孫琰玥 王小為

摘要：在空管自動化系統(tǒng)中，實現系統(tǒng)航跡與飛行計劃的相關，是空管自動化系統(tǒng)的核心功能之一。本文通過對一次成都英德拉自動化系統(tǒng)兩架航班標牌相關錯誤的案例分析，詳細闡述了自動化系統(tǒng)的相關處理機制，分析了航班標牌異常的原因，并提出了INDRA系統(tǒng)相關功能的優(yōu)化方法，以減少管制運行風險。

關鍵詞：系統(tǒng)航跡；飛行計劃；標牌；相關

引言

空管自動化系統(tǒng)作為民航空管部門對空指揮的核心系統(tǒng)，通過處理監(jiān)視數據和飛行數據等信息，為管制員提供飛行勢態(tài)顯示和告警處理等功能。監(jiān)視數據處理主要包含對目標進行監(jiān)視、跟蹤、融合，提供航空器的空中位置，包括速度、高度和航向等信息，為飛行數據處理系統(tǒng)提供與航跡相關所需的航跡信息。飛行數據處理實現民航電報、飛行計劃的處理、應答機代碼的管理、飛行航跡的計算、實現航跡與計劃的關聯(lián)、管制的移交和協(xié)調、扇區(qū)的管理等功能。

空管自動化系統(tǒng)接收、處理監(jiān)視數據和飛行數據這兩方面的信息并將其進行綜合，為管制員提供航班空中交通實時動態(tài)。這兩類信息綜合的關鍵是準確實現兩者的相關，即實現飛行計劃與目標航跡的一一對應，給管制員提供正確的空中態(tài)勢顯示。

2018年6月6日晚上8時許，正值成都管制區(qū)域航班流量晚高峰時段，成都主用英德拉自動化系統(tǒng)（以下簡稱INDRA系統(tǒng)）上出現航班CES9698的標牌錯掛為CES5822的現象，立即引起了成都技術保障部門的高度重視，技術人員立即通過系統(tǒng)回放、航班日志查詢等方法，初步判斷引起標牌掛錯的原因為航跡相關錯誤所致。本文從飛行計劃歷史信息入手，找出兩航班相關錯誤的原因，結合成都INDRA系統(tǒng)航跡相關原理，詳細分析了兩航班相關異常的具體原理，并對INDRA系統(tǒng)SNET相關功能的問題提出了改進和建議。

1 飛行計劃解析

為了分析兩架航班航跡相關錯誤的原因，首先查看它們的飛行計劃歷史信息，摘取其中的主要信息顯示如下表：

解讀兩航班的報文信息分析如下：

航班CES5822于08：12：23收到FPL報文，起飛機場ZBDS，落地機場為ZPPP；11：11：17收到的DEP報文中含有二次代碼信息SSR=A4152，此二次代碼的狀態(tài)屬于PRELIMINARY；在11：39：14時計劃狀態(tài)變更為NOTIFY，此時檢查它收到的DEP報中的二次代碼A4152在成都INDRA系統(tǒng)中可用，ASSR=A4152；12：02：31，航跡和計劃通過ASSR相關；12：11：19建立系統(tǒng)航跡，由SDD32席位手動去相關。12：12：13由SDD12席位通過S模式手動相關；12：12：31，手動修改二次代碼ASSR=A4066。

航班CES9698于07：01：54收到FPL報文，起飛機場ZSYT，落地機場為ZUUU；10：22：28收到的DEP報文中含有二次代碼信息SSR=A4152，此二次代碼的狀態(tài)為PRELIMINARY；11：52：41時計劃狀態(tài)變更為NOTIFY，此時檢查它收到的DEP報中的二次代碼A4152由于已經被CES5822占用，重新分配ASSR=A2000；12：08：37收到EST報文中二次代碼信息為A4152，系統(tǒng)檢查該二次代碼不可用，PSSR=A4152；12：11：37席位手動協(xié)調，修改ASSR=A2000；12：11：59創(chuàng)建系統(tǒng)航跡；12：12：11航跡和計劃通過S模式相關；12：13：02手動修改二次代碼ASSR=A4152。

而通過回放INDRA系統(tǒng)的屏幕錄像發(fā)現：真實航跡CES9698在12：02：34錯誤地掛上了CES5822的標牌，12：11：22手動去相關后，于12：12：14重新相關上了正確的標牌CES9698。CES5822的真實航跡于12：12：18標牌相關正常。圖1為回放截取的兩航班相關錯誤和相關正常的圖片。

如圖1（a）所示，CES9698的航跡錯誤地掛上了CES5822的標牌（圖中已標注）。而在距CES5822錯誤相關標牌東北方向51.6公里處（圖中橙色連線所示），存在另一個未相關的真實的CES5822（黑色）的S模式航跡。圖1（b）兩航班均正常相關。

根據INDRA系統(tǒng)中兩架航班掛錯標牌的現象，并結合它們的飛行計劃歷史信息分析得知，由于兩個航跡都收到了相同的二次代碼，且兩個航跡的距離相近（經測量相距30公里左右），CES9698的航跡錯誤地與CES5822的計劃進行了相關，導致了CES9698錯掛成CES5822的標牌。

2.INDRA系統(tǒng)航跡相關原理

成都INDRA系統(tǒng)中的安全網及告警服務器SNET接收實時的經監(jiān)視數據處理服務器SDP融合處理后的系統(tǒng)航跡數據，計算、建立飛行計劃數據與系統(tǒng)航跡數據之間的相關關系，一旦系統(tǒng)航跡與飛行計劃相關聯(lián)，實現對應關系后，在管制席屏幕上，該飛行計劃信息就會顯示在對應系統(tǒng)航跡上，給管制員提供一個精確的飛行交通情況。

只有當航班進入管制區(qū)內，計劃航跡才可能與該航班的航跡相關。對已經進入相關區(qū)的系統(tǒng)航跡，查找與之相關條件符合的飛行計劃。為了確保雷達航跡和飛行計劃相關的正確率，INDRA系統(tǒng)對自動相關進行了嚴格的條件檢查，只有同時滿足以下四個條件時才允許系統(tǒng)航跡與飛行計劃自動相關。

（1）系統(tǒng)航跡沒有重碼

如果系統(tǒng)航跡正處于重碼告警DUPE狀態(tài)，即同時存在有兩個相同SSR代碼或ADS-B/ADS-C呼號相同的系統(tǒng)航跡，即使這兩個系統(tǒng)航跡之間的距離較近（離線定義參數），系統(tǒng)不會對這兩個系統(tǒng)航跡進行自動相關計算。

（2）有對應的飛行計劃且飛行計劃狀態(tài)滿足相關條件

無論進港航班還是出港航班，在INDRA系統(tǒng)中只有處于NOTIFY或ACTIVE狀態(tài)的飛行計劃才允許與系統(tǒng)航跡自動相關。

（3）航跡的標識和飛行計劃必須一致

若是二次雷達航跡，則雷達航跡的二次代碼（SSR）與飛行計劃分配的二次代碼（SSR）必須一致；或S模式中航跡24位地址碼與計劃中24位地址碼必須一致（目前系統(tǒng)暫未采用此功能）；若是ADS-B/C航跡，則其航班號與飛行計劃的航班號必須一致，系統(tǒng)航跡與飛行計劃才能進行相關。

（4）航跡與計劃軌跡的位置相近

目前，成都INDRA系統(tǒng)離線定義，系統(tǒng)航跡與飛行計劃的計算軌跡距離設定在50nm以內，才能進行相關。

3 相關錯誤原因分析

在本次案例中，CES9698和CES5822同屬經過相鄰管制情報區(qū)進入成都區(qū)域的進港航班，且距離較近，起飛報中分配了相同的二次代碼A4152，航跡和計劃在相關時同時滿足：

（a）有對應的飛行計劃，且飛行計劃處于NOTIFY狀態(tài)，滿足相關條件；

（b）航跡的二次代碼和飛行計劃一致，滿足相關條件；

（c）兩個航跡與計劃軌跡的位置相近，且兩航跡的位置距離小于離線設定，滿足相關條件。

滿足以上3個相關條件，導致二次代碼相同的兩航班在進入相關區(qū)的系統(tǒng)航跡在距離相近、時間相近的情況下產生了相關錯誤，導致CES9698的航班錯誤地掛上了CES5822的標牌。但是，比對INDRA系統(tǒng)航跡與飛行計劃自動相關的四個必要條件發(fā)現，并不滿足系統(tǒng)航跡沒有重碼才能自動相關這一必要條件。INDRA自動相關要求：如果系統(tǒng)航跡正處于重碼告警狀態(tài)，即使同時存在有兩個相同SSR代碼或呼號相同的系統(tǒng)航跡，系統(tǒng)不會對這兩個系統(tǒng)航跡進行自動相關。理論上，存在重碼告警的系統(tǒng)航跡不應進行自動相關，不會導致相關錯誤的現象發(fā)生。

CES9698標牌相關錯誤以后，CES5822的航跡及標牌上出現了以下告警，如圖2所示：

（1）黃色“RO”。黃色“RO”為系統(tǒng)航跡偏離計劃航跡產生的航跡偏離告警，說明INDRA系統(tǒng)已經檢測到CES5822的實際航跡與計劃航跡偏差較大（航跡相關錯誤所致）；

（2）黃色“CS”。黃色“CS”告警這是由于自動化系統(tǒng)接入S模式雷達后，可以根據航班號或者二次代碼的任意一個條件進行相關，因此可能出現根據呼號相關的標牌二次代碼不一致的情況，或者根據二次代碼相關的標牌呼號不一致的情況。當呼號不一致時，航跡標牌頂端出現黃色“CS”字符提示，此告警可以提醒管制員，主動檢查航班呼號是否一致。

（3）航跡符號變?yōu)辄S色。CES9698（錯掛為CES5822）的航跡符號顯示為黃色，這是因為INDRA系統(tǒng)中若存在相同的二次代碼或者呼號，將產生DUPE告警，航跡符號采用黃色標識以提醒管制員注意。

由此可見，INDRA系統(tǒng)雖然將CES9698的標牌自動相關錯誤，但系統(tǒng)產生的幾項告警提示能夠較為有效的提醒管制員檢查航班動態(tài)信息的正確性。

4 改進及建議

此次成都INDRA系統(tǒng)出現相距較近、分配的二次代碼相同的兩進港航班，航跡與計劃相關錯誤導致掛錯標牌的現象雖然是偶發(fā)情況，但也暴露出系統(tǒng)在自動相關時的一些問題，若某地區(qū)持續(xù)采用較短時間內二次代碼重用的機制，就會不斷出現幾個相同二次代碼的航班先后進入成都區(qū)域導致自動化系統(tǒng)大面積掛錯標牌的情況，這必然帶來較大的安全風險。INDRA系統(tǒng)可以考慮從以下幾個方面改進安全網及告警服務器SNET的相關功能：

（1）系統(tǒng)航跡存在重碼時不自動相關。如果系統(tǒng)航跡正處于重碼告警DUPE狀態(tài)，即同時存在有兩個二次代碼或呼號相同的系統(tǒng)航跡，即使這兩個系統(tǒng)航跡之間的距離較近（離線定義參數），系統(tǒng)不會對這兩個系統(tǒng)航跡進行自動相關計算。雖然之前這就是INDRA系統(tǒng)設定的自動相關的必要條件之一，但從此次異常事件來看，此條件并未生效，需要改進。

（2）航偏距超過指定的范圍時不自動相關。航班飛行時偏離航路的距離如果超過系統(tǒng)參數指定的允許航偏距（離線定義參數），也不允許飛行計劃與航跡自動相關。

針對目前成都INDRA自動化系統(tǒng)SNET相關功能存在的問題，通過本文的分析和研究，對系統(tǒng)航跡和飛行計劃自動相關提出更高要求的約束條件，建議INDRA系統(tǒng)修改自動相關的有關程序，提高空管自動化系統(tǒng)自動相關的正確性和準確率，這將有助于為管制員提供更加安全、優(yōu)質的空中交通管制服務，提高民航系統(tǒng)的整體保障能力，提高空管效率和整體服務水平。維護人員針對出現的各種問題及早關注、盡早解決，不斷汲取經驗，推動空管自動化系統(tǒng)更好的應用和發(fā)展。

參考文獻：

[1] European Secondary Surveillance Radar（SSR）Code Management Plan，ICAO EUR DOC 023，First Edition 2010.

[2] 李小鵬.INDRA空管自動化系統(tǒng)技術操作手冊[Z].民航西南空管局.2013.