丰彩霞

摘要：当前快速增长的航班流量对空管自动化系统的性能及处理能力提出了更高的要求，为了给管制员提供更加准确的飞行动态，FDP（飞行数据处理）服务器的重要地位不言而喻。本文以广州区管主用的EUROCAT-X自动化系统为例，针对FDP功能异常的案例进行研究分析，通过分析系统原理及处理流程，提出有效的处置建议，为技术人员更好地对系统进行维护和应急提供了借鉴意义。

关键词：空管自动化系统；飞行数据处理；FDP Loop

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）22-0273-02

EUROCAT-X自动化系统是Thales公司生产的自动化系统，目前在北京、上海及广州等地均得到广泛应用。该系统按功能分主要包括监视数据处理、飞行数据处理、告警服务、记录回放、数据配置及系统监控等模块，其中FDP服务器用于飞行计划数据的综合处理，包括报文收发、飞行计划处理、生命周期管理、剖面计算、飞行流量管理、SSR管理以及移交扇区判断等功能。

为了提高系统的安全裕度，EUROCAT-X系统关键功能模块均采取双机配置，且系统提供MCR和HSR两种冗余模式，其中MCR模式为Multiple Computation，即双机并行处理，且连接至相同的外部输入，但仅由主机负责向外分发；HSR模式为hot stand-by，即仅主机接收输入信息并进行处理，然后再同步更新备机数据，并向外分发。根据系统设计，FDP服务器为HSR冗余模式。

1 故障现象及处理

EUROCAT-X系统报文处理功能出现异常，系统航迹无法与飞行计划正常相关，二次代码分配功能失效，同时系统与周边管制单位的电子移交功能陆续出现失效等。技术人员检查监控系统未发现明显告警提示，且管制席位未出现降级告警；因失效功能均与计划处理有关，技术人员判断FDP服务器出现异常，遂立即对服务器主备机进行手动切换后观察系统功能恢复正常。随后系统报文处理再次出现异常，通过检查服务器工作日志后确定为服务器在处理航班CSN6060的飞行数据时陷入“死循环”（Loop），管制员手动将该计划删除后飞行数据处理功能恢复正常。

2 故障原因分析与研究

2.1 四维飞行轨迹处理介绍

EUROCAT-X系统FDP收到航班各类飞行数据后会生成飞行记录FDR，同时也会计算该FDR即将飞经的四维飞行轨迹，包括：航路上每个重要的点、每个点的应飞高度和预计过点时间ETO。四维飞行轨迹处理主要包括航路分析、三维飞行剖面计算、穿越扇区计算以及预计时间更新。

2.2 过程描述

航班CSN6060执行至广州的计划，通过检查FDP日志显示该计划的处理流程如下：

1）09：21：55（UTC时间，下同），EUROCAT-X系统为航班CSN6060自动分配落地跑道20L，同时根据离线设置分配匹配的标准仪表落地程序（STAR）。

2）09：25：47，管制员手动修改CSN6060跑道为19，因当前航班暂未进入STAR程序， 所以STAR程序自动更改为19跑道所匹配的STAR程序。操作日志如下：

Message received in MMI_TO_FDP_FLIGHT_PLAN_COMMAND_F at 9 h 25 m 47 s

（TMA-CSN6060-VDPP0730-ZGGG-ARW/19 DOF/180310）

3）09：42：36，管制員再次修改该计划的落地跑道为20L，但此时航班已进入STAR程序，所以原STAR程序被删除，且部分STAR程序中的点变成航路点。操作日志如下：

Message received in MMI_TO_FDP_FLIGHT_PLAN_COMMAND_F at 9 h 42 m 36 s

（TMA-CSN6060-VDPP0730-ZGGG-ARW/20L DOF/180310）

4）09：54：46，FDP服务器计算进入“死循环”，节点重复插入计算COMPUTE_ACTIVE_POSTING事件。

2.3 故障原因分析

2.3.1分割STAR

1）STAR程序自动分配原理

EUROCAT-X系统可根据落地机场和落地跑道自动分配STAR程序，分配时机包括：

在预计落地时间ETA前若干时间自动分配；

上述FPL_STAR_ALLOC时间过期后，相关数据改变时可自动分配；

在飞行计划状态变为Coordination前不能进行自动分配。

落地跑道可由管制人工分配或在STAR程序自动分配时自动跟随当前激活的机场落地跑道。当激活的落地跑道变更后，系统将自动修改飞行计划落地跑道，且在计划跑道修改后将重新自动分配STAR程序。此次修改将在下一次剖面或航路计算时生效。

2）分割STAR程序

当第二次手动修改计划CSN6060的落地跑道时，航班实际已飞入STAR程序，检查该程序中前三个点均显示为已飞越状态。此时系统尝试对STAR程序进行分割，将已飞越的点加到航路中，使其成为航路点；同时删除STAR程序，即将该STAR程序的其他点从航路中移除，系统尝试重新计算从已飞越的最后一个点到落地机场间的四维飞行轨迹。

2.3.2判断穿越扇区

1）穿越扇区计算原理

在本飞行数据区域内，航班可被不同的扇区管制。判断穿越扇区时仅考虑民用扇区，穿越扇区的列表通过计算飞行计划轨迹和不同扇区的交点来执行。因为航班可能只穿过扇区的很小一部分，故必须确保所穿越的扇区部分足够大。系统将计算的穿越各扇区的距离将与离线参数FDP_CROSSED_SECTOR_MIN_ DISTANCE比较：若该距离小于该参数且扇区内无航路中定义的点，则忽视该扇区；若该距离大于该参数，则该扇区加至穿越扇区列表。

系统将两个不同扇区间的交点定义为Transition Fix，这些点为飞行轨迹与扇区边界的相交点以及进入或离开FDRG的点。根据系统离线定义的自动移交条件，FDP可计算出下一个预计穿越的扇区，这对管制的指挥工作提供了很大的便利。

2）扇区计算错误分析

2.3.3計算COMPUTE_ACTIVE_POSTING事件

09：54：46，FDP收到该航班的自动位置报告APR，上次打单计算点（first posted）被修改成上一个Transition Fix（TVAD 1（当id=16时）），系统尝试重新计算COMPUTE_ACTIVE_POSTING事件。因为id=3和id=16时TVAD点对应的point number相同，所以系统错误地认为此时first posted点为id=3时的TVAD点，进而根据后续Transition Fix （VAC4）的预计过点时间（ETO）来计算COMPUTE_ACTIVE_POSTING事件的执行时间，即09：17：50 – 15min = 09：02：50，随后first posted点被修改为VAC4 1（下一个Transition Fix）。由于此时系统时间已经是09：54：46，所以该事件立即被处理，然后以下一个Transition Fix 即TVAD （id=16）的ETO来计算，插入的COMPUTE_ACTIVE_POSTING时间为（09：35：52 – 15min = 09：20：52），同时first posted又被修改成（TVAD 1 （下一个Transition Fix））。由此系统对该计划的处理不断在first posted点为TVAD和VAC4间重复计算COMPUTE_ACTIVE_POSTING事件，占用大量服务器资源，进而影响到其他飞行数据处理功能。

3 建议和措施

1）现场应急处置建议

由于FDP服务器处理出现“死循环”或进程卡顿时会对管制员的操作造成一定影响，为快速定位故障原因，同时根据以往FDP功能异常排故经验总结，技术人员可按以下操作进行逐步判断：

第一步：检查监控终端是否有FDP节点CPU占用率过高的告警；

第二步：检查日志服务器上主用FDP节点是否有FPLOPER日志文件突然异常增多的情况，通常该文件每2-3分钟生成一次；

第三步：检查主用FDP节点最新的FPLOPER日志中的航班信息是否存在异常，通常FDP处理的消息均为不同的航班交叉出现。如果某一个航班大量连续出现，可视为异常的航班；

第四步：检查异常航班的事件，是否在处理上进入循环处理；

第五步：协调管制员手动结束该航班的计划，如需要管制员可重新创建飞行计划再进行处理。

2）FDP Loop监控优化程序开发

由于目前监控终端上设置的FDP Loop告警级别较低，当出现此类告警时系统无法有效地进行告警提示，但将此类告警级别提高又会引入许多不必要的告警。因此技术人员结合现场设备情况提出了Loop告警监控程序优化需求，并编写脚本通过搜索监控终端的实时告警日志文件trapd.log（该文件存储在监控节点usr/OV/log目录下）中 “loop”关键字，当出现该关键字时及时产生声音及图像弹窗告警，提醒值班人员迅速判断故障点，并及时采取应急措施。

3）厂家软件补丁安装

厂家针对多次出现的FDP Loop案例进行分析和总结后，提供一种解决方案，即当探测到FDP处理陷入Loop循环时，系统自动切换至备用FDP服务器工作，这在一定程度上避免了影响进一步扩大。

4结束语

飞行数据处理功能在空管自动化系统中扮演着重要的角色，它通过对各类报文及飞行数据进行处理，为管制员提供了航班动态飞行信息。本文结合了EUROCAT-X自动化系统在运行过程中出现的飞行数据处理功能异常的案例进行分析与研究，通过具体的故障描述与排查分析，提出处置建议和预防方案，为技术人员更好地使用和维护EUROCAT-X系统提供借鉴与依据。

参考文献：

[1] MH/T 4029.2-2012_民用航空空中交通管制自动化系统_第2部分：技术要求

[2] EUROCAT-X System/Segment Specification. Thales公司，2015

【通联编辑：梁书】