CMS在MLAT系統中的關鍵作用

金 晶，吳世桂，李運生，陳 龍，韓澤宇，干浩亮，蔣宜濤

CMS在MLAT系統中的關鍵作用

金 晶，吳世桂，李運生，陳 龍，韓澤宇，干浩亮，蔣宜濤

（重慶江北國際機場有限公司航務管理部，重慶 401120）

MLAT系統的接收站點多、站點位置分布廣和網絡鏈路繁雜等問題增加了系統的運行風險、設備維護人員的工作負荷和工作壓力，針對這一問題，本文介紹了CMS在設備集中監視和管理方面的作用，探究了CMS的工作原理。CMS能夠完成對所有MLAT設備的全天候監視，并且支持對設備的遠程操作控制，有利于減輕維護人員工作負荷，緩解工作壓力，提升MLAT系統的運行穩定性。

MLAT系統；CMS；監視和管理；工作原理

0 引言

場面多點相關定位技術（Multilateration，MLAT）由于定位精度高、目標識別能力強、能夠完成對機場場面及近空目標的全覆蓋定位和識別且不受雨霧等惡劣天氣影響，已成為傳統的場面監視雷達和目視監視手段的良好補充或者替代，在定位的同時能夠獲取航空器及車輛的識別碼、速度和高度等相關運行信息，是高級場面活動引導和控制系統（Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems，A-SMGCS）的主要數據來源[1]。MLAT技術的應用有助于提高空管、機場和航空公司等民航相關單位對機場區域活動目標運行態勢的把握能力，目前在全國多家機場獲得推廣應用[2]。

MLAT技術的定位精度主要取決于信號接收站點的數目和站點位置布局，為了滿足應用需求，并且有穩定的目標航跡，在接收站點建設布局過程中，需要足夠數目的站點完成對機場場面和終端區的全覆蓋監視。接收站點多、站點位置分布廣和網絡鏈路繁雜是MLAT系統的結構特征，本特點增加了系統的運行風險、設備維護人員的工作負荷和工作壓力，而且系統的全天候運行需要維護人員及時了解掌握相關設施設備的運行狀態。集中監控系統（Centralized Surveillance System，CMS）作為MLAT系統的重要組成部分，能夠完成對設施設備運行狀態的實時監控，支持維護人員對設備的遠程操作控制，有助于減輕維護人員的工作負荷，緩解工作壓力，在MLAT系統中發揮著至關重要的作用。

1 CMS的關鍵作用

CMS通過運行在主機上的集中監控程序收集并處理MLAT系統中所有的遠端接收站、中心處理站等設施設備的硬件、軟件運行相關信息，以網絡拓撲圖形式顯示設備運行狀態及鏈路連接情況，同時支持維護人員對設備的控制操作，實現對所有設備的集中監控和管理[3]。

CMS以圖形界面直觀簡潔地反映出各個設備的狀態，便于維護人員能夠及時掌握整個系統的運行態勢，在需要查看單個設備的運行參數時，能夠顯示相關設備配置信息以及硬件、軟件、系統資源占用、環境溫濕度和供電情況等詳細信息參數，便于集中巡查設備的運行情況，有效減輕維護人員實地檢查設備的工作負荷[4]。當被監控設備出現故障或者網絡連接中斷時，能夠在網絡拓撲圖中給出對應設備的圖形界面告警，在主機配備有音響時，能同時產生告警語音，提示維護人員有異常情況發生，便于及時發現處理故障，有利于緩解維護人員的工作壓力，同時提高MLAT系統的運行穩定性。

CMS在獲取被監控設備運行參數的同時，以日志形式記錄相關設備的重要事件，例如軟硬件重啟、工作模式改變和運行參數異常（超過系統設定閾值）等信息，便于維護人員實時了解設備發生的重要事件。在設備故障應急處理時，能通過日志文件快速分析故障類型和原因，有助于縮短故障排查和處理的時間。

CMS支持遠程操作，為用戶提供圖形界面對MLAT系統進行配置參數設置和修改，支持對監控對象的添加、刪除和切換設備運行模式等操作。維護人員能夠根據實際情況通過CMS設置各個設備運行參數的閾值，在設備運行過程中，當運行參數超過設定閾值時，能夠自動觸發告警機制，提高MLAT系統運行的安全性。

2 CMS的實現方法

CMS主機與MLAT設備之間通過簡單網絡管理協議（Simple Network Management Protocol，SNMP）進行網絡通信，CMS利用運行在監控主機上的監控主程序（CMS程序）與運行在設備上的監控代理程序（AGENT程序）通過查詢回復和主動上報方式實現對設備的監控和管理。

CMS的工作原理如圖1所示。

（1）CMS程序向MLAT設備的AGENT程序發送查詢請求報文；

（2）AGENT程序將設備的運行參數信息封裝成網絡數據報回復至CMS；

（3）CMS解析收到的網絡數據報，得到設備的運行參數信息，對設備的狀態作出判斷并顯示在網絡拓撲圖中。當設備出現故障時，AGENT主動向CMS發送故障信息報文，CMS觸發告警機制并以日志形式記錄事件信息；當維護人員通過CMS對設備進行軟硬件重啟、系統參數配置和設備狀態切換等操作時，CMS程序將操作指令傳遞至AGENT，AGENT依照指令對設備進行相關操作。

圖1 CMS的工作原理圖

CMS程序主要由主控模塊、界面顯示模塊、SNMP數據收發模塊、SNMP數據解析模塊、虛擬設備管理模塊和日志記錄模塊組成。其中，主控模塊主要負責各個模塊的初始化及正常運行；界面顯示模塊主要負責MLAT系統所有設備的網絡拓撲視圖顯示、日志顯示以及設備詳細參數（配置參數和運行參數）的顯示；SNMP數據收發模塊將CMS的網絡數據報封裝、發送至AGENT，并接收、解碼AGENT回復的數據報；SNMP數據解析模塊將AGENT回復的數據報解析轉換為對應設備的狀態并推送至界面顯示模塊進行顯示；虛擬設備管理模塊的作用是將所有MLAT設備抽象為與之一一對應的虛擬對象，根據設備的SNMP數據報文結果更新虛擬對象的工作狀態，并根據用戶在CMS的控制操作修改相應設備的配置參數、運行模式等固有屬性；日志記錄模塊以日志形式記錄存儲所有設備發生的重要事件、故障信息以及用戶操作[5-6]。

運行在MLAT設備上的AGENT程序定時采集設備各項工作參數、狀態等信息，監視設備的運行情況。當接收到CMS的查詢指令時回復設備運行參數報文；當接收到CMS的控制指令時執行相關操作；在監測到本地設備故障時，主動發送故障信息至CMS[7]。AGENT程序主要由SNMP數據收發模塊、SNMP數據庫模塊、系統信息處理模塊、雙機切換模塊、用戶數據報協議（User Datagram Protocol，UDP）網絡通信模塊和日志記錄模塊等組成。其中，SNMP數據收發模塊接收、解碼CMS的網絡數據報（查詢請求報和操作指令報），封裝AGENT的數據報（運行數據報和故障信息報）并發送至CMS；SNMP數據庫模塊將MLAT設備硬件、軟件的工作狀態及運行參數信息保存至內存中的數據庫中，在收到CMS的查詢指令后能快速查找到所需工作狀態信息，發送至SNMP數據收發模塊進行封裝和傳輸；系統信息處理模塊定時收集、處理設備的各項參數及狀態信息并發送至SNMP數據庫模塊進行保存；雙機切換模塊僅在設備配備主備機時發揮作用，通過交換主備機心跳信號及狀態信息實現雙機熱備份，當主機發生異常時，備機自動切換成主用，主機則轉換為備用狀態。UDP網絡通信模塊用于MLAT設備間的網絡信息通信，僅處理UDP協議數據，不處理SNMP協議；日志記錄模塊記錄本地設備發生的重要事件、故障信息以及用戶的操作。

3 結束語

CMS實現了對MLAT設備的全天候的監視，維護人員能夠通過CMS直觀地了解所有設備運行狀態，并且對設備進行遠程操作控制。在設備出現異常時，CMS能及時給出告警提示，同時CMS日志有助于維護人員掌握設備發生的重要事件并快速排查故障原因。CMS應用有效減輕了維護人員的工作負荷，緩解了對MLAT設備的維護保養壓力，并且有助于提高MLAT系統運行的穩定性，在MLAT系統中發揮著至關重要的作用。

[1] 陳京華. 機場場面多點定位系統的研究與應用[D]. 上海：上海交通大學，2015.

[2] 金晶，吳世桂，陳龍，等. 場面多點定位技術探究[J]. 現代導航，2020，11（3）：207-210+217.

[3] 高占嶺. 淺析ADS-B地面站集中監控軟件的維護與實施[J]. 數字技術與應用，2020，38（4）：75-76.

[4] 陸起陽. 網絡監控運維系統的設計與實現[D]. 成都：電子科技大學，2015.

[5] 戰海. 中國移動數據中心基礎設施綜合管理系統的設計與實現[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業大學，2020.

[6] 李杰. IT運維監控系統的設計與實現[D]. 成都：電子科技大學，2020.

[7] 于堅. 廣電發射臺集中監控系統設計與實現[J]. 現代電子技術，2020，43（15）：16-20.

Key Role of CMS in MLAT System

JIN Jing, WU Shigui, LI Yunsheng, CHEN Long, HAN Zeyu, GAN Haoliang, JIANG Yitao

MLAT system has some problems such as the number of receiving stations, wide distribution of stations and complex network links, which have increased the operational risk of MLAT system and the workload and pressure of maintenance personnel. To solve this problem, the role of CMS in centralized surveillance and management of devices are studied in the paper, and the working principle of CMS is explored. The results show that CMS can monitor all the MLAT devices 24/7 and it supports the remote operation and control of the devices, which is conducive to reducing the workload and pressure of maintenance personnel and improving the stability of MLAT system.

MLAT System; CMS; Surveillance and Management; Working Principle

V351

A

1674-7976-(2021)-03-192-03

2021-01-14。金晶（1989.10-），湖北鄖陽人，碩士研究生，工程師，主要研究方向為機場監視及通信系統運行維護。