自动化系统雷达航迹与飞行计划自动相关问题探讨论文_毛雁飞

自动化系统雷达航迹与飞行计划自动相关问题探讨论文_毛雁飞

(民航浙江空管分局 浙江 杭州 310000)

【摘要】:在空管自动化系统中,通过自动相关技术将航迹与计划进行相关,可以直观地提供航空器的关键飞行信息,为航空管制带来了极大的便捷。航空器的航迹与飞行计划无法自动相关也成为空管自动化系统典型的问题之一。本文简述雷达航迹与飞行计划的自动相关方法,并结合一些典型案例来对无法自动相关问题进行简要的分析和总结,并提出一些改善自动相关率的合理化建议。

【关键词】:自动化系统 雷达航迹 自动相关 飞行计划

引言

目前,国内民航各地区空管局都先后引进莱斯自动化空管系统作为主或备用雷达管制系统,作为设备保障人员有必要对自动化系统各个功能进行深入的了解,从而给空中交通管制提供更加可靠的服务。笔者结合日常工作中碰到一些无法自动相关或相关错误情形,对自动化系统中雷达航迹与飞行计划自动相关功能进行简要分析,并对其进行总结提出一些合理化建议,从而提高自动相关率。

一、自动相关的定义、条件和触发

在空管自动化系统中,“计划与航迹的相关”最核心功能之一,主要通过特定条件(二次代码、地址码、航班号等)将雷达航迹与飞行计划进行配对,从而有效将航班的关键信息和雷达航迹进行融合,从而将航班位置、速度、航班号等信息体现在雷达态势界面上,为管制指挥工作提供便捷。

目前杭州本场莱斯自动化系统(NUMEN 2000)采用“二次代码一致”进行相关。“二次代码一致”相关是通过二次雷达获得航班的SSR代码与飞行计划中的SSR代码进行匹配,同时考虑雷达目标和计划航迹间的位置关系来进行相关。进行相关判断时,一般需满足以下几个条件:

条件1:存在与雷达航迹对应的飞行计划。

条件2:飞行计划状态应处于以下几个状态:预激活(PRE)、协调(COOR)、管制(CNTL)和移交(HND)等。

条件3:飞行计划中的SSR代码与雷达航迹的SSR代码必须一致。

条件4:雷达航迹的位置在计划航路附近。目标航迹与计划航迹的位置在一定范围内,且航向偏离不能过大;

二、雷达航迹与飞行计划相关异常情形的分析和总结

在自动相关过程中出现相关延迟、不相关甚至相关错误的情形,产生这些情形的原因是多样的,现就杭州空管自动化系统中出现的有关情况进行分析。

(一)飞行电报

1、报文格式或内容错误

在进行AFTN电报拍发时,发报单位未能按照民航规定的报文格式进行拍发,导致报文的格式、数据或内容等不符合规范,从而使自动化系统FDP(飞行数据处理机)无法正确处理电报,导致无法相关。

案列:2017年8月12号,塔台管制室反映CSN7566航班(杭州->桂林)无法自动相关。

原因分析:经查为发报单位发的FPL报电报格式不对,FDP未能对FPL作出解析,从而造成相关异常。

2、未收到相应的报文

在自动化系统FDOP席位电报查询功能中,根据航班号可以查询是系统否收到了该航班的FPL、CPL、DEP、EST等报文,如果未能收到该航班的相应报文,则该航班不存在相应的飞行计划与目标航迹相关。

3、飞行电报时效性差

未能在规定时间内拍发电报,导致飞行计划的状态,从而影响相关不能及时变更。如果一个航班的主要电报种类(FPL、CNL、DLA、EST等)未能及时拍发,或由于网络通信链路质量等因素造成传输延迟,会造成收报单位未能在规定时间内收到电报,从会增加该航班预计过点时间与实际过点时间的误差,导致航迹与飞行计划不相关或相关延迟。

案例:2018年3月8日06:20,进近管制室反映宁波起飞的两个飞越航班(CES5243和CSN3518)的挂单和进程单打印不正常,出现较大延迟。

原因分析: 通过FDOP系统查询两个航班AFTN报文发现自动化系统收到这两个航班的起飞报(DEP)时间较晚,经询问是由于当时转报传输链路线路比较拥堵所造成的,导致杭州本场较晚收到这两个航班的起飞报。

当自动化系统未收到DEP报时,计划就缺少航班实际起飞时间这个关键信息,也就无法更新航路的各报告点时间,所以导致自动化系统计算过点时间和实际过点时间出现偏差,当此偏差超过系统预设值,就出现无法挂单的情况。直到两个航班起飞后由宁波移交给杭州后,杭州自动化系统才收到起飞报,这时才挂上全标牌。

(二)雷达航迹和SSR代码

1、雷达航迹位置出现偏差

由于雷达在复杂的空中环境受到干扰,可能会造成目标航迹和系统的计划航迹出现较大的位置偏差,从而造成无法相关。此类情况在平时工作中并不常见。

2、SSR代码缺失

因为链路出现延迟,系统在航班飞出边界点后才收到起飞报,且此时收到的起飞报中SSR代码缺失,从而飞行计划因缺失SSR代码而无法相关。

3、航空器的SSR代码与DEP报中的SSR代码不一致

航空器起飞后,机组因某些原因修改了SSR代码或雷达受到干扰导致探测到的SSR出错,导致飞行计划和雷达航迹二者的SSR代码不一致,继而出现不相关或相关错误。

案例:2018年10月7日,塔台管制室反映CBJ5643航班(SSR:1315)起飞后相关错误,被误相关成CES5463。

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原因分析:查看重演发现航班CBJ5643起飞后,机组将应答机二次代码误拨成航班CES5463的应答机代码1331,从而造成误相关。

3、SSR代码重复

一般有两种原因导致此类情形:一是由于受到干扰或雷达波反射,可能会出现假目标,此时会出现相同的SSR代码,在雷达态势SDD界面上体现为黄色“DUPE"告警;二是对于同一航班存在两个计划航迹且预分SSR相同。由于SSR不唯一,从而导致无法实现相关。

(三)基础数据

1、航线数据不全或有误。当管制部要求新增或修改航路点、机场数据等,必须在DBMS中及时进行添加或修改,否则FDP会由于数据不全或错误,无法正确解析航路,导致不相关。

案例:2017年8月23日14:25(北京时,下同),塔台管制室反映从悉尼飞往杭州的航班CHH7012在自动化主用系统上不能自动挂单。

原因分析:登录自动化系统DBMS查询发现是由于自动化系统数据库中无起飞机场悉尼(ZLXN)的数据。

2、在根据飞行计划生成4D飞行轨迹时,系统估算到达某航路点的时刻和实际出现在该点附近航迹的时刻不满足系统预设参数,从而系统不对其进行相关。

案例:2018年6月21日12:23,塔台反映航班HXA2718没有挂单。

原因分析:通过查询相关日志发现是根据FPL计算过点时间出错所导致,计划航迹和雷达航迹超过了系统的预设值(1小时),其中航路点P278点在数据库中的坐标和实际不符。

3、数据库系统中某些可变参数或航路点配置有误,此类情况未曾出现。

(四)其它因素

1、飞行数据处理系统中,跟计划和航迹处理相关的一些进程(CETC_FDP[飞行计划处理]、CETC_TRA[航迹处理]、CET_ADO[电报处理]等)出现异常,导致飞行计划处理和相关功能失效,该情形往往会导致大面积航班不相关。

2、因特殊情况航空器出现偏航。由于诸如恶劣天气等原因,航班出现严重偏航,导致雷达航迹与计划航路偏离过大,从而不相关。

3、当出现如下情形时,两个二次代码一致、航班间隔短、计划航路相似,此时雷达航迹与飞行计划也比较容易相关错。

案例:2018年5月2日16:00,塔台管制室反映有两个航班的落地报未能自动拍发。

原因分析:经查航班CSC8911由于落地后15秒内又出现一个相同的二次代码的航班;而另一航班CSH9259是由于落地后立刻与另一个起飞的航班相关上了,故无发报。

通过结合一些实际案例,本节旨在分析和总结一些目标航迹和飞行计划未能正确相关的情形。碰到此类问题时,一般的处理方法简要概括如下:

(1)通过查看雷达重演了解具体现象,查找关键时间点和航班关键信息;

(2)在雷达态势SDD界面查看有无航迹与该航班SSR一致;

(3)通过所掌握的航班关键信息查询相关报文,确认报文格式、内容是否正确;

(4)若存在SSR,可再FDOP上查询是否有与此SSR相同的其它飞行计划;

(5)通过关键时间点,登录FDP或RDP主用服务器查询相关日志,结合日志进行分析。(FDP对应日志在/home/atc/log/fdp_log/Alllog*.log; RDP对应日志在/home/atc/log/radar_log/xg.*.log)

三、改进雷达航迹与飞行计划自动相关率措施

1、雷达航迹优化:目前,莱斯自动化的多雷达数据融合和目标识别算法已经能够将对雷达航迹进行优选,在精度、稳定性上都要比单雷达模式高出许多,因而最好能采用多雷达融合来对雷达航迹进行跟踪。

2、规范发报格式、内容和改善传输链路:计划的创建主要根据自动化系统接收的报文生成,因此报文的接收是否准确和及时将直接影响是否能自动相关。因此,规范发报单位所拍发报文的格式、内容、拍发时间及改善传输链路是提高自动相关率的有效措施。

3、基础数据定期维护:定期维护和备份数据库,针对基础数据(机场、航路点、导航点、航线、收发报地址等)缺失及不准确,应及时在DBMS对数据进行更新并发布,确保数据准确。对于管制提出的有关基础数据的修改要求,诸如增加或修改航班计划、航路点、机场等,要及时响应执行。

4、尽量避免人为因素引起的不相关:主要包括管制员或机组输入的二次代码错误;或输入的时机不对。

雷达航迹与飞行计划的相关率以及相关正确率,对管制工作意义重大。实际上,不仅要提高雷达航迹与飞行计划的相关率,更要提高相关的质量,从而提高管制工作的效率和航空安全。

四、结语

本文对雷达航迹和计划相关进行简要的介绍,结合一些典型案例说明自动化系统在实际运行中出现飞行计划与雷达航迹无法自动相关一些因素,并提出了一些改善飞行计划与雷达航迹自动相关的建议。作为设备保障人员,只有进一步了解雷达航迹与飞行计划相关的基本条件和影响因素,才能在日常的工作中遇到航迹不相关、相关错误情况时,迅速找出其原因,为管制运行提供更好的设备保障服务。

参考文献:

[1]南京莱斯信息技术股份有限公司《杭州自动化系统安装使用维护手册》2011年.

[2]张立庆, 王冰. 浅析Thales自动化系统雷达航迹与飞行计划的相关功能[J]. 空中交通管理, 2009(9): 19-21.

[3]邓婕. 空管自动化系统雷达航迹与飞行计划自动相关浅析[J]. 通信电源技术, 2010(4): 67-69.

论文作者:毛雁飞

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期

论文发表时间:2019/9/10

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