关键词：S模式 24位地址码 雷达 自动化系统
0 引言
随着我国民航业的快速发展、飞行流量的迅速攀升，高密度的飞行流量对空域的需求与可供使用空域资源不足的矛盾日益突出。S模式下雷达输出的数据信息包括： 高度信息、A码、飞机识别信息（航班号）、飞机24位地址信息、信号强度信息、方位信息、时标信息等，系统能对这些数据进行分析，对这些信息进行存储和计算提供目标的实时动态。提高了航空器监视定位精度、缩小最小安全间隔，从而提高了空域容量，提升空中交通管理运行效率。南昌使用的莱斯NUMEN2000系统基于S模式24位地址码航迹与计划自动相关更是大大的提升了相关的准确性。虽然准确性得到提高，但也并不是绝对准确。本文探讨南昌NUMEN2000空管自动化系统一起多个航班计划同一24位地址码由于天气延误导致相关异常的偶然性案例。
1 事件回放
2020年01月12日，12：26(UTC时间，以下皆是UTC时间)管制员反映航班号为CXA8705的雷达航迹与航班号为CXA8706的航班计划自动相关造成错误相关。随即，技术人员展开调查，调查发现，此次相关错误涉及三个航班计划，分别是CXA8619、CXA8705和CXA8706，三个航班的计划24位地址码均为78042D，由于天气原因，计划均延迟执行。现按时间顺序将具体情况逐一描述。
CXA8619航班计划，起飞机场：ZSQZ（预计起飞时间：06:35）目的机场：ZGHA， 实际起飞时间：08:38 二次代码：6616 。时间09:56:01，CXA8619计划计算出边界点vsp时间后自动终止。
CXA8705航班计划，起飞机场：ZGHA（预计起飞时间：10:05），目的机场：ZSHC，实际起飞时间：12:16，二次代码：4553。 时间09:56，CXA8619的航迹（二次代码6616）自动与CXA8705的计划自动相关成功。此时是第一次计划和航迹自动相关错误。时间10:05，CXA8916航迹消失，CXA8705的计划与CXA8916的航迹自动去相关。时间10:50，CXA8705计划过边界点vsp时间后自动终止。
CXA8706航班计划，起飞机场：ZSHC（预计起飞时间：12:35），目的机场：ZGHA。时间12:15，CXA8706的航班计划自动相关上CXA8705的航迹。此时是第二次计划和航迹相关错误，之后，CXA8706计划被管制人工去相关，CXA8706的计划航班在15:24起飞，此时因为CXA8706计划被人工去相关，软件设计，被人工去相关的计划不能再与航迹自动相关，所以不能再与CXA8706航迹自动相关。因此管制人工相关上相应的CXA8706航迹进行管制。至此，整个事件到此结束。
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2 基于24位地址码相关机制
雷达航迹和飞行计划航迹相关是自动化系统的重要功能。所谓相关就是雷达探测到的目标航迹如何与飞行计划进行匹配，S模式雷达信息包括：航班号（CALL SIGN）、ICAO指定24位地址码、应答机（SSR代码）、飞机注册号、机型等。南京莱斯NUMEN2000自动化系统中处理原则如下：
一、对计划和航迹的24位地址码、二次代码和航班号三个因子进行判断，而且每个因子的权值不一样，24位地址码权值最大，二次代码其次，航班号权值最小。当航迹和计划的24位地址码相同时，不再考虑二次代码和航班号，直接继续判断追加项；当航迹和计划有一方没有24位地址码导致24位地址码无法判断时，则对二次代码进行判断，如果航迹和计划的二次代码相同，则不考虑判断航班号；当24位地址码和二次代码都无法进行判断时，则对航迹和计划的航班号进行判断，如果判断一致，则继续判断追加项。
二、计划的状态应该在预激活和终止之间。
三、自动相关的追加项检查为时间航路一致性检查。航路一致性：依次检查航迹到各个航路段的距离，如果航迹在某个航路段的附近，并且航迹速度方向和该计划航路段方向差值在阈值之内则认为航迹在该行路段上。时间一致性：根据航迹位置速度推算到下一个报告点的时间，计划航路解析时有报告点预计飞越时间，两时间差在阈值之内则判断时间一致性通过。
3 事件原因分析
从事件的整个过程看，CXA8619、CXA8705、CXA8706这三个航班计划具有相同的24位地址码，由于地址码的唯一性，可以猜测这三个航班计划很可能是同一架飞机顺序执行。由于天气的原因，导致每个计划都延迟执行。先是CXA8619计划执行从ZSQZ飞往ZGHA，此次计划和航迹正常自动相关，当该航迹正好飞出边界vsp时间后，计划自动终止与航迹自动去相关。此时的航迹正在ZGHA机场附近，正好CXA8705的计划（ZGHA飞往ZSHC）根据预计起飞时间前vsp时间处于预激活状态，根据计划和航迹的自动相关条件，24位地址码一致，所以不考虑航迹的二次代码（6616）和计划的二次代码（4553）是否一致，不考虑航迹的航班号CXA8619和计划的航班号CXA8705是否一致，计划处于预激活状态，另外软件设计，因跑道和进离场因素，在飞行计划航路的第一点和最后一个点附近，自动相关检查不考虑航向。所以导致CXA8619的航迹与CXA8705的计划第一次自动相关错误。随后，CXA8619的航迹消失导致CXA8705的计划自动去相关，CXA8705计划去相关后，根据预计出界点vsp时间后自动终止，之后，CXA8705的航迹出现，而此时正好没有CXA8705的计划，而CXA8706(ZSHC飞往ZGHA)的计划处于预激活状态，所以此时CXA8705的航迹和CXA8706的计划自动相关导致第二次相关错误。
所以总结下来是这么几个方面的原因共同影响造成的此次事件案例：
1、这三个航班计划具有相同的24位地址码，很有可能是同一架飞机执行不同的计划，24位地址码在NUMEN2000系统航迹与计划自动相关的因子中占据非常大权重；
2、天气原因，天气原因直接导致计划执行延误，而这延误的时间正好让计划一直处于预激活状态，而这也是航迹和计划相关的必要条件；
3、涉及的目的起飞机场ZGHA正好处于南昌管制区域附近，此时正好是航迹和计划出边界自动去相关的时机；
4、另外软件设计，因跑道和进离场因素，在飞行计划航路的第一点和最后一个点附近，自动相关检查不考虑航向等追加项。
4 结束语
此案例可以说是南昌NUMEN2000空管自动化系统S模式新技术推广出现的典型案例，通过日后的观察发现，此类事件并未发生，也足以说明此类事件的偶然性。通过此文，相关技术人员可以了解S模式数据在当前空管自动化系统的应用，更好的推动该技术的应用和发展。
论文作者:吴俊高
论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/29
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