空管自动化系统报文处理机制

张璠 民航中南空管局技术保障中心实验室

空管自动化系统报文处理机制

张璠 民航中南空管局技术保障中心实验室

报文处理是空管自动化系统重要组成部分，负责完成飞行计划和动态的传递，保障飞行安全。本文对欧洲猫自动化系统中报文传输架构展开研究，对其传输过程进行了详细分析。

报文 欧洲猫 传输

报文即飞行动态固定格式电报，是中国民用航空用于描述航班动态的一种手段，分为AFTN和SITA两种格式。其中，AFTN格式电报供空中交通管制部门使用，SITA格式电报供航空公司航务部门使用。本文主要描述AFTN报文在自动化系统中的使用情况。

1 报文的种类及重要性

1.1 主要报文种类

目前民航主要AFTN报文有：飞行预报PLN、修订飞行预报COR、领航计划报FPL、修订领航计划报CHG、取消领航计划报CNL、起飞报DEP、告警报ALR、预计飞越报GST、管制协调接受报ACP、逻辑确认报LAM、无线电通信失效报RCF、返航报RTN、落地报ARR、延误报DAL等。

电报报文由几个选定的数据编组按顺序排列构成，不得随意缺省；每个数据编组由按顺序排列的数据项目或一个单项数据构成。

1.2 报文的重要性

管制员指挥飞机的方式为：雷达探测到飞机后，将信息传送至自动化系统形成雷达航迹，管制员通过该航迹指挥飞机。实际上，起初这些雷达航迹只是一个个能看到速度及高度的圆圈标志，无法分辨航班信息。只有在电报被正确解析和提取后，关联至飞行计划，再将雷达航迹与飞行计划相关后，才能在系统中显示航班信息，并实时更新航班动态，供管制查看和操作。按照中国民航总局的规定，各级管制中心的空管自动化系统要能自动处理接收的民航飞行电报，并根据飞行电报实时更新系统的飞行计划数据。

2 报文在自动化系统中的传输架构

广州区管使用主用欧洲猫自动化系统和备用莱斯自动化系统两台设备。欧洲猫系统使用FDP服务器收发报文。FDP服务器上有AFTN、AIDC、BOM、ACARS接口，用于发送和接收不同类型的报文。莱斯系统使用DCP服务器收发报文，报文通过FDP服务器进行处理。报文在进出自动化系统前，还需经过一系列外围设备处理，其路由图如图一所示。由于国内的报文在格式和内容上都还存在许多不规范的地方，导致系统自动处理成功率很低，大部分需要人工操作，管制员的工作量很大。这些外围设备的加入，不仅能够优化报文进出的路由，还能起到增强和延伸自动化系统报文处理的能力和功能。

图1 广州区管自动化系统报文路由图

由上图可知，欧洲猫系统通过前置和转报系统，按照不同路由收发报文。

前置系统的重点在于飞行计划和报文合法性、合理性检验及处理，它的主要功能是对计划和动态电报进行分类、筛选、整理，同时结合航班计划对动态电报进行分析、格式检查、纠正错误，并给管制员提供必要的提示信息。根据飞行计划的生命周期，将处理后的动态电报以欧洲猫系统兼容的格式重新发往欧洲猫，并根据航班计划和动态信息加上必要的人工干预，通过合理的策略自动生成FPL、EST报或其他格式的电报发给欧洲猫，使之能及时形成和激活挂单信息。转报系统的作用是报文路由识别，起到中转站的作用。飞行数据交换平台仅用于欧洲猫系统与自动化备用莱斯系统进行数据交换。保证备用系统能够在无人干预情况下的数据有效性，实现主备系统之间的报文数据、飞行动态数据以及静态基础数据的一致性。

在传输路由上，FIX/IFX为转报系统与欧洲猫主用自动化传输信道；FIY/IFY为转报系统与欧洲猫前置系统传输信道，这两个信道在转报机端做了绑定操作；FIZ/IFZ前置用于AFTN网络通信。

2.1 欧洲猫系统正常状态时报文处理情况

(1)接收流程：AFTN网络→转报系统→FIZ信道→前置系统→IFY信道→转报系统→FIX信道→欧洲猫系统。

(2)发送流程：欧洲猫系统→IFX信道→转报系统→FIY信道→前置系统→IFZ信道→转报系统→AFTN网络。

当欧洲猫自动化系统状态正常时，转报系统将报文传送至前置系统处理后，再送回转报系统发送至欧洲猫。前置系统更改收电地址，将报文发送至新机场FIPS系统，新机场FIPS系统替换收电地址，往其他空管单位转发。

报文亦会发送至数据交换平台传至备用莱斯系统，备用自动化系统只接收报文，不发送报文。其通过飞行数据交换平台接收电报，一方面接收前置系统处理后的AFTN电报，另一方面接收转报系统转发的AIDC电报。

前置系统处理后的电报采用数据库同步的方式同步到飞行数据平台，内容为IFY信道所有报文及FIZ信道的起飞、落地报，并由数据交换平台上运行的后台程序发送给备用自动化系统；AIDC电报由FIU信道转发给数据交换平台再发送给备用自动化系统。

2.2 莱斯系统主用时的报文处理流程

(1)接收流程：

AIDC类电报：转报系统→FIU→飞行数据交换平台→FIV→莱斯系统

非AIDC类其它电报：前置系统→数据库同步→飞行数据交换平台→FIV→莱斯系统

(2)发送流程：

莱斯系统→IFV→飞行数据交换平台→IFU→转报系统→FIY→前置系统→IFZ→转报系统→AFTN网络

备用自动化系统通过飞行数据交换平台接收电报，一方面接收前置系统处理后的AFTN电报，另一方面接收转报机转发的AIDC电报。

备用自动化系统的外发电报，通过串口IFV通信发往数据交换平台的数据库中，并通过后台程序转发到转报系统的IFU信道向外转发。

3 结束语

通过对空管自动化系统报文处理流程的分析，我们可以看到其传输路由比较细化，这使得自动化系统对于报文的收发处理变得非常快速和精准，提高了空管系统的安全保障能力、管理水平和经济效益，有助于空中交通管制。

[1]《现代空中交通管理》张军著北京航空航天大学出版社.2005.9

[2]《民航空管自动化系统》汪万维、王晓亮、章涛、张喆、贾云飞著清华大学出版社.2015.11