ADS--B 信号在太原空管自动化系统中的接入

发表时间:2020/11/5   来源:《科学与技术》2020年第19期   作者:邓雅男
[导读] ADS-B作为一种新型的监视技术,受到了民航局的大力推广,将其引接在空管自动化系统中
        邓雅男
        山西空管分局                  山西  太原            030031

        摘要:ADS-B作为一种新型的监视技术,受到了民航局的大力推广,将其引接在空管自动化系统中,可为空中交通管制提供更加稳定可靠的监视源依据。由于每套空管自动化系统的配置模式、引接方式以及网络安全等设计理念不同,本文针对不同的空管自动化系统设计了不同的配置方案。
        关键词:ADS-B信号 空管自动化系统

引言
        ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)为自动相关监视广播的简称,主要应用于空中交通管制,是一种依靠全球卫星定位系统,并利用地空、空空数据链实现数据监视的一种新技术。它是民航局近年来大力推广的新技术,可以在无法部署雷达的大陆地区为航空器提供监视服务,或在雷达覆盖地区增强系统监视能力。同时作为一路网络传输的监视信号,对于自动化系统来说,网络隔离是网络安全的必要步骤,且要考虑到信号格式、信号传输速率、刷新率等一系列条件,因此完成ADS-B信号在自动化系统的引接工作也是当前的工作重点。目前,太原现场已经完成ADS-B数据站的安装部署工作,为了将ADS-B信号接入两套不同的自动化系统中,我们进行了详细的分析和判断,根据不同系统的配置特征,设计了以下的配置方案。
一、整体配置方案
        现太原有川大智胜和二所两套自动化系统,对于网络传输的监视信号可通过直接接入系统网络和通过协转器后再接入系统两种方案,因考虑到网络安全的特点,需做好网络隔离,避免造成病毒攻击、网络打环、IP冲突等网络风暴问题,严重影响安全运行。现太原现场ADS-B数据中心传输的数据已配置完成,为网络数据格式,本文依据两套系统的配置特点,设计了如下方案:

图1 自动化系统ADS-B信号引接结构图
        从图中我们可以看出川大自动化系统采用了直接将网络传输信号接入系统交换机中,再通过网络传输将信号送入相应的服务器进行处理,这就需要考虑到交换机网络风暴的问题。而二所自动化系统直接将信号接入对应的服务器中,相当于进行了物理隔离,巧妙的解决了这一问题,但二所采用增加网卡的方式来解决这一问题,但对于今后逐渐增加的网络传输信号来说,无疑需要配置多张网卡,可配资源有限。
        虽然ADS-B数据源端有两路输出,但实际为主备冗余输出,具体哪个信号使用取决于信号源哪个服务器主用,但对于自动化系统来说,需要将两路信号均进行配置,因此就需要配置成为两路信号源,同时针对两个自动化系统,我们设定了不同的配置。
二、两套系统的具体配置方案
        A 川大自动化系统的配置
        为了加强网络安全,我们在自动化输入端新加一个防火墙, 输入 A、B 两个通道信号,输出至交换机A、B、C 三网。由于川大处理雷达信号默认是通过mla将同步串口信号转化为网络信号接入系统,而ADS-B信号直接为网络格式,因此系统对ADS-B信号采用一个虚拟mla程序(监视数据网关进程),通过这个程序将获取的ADS-B数据送入自动化系统进行融合处理。
具体接收数据关系如下图:

图2 川大系统连接图
        相应的配置文件主要为:
a)trackasmla.ini 配置文件:
        port=001(ADS-B端A通道端口号)
        multip=224.1.1.1(ADS-B端发送的组播地址)
        key=200.X.X.1(ADS_B端DOP1服务器A 通道源地址)
        mid=3(模拟成第四个mla对应输出端口号X)
        cid=0(mla 的通道号)
b)radar.ini 配置文件:
        PortMLA=X(与trackasmla.ini中的mid号需对应正确)
        B 二所自动化系统的配置
        二所处理监视信号依照组播地址+端口号的形式, 因此只需从A、B两通道防火墙直拉线接入FDSP服务器即可。虽然该方式简单易连,但是存在一定的问题,即FDSP1服务器永远接收端口号001的数据,FDSP2服务器永远接收002的数据,那么当 FSDP1服务器的ADS-B数据接入网卡坏了,且端口002无数据时,那么该系统就会无法引接ADS-B信号,造成ADS-B监视信号的缺失。同时若增加多路网络信号,即需要多个网卡支持,势必会造成资源紧张的问题,这也是我们接下来将解决的问题。
三、总结
        太原现场已成功将ADS-B数据接入空管自动化系统中,和本文依据自动化系统结构的不同指定了相应的配置方案,同时也分析了两种分案的不同点、存在的问题,也将在今后的实践过程中考虑改善该问题,以取得更优化的设计方案,提供稳定、有效、可靠、安全地运行保障。
参考文献:
[1]吕小平. ADS-B技术介绍[J]. 空中交通管理, 2005(04):24-25.
[2] 张天平, 郝建华, 许斌,等. ADS-B技术及其在空管中的发展与应用[J]. 电子产品世界, 2009(06):40-43+49.
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