)中心。刀框服務(wù)器配置了2個存儲模塊和4個全高刀片服務(wù)器。存儲模塊由14塊硬盤和2個互為熱備份的存儲控制器組成，采用RAID50的冗余存儲方案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的高可用性[2]。刀框服務(wù)器1和刀框服務(wù)器2之間通過刀片交換機(jī)級聯(lián)，實現(xiàn)虛擬機(jī)的遷移。核心防火墻采用高可用性配置，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)安全交互。主備防火墻端口配置相同，通過監(jiān)聽心跳信息，實現(xiàn)主備自動切換[2]。只有主用的防火墻轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，備用防火墻不參與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。交換機(jī)采用堆疊技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的冗余保障。終端設(shè)備采用雙網(wǎng)卡綁定技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)連接的可靠和連續(xù)。

圖1 管制運(yùn)行支持系統(tǒng)硬件布局

（二）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h3>

如圖2所示，系統(tǒng)拓?fù)浞譃橥饴?lián)區(qū)、DMZ（數(shù)據(jù)交換區(qū)）、自動化數(shù)據(jù)引接區(qū)以及核心服務(wù)器區(qū)。外聯(lián)區(qū)為桂林機(jī)場各駐場單位提供飛行動態(tài)消息和流控信息；DMZ（數(shù)據(jù)交換區(qū)）接收廣州區(qū)管下發(fā)的次日計劃和流量控制信息，并通過核心交換機(jī)傳送給核心服務(wù)器區(qū)處理；自動化數(shù)據(jù)引接區(qū)引接主備自動化的綜合航跡和飛行動態(tài)數(shù)據(jù)，綜合航跡數(shù)據(jù)用于計算4D軌跡和自動打印紙質(zhì)進(jìn)程單，飛行動態(tài)數(shù)據(jù)用于同步自動化的進(jìn)場程序和離場程序；核心服務(wù)器區(qū)解析AFTN報文和處理飛行計劃數(shù)據(jù)，并為用戶提供人機(jī)交互界面。此外，網(wǎng)管網(wǎng)交換機(jī)用于搜集交換機(jī)的配置信息和服務(wù)器運(yùn)行日志，便于技術(shù)保障人員的維護(hù)和管理。管制運(yùn)行支持系統(tǒng)以計劃數(shù)據(jù)處理為中心，同時引接了自動化數(shù)據(jù)、DCL（數(shù)字放行）數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等管制運(yùn)行中需要關(guān)注的信息，通過人機(jī)界面展示給用戶，使其第一時間掌握最新信息，并做出最佳決策。

圖2 管制運(yùn)行支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

（三）虛擬化管理平臺

如圖3所示：主機(jī)是服務(wù)器硬件，它為虛擬機(jī)提供CPU、內(nèi)存和存儲資源；集群是局域網(wǎng)內(nèi)多個主機(jī)的集合，集群里每臺主機(jī)的CPU、內(nèi)存和存儲資源都可以共享；數(shù)據(jù)中心是主機(jī)和虛擬機(jī)的集合，可以往數(shù)據(jù)中心添加主機(jī)和創(chuàng)建新的虛擬機(jī)，同時，管理員可通過vSphereClient軟件來管理主機(jī)和虛擬機(jī)。桂林管制運(yùn)行支持系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)范圍創(chuàng)建了3個虛擬機(jī)數(shù)據(jù)中心，它們分別是核心服務(wù)器數(shù)據(jù)中心、DMZ（數(shù)據(jù)交換區(qū)）數(shù)據(jù)中心和ACDM（機(jī)場協(xié)同決策）數(shù)據(jù)中心。核心服務(wù)器數(shù)據(jù)中心包含F(xiàn)IPS（航班信息處理）系統(tǒng)、CDM（協(xié)同決策）系統(tǒng)以及ATCOMS（管制現(xiàn)場運(yùn)行管理系統(tǒng)），主要提供管制運(yùn)行支持系統(tǒng)的核心功能；DMZ（數(shù)據(jù)交換區(qū)）數(shù)據(jù)中心包含飛行計劃集中處理和流量控制消息下發(fā)的功能；ACDM（機(jī)場協(xié)同決策）數(shù)據(jù)中心部署了應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，為機(jī)場各單位提供實時流量控制消息，并接收機(jī)場發(fā)布的停機(jī)位使用信息顯示在席位終端上。維護(hù)人員可以在監(jiān)控終端管理數(shù)據(jù)中心，并實時查看每臺虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。如有需要，系統(tǒng)管理員還可以創(chuàng)建虛擬機(jī)，充分利用虛擬平臺易擴(kuò)展性的優(yōu)勢。

圖3 虛擬機(jī)管理示意圖

（四）系統(tǒng)主要功能（如圖4）

圖4 管制運(yùn)行支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程示意圖

報文前置處理：管制運(yùn)行支持系統(tǒng)可提供報文前置處理功能，只需在轉(zhuǎn)報機(jī)上做路由設(shè)置，即可實現(xiàn)報文過濾、航路替換的功能[3]。在報文量較多的時段，報文過濾功能可根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，過濾格式錯誤、地址無效等無用報文，為自動化系統(tǒng)減輕數(shù)據(jù)處理壓力。航路替換則是把FPL（領(lǐng)航計劃報）中的航路字段使用中南計劃集中處理系統(tǒng)下發(fā)的本區(qū)域航路點(diǎn)替換。自動拍發(fā)起飛落地報：管制運(yùn)行支持系統(tǒng)可通過接收和解析自動化綜合航跡數(shù)據(jù)，判斷航班的起飛和落地狀態(tài)，從而實現(xiàn)起飛落地報的自動拍發(fā)。以往，使用自動化系統(tǒng)發(fā)起飛報時，飛行服務(wù)室管制員需要核對起飛報的收電地址。若使用管制運(yùn)行支持系統(tǒng)發(fā)起飛報，收電地址數(shù)據(jù)由中南計劃集中處理系統(tǒng)更新下發(fā)，無需本地管制員維護(hù)。協(xié)同決策功能：管制運(yùn)行支持系統(tǒng)可提供流量控制信息的接收顯示功能，為管制提供前方流量控制信息以及受流量控制影響的航班，使管制運(yùn)行部門第一時間掌握航班的計算起飛時刻。相比以往電話協(xié)調(diào)航班放行時刻，電子化的流量控制信息發(fā)布更加高效、準(zhǔn)確。塔臺運(yùn)行管理功能：塔臺運(yùn)行管理系統(tǒng)是電子進(jìn)程單為基礎(chǔ)的新一代塔臺管制運(yùn)行系統(tǒng)，通過集成空管自動化系統(tǒng)、場面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)、航班信息處理系統(tǒng)、數(shù)字通播系統(tǒng)、數(shù)字放行系統(tǒng)、協(xié)同決策系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以電子進(jìn)程單調(diào)度管理平臺為基礎(chǔ)，使用全新數(shù)字化塔臺管制模式，實現(xiàn)對機(jī)場范圍航班從申請放行、地面滑行、跑道起飛到管制移交的航班飛行動態(tài)全過程管理[4]。管制現(xiàn)場運(yùn)行管理功能包括管制人員信息管理、教員資質(zhì)管理、值班小時數(shù)統(tǒng)計和崗前登記的功能。相比以前的人工記錄核算小時數(shù)，管制運(yùn)行支持系統(tǒng)可提供更為準(zhǔn)確和高效的指紋交接班功能。可根據(jù)相關(guān)規(guī)定設(shè)定指紋交接班規(guī)則，使管制現(xiàn)場運(yùn)行更加規(guī)范和高效。

三、結(jié)束語

管制運(yùn)行支持系統(tǒng)以其友好的人機(jī)界面和豐富的產(chǎn)品功能，在管制工作中發(fā)揮著不可或缺的作用，它的出現(xiàn)提升了管制部門的工作效率并有效降低了管制工作中“錯忘漏”的風(fēng)險。