高级机场场面活动引导控制系统介绍

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专业探索 空中交通管制 /ATC
高级机场场面活动引导控制系统介绍
Introduction to advanced-surface movement guide and control system
民航局空管局 霍振飞
一、简介 随着航空运量的迅猛增长, 机 场规模不断扩大, 机场场面活动日 趋复杂, 已成为影响机场飞行安 全、 吞吐量和运行效率的重要因 素, 因此, 对机场场面活动目标进 行自动化管理已成为世界各国大型 机场建设的主要目标之一, 为实现 这一目 标 , 自 20 世 纪 90 年 代 后 , 一些欧、 美民航发达国家提出了高 级机场场面活动目标引导及控制系 统的概念 (advanced-surface movement guide and control system, 以 下 简 称 “A-SMGCS 系 统 ”), 并 逐 渐 发 展 成 为 ICAO 推 荐 的 标 准 系 统。 A-SMGCS 系 统 是 一 个 能 为 机 场航空器和车辆等运动目标提供自 动化的监视、 控制、 路径规划及滑 行引导服务的综合集成和自动化管 理 系 统 ; A-SMGCS 系 统 能 够 保 证 机场地面活动在处于机场能见度运 行标准内的任何天气条件下的安全 水平和运行效率。 按照 ICAO 的标准, A-SMGCS 系统可划分成 5 个功能等级标准, 各机场可根据实际情况分步实施, 最终达到通过对地面灯光的控制完
(SMR)、 多点相关监视 (MDS) 等 系统输出的目标监视数据, 通过多 元数据融合处理, 对在机场场面覆 盖范围内运动的航空器和车辆进行 连续的定位与标识, 在管制员席监 视界面上显示机场场面运动目标的 运行态势和运行环境, 这一功能即 使低能见底等恶劣天气条件下也不 会降低机场运行的安全标准。
比选器监视CCM模块、 CIM模 块和SCM模块的运行状态, 实时监 测线路故障检测, 并在故障出现时 将故障信息通过显示界面显示和 FAULT指示灯显示。 CCM模块出现 故障后, SCV-200进入应急工作模 式, 实现操作台同与SCM相连的收
发机直接连通, 以保证基本双向通 话功能。 还可以通过监控软件, 将 故障信息报告给监控终端。
8) 来自助航灯光系统输出的 灯光状态信息。
上述 8 类信息经 A-SMGCS 系 统处理后, 除能够产生管制员进行 机场场面管制运行所需要的辅助决 策 信 息 外 , A-SMGCS 系 统 还 能 向 其他空管系统输出如下信息:
1) 向助航灯光系统输出灯光 控制信息;
2) 向停机位分配系统输出停 机位占用信息;
成对航空器的无冲突自动滑行引导 服务。 目前, 世界上许多大型国际 机场都达到了 A-SMGCS 第Ⅳ级水 平, 即在第Ⅲ级的基础上, 助航灯 完全由系统自动控制, 实现自动化 的滑行引导。
首都机场已成为国际大型枢纽 机场, 其交通密度始终保持在一个 较高的水平, 并保持持续的增长态 势。 为有效管理不断增长的机场场 面交通负荷、 保持稳定的安全运行 水平和满足旅客对运行效率的要 求, 建设和使用 A-SMGCS 系统实 现机场活动的自动化监视、 控制、 路径规划和引导成为首都机场场面 活动管理的必然选择。
2) 控制功能 A-SMGCS 系 统 通 过 自 动 产 生 与机场场面活动相关的各类告警信 息, 如: 路由冲突/交叉告 警 、 偏 离跑道/滑行道告警、 跑道/限制区 侵入告警、 场面活动目标间隔 (过 小) 告警、 速度过快/过慢告警等, 为管制员提供对机场场面活动进行 控制的信息, 从而确保机场场面活 动的安全、 顺畅和高效运行。 3) 路由规划功能 机场路由规划为起飞或降落的 飞机提供最优的滑行路由, 这些飞 机将共同分享机场资源, 如跑道、 滑 行 道 和 停 机 位 , 因 此 A-SMGCS 系统必须提供队列并及时地分配路 由 以 便 减 小 总 消 耗 。 A-SMGCS 系 统具备对航空器在机场范围内滑行
1) 自动化系统功能
3. A-SMGCS系统的功能扩展
有利于提高空管系统数据的一致 行、 起飞等时间控制。
首都机场 A-SMGCS 系统 除 具 性, 而且因为系统数量和人机界面
三、结束语
备上述的 ICAO 标准中定义的系统 的减少, 还会进一步减轻管制员的
本 文 结 合 首 都 机 场 A-SMGCS
功能外, 还结合首都机场的具体管 工作压力和负荷。
四、结束语 通过比选器方案的实施及使 用, 大大增强了兰州管制区域甚高 频遥控通信系统的保障能力。 满足 了兰州区域空中交通一体化管制对 甚高频覆盖的需求。
(张远晖 编校)
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(上接来自百度文库 5 页)
在用的塔台空管自动化系统, 不但 量管理, 确定航空器的放行、 滑
自动引导数据的生成能力, 能够
根据航空器滑行路线、 场面运动
航迹、 跑道视程等数据, 自动产
生滑行路径上助航灯光的点亮、
熄灭、 灯光强度等控制数据, 发
送给助航灯光监控系统, 实现助
航灯的灯光段控制。 形成与航空
器同步运行的 “引导灯光段”, 用
于自动引导航空器沿规划的路由
滑行、 停止和穿越交叉口。 A-
比选器在双工模式下, 无线话音 通讯系统的传输存在明显延迟时, 内 话系统可能出现 “话音回吐” 现象, 根据系统的传输延迟, 调整内话的 “PTT保持时间”, 可以避免 “回吐” 的情况。 比选器使用中, 有时管制 员收听到的语音的前面几个字会出 现丢失现象, 俗称 “吃字”。 这一现 象通常是在比选器配置为 “语音识 别UNSQ信 号 ” 时 发 生 , 其 原 因 是 SCM 模 块 对 语 音 的 识 别 需 要 几 十 毫 秒时间, 识别后, 才进入信号比 选。 解决方法是, 将比选器 “接收 音频输出延迟” 配置为超过30ms。
2. A-SMGCS系统的主要功能 按 照 ICAO 关 于 A-SMGCS 系 统 功 能 的 定 义 , A-SMGCS 系 统 对 于大型繁忙机场航空器和车辆等运 行目标应能够提供自动化的监视、 控制、 路径规划及滑行引导服务, 各项功能具体为: 1) 监视功能 A-SMGCS 系 统 通 过 接 收 、 处 理来自空管雷达 (SSR 或 PSR/SSR 合装雷达)、 场面监视雷达
个中央控制模块 (CCM), 1个操作 台接口模块 (CIM)、 最多12块信号 比选模块 (SCM)、 2个电源输入模 块PIM和2个供电模块PSM。 除电源 输入模块PIM外, 比选器的所有模 块, 均支持热插拔。 硬件设置包括, 设备的 “SCM设置方式”、 “SCM模 块位置” 和设备的IP地址等系统硬 件设置, 比选模块 (SCM) 硬件配 置是通过跳线配置, 必须在SCM模 块未加电时按照外设的规格配置。
3) 同时能够向机场其他用户 输出系统综合航迹和其他特殊需求 的信息。
目前, 首都机场已投产使用的 系 统 有 雷 达 系 统 ( 包 括 SSR 和 SSR/PSR 合装)、 空管自动化系统、 场 面 监 视 雷 达 系 统 (SMR), 多 点 相 关 监 视 系 统 (MDS)、 助 航 灯 光 系统、 电子进程单系统、 航班信息 显示系统、 停机位分配系统、 气象 观测系统等设施, 这些设施是拟建 的 A-SMGCS 系 统 的 主 要 信 息 源 。 首都机场 A-SMGCS 系统将对这些 离散外部信息源系统进行引接、 处 理、 集成, 构建符合 ICAO 规定第 Ⅳ级功能的 A-SMGCS 系统, 为管 制员提供友好、 方便的人机操作界 面, 以实现对首都机场场面活动的 监视、 控制、 路径规划、 灯光引导 的自动化管理。 具体信息集成总框 图如下图 1。
系统实例, 对 ICAO 推荐和建议实
制运行情况, 对 A-SMGCS 系统的
2) 电子进程单功能
施的 A-SMGCS 系统的组成和功能
功能进行了扩展, 主要包括以下几
首都机场 A-SMGCS 系 统 可 以 进 行 了 详 细 介 绍 。 A-SMGCS 是 一
个方面:
由人工或根据系统接收的信息生 个规模庞大、 关系复杂的综合信息
1) 来自空管一/二次合装雷达 (SSR/PSR)、 二次雷达 (SSR)、 场 面 监 视 雷 达 (SMR)、 ADS-B、 多 点相关监视 (MDS) 等系统的目标 监视信息;
2) 来自民航电报处理系统以 及其他空管自动化处理系统的飞行 数据信息;
3) 来自机场停机位分配引导 系统的停机位及其引导信息;
级地面活动引导和控制系统。 本章 将 以 首 都 机 场 A -SMGCS 系 统 为 例, 对该系统的组成及功能进行详 细的介绍。
1. A-SMGCS系统所处理的信 息源
A-SMGCS 系 统 是 一 个 综 合 显 示集成、 处理和显示系统, 该系统 能够接入和处理所有与空管运行相 关的各类数据, 主要有以下几类:
SMGCS 系 统 具 备 引 导 过 程 中 的 冲
突解脱处理能力, 能够根据航空
器滑行路线、 场面运动航迹等数
据, 自动预测各滑行道交叉口处
的航空器滑行冲突情况, 并可通
过自动解脱方案化解可能出现的
滑行冲突。
(下转第 16 页)
Air Traffic Management/2011(8)
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专业探索 通信导航监视 /CNS
选择设置时, 选择比选器采用的控 制指令输入装置, 即SCM前面板开 关、 设备控制端口或监控终端。 当 设置为前面板时, SCV-200只响应 前面板的控制, 后端口和监控终端 的控制不起作用。 当设置为后端口 时 , SCV -200 只 响 应 后 端 口 的 控 制, 前面板按键和监控终端不起作 用 。 当 设 置 为 监 控 终 端 时 , SCV200只 响 应 后 监 控 终 端 的 控 制 指 令 , 前面板按键和后端口不起作用。 比 选 器 与PC机 通 过 网 络 连 接 时 , 需 设置比选器的IP地址, 该项设置需 要系统断电后再加电后方能生效。 在修改比选器配置后, 必须操作停 止/运行按键, 使比选器再次进入 运行, 配置方可生效。
硬件设置完毕后, 系统按照缺 省参数配置运行。 用户可以根据应 用环境等具体要求, 对设备运行的 参数进行配置。 参数配置可以通过 用户操作面板进行, 设置比选器启 用 的 SCM 模 块 位 置 时 , 配 置 为 “有 ” 时 比 选 器 启 用SCM模 块 , 如 该插槽没有插入SCM模块, 系统在 显 示 界 面 上 提 示 “xx#SCM 模 块 不 在线”; 配置为 “无” 时比选器不 启用SCM模块, 即使该插槽已插入 了SCM模块。 配置完毕后, 参数存 储在CCM模块中。 当进行控制输入
路线的自动选择和优化能力, 能够
进行航空器场面滑行路线的自动安
排, 实时生成出港航班由停机位至
跑道、 进港航班由跑道至停机位的
滑行路由, 并能自动解决滑行冲
突。 同时, 系统也可提供滑行路由
的人工选择, 由管制员人工选择特
定航空器的滑行路由。
4) 引导功能
A-SMGCS 系 统 具 备 助 航 灯 光
二、高级机场场面活动引导控 制系统 (A-SMGCS) 介绍
A-SMGCS 系 统 通 过 接 收 、 处 理与机场场面活动有关的各类信 息, 并将这些信息以简洁友好的形 式显示给机场场面管制工作人 员, 从而实现对机场场面活动安 全、 顺畅、 高效地管理。 首都机 场 A-SMGCS 系 统 的 总 体 设 计 依 据 ICAO 9830 标准, 力求为首都机场 提供既符合国际民航标准, 又符合 中国民航地面管制规范的现代化高
4) 来自航班信息显示系统的 航班信息;
5) 来自机场场面车辆监视跟 踪系统的车辆活动信息;
6) 来 自 自 动 气 象 观 测 系 统 (AWOS) 的 QNH、 RVR 等信息;
7) 来自机场自动终端信息系 统 (ATIS) 的航务信息;
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《空中交通管理》2011 年 第 8 期
空中交通管制 /ATC
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