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摘要：随着民航机场航班量的不断增长，机场系统设备正朝着集成化、系统化和智慧化的方向发展，对民航机场场面航空器和场内车辆实施监视管理的作用日益突出，目前部分机场的航空器和场内车辆移动是通过目视等传统方式进行监视的且多种监视信号孤立存在，指挥过程存在错、忘、漏和受环境影响大等缺点，对机场场面航空器和车辆管理与调度带来了巨大的困难，也与快速增长的机场吞吐量不相匹配，本文重点论述了实现基于监视数据处理、冲突告警处理及飞行数据处理的机场场面监视自动化处理系统的功能开发及应用。

关键词：监视数据处理、冲突告警处理、飞行数据处理

随着民航机场航班量的不断增长，机场内航空器、场内车辆不断增多，如何对航空器和场内车辆进行有效监视管理，如何集成多种监视信号源，提高运行效率，同时杜绝安全事故发生是本文的研究重点，本文阐述的功能是通过对监视数据处理、冲突告警处理、飞行数据处理等实现对机场的跑道、滑行道、站坪、机场或附近其他机动区域的移动和静止物体（包括航空器和场内车辆）提供可靠、准确和清晰的显示图像；为机场塔台管制人员提供机场本系统覆盖范围内所有航空器和场内车辆准确、连续、实时位置和标牌显示；系统采用适当的安全逻辑，提供及时准确提供相应告警信息，实现对机场地面活动目标的人工及自动路由规划功能。

1 机场场面监视自动化处理系统的功能设计与开发

机场场面监视自动化处理系统由前端管制席位软件、技术维护席位软件、监控席软件、后台管理软件、高性能服务器等端硬件组成。系统采用分布式、客户/服务器（C/S）、开放式系统架构。

系统采用局域网作为系统内部信息传输、交互的基本通道，系统网络由数据接口子网、核心运行网、管理网三个部分组成。其中核心运行网包括A、B两个相互独立互为备份的核心工作网，主要承载态势监视、告警与管制服务的业务类工作，管理网（S网）用作系统维护、数据发布和重演，数据接口子网用于实现与外部系统的数据交互。

系统配置了高性能服务器用于进行监视数据处理、飞行数据处理、告警处理、路由规划、数据记录和回放等处理，系统的服务器均采用双机冗余配置，实现双机主/从热备份的体系结构。当双机系统中的某个组成产生故障时，将进行自动无缝隙切换，不影响系统的正常工作。系统配置了外部接口设备用于外部数据信号引接。

1.1监视数据处理

为了保证参与监视数据处理的数据质量，同时减轻后端处理的负担，系统接入包括场面监视雷达信息、多点定位信息和ADS-B信息等各种监视数据时都会先经过前置处理模块进行预处理，筛选整理后再进入监视数据处理模块进行航迹的生成和维护等工作。

监视数据处理接收预处理模块发送过来的预处理过后的监视数据，通过同类型监视数据处理模块，生成合成雷达航迹、合成ADS-B航迹，合成场面监视雷达（SMR）航迹、合成多点定位（MLAT）航迹，再送往融合模块生成综合的系统航迹。

1.2告警处理

系统告警分为三类：重要告警、一般告警和提示。重要告警包含跑道冲突告警、无指令进入跑道告警、禁区侵入告警、进近航道监视告警等10项。其中，跑道冲突告警功能包括一般告警和重要告警，并能产生清晰、明确的音频和视频告警信号。

在管制席位上对应的告警字段将以醒目的红色显示在相应航空器的标牌上，跑道冲突告警符合欧洲空中航行安全组织（Eurocontrol）的高级场面活动引导与控制自动化系统（A-SMGCS）的功能标准。产生跑道冲突告警时，系统对产生告警的航空器和跑道进行高亮显示。

跑道冲突的情况主要包括以下3种：

一是当进港航班已经进近到临降落区并且对准跑道正准备降落，此时跑道上有目标（包括进港落地未脱离、穿越、未知目标）仍处在跑道范围内。系统将实时计算降落航班与跑道头的距离，如果降落航班距离跑道头小于一定距离（可离线配置），则发出严重的跑道入侵告警，管制界面上会有相应的告警提示。

二是当进港航班已经进近到临降落区并且对准跑道正准备降落，跑道上有出港航班准备起飞。

若进港航班已经进近到临降落区正准备降落时，跑道上离港航班正准备起飞，系统会实时计算两者的位置和速度。若进港航班与跑道头距离小于预先设置的参数值，而离港航班尚未滑跑或者起飞时，系统发出严重的跑道侵入告警。直至出港航班脱离跑道或者起飞速度超过预先设置的参数值时，才停止告警提示。

三是有出港航班准备起飞

当有出港航班进入跑道有起飞趋势，系统会实时计算出港航班的速度并探测在该出港航班的前方跑道范围内的目标（包括进港落地未脱离、起飞未完全离开、穿越、车辆）。当出港航班开始滑跑（速度大于一个离线设置值），而在其前方的跑道范围内有其他目标时，发出严重跑道入侵告警。

1.3飞行数据处理

系统统的飞行数据处理功能采用独立的飞行数据处理模块实现，并与空中交通自动化系统、机场机坪管制移交系统实现飞行数据处理的交互和同步。系统能够实现机场塔台与终端、机场塔台与机坪之间的无缝协调和移交。

飞行数据处理实现飞行电报、飞行计划、CDM数据、DATIS数据等接收、存储、处理、更新飞行数据，所有飞行数据计划都存储于飞行数据记录中。其中飞行计划处理模块支持飞行计划生命周期管理功能，对飞行计划的多种状态连续且进行基于事件驱动管理，并提供放行、地面、塔台各席位相关场面状态同步、显示等管理功能。

2 结语

基于监视数据处理、冲突告警处理、飞行数据处理的机场场面监视自动化处理系统的功能，针对民航机场场面交通量大、航空器状态变化多、保障车辆多等特点，系统采用经生产检验的安全逻辑，提供及时准确提供相应告警功能，实现对机场地面活动目标指挥调度。系统上线后有效减少航空器场面冲突，提高了机场运行安全裕度，同时提升了机场运行效率。系统具备广阔的实际应用和推广前景。该系统已在珠海金湾机场实施，后续可推广至其他机场，为中国民航发展贡献技术力量。

从民航安全和效率的角度考虑，下一步研究的重点是民航塔台管制自动化系统，甚至是智慧塔台系统，实现机场场面运行畅顺和提高管制安全运行水平的目标。