贵阳数字通播与数字放行系统典型故障案例分析

李安娜

摘要：贵州空管分局最早是从2004年开始部署通播系统，自开始使用到现在已使用了三代产品。第一代和第二代通播系统仅是通过VHF电台发送通播语音信息。到了现在使用的第三代系统则升级成为了数字通播（D-ATIS），该系统除了可以采用传统VHF发送语音信息，还可以通过地空数据链发送数字信息，向飞行员提供起飞和降落阶段所需要的有关机场气象情况和机场状况信息。数字放行系统（DCL）主要功能就是给塔台管制员提供另一种更加准确和清晰的指挥方式，使用该系统可以通过地空数据链向机组提供数字化的批准跑道、二次代码、下一频率信息、批准巡航高度、批准爬升高度、ATIS代码……等信息。本文主要是总结两套系统自建成以来出现的比较有代表性的典型故障进行案例分析，希望能对更好地维护数字通播与数字放行系统工作有所帮助。

关键词：D-ATIS；DCL 地空数据链；AFTN网关；VHF电台

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）11-0212-02

1贵阳现场数字通播与数字放行系统项目实施情况

数字通播与数字放行系统于2016年12月在贵阳现场安装，这两套系统共用一套AFTN网关与传输网络。硬件设备主要有AFTN网关服务器、DCL服务器、D-ATIS终端、DCL终端、电台借口控制器、交换机、ATM路由器、拨号路由器等，其中AFTN网关和DCL服务器使用的是双机热备份形式。贵阳龙洞堡机场现为单跑道运行模式，所以数字通播和数字放行系统使用的是单跑道版本。

2数字通播与数字放行系统介绍

2.1 D-ATIS（数字通播）系统

D-ATIS（数字化航站自动情报服务系统）为目前世界先进且已被广泛使用的管制终端空管自动化技术。

D-ATIS技术结合数据链通信技术和自动通播服务技术，主要解决使用单一話音自动通播服务时间占用长，误听几率大，通播覆盖范围小等问题。同时，大幅降低飞行员的工作强度和工作压力，减少信息服务中人为因素的影响，提高管制员的工作效率和安全性。D-ATIS通过TTS技术完全兼容现有的自动话音通播系统，并能够通过简单文字录入的方式实现临时话音合成通播等功能。

D-ATIS系统服务流程以传统自动话音情报服务流程为基础，系统从AFTN报文中提取气象信息，由管制员根据机场气象采集和监测系统校验气象信息并输入跑道和其他机场运行信息，通过TTS技术合成通播话音信号覆盖传统自动话音情报服务，并生成播报信息报文，发往系统部署在北京网控中心的服务器，服务器存储各个机场实时的航站自动情报服务信息，等待航空器通过地空数据链进行申请。飞行员通过地空数据链发送请求报文，系统服务器接到请求后根据请求类型应答对应的信息报文，以报文的方式包含传统语音通播信息服务的所有信息。

2.2 DCL（数字放行）系统

DCL（数字化起飞前放行）系统为目前世界先进且已被广泛使用的管制终端空管自动化技术。

DCL技术主要解决人工话音预放行服务中出现的机场话音通信频道拥挤、话音歧义性等问题。使用该系统能够大幅降低管制员、飞行员的工作强度和工作压力，减少管制中人为因素的影响及安全隐患，提高管制员的管制效率和安全性。我国现行的起飞前放行服务采用人工话音通话模式，管制员和飞行员通过专用的甚高频 （VHF） 话音频率进行起飞前放行服务。

DCL服务信息在包含所有传统服务信息的基础上，同时增加了如报文服务信息、管制员和飞行员自由信息等其他服务信息，在放行过程中增大了管制员和飞行员的通信自由度。

DCL流程以传统放行许可流程为基础，飞行员通过地空数据链发送起飞许可请求，DCL系统接到请求后根据放行许可规则判断是否允许起飞，管制员操作生成相应的起飞前放行报文，取代传统的语音方式对飞机进行放行。在服务应用中，需要的飞行标志、应答机编码、离场航线、飞行高度层和机型等信息均可直接从系统中获得，管制员可在放行许可操作中附加上如离场频率等当地机场信息。

3典型故障案例

3.1 AFTN网关故障

D-ATIS与DCL系统自安装调试完成后，一直作为备用系统在试运行状态。在试运行的过程中我们发现这两套系统会出现电报更新不正常的情况，D-ATIS系统的整点气象报文无法更新，DCL系统飞行计划自动生成不正常，放行信息无法正常接收和发送。

在AFTN网关服务器上分别有两个网关程序运行，一个是AFTN网关，这个网关主要负责接收从自动转报机发来的AFTN报文，并对报文进行解析处理；另一个是BGS网关，这个网关主要为DCL系统提供服务，与地空数据链连接，负责放行信息的接收和发送。

当D-ATIS和DCL出现报文更新不正常的时候，我们检查AFTN网关发现网关收报是正常的，但是在终端程序里却查询不到任何报文。检查BGS网关就会发现虽然下行和上行信息有刷新，但是在上行信息中会出现“RCD REJECTED”的字样。

当出现了这种故障时，我们有试过重启网关程序、网关服务器、终端程序以及交换机等手段，但发现效果并不是很好，都是治标不治本的方法，故障出现的频率依旧很高，故障发生频率最高时能达到一日一次。这对于空管的飞行安全保障工作是极大的威胁，所以一直无法将其转为主用系统使用。

在我们和厂家工程师的共同努力下，最后终于发现了原来就是因为AFTN网关假死造成堵报，从而出现的故障。这个属于网关程序的BUG，由于这个BUG会使网关在解析报文的时候产生过多的数据包，而这些数据包又需要通过网络传输出去，过多的数据包会造成交换机的“卡死”。这就解释了为什么终端收不到报文，但是网关接收报文却是正常的现象。

故障的原因找到之后，系统开发厂家也在最短的时间里开发了新的网关，并对D-ATIS和DCL终端程序也做了相应升级优化，从根本上解决了这个问题。

3.2 电台接口控制器故障

在近期D-ATIS系统出现一次因电台控制器故障造成的语音无法正常播报的故障。在这次故障中设备维护人员检查电台接口控制器时发现没有语音输出，D-ATIS终端可以正常收听到语音信号，甚高频电台的状态也是正常的，从而断定可能为控制器的问题。在重启机器无效后，决定更换备件，之后却发现仍没有语音输出。

继续检查数字通播终端主机与接口控制器之间音频线，将音频线在接口控制器上的A和B两个信号输入端口上交替插入测试，无语音信号播出。拨动数字通播终端主机前面板的“手动/自动”、“A机/B机”开关，无语音信号播出。之后又重新将音频线插入接口控制器上的A和B两个信号输入端口，此时通播语音信号播出，从电台从可以听到清晰的语音。之后进行故障分析认为在检查接口控制器及音频线的过程中，拨动过接口控制器前面板的“手动/自动”开关，而当时没有意识到这个开关的影响，可能打在了“自动”上，之后仍把排查重点放在了音频线与设备的接触上。在随意尝试将接口控制器前面板打到“手动”开关，并又打到“A”时，此时把音频线插入到A通道输入端口，语音信号正常播放。

该控制单元可以同时连接两台电台，做到一主、一备，并在两部电台间进行自动/手动切换。前面板上A路/B路控制开关在手动模式下可以用此开关来选择系统是A路电台或是B路电台下工作，并且会在前面板的A路/B路指示灯上有相应显示。当A路/B路控制开关打到自动模式的时候，控制器则会根据用户预设在自动定时器中对切换时间的设置，在A/B路模块进行自动双机切换工作。可以根据需要对自动定时器进行时间设置，当单路运行时间达到预设值之后，控制器就会自动切换到另外一路。

我们现场的接口控制器实际只接入了A路甚高频电台，所以当控制器处于自动模式状态下，如果使用达到切换时间就会进行的电台切换，但是B路并没有电台接入，从而造成无音频输出的情况。

4 总结

仔细分析本文所介绍的这两种典型故障之后發现，一套新的系统无论是从设计上还是从维护经验上都会存在这样那样的问题，这需要厂家开发人员和设备维护人员都要具有相当的耐心还有“吃透它”的毅力。在问题发生的时候不能急躁，需要静下心来分析研究，还需要做出多种尝试，当然在各种试的过程中难免会出错，但这都是最终解决问题所必须经历的过程。而在我们的设备维护人员在故障发生时的处理时间大部分都是浪费在不必要的排查上，这些都充分暴露出我们对数字通播与数字放行系统的不熟悉，掌握的知识不够深入和全面，对经验的总结不到位。希望本文的分析和总结能对大家有所帮助。

参考文献：

[1] 数字化航站自动情报服务系统（单跑道）和数字化起飞前放行系统方案，2012.

[2] 数字化自动航站情报服务系统（D-ATIS）用户使用手册，2013.

[3] 数据链起飞前放行（DCL）系统用户维护手册，2014.