自动化系统外送CDM系统数据链路优化设计

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年2月6期   作者:吕晓嫱
[导读] 本文介绍了沈阳区管中心主用NUMEN3000与备用SKYNET-X两套空管自动化系统与CDM系统的数据链路。

        摘要:本文介绍了沈阳区管中心主用NUMEN3000与备用SKYNET-X两套空管自动化系统与CDM系统的数据链路。通过对比研究,针对一条链路的现状,提出了冗余链路优化,即SKYNET-X系统外送链路设计方案,使得自动化系统在外送CDM飞行计划的数据链路上趋于完善,保障CDM接入数据的稳定性、安全性。
        关键词:空管自动化系统 CDM 飞行计划 数据传输 链路配置


0引言
         空管自动化系统不仅为管制员提供雷达航迹等飞行数据,同时还为其它单位或系统提供航迹、飞行计划等信息。其中通信部门CDM(协同决策系统)便需引接自动化系统的飞行计划信息,为电子进程单提供用来识别航班的二次代码等关键数据,再与气象、情报等其他信息一起,供管制员了解航班的动态排序或外区流量控制等信息。因此自动化外送数据的稳定与准确,可以减少管制员数据输入的工作量,使管制员更加能注意到场面动态,保障空管工作安全。
         本文通过对比参照现有的一条主用NUMEN3000与CDM链路,提出了新增NUMEN3000二路外送链路与SKYNET-X外送CDM系统飞行计划信息的设计方案,以保障自动化系统外送数据的可靠性。
一.空管自动化系统与CDM的外送链路现状分析
         目前CDM系统仅接收一路由NUMEN3000主用自动化系统通过DCP1数据通信处理服务器+异步协议转换器Nport的组合方式发送的飞行计划信息。传输方式为异步通信接口,报文格式为标准的I类报文。
         如图,因主用只送了一路飞行计划信息,所以当DCP1故障或与其相连的Nport故障会直接导致CDM接收计划信息中断。目前备用自动化系统未外送CDM计划信息。于是,当主用自动化系统出现故障切换至备用自动化系统使用,或每月例行的主备用自动化系统切换使用均会造成CDM接收不到飞行计划信息,造成CDM系统工作异常,给安全生产造成影响。因此考虑为CDM系统分别接入一路主用自动化系统DCP2外送的计划信息和一路备用自动化系统外送的计划信息,实现飞行计划信息链路的优化。
二.NUMEN3000外送CDM冗余链路设计
         NUMEN3000外送数据的工作方式为通过数据通信处理服务器(DCP)将系统处理后的数据发送出去。若需要使用异步数据接口,则通过Nport将网络数据转换为串行数据,与其它系统实现对接。
1.硬件连接
    硬件设计上,考虑Nport2选一端口与CDM系统外接设备相连,引接飞行计划数据。
2.软件配置
         主用系统中,2台Nport分别与2台DCP通过网络连接。DCP上的应用程序(CETC_ASYN)通过TCP通信方式连接Nport的某个端口,随后Nport在对应的串口与该TCP链路间进行数据转发。 所以主用系统中的软件配置主要在于DCP与Nport间链路设置
2.1 DCP通道配置
         DBMS席位,信号引接菜单下,在TCP/IP链路中为DCP2新增一条CDM链路,然后在ASYN项下选择对应Nport的端口号。


2.2 Nport端口设置
         根据DCP2配置的通道,通过mozilla 浏览器登录Nport的Web配置页面,在“Serial Settings”下配置端口参数,“Operating Settings”下的对应端口下,“Operation mode”项选择“TCP Server Mode”,然后“Local TCP port”填写对应的TCP端口号,其它参数保持默认。为新增链路选择TCP/IP协议。所有参数修改完成后,重启Nport。
3.数据测试
         用笔记本中的超级终端,对外送数据进行测试。打开终端,配置串口参数:停止位:1,数据位:8,奇偶校验:无。
         完成后,用笔记本连接Nport对应接口接收飞行计划数据,查看数据格式、信息是否完整。
三.SKYNET-X外送CDM链路现状分析与设计
         SKYNET-X系统中的飞行计划信息是由服务器FDP生成和处理的,外送时经由EFEED服务器捕获提取并分发到外部系统。目前SKYNET-X系统只与主用NUMEN3000自动化系统进行了飞行计划信息交互,下面介绍一下将飞行计划信息外送至CDM系统的方法:
1.硬件连接
         硬件链路设计方案如下图,由EFEED服务器经由外部子网交换机送至CDM系统。由于采用了网络传送方式,所以为了保证自动化设备的网络安全,需在外部子网交换机与CDM系统间加设防火墙,以做好网络边界防护。
2.软件参数设置
         SKYNET-X自动化系统中,需在数据维护席位(DBM)为EFEED配置CDM的外送通道,令EFEED服务器抓取相应数据送至外部子网交换机。
         在DBM数据维护席位打开EFEED_CONFIGURATION选项,在Messages下Create新链路信息,填入链路名称并选择Efeed服务器通道,再在channel菜单下设置通道参数。将传输方式设组播方式,并标记好传送端口,这样数据进入交换机后可实现一进多出,方便再为其它外部系统送计划数据。
         相应的,CDM系统也需要配置相同网段的组播地址(address),接收端口要与自动化系统设置的传送端口一致,这样两个系统就真正联通了。最后在自动化系统中将修改的参数生成、发布,重启后就可以在CDM系统中查看是否接收到计划数据。
         在配置外送链路过程中,对于外部子网交换机的配置,我们还可以考虑为外送的飞行计划引接数据划设一个vlan,将组播的数据限制在单个虚拟网的范围内,将外送飞行计划数据与其它数据隔离开,提高安全性,预防网络堵塞。
四.结束语
         由于备份系统的常态化使用,在主备数据同步的基础上,管制员对备份的经常性使用也要求着主、备系统与外部链路变得愈加同步,方便切换。
         本文针对CDM引接两部自动化系统的数据链路分别提出了冗余配置方案与新链路设计,解决切换备用后CDM无法使用的问题,保障空管工作运行稳定、安全。
        
参考文献
1 《空管自动化系统信息安全分析与研究》侯海坤
2 《浅谈CDM在新疆空管中的重要作用》杨琴
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