浅析ADS—B信号接入HITT场监自动化系统

张自显

摘 要：随着乌鲁木齐机场二跑道项目的实施，原建于跑道北边的场监雷达需择址搬迁。在场监雷达迁址期间，无法获取场面位置信息。将ADS-B信号接入场面监视自动化系统，可使场监自动化继续为管制员提供服务。经过信号接入方案的确定，ADS-B数据分析，信号安全性和稳定性测试，ADS-B信号顺利接入场监自动化系统中，提高了场面监视能力，弥补了场监雷达盲区，简化了塔台管制员工作流程，增强了场面监视设备的安全冗余度。

关键词：ADS-B信号；监视自动化系统；研究

中图分类号：TN0 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）21-0045-02

引言

乌鲁木齐HITT场面监视自动化系统于2014年5月建设完成并投入运行。该系统可以引接场面监视一次雷达信号，ADS-B信号和多点定位信号。在建设之初，该系统仅配套建设了TERMA场面监视雷达。

随着机场二跑道项目的实施，原建于跑道北边的场监雷达需择址搬迁。在场监雷达头拆除到新址安装并调试完毕的这一段时间内，场面监视自动化系统没相应的信号源，无法获取航班位置信息。

ADS-B信号接入场面监视自动化系统，使场面监视自动系统除TERMA雷达以外，具备了第二种信息源，提高了复杂天气条件下的场面监视能力，增强了场面监视设备的安全冗余度。

1 HITT场监

场监自动化系统，又名高级场面引导和控制系统（A-SMGCS）。乌木鲁齐场监自动化系统是荷兰HITT公司产品， 系统完全基于机场的布局，满足在各种可能的能见度和场面运行密度的条件下，为场内的飞机和车辆的移动提供安全有效的监视服务。

监视功能：负责目标跟踪和识别。

路经选择功能：负责飞机和车辆在场内运行路线的科学规划和分配。

引导功能：用于控制（视频）路经引导辅助系统。

控制功能：负责监控场内路经运行状态和跑道/滑行道侵入告警。

用户：塔台，进近，T1/T3现场调度。

2 接入方案

HITT自动化系统在建设时有一套运行系统，同时配备了测试系统，测试系统与运行系统配置基本一致，用于平时参数修改的测试，地图制作的验证，特别是修改视频地图时，在不影响运行系统的前提下，将假目标等进行视频过滤，是保障运行自动化系统安全的先锋。

为了确保在用运行系统的稳定性，先将ADS-B信号接入场面监视系统的测试系统，进行数据的分析，接入可行性的研究，稳定性测试等。待测试系统信号稳定后，将ADS-B信号接入运行系统。

2.1 测试系统接入

2.1.1 接入方式选择

测试系统的服务器有CMSP监控服务器，CTP主处理器，RRP记录服务器，没有运行系统里的IP接口服务器，专用来接收数据，因此只能将信号接入中央处理器来处理信号。由于测试系统与主用系统隔绝开来，不会产生安全问题，故直接将信号接入CTP服务器，进行信号分析。

2.1.2 接入硬件图

乌鲁木齐本场的ADS-B站点是四川绵阳九洲公司产品，站点支持多个客户端用户同时使用数据，数据输出多样，采用点对点方式，可输出单播和组播数据，在ADS-B站点监控客户中配置自己需要的IP地址，注意IP不要和之前配置过的其他客户相同，以防造成网络瘫痪。

可以在站点配置里面选择UDP方式还是DCP方式，输出的数据为标准的CAT062格式数据。

在CTP服务器中为ADS-B数据配置一个网卡，用来接受ADS-B数据，同时验证场监自动化系统可处理的信号格式，经验证系统接受站点信号且为组播数据。

系统可收到数据是成功的第一步，下面就是信号的处理及显示了。需要配置ADS-B数据的处理软件及参数管理软件，测试信号的稳定性。

2.2 运行系统接入

运行系统配置有专门的信号接入服务器IP01/IP02。将UDP/IP协议的ADS-B信号接入运行系统SW01交换机，由交换机负责将信号转发给IP01服务器。

因运行系统和测试系统架构不同，需要行网络隔离。因此，当ADS-B信号进入场面监视系统的时候需要给交换机设置路由，为IP服务器提供信号路由，进行严格的网络隔离。

具体硬件链接图如下：

路由配置有以下三种方式：（1）三层交换机，在三层交换机上配置IP服务器和ADS-B站点的路由。（2）路由器，配置一个路由器来完成中间的路由选择。（3）数据收发转换工具，该工具为私人开发的小工具，功能和路由器相近，负责收发数据，但是不检查TTL参数项。

配置过程中发现问题，九洲ADS-B数据发送组播数据包时，默认的TTL参数为1，TTL：time to live简单来讲可以理解为存活时间，在过一个路由时该参数减1，减为0时路由器会自动抛弃此包，因此在路由器输出时将ADS-B数据包丢弃，场监自动化系统接收不到数据包。

此问题有两种解决方法，一是使用数据转发工具，二是将九洲站点升级，将站點组播时的TTL参数修改为大于1的值。在系统接入时，由于升级需要时间，采用了数据转发工具。

运行系统ADS-B数据处理软件与测试系统相似，为避免ADS-B数据对雷达数据融合造成影响，设置了ADS-B数据是否参与融合的参数，可对ADS-B数据进行控制。

3 接入达到的效果

在有场面监视雷达信号时，ADS-B信号和场面监视雷达信号同时存在，ADS-B目标为方框标示。

在没有场面监视雷达信号时ADS-B可以提供场面目标的位置，为管制员场面管制提供目标信息。

接入ADS-B信号后，场面监视自动化系统将来自ADS-B的信号根据位置报告和场面目标相关并有ADS-B标牌显示。有ADS-B信号的目标将可以自动挂牌，不再需要管制员手动挂标牌。

弥补场面监视雷达盲区。（T1 T2 T3廊桥等场监雷达覆盖不好的地方）

参考文献：

[1]王哲明.AeroTrac自动化系统ADS-B信号的接入和配置[J].科技创新导报，2010（19）.