吕超

摘 要：场面监视自动化系统已成为机场区域航空管制不可或缺的重要系统设备，目前中南空管区域除广州白云机场塔台具有较长时间的场面监视自动化系统使用经验，其他地区机场都处于系统新搭建启用或者计划启用阶段，同时新品牌场面监视自动化系统也加入选择行列，文章通过对中南区现运行使用和即将投入运行的场面监视自动化系统，分别从设备结构、软件功能、硬件配置等方面进行了全方位，多角度的对比研究，分析各系统优缺点，总结出场面监视自动化系统理想架构。

关键词：场面监视自动化系统；NOVA9000；HITT；天枢2000

中图分类号：V355 文献标识码：A 文章编号：2095-2945（2018）23-0069-03

Abstract： Scene monitoring automation system has become an indispensable and important system equipment in airport regional air traffic control. At present， in addition to Guangzhou Baiyun Airport tower， the central and southern air traffic control area has a long time experience in using scene monitoring automation system. Airports in other regions are in the stage of opening or planning new systems， and the new brand scene monitoring automation system has also joined the selection process. This paper makes a comprehensive and multi-angle comparative study on the scene monitoring automation system which is in use and will be put into operation in Central South area from the aspects of equipment structure， software function and hardware configuration， and analyzes the merits and demerits of each system. The ideal architecture of scene monitoring automation system is summarized.

Keywords： scene monitoring automation system； NOVA 9000； HITT； Tianshu 2000

1 系统概述

目前，中南区使用的场面监视自动化系统主要为以下三套：NOVA9000、HITT A3000、天枢2000场面监视处理系统。

1.1 NOVA9000场面监视自动化系统简介

NOVA9000場面监视自动化系统，由西班牙Indra Navia公司提供， 其中自动化处理程序部分由挪威Navia部门提供。NOVA9000系统网络主体部分为双网总线结构，配置单独的回放数据子网，各数据处理服务器为双机热备冗余配置。场面雷达（SMR）数据通过雷达数据处理接口单元（RANC）处理后，生成数字视频片段提供视频显示，及点迹数据供系统融汇处理使用；核心服务器为监视数据处理服务器（SDS），其接收场面雷达数据及其他通过网络方式或者接口板接入的外部信号，包括MLAT、ADS-B、GPS、气象和航班计划数据等，融汇生成系统航迹及航班计划数据，其中RIMACS进程对场面运行态势进行冲突告警探测；所有数据最终供管制员操作席位（CWP）使用，为管制员提供场面监视服务功能；技术维护配置席位（TECAMS）完成对系统状态的监控、数据配置及备份存储等维护功能；数据记录回放单元（RSP）实现对系统所有监视数据及操作席位相关操作进行记录，并提供数据重演等功能。

1.2 HITT A3000场面监视自动化系统简介

HITT A3000场面监视自动化系统，由荷兰HITT公司提供。系统网络结构为双网总线结构，各数据处理服务器为双机冗余热备配置。核心服务器为中央运行处理器（COP）通过接收各类监视数据，包括由雷达数据处理器（RDP）接入处理的场面雷达（SMR）数据，以及其他通过网络方式或者接口板接入的外部信号，包括MLAT、ADS-B、GPS、气象和航班计划数据等，生产系统使用雷达航迹及航班计划数据，并实现冲突告警探测，供管制操作席位（DP）使用，为管制员提供场面监视服务；中央数据存储器（CSP）对系统所有监视数据、席位操作情景和配置数据等进行记录存储功能，同时，其上运行的系统监视服务端程序，与监控维护席位（DPM）上客户端进程配合，实现对系统状态的监控，数据的配置及备份存储等操作，监控维护席位的回放程序完成场景重演等功能。

1.3 天枢2000场面监视系统简介

天枢2000场面监视自动化系统，由南京第28研究所下莱斯公司提供。系统网络结构为三网总线结构，其中A、B双网为系统主体数据传输网络，C网主要提供回复数据传输使用。系统的监视数据前置处理机（RFP），接收所有监视数据，包括SMR、ADS-B，MLAT、航管雷达和自动化综合航迹等，完成监视数据信号的格式转换和通道质量比选，而气象数据及航班计划数据通过NPORT接入系统，GPS数据则直接通过网络方式接入系统主网络；所有接入数据需通过数据通信处理服务器（DCP）统一处理分发，并为数据融合处理软件、计划处理软件提供统一的输入接口。

2 系统对比

2.1 硬件结构配置

（1）网络拓扑结构

三款系统的主体数据传输网络结构为双网总线型结构。NOVA9000系统中 RANC配置的是单网连接，每个雷达头的对应两台RANC以主备模式运作，每台单机连接不同网络。NOVA 9000系统将数据回放部分单独组网，构成数据回放子网。天枢2000系统主用数据传输网为A、B双网，可以进行数据回放，为了不与主网数据冲突，配置了C网进行回放数据传输，因此天枢2000系统整体为三网总线型结构。HITT A3000系统为双网总线型结构，各组成子单元都配置双网连接。对比三系统网络结构，HITT A3000和天枢2000系统的网络结构相对NOVA9000系统较好，能更好的实现设备安全运行保障，但NOVA9000系统的回放子网比起另两个系统更加优越，虽然天枢2000系统配置C网，但从运行管理及资源利用角度来看，NOVA9000系统的回放子网配置更实际有效。

（2）服务器部署

系统核心服务器的集成度，NOVA9000和HITT A3000系统集成度较高，核心服务器部署集中在SDS与CSP，系统所有关键进程都运行在该单元上，而天枢2000系统则将关键进程在硬件服务器部署上有所分担，分别部署在监视数据处理服务器和飞行数据处理服务器。虽然所有的核心服务器单元都是双机冗余热备，但三款系统相比，天枢2000系统的部署相对来说安全保障能力更强，但考虑场监系统目前在现场运行中定位为辅助设备，以及经济成本角度出发，NOVA9000和HITT A3000的部署方式更为理想。

（3）硬件配置

NOVA9000系统中所有服务器主机，由INDRA公司通过第三方组装提供，而HITT A3000和天枢2000场监系统的服务器主机都选用了主流的HP工业机服务器主机，从可替换性已经备件购置来看，HITT A3000和天枢2000场监系统更为理想，同时结合自动化系统的硬件搭配情况，HITT A3000和天枢2000场监系统的配置更能实现资源的共享，备件储备更有保障。而NOVA9000的硬件配置则非常不理想，备件储存选购也因此有所制约。

2.2 软件功能属性

（1）用户权限配置

NOVA9000系统主要功能控制无明显权限区分，用户配置更多倾向于界面个性化设置。HITT A3000和天枢2000场监系统都有主任席位和普通管制席位区别。HITT A3000系统主任席与普通席位的区别在于，只有主任席位具备跑道冲突探测告警功能的开启关闭权限，其他操作权限与普通席位相同；天枢2000场监系统的主任席位则具备更多的操作权限，包括所有告警功能的开关权限，临时限制区、全局临时地图绘制与开关权限等。比较三款场监系统，天枢2000场监系统的用户权限配置较好，NOVA9000系统在此配置上存在缺陷，从现场运行管理上来看不能很好满足管制员需求。

（2）告警功能配置

a.告警种类

场面监视系统的核心冲突告警探测为跑道区域冲突告警探测，三款场面监视系统关于跑道区域的冲突告警探测配置都有各自的运算过程和实现方式，都能有效满足管制需求。其他种类的告警，相比NOVA9000系统配置较为简单，天枢2000场监系统种类较多，HITT A3000系统提供多种告警种类但实际配置启用的种类也与NOVA9000类似。从实际运行角度出发，NOVA9000和HITT A3000的告警種类配置虽然简单，但已满足现场运行需要，而天枢2000场监系统告警种类较多，从客户需求的角度来看更适合，但实际运行中，过多的告警种类配置，未必能给管制工作带来便利。

b.告警提示

三款系统在告警发出时，与告警相关的系统目标，其标牌、计划列表中对应条目及进港航班的触地计时框都会给出颜色提示，而HITT A3000和天枢2000场监系统触发告警的系统目标关联标牌还会给出告警种类提示，NOVA9000系统会将告警种类显示在席位运行状态提示窗口，不太明显。相比来看，天枢2000场监系统的配置较为理想。

（3）系统配置数据的发布与生效

系统运行参数的配置是在维护席完成的，若要生效，必须将修改的内容发送到对应的模块并激活模块运行新版本参数内容。NOVA9000系统在TECAMS上配置完数据参数后，通过一键式操作，系统会将修改的内容发送至对应模块，系统会根据修改参数种类，自动重启需要重启的模块完成激活；HITT A3000系统在DPM上进行数据参数配置后，参数数据存储在CSP上，需要接收新版本参数的模块需要通过命令行执行同步操作完成数据的激活；天枢2000场监系统在维护席上进行数据配置后，需执行数据发布操作，新版本参数数据将发布到所有模块，所有模块重启以完成数据的激活，若维护人员对参数种类比较了解，也可只重启对应的模块完成数据激活。相比来看，NOVA9000系统的配置最为理想。

（4）操作席位关于临时地图及限制区域绘制功能

a.临时地图绘制

NOVA9000系统CWP提供临时地图绘制功能，同时任意席位都可以将其绘制的临时地图发布至其他席位显示；HITT A3000系统DP提供临时地图绘制功能，但此临时地图只保存于绘制地图的当前DP上，不能发布给其他席位，若要进行全局地图发布，只能是通过维护席后台修改地图文件，各席位在进行同步完成；天枢2000场监系统普通席位只能绘制本机临时地图，主任席具备临时地图绘制和发布功能。相比来看，天枢2000场监系统的模式较为理想。

b.临时限制区绘制和开启功能

由于场面环境多变，尤其场面施工情况，管制员需要灵活运用限制区，以获得有效的告警提示，避免冲突。NOVA9000系统CWP不具备临时限制区绘制功能，只能选择开关已后台绘制好的限制区；HITT A3000和天枢2000场监系统管制席位具备临时限制区的绘制和开启功能，但此功能的实现，也是建立在维护席于后台配置好场面全场会被管制设立为限制区域的滑行道和跑道区域线段元素，需要开启临时限制区，其中天枢2000场监系统，提供管制员可以通过鼠标框选区域操作，实现临时限制区设定。相比来看，天枢2000场监系统的模式更为理想。

场面监视系统的软件功能的优劣，要结合现场管制员使用需求来看，是否能满足管制员的使用，以及能否满足维护人员设备管理的需要来衡量。当然软件功能的配置效果，是各系统风格的体现，软件功能的种类，也需看厂家在新需求提出后能否及时和有效的实现。因此该部分的对比，可以作为场面监视系统搭建时的一份用户需求参考。

2.3 人机界面效果

（1）管制人员界面

对比三款系统的管制操作席位提供的人机交互界面，NOVA9000系统较为便捷，功能的开启关闭，航班计划的关联与显示，图形界面的显示调整，管制员都无需繁琐的操作，可通过鼠标点选菜单对应功能按钮实现；天枢2000场监系统在管制席位上提供了很多功能操作选项，需要开启设置的对话窗口较多，管制员若要开启某些特定功能时可能会耗费一定时间，同时，航班计划的关联也是通过菜单选项完成，操作感不直观简洁； HITT A3000系统情况介于另两套系统之间。

（2）维护人员界面

维护人员使用分为系统监控和参数配置两方面。系统监控方面，三款系统维护人员通过系统配置的监控工具，都能有效地对全系统各模块进行状态监视和远程操控。而参数配置方NOVA9000和天枢2000场监系统关于参数的配置，提供了窗口对话框，维护人员只需更具对话框内容，修改相应参数值保存即可，而HITT A3000系统关于参数的配置，需要通过指令，修改对应脚本内容完成，这对维护人员关于linux指令的熟练使用提出要求。关于地图和功能区的绘制，NOVA9000提供了较为简单易用的编辑工具，比较容易维护，而天枢2000系统需通过指令调出绘图工具来绘制需要的图形元素，再通过参数配置对话框对图形元素配置需要实现功能的相关参数，维护人员操作起来相对繁琐，同样HITT A3000在图形绘制上的操作也对维护人员提出较高要求，这对于维护人对系统管理带来很大不便。

综合管制人员与维护人员的使用情况，NOVA9000系统的配置较为理想。

3 结束语

以上内容就是本报告从硬件结构配置、软件功能属性和人机界面效果三个方面对三款场面监视自动化系统的对比情况归纳汇总，并比较出各系统的不同和优劣，可为场面监视自动化系统的选购和搭建给出一定指导经验。

参考文献：

[1]吕小平.A-SMGCS技术和应用介绍[J].空中交通管理，2006（8）：7-15.

[2]印娟.高级场面监视与引导系统的现状及发展探讨[J].科技創新与应用，2016（22）：41-42.

[3]郭静.高级场面活动引导和控制系统（A─SMGCS）——航站空侧交通管理的革命[J].民航经济与技术，1999（8）：53-55.