對提高民航通信導航監視系統可靠性探討

張睿

（民航湖南空中交通管理分局，湖南長沙 410137）

0.引言

我國已經構建以北京為中心的空中運輸網絡及配套空中管理設施，全國民航機場241個，劃分了飛行情報區11個，建立覆蓋全國的航空交通管制服務。在航空事業中，我國長期投入諸多物力、人力及科技，來改善航空發展環境，持續提高航空水平與我國科技競爭力。而民航通信導航監視系統作為民航飛行重要部分，不僅能夠導航通信，還能監視客機運行參數，避免事故的發生。因此，應當提高民航通信導航監視系統的可靠性，從而為飛行安全提供保障。

1.民航通信導航監視系統概述

民航通信監視系統集導航、通信、監視于一體，可從遠處將信息傳遞至接收者，可分為數字通訊與模擬通訊，確保接收者能夠準確接收信息[1]。該系統作為保障飛機飛行安全的重要環節，通過多樣化技術監視飛行路線，能夠時刻掌握地面交通、氣象、地形地貌等環境，加強空中與地面的聯系，借此有效控制與指揮飛機。具體作用如下：

1.1 功能調度

該系統能夠為民航飛機操作人員及其他人員提供信息支持，通過整合與處理各項信息后，即可獲取飛機運行信息與飛行狀態，針對飛行要求與航行線路，對運行方案進行有效調整。

1.2 航行安全

近年來，生態環境的惡化增加了出現極端天氣的頻率，必須提高該系統可靠性，以此預測天氣異常變化的基礎上，收集飛行系統內部設備運行數據、運行信息等，結合變化規律，探尋民航飛機飛行中的潛在隱患，通過準確定位與迅速排除的方式，為飛機飛行提供導航，保障航行安全。

1.3 降低風險

在民航通信導航監視系統運行中，提高系統運行可靠性，有助于人員飛行中把控天氣、地域、溫度等變化信息，保證飛行穩定性與飛行效果。此過程中，要求航空器電臺、民航專用電話、交通服務等均能夠保持通信狀態，以此為飛機提供導航需求，減少飛行風險。

2.民航通信導航監視系統提高可靠性措施

民航通信導航系統運行中，為提高系統可靠性，需合理應用DME/DVOR導航設備系統，從而保證航班能夠正常運作。

2.1 明確監控對象

在DME/DVOR導航設備支持下，飛機能夠確認自己的位置以及方向，但設備如果產生誤差，或者周圍電磁環境有干擾則無法確保飛機獲得準確方向及位置信息。在建立監控系統時，應根據飛機所需的方位信息的各項數據開展匹配分析，判斷是否與參數標準相符，以提高數據準確性。特別是臺站附近的電磁環境，以標準參數作為系統監控基礎，工作中通過監控系統確定監控信息，對比標準參數，存在顯著差異，則表明飛機接收的DVOR/DME信號可能出現異常[2]。監控系統在監控DVOR/DME本身的技術指標后，還可監測臺站周圍的電磁環境，用來確定DME/DVOR導航設備是否能夠正確的發出信號，借助智能技術辨別數據符合設備正常運行的需求，則表明正常工作，否則系統就按照默認程序開展分析，確定異常原因報警，提醒人員處理。

2.2 系統優化設計

2.2.1 系統硬件功能

監控系統硬件能夠采集存儲多路模擬信號與開關信號，且結合設定范圍判斷其正常性，不正常則會向上級申請報警事故；設備工作狀態產生變化，例如開關機，測試單元會向上級報警；控制單元能夠響應遠程指令，對設備進行控制實現操作；正常設備運行中，要求每天匯報數據至監控中心，出現報警問題，立即傳送現場數據至監控中心。

2.2.2 軟件技術集成

DME/DVOR導航設備系統作為監控技術與導航技術的集合，為確保工作有效落實，提高民航通信導航監視系統運行可靠性，需利用集成技術在芯片中納入各種軟件，確保軟件兼容性[3]。集成技術前，人員需明確不同技術工作原理，防止集成在同一芯片后相互影響。我國集成技術在此方面存在瓶頸，應當積極與國際機場溝通，構建研發技術小組，投入資金研究集成技術，以確保芯片有效性。

2.2.3 分布式監控

在監控系統運行中，由于監控對象多，為提高監控效果，采取分布式監控技術，以傳感器為“神經元”，將其分布于民航飛機需要監控的位置，做到實時監控。此時，傳感器均通過線路相互連接，使得人員能夠集中控制。以導航系統、動力系統、通信活動檢測為例，每個位置均需放置1個及以上傳感器，實時監控活動，間隔時間為5s，不斷傳輸信息至管理處[4]。而管理處則需要建設對應監控目標的數字顯示設備，轉化信息為數字信號后，將其準確、清晰的呈現到屏幕上實時更新。某一監控對象產生異常，系統可通過顯示設備進行警報，標注發生異常位置、時間、溫度標準差等，人員按照信息能夠同步采取處理措施。通過集中管理，僅一名工作人員可同時該能力多個監控目標，有效降低管理成本。

2.2.4 同步處理數據

監控系統不僅擁有實時監控能力，還擁有分析、記錄數據信息的功能，可采取嵌入式技術達到該目標。基于原有監控系統模塊，添加處理信息軟件。監控系統運行工作中，該軟件能夠同步啟動，對監控系統收集的各項信息做到全面記錄，將信息分類存儲。監控系統以系統性能、電磁環境、系統工作作為主要的3個監控模塊，通過進一步細分后，能夠分為三大模塊下若干小模塊，處理數據軟件也隨之劃分為三大信息庫下若干小信息庫，類別、數目與監控系統一致。系統信息收集完成后，將信息同步傳輸至數據處理軟件與控制端，軟件能夠歸類存儲、處理數據，間隔時間為1個工作日，持續提煉所得數據，將其加工為結構化數據，進而形成日志。日志能夠存儲1周，7個工作日后將其劃分為緩沖信息庫，14個工作日后消除數據。通過優化處理數據能力，能夠發揮監控系統作用，為民航通訊導航監視系統可靠運行提供保障。

2.3 系統軟件平臺

系統軟件處于WIN環境下，以C語言完成開發，采取模塊化軟件設計方式，整體界面更為美觀，便于操作。軟件包含界面顯示操作、設備通訊、視頻圖像數據積壓、接收數據解析、人員值班管理、查詢歷史事件、報表打印等功能。在系統平臺中，構建活動目錄，能夠實現企業級操作，且為滿足用戶存儲空間需求，利用SAN實現集中式存儲，以此為民航通訊導航監視系統可靠性提供支持。

3.總結

我國處于發展航空事業重要階段，為保證飛行人員安全，有效傳遞空中與地面的信息，應提高民航通訊導航監視系統可靠性。因此，可結合實際情況合理應用DME/DVOR導航設備，通過明確監控對象、系統優化設計的方式構建系統軟件平臺，綜合考慮系統運行安全性，減少危機出現概率，保證民航通訊導航監視系統實現穩定運行。