浅谈DCL和D-ATIS在民航空管中的应用

浅谈DCL和D-ATIS在民航空管中的应用

摘要：民航空管飞机起飞前放行服务（DCL）及航站自动情报服务（D-ATIS）是空中交通管制的一项重要服务内容，目前随着我国大型民用机场日架次的显著

增长，传统的采用语音放行模式已经逐步被DCL和D-ATIS取代，解决了单一放

行频率信道拥挤、话音歧异、管制员负荷繁重等问题，保证了起飞前放行的服务

质量。

关键词：起飞前放行系统DCL；数字自动航站情报服务系统D-ATIS

1.数字空管集成系统背景和数据链路通信介绍

1.1 数字空管集成系统背景

上世纪九十年代，基于数据链通信的航空管制与信息服务系统DCL和D-ATIS

系统已经在全世界多个国家和地区的众多机场得到成功应用，中国作为航空大国，实施基于数据链的航空管制与信息服务新技术，并且与国际先进空管技术的接轨

势在必行。2001年中国民航甚高频数据通信网投入使用，国内大部分客机都要求

加装飞机通信与报告（ACARS）设备，随着地面和空中飞机通信设备的完善，我

国大规模使用地空数据链技术的硬件条件已经具备。

1.2 地空数据链通信及协议

2016年12月，我国民航完成29个机场的 DCL和D-ATIS系统的建设，通信

方式主要依赖甚高频VHF地面站和卫星通信以及网络运行控制中心和相应的网络

通信设备，终端用户为飞机机组和空管系统管制员。通信数据流分为上行数据流

和下行数据流。流程如下图：

使用协议 ARINC623--面向字符的空地数据传输协议给出ACARS系统中面向字符的飞机与地面系统间的数据传输标准，使用该协议，可使飞机成为地面命令控制管理系统的一部分。

ARINC620数据链地面系统标准接口说明，服务提供商与数据链地面用户之间进行数据交互时必须满足的字符数据接口，同时为地面数据链用户研发相应的应用系统提供必要的信息。

1.DCL和D-ATIS系统结构和系统功能

DCL和D-ATIS是中国民航数字空管系统的主要组成部分，机场终端部分的系统模块有主备DCL服务器、主备AFTN和BGS网关、主备交换机、主备D-ATIS终端及主备DCL终端、监控系统和管制员人机界面HMI。

2.1各部分功能介绍

2.1.1 主备DCL服务器：负责处理管制员和飞行员之间的双向通信，通信内容包含所有传统服务信息以及新增报文服务信息、管制员和飞行员自由信息等等，此外还保证各个接点之间的通信正常并将信息写入数据库，结合数据库内容并实现信息交互，接收飞机下传报文和发送上传报文要求实时准确可靠，通信流程设计采用握手机制，一次正常放行通信过程飞行员和管制员要完成4次通信握手，以充分保证放行通信服务的可靠性。

2.1.2 主备数字化航站自动情报服务D-ATIS终端：由用户系统通过AFTN 网关引入气象报文并分解处理，结合本场跑道信息生成ATIS信息，汇总到D-ATIS服务器处理后，通过合成语音（TEXT-TO-VOICE）和数据链方式上传飞行员以提供起飞降落阶段所需要的有关机场气象情况和机场状况信息。主要功能：连接AFTN网，接收气象报文；连接D-ATIS服务器，发送ATIS信息报文；自动分解显示气象报文，自动生成ATIS信息报文到D-ATIS服务器；为管制员提供便捷的人机界面，提供信息修改功能；自动形成语音信号实现自动通播、插播功能；插播内容没有限制，管制员根据地面情况，随时添加修改插播内容；提供用户信息系统，确保管制员的操作计入数据库，以备查询。

2.1.3 AFTN网关和BGS网关:AFTN网关和BGS网关运行在同一服务器，采用双机冷备分机制，AFTN网关分别与自动转报机的两路AFTN信道连接，接收处理AFTN报文后选出DCL所需报文写入DCL接口，为DCL提供报文数据；主备BGS 网关启动后自动连接民航数据通信网控中心，是本地系统与机组之间信息交互的桥梁，实现地空信息的传递和接收，根据信息报文类型，收发地址进行判断和过滤，符合条件的报文以系统设定的格式发送给DCL服务器实现报文的传输，上行报文无须过滤。网关系统中重要的一个服务是keepalived，该服务运行在网关路由器集中器（BGS网关和AFTN网关）的后台，负责启动ACTIVE MQ、Redis和BGS网关程序以及AFTN网关程序后生成虚拟IP，keepalived服务负责监控网络状态，虚拟IP状态，运行的MQ REDIS BGS网关程序和AFTN网关程序的实时状态，对发生故障的服务器进行重启动，无法修复时进行主备切换。

2.1.4 人机界面HMI：管制员与DCL和D-ATIS的交互接口，信号包括传统的服务信息、报文服务信号以及管制员与飞行员自由信息等。

3、DCL和D-ATIS的操作流程规范

3.1 DCL操作流程规范包括：

3.1.1初始化设定：查看激活的飞行计划，设置当前的航站情报服务标识和使用的跑道。

3.1.2等待放行请求并进行响应

3.1.3对航班进行放行处理并发送放行信息。

3.1.4等待航班信息的逻辑确认

3.1.5等待机组对于航班放行信息的确认

3.1.6当无法进行数字化放行时，管制员要通过话音方式完成放行服务

3.1.7当DCL未完成航班放行时，可手动更新电子标签状态。

3.2 D-ATIS的操作流程规范

飞行员通过记载数据链设备向地面下发ATIS请求信息，地面服务系统接受

到请求后，验证报文的有效性，根据服务请求类型将最新的ATIS信息报文通过

数据链上传给飞机，飞行员进行确认。

4、服务效果

基于DCL服务对比传统话音通话放行服务，平均每架次节省7.5 秒，提升放

行信息获取的安全性，避免放行话音通道的拥挤。

基于D-ATIS服务对比机组在起飞、落地阶段监听传统语音甚高频通播服务，平均每架次接节省2.67分钟，提升信息获取的安全性，大幅度提升ATIS数据获

取的范围。航空公司基于民航数据通信公司VHF低空数据链通信可以免费使用

DCL和D-ATIS服务。

5、运行维护

机场终端部分要严格执行设备日周月季维护，维护重点各有侧重，日维

护主要服务器的软硬件状况、专线和拨号线路进行检查，周维护要进行服务器的

切换操作，数据库的检查等。

6、结语：

随着通信和网络技术的快速发展，民航系统正在将高科技运用在生产实践中，相信民航数字化空管系统DCL和D-ATIS 将对民航交通运输发挥越来越大的作用。

参考文献：

[1]数据链起飞前放行（DCL）系统技术应用[J]. 牛欣妙.科技视界.2018(14)

[2]民航DATIS系统解析[J]. 郝晋齐.硅谷.2012(05)