空管自動化系統應用與維護技術分析

楊珺一

（民航華北空管局，北京 100621）

空管自動化系統是民航空管部門實施指揮的核心系統，其原理是利用雷達信號燈監視數據，直觀地呈現出空中飛行的狀態，目的是能夠在產生沖突或者異常時，及時發出警示信號，這種系統的應用是目前民航飛行中重要的組成部分。此外，應用空管自動化系統，也可以對飛行中有關的數據信息實時共享，這也是目前國家主要研究方向。空管自動化系統的建立，推動了我國民航事業的發展。

1 空管自動化系統的概念

在航空系統結構的研制上，采用先進的空管自動化系統，這一系統的有效應用，能夠對航空運輸安全起到重要保護作用。航空指揮部門通過應用空管自動化系統，可以實時掌握航空飛行中的情況，進而有效分析飛行的狀態。在動態飛行過程中，可以對信息進行整體性處理，一旦發生危險，及時做出準確判斷，降低危險帶來的傷害，讓航空運輸的安全性能得到保障。目前，我國的空管自動化系統被國內外廣泛應用，主要目的是對雷達數據信息進行處理，進而推動我國航天事業的發展。

2 空管自動化系統的組成

如今，我國使用的空管自動化系統，大多是通過計算機系統的輔助，讓雷達系統內部有效信息傳遞給指揮中心，進而確保航空運輸的安全性和穩定性。同時，由于空管自動化系統內部結構聯系緊密，在實際應用過程中，必須合理使用。其主要的整體結構包括以下幾方面：

2.1 通信前端機

通信前端機的主要功能是把相關氣象、航行以及雷達數據等信息在通信協議上進行交換，把轉換出來的信息利用串口輸送到飛行數據處理器中。最后，利用雷達數據處理技術把信息傳送到數據顯示器中，以便在后期發生故障時，可以采取有效措施進行分析和解決。[1]

2.2 雷達數據處理服務器

雷達數據處理服務器，其功能主要是用于接收雷達數據信息的，把這些數據進行解密，進而轉換成標準的雷達數據，通過一系列科學操作，實現對雷達軌跡的追蹤效果。在對雷達數據進行處理后，把這些數據進行整理，形成完整的軌跡運行圖。與此同時，相關技術人員就會根據這些信息，對飛行數據進行追蹤，并且發送警告信號。最后，把相關聯的信息整合到一起，進而傳送到雷達數據顯示系統中。

2.3 飛行數據處理機

飛行數據處理機的特點是，首先把重復、不規律或者不固定的數據庫中飛行計劃，進行整理和綜合，進而制定出完整的飛行計劃，然后按照事先設置好的進行調整。在飛行動態的識別和整理過程中，能夠實現自動化的調整模式，使飛行軌跡保證在正確的軌跡下運行。最后，把更新后的飛行計劃和運行狀態準確發送出去。

2.4 雷達數據顯示席位

雷達數據顯示席位的作用是接收雷達或者氣象等飛行數據信息，實現飛行指示的目的，同時也要把有改動的飛行計劃及時傳送到系統中。

2.5 飛行數據顯示席位

在飛行過程中，飛行數據顯示席位的主要作用是，把更改后的飛行計劃和數據信息傳輸給飛行計劃處理機。

2.6 系統控制席位

系統控制席位是整個空管自動化系統的核心組成部分，利用其監控雷達、軟件、通信以及管理等控制系統，形成完整的工作模式，讓控制系統裝備和工作方式有效轉換，監測人員能夠及時記錄下系統運行中的數據信息，推動空管自動化系統在后續維修工作的順利開展。[2]

3 空管自動化系統中關鍵技術分析

在空管自動化系統中，連結控制系統里最常用的就是網絡技術。在這個階段，應用網絡技術不僅可以讓每個數據之間得到良好的處理效果，還能夠讓空氣中有關管理系統的子服務器形成一個完整的系統。[3]此外，需要注意的是，如果子服務器受到的壓力太大，就會產生新路故障的現象，進而導致整個系統停滯。由于空管自動化系統的內部組成結構較多和復雜，以及組成結構的性能也不同，各個結構都有自己的功能特性，這些功能的使用需要依靠網絡技術實現，其優勢是可以對數據信息進行有效整合，進而讓各個管理系統中的每一個服務器可以有效地連結，形成一個完整的系統。但是對于這種服務器來講，一旦壓力過大，就會對線路造成影響，造成系統癱瘓，也就對系統的安全造成影響。因此，在空管自動化系統作業中，必須學習網絡安全技術相關知識。在實際的空管自動化系統的應用中，可以通過以下幾種技術的幫助，更好地實現信息通信的效果。

1.UDP 和TCP 之間的選擇，通常我國經常采用TCP或者IP 協議技術，實現數據通信的效果。但是，在節點數據發送時，會有數據傳送量太大的情況發生，這個時候通常采用廣播的方式，讓數據可以同時發送出去，對成本經濟效果有明顯改善。如果在傳送過程中，出現數據信息延遲的現象，這個時候可以使用UDP 協議，降低數據延緩的情況。

2.網絡接口數據獲取過程中，由于信息量較大，通信程序比較復雜，接口信息也比較多，造成數據信息獲取困難，利用空管自動化系統，讓相關的信息自動儲存到系統中，進而及時獲得信息數據等資料。

3.通信系統數據緩沖管理技術，在對空中運輸的傳送數據速度上，要進行嚴格的管理。如果各種數據之間存在較大差異，必須及時采取有效措施，建立緩沖區域，增加系統之間的數據同步。

4 空管自動化系統的應用

利用空管自動化系統，讓航空指揮中心實時監控飛行的動態信息，對飛行數據進行全面的分析和監控。通過對飛行的動態軌跡進行實時監控和指導，及時指出飛行中產生的位置偏差，并且在遇到危險時，也會發生預警信號，減少事故和危險問題的發生。[4]在空管自動化系統的管理中，更多的是對多條線路和雷達進行控制，能夠持續對數據的接收和發送及時進行處理和接收，形成完整的系統化管理模式。在信號傳送之間相互轉換，通過數據的處理和整合，讓其進行顯示和數據分析結果。另外，空管自動化系統也可以實時對數據進行監測，對于飛行中的動態顯示，和飛行期間發生的沖突或者異常情況，能夠進一步分析和警示，利用飛行計劃和電報，讓管理人員對計劃有關的信息數據，采用科學的管理手段，保證民航運輸任務順利進行，并且持續處于安全狀態。

另一方面，隨著我國航班飛行數量不斷加大，對空中的交通運行實施嚴格管理也是非常重要的，也要對飛行流量進行有效控制。近年來，空管自動化系統的使用頻率逐漸增多，對空中交通的管制也有重要意義，大大提高了管理質量和效率。在我國民航設備技術上，不斷創新和改進，逐漸擴建和改建民航的建設規模。在民航使用的系統中，經常把空管自動化系統作為主要的裝置設備，必要時也會用作備用系統，進而促進空管自動化系統的長遠發展，也實現了我國的經濟效益。所以，國家必須加大對空管自動化系統的創新和改革的力度，讓自動化系統更加完善，形成完整的空管自動化系統結構。采用先進的技術手段，進一步提高空管自動化系統的使用性能，確保在航空發展中一直處于安全運行狀態。近些年來，科研人員在不斷嘗試研發先進的空管自動化系統，推動空管自動化系統在航空航天領域的良好發展。空管自動化系統作為高空指揮中最重要的系統，可以理解成管制員的眼睛，利用這種自動化的系統，可以讓管制員更加了解航空的飛行狀況，充分掌握各個系統之間的信息數據，以及對航空飛行進行有效監測，進而可以準確實施指揮工作。同時，空管自動化系統可以保證飛行的安全性能，還可以提高飛行的效率，在航空發展中具有重要意義。此外，在國家的航空數量逐漸增加的形勢下，必須提高對空中的交通管制工作的管理力度，讓自動化系統在科學管理和控制中，實現對安全的防護，充分發揮空管自動化系統的應用價值，推動我國航天事業的可持續發展。[5]

空管自動化系統在未來的發展方向上，一定要有所規劃和設計。隨著我國的整體經濟水平一直向上發展，人們的生活水平和質量都得到了改善，也學會了如何享受生活，越來越多的年輕人喜歡通過出門旅行的方式來提高生活質量，這樣就加大了交通運輸的壓力。在空中交通運輸中，客流量的增加以及運輸貨物的頻率增多，都會對空中交通運輸造成嚴重影響。所以，一定要加大對空中交通的管制力度，保證交通人員工作的質量和效率，在合理時間內進行有效工作，進而減少工作壓力。另外，也要提高航空運輸的穩定性和安全性，讓空中運輸逐漸成為更加高效的交通工具。空管自動化系統在使用中，要不斷對操控技術進行優化和創新，研發出更加先進的自動化系統。在對自動化系統進行維護時，需要采用合理有效的技術進行維護工作，確保運輸管制工作順利進行，不能因為維護不到位，讓飛行安全發生危險。在對空中飛行過程進行管制中，一定要設置好管制區域，在系統線路的終端，設計出完整的建設流程，可以選擇建立多個本地或者異地的設施，讓多個設施之間有效結合，進而讓后續的管制工作順利開展。在管制區域之間也要建立自動屏幕移交等相應的功能設施，可以讓飛行信息及時更新，實現自動化處理，采用先進的技術手段，讓臨近的飛行信息之間可以更好地協調和傳遞，進而讓空管自動化系統發揮最大的作用。

5 空管自動化系統的維護

5.1 系統運作中的維護

由于系統的維護工作涉及整個運行過程，因此必須定期對系統進行維護，進而提高飛機的安全性能。空管自動化系統的維護工作，一般是在飛行中發生問題后，再對其進行處理和維護工作。比如說，在登錄系統時，會出現對話框，然后再彈回登錄頁面，這種現象是由于驅動程序導致的。因此，在對空管自動化系統維護中，需要把安全會話過程重新登錄，然后刪掉原來的驅動，關閉計算機后，再重新插卡啟動系統。另外，在安裝驅動過程中，首先要制定好IP 地址，然后再對空管自動化系統進行維護工作。

5.2 顯示屏黑屏的維護

系統在運行中，會受到多種因素影響，導致不同問題發生。由于顯示器的使用次數比較多，導致顯示器經常出現黑屏的問題，這種現象產生的原因也是和顯示器的分辨率有直接聯系。在出現黑屏問題時，需要進行維護工作，比如同時按下鍵盤中的三個鍵，然后再用超級用戶的身份登錄，對其分辨率進行修改，再重新啟動計算機，進而讓顯示屏恢復正常工作狀態。

5.3 主板報警維護

在使用空管自動化系統中，經常會有主板報警的情況發生，這種現象大多是因為系統硬件設備發生問題引起的，系統硬件發生問題，就會出現一段警報聲。在發出警報聲音時，要了解聲音代表什么情況，不同警報形式代表不同的問題，有時是系統正常開啟的聲音，并不需要進行維護；如果發出的警報聲音是間斷的，代表內存的警告，產生原因主要是內部結構松動，或者是和哪個結構部件有接觸不緊密的情況，只要把系統中的結構物擰緊，保持緊密狀態就可以恢復使用。另外，如果警報聲音是一段長的聲音，則表示系統的顯卡出現問題，主要是因為顯卡不牢固，或者已經受損，在維護工作中也要進行緊實操作，或者直接更換新的顯卡。

5.4 更換主機

在空管自動化系統的運行過程中，必須保證安裝的系統運行版本是準確的，不然無法使系統正常安裝，進而就導致必須更換主機才能讓系統正常運作。另外，由于很多計算機的網卡都是集成化的，這種集成網卡是沒辦法連接網絡的。所以，空管自動化系統不能使用這種集成網卡，在安裝時，一定要按照廠家提供的網卡，讓其型號可以匹配上，形成獨立的網卡，之后再安裝對應的驅動程序。

5.5 實現數據同步技術

在我國航空事業不斷進步中，民航企業里每個管理單位在應用空管自動化系統時，幾乎都要應用到自動化系統的主備方式，利用數據信息的同步功能，實現數據同步技術。對于不具備同步功能的系統，由于有些系統中各個子系統之間信息復雜，種類較多，導致無法融合到一起，也就不具備同步功能。針對這種無法實現數據同步的系統，在維護技術上也給相關維護人員帶來一定考驗。近些年來，我國民航局頒發了相應的技術規范和標準，讓其在遵守標準和規范的前提下進行，進而使空管自動化系統實現統一的數據管理。

綜上所述，空管自動化系統的應用，不僅能實現對空中飛行狀態的自動化管理，也能讓我國城市發展中的交通壓力得到緩解。因此，在我國對民航發展大力支持下，必須要不斷創新和研發。在空管自動化系統的應用和維護中，相關人員要不斷學習先進的技術，提高維護工作的技術水平，進而推動民航運輸的發展。