SkyNET-X空管自动化系统增强型APM告警原理及日志分析

SkyNET-X空管自动化系统增强型APM告警原理及日志分析【摘要】民航湖北空管分局终端区项目的主用自动化系统为北京华泰英翔空管技术有限公司的SkyNET-X系统，该系统提供强大、灵活及高度自动化的空中交通管制辅助功能，其中包含了一些新功能。本文介绍了新功能中的增强型APM告警原理及其日志分析，加深对APM告警的理解，为告警分析提供参考。【关键词】SkyNET-X系统；空管自动化；APM告警华泰英翔Skynet-X空管自动化系统是北京华泰英翔空管技术有限公司生产的多雷达处理空管自动化系统。作为民航湖北空管分局终端区的主用空管自动化系统，SkyNET-X提供给管制部门监视数据目标显示和飞行计划及电报处理、相关、告警等主要功能，同时提供了强大的日志服务器帮助技术人员分析问题。1、APM告警简介SkyNET-X系统是由安全网及监控处理模块SNMAP（SafetyNetsandMonitoringAidsProcessing）提供告警功能，冲突告警CA（ConflictAlert）和最低安全高度告警MSAW（MinimumSafeAltitudeWarning）这两项告警是空管自动化系统最基本的告警。此外，自动化系统还需提供其他重要告警，如危险区侵入告警，偏航告警，偏离指令高度告警等等。进近航道监视（ApproachPathMonitoring，以下简称APM）告警也是自动化系统中重要的告警之一，当已和计划相关并且指定了降落跑道的航迹切入五边进入最后进近阶段时，空管自动化系统开始监视它的位置和高度，如果偏离了对应跑道设定的正常下滑降落区，航迹将会出现APM告警，划设APM告警的目的是为了让航空器进入MSAW抑制区的时候可以无缝监控航空器的高度状态是否正常。2、增强型APM告警原理SkyNET-X空管自动化系统对每一个位于最终进近区的相关航迹进行APM告警处理，最终进近区域的定义包括以下几项：（1）跑道名称及其方向，跑道上接地点的位置（2）APM区域，应用APM处理的区域，由距接地点的径向距离定义（3）APM告警区，如果在其中检测航空器，将在其中生成告警（4）APM告警抑制区，抑制此区域内航空器的APM告警（5）预计航空器最后进近的区域最终进近区域的俯视图和侧视图如图1，图2所示。图1最终进近区域俯视图图2最终进近区域侧视图SkyNET-X自动化系统的离线文件AIRPORT_RUNWAYS.ASF中定义了最终进近区域，该文件的部分参数如图3所示图3AIRPORT_RUNWAYS.ASF其中，APM告警涉及到以下几个参数（1）LOCATION：接地点（2）APMD：APM区域半径（3）WID：航道半宽度（4）LAT：航道侧偏角（5）INHIBIT：APM抑制区半径（6）GLIDE：GLIDEANGLE下滑角（7）GLDET：GLIDEANGLETOLERANCE下滑角容差由上述示意图以及AIRPORT_RUNWAYS.ASF中定义的相关参数可知，APM区域为：在水平方向上，以接地点为圆心，APMD为半径的半圆；在垂直方向上，APM区域上表面为斜面，斜面的最低点是与跑道的接地点，斜面与跑道的角度为飞机下滑角GLIDE。正常下滑降落区域为：在水平方向上，以跑道中轴线为对称轴向左右两边各扩充一段距离WID，并且将扩充后左右两边的边界与探测区起始边为角顶点，向外各转一个角度LAT，形成一个类似扇形的水平覆盖区域；在垂直方向上，以APM区域的上表面斜面，上下偏转一个角度GLDET，之间所夹的区域。航迹在正常下滑降落区域不会产生APM告警。SkyNET-X自动化系统对符合以下条件的监视航迹进行APM处理：（1）监视航迹与飞行计划相关联（2）相关的航迹在最终进近区域（3）飞行计划中分配的跑道定义了最终进近区（4）监视航迹具有有效的计算气压高度SkyNET-X系统的APM算法对每一个符合条件的监视航迹进行水平和垂直两个方向的检查，在水平方向上偏离正常下滑降落的扇形区域时，应生成APM告警。在垂直方向上，当航迹低于下滑道（下滑角小于GLIDE-GLDET）时，或航迹的实际下降速度超过MSAW_MAX_RATE_VALUE（离线文件MSAW_DAIW_PARAMETERS.ASF文件中定义）时。系统会生成APM告警。此外，武汉现场的SkyNET-X自动化系统对APM告警做了增强，离线文件MSAW_DAIW_PARAMETERS.ASF文件中定义了参数APM_UP_ENABLED，当APM_UP_ENABLED设置为TRUE时，便开启了APM_UP告警功能，此时，当探测到航迹在下滑道上方（下滑角大于GLIDE＋GLDET）时，将提供APM_UP告警，以便通知管制员更好的了解复飞情况。3、日志分析SkyNET-X系统提供了TRACE服务器用来收集系统各节点的日志，维护人员在调查问题时，需经常查看相关的日志文件，分析其中的有用信息。常关注的节点主要有MMI，FDP，MSTS，SNMAP等节点，其对应的关键日志文件如表1。表1节点及其对应关键日志文件节点日志名称日志说明MMI（人机界面）ASDxxx.of.x主要用于空中情况显示区域、航迹、标牌、相关和解相关、雷达简标牌创建、修改和删除等管制操作显示；FDP（飞行数据处理）FDPxxxFPLOPER.of.lzo.x飞机计划业务处理，包括报文处理、计划生命周期演进、剖面计算、航路处理、电子进程单投递计算等几乎所有跟业务处理相关的信息；FDPxxxFDXOPER.of.lzo.xFDP报文接收与发送处理信息，以及报文的部分语法检查；FDPxxxMDXOPER.of.lzo.x4029.3同步报文的接收与发送处理信息FDPxxxOPQOPER.of.lzo.x错报处理、分合扇处理等MSTS（多传感器航迹系统）GxxxMSTOPER.of.lzo.x雷达状态信息，报文错误等。SNMAP（安全网及监控处理）SNMxxx_OPER.of.lzo.x各种告警问题

航迹和计划相关问题。以APM告警日志为例，当产生APM告警时，在TRACE服务器中，对应时间文件夹下的SNMAP文件夹中的SNMxxx_OPER.of.lzo.x日志，应记录产生APM告警的航班号、APM冲突状态、APM告警开始位置与时间、APM告警结束位置与时间等信息。维护人员远程到TRACE服务器上，打开对应日志，输入StartAPM关键字，截取的关键信息如下：AircraftisintheAPMZoneGENERAL01:05:52MST=>AircraftisinAPM，DisableMSAWGENERAL01:05:52MST=>IN_APM_AREA:TRUE.INHIB:FALSE.APM:TRUE.DPM:FALSE.APM-UP:FALSEStartAPM_NORMalertforCES5687at3049N11417EAPMW_DETECTION_COUNTER:2APMW_INTENSITY_THRESHOLD:2上述日志片段中，维护人员可得到航班产生APM告警的时间及位置，结合该航班的飞行计划日志，分析出该航班产生APM告警的原因为分配了错误的跑道，使用了错误跑道的APM区域。4、结语本文介绍了武汉终端