陈珍
华东空管局技术保障中心
摘要：
本文介绍了民航数字空管系统中的数字通播系统（D-ATIS）及起飞前放行系统（DCL），这两个系统很大程度上解决了民航空域频率资源拥挤、话音歧义等一系列问题。由于国内尚未全面普及数字空管，笔者在介绍这两套系统的基础上，对国内运行现状及实际运行中的问题进行分析，并结合近年来的运行维护经验，提出优化和改善的建议，为民航实现数字空管逐步取代话音管制这个长远目标提供几点参考。
前言
随着国内航班持续性增长，管制终端区有限的甚高频（VHF）频率资源已经非常拥挤，为了保证航班准点起飞，在高峰时段常有多个航班争抢放行频率，影响航班的正常运行。为了解决这个问题，数字化空管系统应运而生，它依靠数据链通信技术，将进离港航班需要的信息以数据的方式发送给机组和管制员，减少通话时间，释放频率占用资源，提升航班正点率，同时大幅降低管制员和飞行员的工作量。
1民航数字空管系统介绍
1.1DATIS系统介绍
D-ATIS的全称是数字自动终端信息服务应用系统，它根据飞行员的请求，自动将机组需要的气象和跑道等信息发送到飞机的多功能显示单元上（MCDU）。DATIS的数据传输是通过一种在飞机和地面系统间进行数据传输的技术来实现的，称之为地空数据链技术（简称为ACARS）。ACARS的传输媒介有甚高频设备（VHF）、卫星通信设备（SATCOM）、二次监视雷达的S模式数据等，飞机会根据所处的位置自主选择最有效、最经济的传输媒介。相对于卫星数据链和S模式数据链而言，VHF数据链具有投资少、使用简单方便、易于扩展等优势，因此成为地空数据链通信技术的主要实现方式。
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图1-1 DATIS系统架构
从图1-1中可以看出，DATIS系统分为机载设备，地面通信系统和终端应用系统。飞行员通过机载数据链设备下发ATIS请求报告；地面服务系统接到请求后，验证报文的有效性，根据服务请求类型将最新的 ATIS 信息报文通过数据链上传给飞机，飞行员进行确认。
DATIS系统的管制用户界面如下图1-2所示，一般情况下，气象报文信息每半个小时自动更新，但在播放之前需要得到管制员的确认。管制员根据实际情况编辑通播信息，如修改落地跑道号等，修改结束后点“播放”按钮。
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图1-2 DATIS用户界面
1.2 DCL系统介绍
与DATIS系统一样，DCL（飞机放行许可）系统通过甚高频地空数据链进行通信，实现机场塔台管制员对飞机的放行许可，无需人工语音放行，其用户界面如下图1-3所示。左边第一列Flight Plan显示计划起飞的航班，发送请求起飞的航班出现在中间这列Dcl Request，塔台发出放行许可，飞机收到许可信息后，返回给塔台已收到许可的确认信息，整个通信过程包含三次握手。
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图1-3 DCL用户界面
2、国内民航数字空管系统使用现状
在前文，已经介绍了DATIS和DCL的数据传输依赖于ACARS技术，因此这两套系统的普及程度与ACARS的建设情况息息相关。中国民航地空数据通信系统于1996年开始建设，1998年完成第一期25座ACARS地面站的建设，2001年完成第二期55座地面站的建设，2017年11月底，143座地面站，成为世界第三大甚高频空地数据通信网络。根据民航局的规划，传统的话音通信管制模式将逐步被数据链通信取代，因此地空数据链设备的建设仍在持续推进中。目前，地空数据链的注册用户包括空管用户、航空公司用户，超过8000架航空器注册。
3、数字空管系统实际应用中的问题分析与建议
3.1系统维护节点多，故障排查缓慢
在前文的信号流程中，我们可以看出民航数字空管系统涉及的设备繁多，有在北京的网络控制中心，有分布在各地的传输设备、地面数据处理服务器和用户终端。由于各类设备分散不集中，因此这些设备的维护目前是属地化管理，即由当地的设备部门进行维护。当终端用户反映无法使用相应服务时，各个节点部门需要依次排查，故障排查进展比较缓慢。因此笔者建议成立故障排查小组，负责监督排查进展，及时通报各节点的排查结果，以推进故障排查的进度。
3.2、系统安装在小型机场的难点
数字化空管服务系统，依赖于空管地面设备和机载设备的安装和更新。在我国，我国整体飞机年代、构型差异较大，FANS相关航电设备软硬件版本繁多，因此还有不少航空公司的老旧飞机都没有更新机载ACARS设备，导致无法使用数字服务。建议调研并研究适应我国国情且符合发展方向的航电设备加、改装方案，满足数字化管制服务需求。与此同时，向中小机场推广DCL/D-ATIS等成熟应用，并利用DCL/D-ATIS现有协议集扩充数字化管制服务应用。提升数字空管的普及率，推进数字空管建设的进程。
3.3维护人员的技能培训须持续加强
目前，DCL服务器承载了更多的功能，如管制员的OMSS系统和自动化系统的DCL系统，DCL服务器的重要性凸显。长期为管制提供话音和雷达技术保障的通导人员，要加强对数字空管技术的重视，熟练掌握数字空管技术，进行深度的技术培训和熟练培训，才能在故障发生时第一时间内发现原因，排除故障，提供良好的技术保障服务。
4总结
根据民航局的规划，数字空管的时代已经到来。本文介绍了民航数字空管系统中的D-ATIS和DCL的系统架构、信号流程和用户界面，结合应用现状和实际维护经验，分析了目前存在的故障排查缓慢、系统安装在小型机场的难点、技术人员培训三个问题并提出相应的改进建议，希望本文能够为同行提供一点参考。
参考文献：
[1]北京数据公司技术资料文档
[2]董亚伟 王杰 《地空数据链在民航的应用》