THALES自动化系统最低安全高度告警(MSAW)的研究

于琳

摘要：本文主要介绍了THALES自动化系统中的MSAW告警功能，MSAW告警是最低安全高度告警的简称，这个功能是当系统探测到飞行器在一个预设的时间间隔后将要进入到预先设定的MSAW区域是，给相关管制员的做的提醒。通过对MSAW告警原理、告警机制、触发条件的讲解，技术人员可以方便的通过日志查询分析关于MSAW告警的相关问题。

关键词：3个MSAW告警;THALES自动化系统;冲突级别

中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）01-0028-02

0 引言

空中交通管制中自动化系统是保障航空安全、高效运行的重要工具。两项告警功能是其重要的组成部分。两项告警即为STCA告警和MSAW告警，是管制员使用自动化系统时，最重要的两项告警功能。本文旨在介绍THALES自动化系统中MSAW告警的原理和告警的处理机制，为技术人员提供帮助。

1 MSAW告警原理

最低安全高度告警功能是系统综合计算飞行器的航迹高度、飞行状态（上升或下降）、位置和飞行方向以及MSAW区域信息，当预测到飞行器在对应的MSAW区域将低于数据库设定的最低高度时，发出告警通知该扇区的管制员。同短期冲突告警一样，系统提供预警的功能，即“向前看”一段时间。时间长短可由管制员来预先设定。

MSAW告警离线定义的区域分为：地表危险物和障碍物。（1）地表危险物（TERRAIN_HAZARD）是一个矩形的地理区域。每个方格设定最小安全高度。（2）障碍物（OBSTACLES），设定为由中心圆半径和最低安全高度构成的圆柱型。系统使用不同的多个圆柱体模拟一个障碍物。

2 MSAW告警处理的航迹标准

MSAW告警处理的标准条件是根据一个系统属性MSAW_ ELIGIBILITY设定的。如果MSAW_ELIGIBILITY属性指明一个飞行计划满足MSAW告警使用，而且以下所有的条件都满足，那么该飞行计划的系统航迹应该进入MSAW告警计算：（1）这个航迹没有在预先设定的抑制区内。（2）这个航迹不是在二次代码抑制范围（系统参数：RDF_RAC_INHIBITED_CODE）内的二次代码。（3）这个航迹没有过期（航迹的高度更新时间大于系统参数：RDF_AGED_ ALTITUDE）或者航迹高度不是未知。（4）这个航迹和一个飞行计划在管制（controlled）、移交（handed-over）或首次移交（handed-over first）的状态航班相关。（5）相关的飞行计划没有在抑制（HOLDING）状态。（6）相关的飞行计划的航班号不在系统设定的航班号抑制组中（RDF_RAC_INHIBITED_CALLSIGN）。（7）如果离线参数RDF_ MSAW_VFR_ACT被设定为TRUE，那么此航迹不能是遵循目视飞行规则的航迹。

注：管制员对指定的飞行计划能够抑制告警的声音和显示。

3 MSAW告警处理

每n个系统周期MSAW告警（MSAW_UPDATE_PERIOD）进行更新计算。

为了探测和地表危险区的冲突，MSAW功能进行如下计算：（1）使用每个雷达马赛克区域自动离线生成的地表危险物的列表，确定系统航迹在前探时间（MSAW_LOOK_AHEAD_TIME）内将要穿过的地表危险区。（2）确定每个通过预测系统航迹的高度和系统中每个地表安全高度的最大高度（最小安全高度块的高度+垂直安全边界），确定垂直冲突的时间间隔。（3）当探测到一个垂直冲突，确定地表危险区是否和系统航迹在水平方向上的预测矢量有重合。确定水平方向上的冲突时间间隔。（4）当水平和垂直的时间间隔重叠时，计算冲突时间。

系统航迹预测值等于（最低安全高度+垂直安全边界）时，认为航迹是在MSAW区域外。

4 MSAW冲突级别处理

当冲突发生时，冲突的等级由一个增长的冲突探测计数表示。当之前计算出的告警没有再次探测到告警时，一个避免告警计数会增加。

M=（n-1） * MSAW_UPDATE_PERIOD + 1，n是连续避免冲突的次数。

当M大于MSAW_INTENSITY_THRESHOLD参数时，冲突解除。

当M等于0时，冲突再次发生。

如果冲突等级超过一个最大值（MSAW_INTENSITY_ THRESHOLD）或者在告警时间（MSAW_WARNING_TIME）内探测到有告警，那么会有一个告警在人机界面显示。

5 MSAW告警的记录特点

当系统发出MSAW告警时，系统会记录下当时的数据，警告输出包括以下信息：（1） 特定系统航迹的航迹号;（2）相关的MSAW区域;（3）冲突的状态（初期，迫近，或解除）;（4）冲突的级别;（5）计算出的冲突时间。在一个现存的冲突解除时或当航迹变成不符合计算条件时发生“解除告警”。

系统Trace主机对MSAW告警数据进行收集，每当探測到MSAW时系统都会记录以下数据：（1）相关航迹的航班号和未相关航迹的二次代码;（2）相关的MSAW告警区域;（3）预测的位置和高度;（4）冲突开始和结束的时间。

在THALES系统探测到有MSAW告警时，在日志中会出现Alert raised：IRDP_START_MSAW_ALERT一行。之后会写明发生告警飞机的航班号和系统为其分配的航迹号，以及发生告警时飞机所处的经纬度。

在Alert raised一行出现之前，系统进行航迹的告警合格性判断。内容包括MSAW告警区域的名称，MSAW告警高度加上飞行边界的值，预测的最低高度，预测的最高高度，以及将要发生告警的时间。

在系统计算出此航班不满足MSAW告警条件时，出现Alert raised： IRDP_STOP_MSAW_ALERT一行，并在之后记录飞机的航班号、航迹号以及取消告警时的经纬度。

6 结语

本文总结了MSAW告警的原理和告警的处理条件，为THALES空管自动化系统的告警分析和告警控制提供了参考，使用者可以根据相关告警参数的修改，在减少虚告警和保障飞行安全上找到平衡，更好地为管制员服务。

参考文献

[1] 中华人民共和国民用航空行业标准MH/T 4022-2006《空中交通管制自动化系统最低安全高度告警及短期飞行冲突告警功能》[Z].2006.